KR100467963B1

KR100467963B1 - 앨앤지 알브이의 가스화 장치 운전 방법

Info

Publication number: KR100467963B1
Application number: KR10-2002-0020324A
Authority: KR
Inventors: 강도욱
Original assignee: 강도욱
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2005-01-24
Also published as: KR20030081881A

Abstract

본 발명은 해수를 기화기 내부에 유입시킨 후 해수가 갖고 있는 온도를 이용하여 LNG 를 기화시키는 기화기에 있어 유입되는 해수의 온도에 따라 해수를 가열하거나 동작 방식을 달리하도록 함으로서 기화 효율을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 LNG RV 의 가스화 장치 운전 방법에 관한 것으로서, 해수를 유입시켜 해수가 갖고 있는 온도를 이용하여 LNG 를 기화시키는 LNG 기화기를 작동시키는 방법에 있어서, 유입되는 해수의 온도가 14.7℃ 보다 높은 경우(ST10)에는 선박으로 유입된 해수를 바로 기화기 내부로 유입(ST40)시킨 후 기화 작용이 끝난 후(ST50) 해양으로 배출(ST60)시키고, 유입되는 해수의 온도가 14.7℃ 보다 낮고 7.2℃ 보다 높은 경우(ST20)에는 해수를 가열(ST30)하여 기화기에 유입(ST40)시킨 후 기화 작용(ST50)이 끝난 후 해양으로 배출(ST60)시키며, 유입되는 해수의 온도가 7.2℃ 보다 낮은 경우(ST100)에는 해수를 가열(ST110)하여 기화기에 유입(ST120)시킨 후 기화 작용(ST130)이 끝난 후 기화기에서 배출된 해수를 재가열(ST160)하여 기화기에 재유입(ST120)되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

앨앤지 알브이의 가스화 장치 운전 방법{Regasfication system operating methods seawater temperature in LNG Regasfication Vessel}

본 발명은 LNG 운반선의 기화기에 관한 것으로서, 특히 해수를 기화기 내부에 유입시킨 후 해수가 갖고 있는 온도를 이용하여 LNG 를 기화시키는 기화기에 있어 유입되는 해수의 온도에 따라 해수를 가열하거나 동작 방식을 달리하도록 함으로서 기화 효율을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 LNG RV 의 가스화 장치 운전 방법에 관한 것이다.

LNG는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 영하 1백 62℃로 냉각해 그 부피를 6백분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체로 일반적으로 액화 천연 가스로 칭한다.

이러한 LNG가 에너지 자원으로 등장함에 따라 이 가스를 에너지로 이용하기 위해서 생산 기지로부터 수요지의 인수지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운반 방안이 검토되었으며, 그 결과물은 LNG의 해상수송을 위한 LNG 수송선으로 나타났다. 그리고 LNG 수송 뿐만 아니라 육상 LNG 터미널에서 수행하였던 LNG 기능을 갖는 LNG RV(Regasfication Vessel) 가 나타났다.

천연 가스를 초저온 상태로 액화시켜 주요 에너지원으로 사용되는 LNG의 보관 및 운송을 위해 대형 선박에 LNG 저장탱크를 건조하게 되는 데, LNG 저장 탱크에 LNG 를 저장한 상태에서 목적지까지 운송을 하게 된다.

또한, 목적지에 도착한 후에는 운반선에 저장되어 있는 LNG의 사용을 목적으로 할때는 LNG 를 기화시켜야 한다. 도 1은 종래의 LNG의 기화기의 구성을 나타내는 도면으로서, 내부에 가열관(5)이 서로 평행한 상태로 다수개 설치되고 가열관(5)의 외부측으로는 가열관에 열을 전달하는 기체 또는 액체와 같은 가열 매체가 저장되는 유체 저장 공간으로 구성되어 있음을 알 수 있다. 상기한 구성으로 되어 있는 기화기는 육상에 설치되어 있는 경우와 마찬가지로 운반선의 내부에 수평 또는 경사지게 설치되어 있다.

도면에 도시되어 있는 기화기는 다음과 같이 동작하게 된다.

외부에서 공급되는 액체 상태의 LNG 는 기화기(1) 내부에 설치되어 있는 가열관(5)으로 유입된다. 가열관(5)은 기화기의 내부에 수평으로 설치된 다수개의 관으로서 외부에서 유입된 액체 상태의 LNG 가 주입된다.

액체 상태의 LNG 는 가열관(5)으로 유입되는데, 가열관(5) 주위에는 LNG 의 온도보다 높은 액체(주로 해수)가 가열 매체로서 채워져 있기 때문에, 가열 매체의 온도에 의해 가열관(5) 내부의 LNG 가 기화하게 된다.

이때 기화기에 유입되는 해수의 온도가 높을 경우에는 높은 기화 효율을 얻을 수 있으나, 해수의 온도가 낮을 경우에는 LNG 기화 효율이 낮을 뿐만 아니라 기화기 내부에서 해수가 빙결되어 기화 자체가 정지하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 해수가 갖고 있는 온도를 이용하여 LNG 를 기화시키는 기화기를 사용함에 있어 기화기에 유입되는 해수의 온도에 따라 동작 방법을 달리함으로서 일정한 LNG 기화 효율을 얻을 수 있도록 한 LNG RV 의 가스화 장치 운전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 LNG RV에서 사용하는 일반적인 기화기의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 LNG RV의 기화기 동작 방법을 나타내는 순서도.

도 3은 본 발명에 의한 LNG RV의 기화기 동작 방법중 해수가 7.2℃ 이하인 경우의 동작 방법을 나타내는 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기화기 5 : 가열관

도 2는 본 발명에 의한 LNG 운반선의 기화기 동작 방법을 나타내는 순서도로서, 해수를 유입시켜 해수가 갖고 있는 온도를 이용하여 LNG 를 기화시키는 LNG 기화기에 있어서, 유입되는 해수의 온도가 14.7℃ 보다 높은 경우(ST10)에는 선박 주위의 해수를 바로 기화기 내부로 유입시킨 후 기화 작용이 끝난 후 해양으로 배출시키고, 유입되는 해수의 온도가 14.7℃ 보다 낮고 7.2℃ 보다 높은 경우(ST20)에는 해수를 가열하여 기화기에 유입시킨 후 기화 작용이 끝난 후 해양으로 배출시키며, 유입되는 해수의 온도가 7.2℃ 보다 낮은 경우(ST100)에는 해수를 가열하여 기화기에 유입시킨 후 기화 작용이 끝난 후 기화기에서 배출된 해수를 재가열하여 기화기에 재유입되도록 구성되어 있음을 알 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

기화기에 가열 매체로 사용하는 해수를 유입시키기 전에 온도 센서(미도시)를 이용하여 기화기로 유입되는 운반선 주위의 해수의 온도를 측정한다(ST5). 이때 측정된 해수의 온도를 설정되어 있는 해수의 온도와 비교하도록 한다. 측정된 해수의 온도와 비교되는 설정 온도는 해수의 기화 효율이 가장 좋은 상태의 온도로서, 본 발명의 실시예에서는 14.7℃로 설정되었다.

선박 주위의 해수 온도를 측정한 결과값이 설정 온도인 14.7℃ 보다 높은 경우(ST10)에는 운반선 주위의 해수를 바로 기화기(1) 내부로 유입시켜(ST40), 기화기 내부에서 LNG 의 기화 작용(ST50)이 발생하도록 한다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 기화기 내부에는 LNG 저장 탱크(미도시)에 냉각 저장되어 있는 LNG 가 순환될 수 있도록 가열관(5)이 설치되어 있고, 가열관(5)의 주위에는 가열 매체가 위치하고 있다. 가열 매체는 주로 해수를 사용하게 되는데, 가열 매체인 해수가 갖고 있는 열에 의해 가열관 내부의 LNG 가 기화되는 구조이다.

LNG의 기화에 사용된 해수는 LNG 와의 열교환에 의해 수온이 낮아져 있기 때문에 재사용하지 않고 기화기 외부의 해양으로 배출시킨다(ST60).

LNG 운반선 주위의 해수 온도를 측정한 결과값이 14.7℃ 보다 낮고 7.2℃ 보다 높을 경우(ST20)에는, 외부에서 유입되는 해수의 온도를 바로 기화기에 유입시키지 않는다. 해수를 기화기에 바로 유입시킬 경우에도 기화기 내부에서 LNG 기화 작용은 발생하나 해수의 온도가 낮기 때문에 기화 효율도 낮다.

이러한 경우에는 해양에서 유입된 해수를 가열 장치를 이용하여 14.7 ℃ 이상의 온도를 갖도록 가열한(ST30) 후, 기화기에 유입(ST40)시켜 LNG 의 기화 작용(ST50)이 원활히 발생하도록 한다.

기화 작용의 발생에 사용된 해수는 LNG와의 열교환에 의해 수온이 원래의 해수 온도보다 낮아져 있기 때문에 재사용하지 않고 기화기 외부의 해양으로 배출시킨다(ST60).

도 3은 본 발명에 의한 LNG 운반선의 기화기 동작 방법중 해수가 7.2℃ 이하인 경우의 동작 방법을 나타내는 순서도로서, LNG 운반선 주위의 해수 온도를 측정한 결과값이 7.2℃ 보다 낮을 경우(ST100)에는 해수를 바로 기화기에 유입시키지 않는다. 기화기에 유입될 해수를 가열 장치를 이용하여 14.7 ℃ 이상의 온도를 갖도록 가열한(ST110) 후 기화기에 유입시켜(ST120) LNG 의 기화 작용이 원활히 발생하도록 한다.

가열에 의해 수온이 상승한 해수를 기화기(1)로 유입시켜 LNG 의 기화 작용이 발생하도록 한다. 기화 작용에 사용된 해수의 온도는 기화기에 유입되기 직전의 온도보다 낮아져 있으나 해양에서 채취할 수 있는 해수의 온도보다는 높은 상태이다.

이러한 상태에서 기화에 필요한 가열 매체를 얻기 위해 해수를 새로 유입시키는 것보다는 기화기에서 배출되는 해수를 가열 장치로 보내어 재가열하여 기화기에 재유입시키는 것이 바람직하다.

이때 선박의 이동등에 의해 해수의 온도가 높은 지점에서 LNG를 가스화할 경우에는 방류(ST170)하지만, 그렇지 않은 경우에는 기화 작용에 사용된 해수는 기화기 외부의 해양으로 배출하지 않고 재가열(ST160)하여 다시 기화기에 유입(ST120)시켜 LNG의 기화에 사용하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 해양의 해수를 유입하여 해수가 갖고 있는 온도에 의해 LNG 를 기화시키는 기화기에 있어 운반선의 외부에서 유입되는 해수의 온도에 따라 기화기에 직접 유입시키거나 가열하여 유입시키고, 배출시에는 온도 범위에 따라 직접 배출 또는 가열기로의 재순환 시켜 LNG 기화기의 기화 효율을 최대로 유지하고 운전 비용을 절감하는 효과를 갖는다.

Claims

해수를 유입시켜 해수가 갖고 있는 온도를 이용하여 LNG 를 기화시키는 LNG 기화기를 작동시키는 방법에 있어서, 유입되는 해수의 온도가 14.7℃ 보다 높은 경우(ST10)에는 선박으로 유입된 해수를 바로 기화기 내부로 유입(ST40)시킨 후 기화 작용이 끝난 후(ST50) 해양으로 배출(ST60)시키고, 유입되는 해수의 온도가 14.7℃ 보다 낮고 7.2℃ 보다 높은 경우(ST20)에는 해수를 가열(ST30)하여 기화기에 유입(ST40)시킨 후 기화 작용(ST50)이 끝난 후 해양으로 배출(ST60)시키며, 유입되는 해수의 온도가 7.2℃ 보다 낮은 경우(ST100)에는 해수를 가열(ST110)하여 기화기에 유입(ST120)시킨 후 기화 작용(ST130)이 끝난 후 기화기에서 배출된 해수를 재가열(ST160)하여 기화기에 재유입(ST120)되도록 하는 것을 특징으로 하는 LNG RV 의 가스화 장치 운전 방법.