KR100655863B1

KR100655863B1 - Fuel supplying device for electric driven LNG carrier

Info

Publication number: KR100655863B1
Application number: KR1020050044188A
Authority: KR
Inventors: 이동현
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2006-12-13
Also published as: KR20060122155A

Abstract

본 발명은 액화천연가스의 저장탱크 내에서 발생된 기화가스를 선박의 이중연료 엔진(퓨얼 오일(fuel oil) 및 가스(gas)를 연료로 사용할 수 있는 엔진)에 공급하기 위한 전기추진 액화천연가스 수송선의 연료공급장치에 관한 것으로, 탱크 내부의 액화가스를 강제로 기화시키는 강제기화기; 상기 강제기화기와 연결되어 상기 강제기화기에 액화가스를 공급하며 저장탱크 내부에 위치하는 펌프; 상기 강제기화기 및 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크 내부에서 자연 기화된 가스와 상기 강제기화기로 인해 기화된 가스가 유입되며, 상기 자연기화가스와 강제기화가스가 혼합될 때 발생하는 미스트를 분리하는 미스트분리기; 상기 미스트분리기를 통과한 가스의 온도를 높여주는 히터; 상기 히터 및 미스트분리기를 통과한 가스를 가압하고, 가압에 의해 온도가 상승한 가스를 냉각시키는 컴프레서; 및 상기 컴프레서를 통과한 가스의 온도를 낮추는 쿨러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기추진 액화천연가스 수송선의 연료공급장치를 제공한다.The present invention provides an electric propulsion liquefied natural gas for supplying vaporized gas generated in a storage tank of liquefied natural gas to a ship's double fuel engine (an engine capable of using fuel oil and gas as fuel). A fuel supply apparatus for a transport ship, comprising: a forced vaporizer configured to forcibly vaporize liquefied gas in a tank; A pump connected to the forced vaporizer to supply liquefied gas to the forced vaporizer and positioned inside the storage tank; Mist which is connected to the forced vaporizer and the storage tank, the natural vaporized gas and the vaporized gas due to the forced vaporizer is introduced into the storage tank, and separates the mist generated when the natural vaporized gas and the forced vaporized gas are mixed. Separator; A heater to increase the temperature of the gas passing through the mist separator; A compressor for pressurizing the gas passing through the heater and the mist separator, and cooling the gas whose temperature has risen by the pressurization; And a cooler to lower the temperature of the gas passing through the compressor.

본 발명에 의하면 자연기화가스와 강제기화가스가 하나의 루트로 엔진에 공급되어 그 제어가 간편하고, 고양정 펌프가 아닌 일반 펌프를 사용할 수 있고, 하나의 미스트 분리기를 사용하고, 일정 속도의 모터를 사용할 수 있어 비용이 감소되며 반복컴프레서의 반복순환 과정을 통해 가스의 활용율을 높일 수 있다.According to the present invention, the natural vaporization gas and the forced vaporization gas are supplied to the engine as one route, and the control is simple. Instead of a high lift pump, a general pump can be used, and a single mist separator is used, and a motor of a constant speed is used. It can be used to reduce costs and increase the utilization rate of gas through the iterative circulation process of the repetitive compressor.

미스트분리기, 컴프레서, 히터, 쿨러, 액화천연가스,이중연료 엔진, 강제기화기Mist Separator, Compressor, Heater, Cooler, LNG, Dual Fuel Engine, Forced Vaporizer

Description

Fuel supplying device for electric driven LNG carrier

도 1은 종래의 전기추진 액화천연가스 수송선의 연료공급장치를 도시한 것이다.1 shows a fuel supply apparatus of a conventional electric propulsion liquefied natural gas transport ship.

도 2는 도 1에 도시된 연료공급장치에 의해 액화가스가 저장탱크에서 이중연료 엔진으로 공급되는 과정을 도시한 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a process in which liquefied gas is supplied from a storage tank to a dual fuel engine by the fuel supply device illustrated in FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 연료공급장치의 일 실시예를 도시한 것이다.Figure 3 shows an embodiment of a fuel supply device according to the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 실시예에 의해 액화가스가 저장탱크에서 이중연료 엔진으로 공급되는 과정을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a process in which liquefied gas is supplied from a storage tank to a dual fuel engine according to the embodiment shown in FIG. 3.

도 5는 도 3에 도시된 실시예의 컴프레서를 도시한 것이다.FIG. 5 shows a compressor of the embodiment shown in FIG. 3.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

200 : 저장탱크 201 : 펌프200: storage tank 201: pump

202 : 강제기화기 204 : 미스트분리기202: forced vaporizer 204: mist separator

206 : 히터 208 : 컴프레서206: heater 208: compressor

210 : 쿨러 210: cooler

본 발명은 액화천연가스의 저장탱크 내에서 발생된 기화가스를 선박의 이중연료 엔진(퓨얼 오일(fuel oil) 및 가스(gas)를 연료로 사용할 수 있는 엔진)에 공급하기 위한 전기추진 액화천연가스 수송선의 연료공급장치에 관한 것이다.The present invention provides an electric propulsion liquefied natural gas for supplying vaporized gas generated in a storage tank of liquefied natural gas to a ship's double fuel engine (an engine capable of using fuel oil and gas as fuel). The present invention relates to a fuel supply device for a transport ship.

액화천연가스는 통상적으로 액화천연가스 운반선의 극저온 탱크 내에서 액체상태로 저장되어 운반되는데, 이는 기체상태로 운반하는 경우 보다 많은 양의 가스를 한번에 운반할 수 있기 때문이다. 그러나, 액화천연가스가 극저온 상태로 보관되더라도 기화현상이 발생하게 되고, 많은 양의 가스가 기화되면 탱크의 압력이 높아져 탱크가 파손될 위험이 높아지게 된다. 탱크가 파손되는 것을 방지하기 위해 기화된 가스를 다시 액화시키는 방법을 고려할 수 있으나, 이 경우에는 비용이 상당히 소요된다. 따라서, 저장탱크에서 기화된 가스를 선박 추진을 위한 연료로 사용한다.Liquefied natural gas is typically stored and transported in a liquid state in a cryogenic tank of a liquefied natural gas carrier because it can carry a larger amount of gas at once. However, even when the liquefied natural gas is stored in a cryogenic state, vaporization occurs, and when a large amount of gas is vaporized, the pressure of the tank is increased to increase the risk of damage to the tank. Consideration may be given to re-liquefying the vaporized gas to prevent the tank from breaking, but this is quite expensive. Therefore, the vaporized gas in the storage tank is used as fuel for ship propulsion.

도 1은 종래의 전기추진 액화천연가스 수송선의 연료공급장치를 도시한 것이고, 도 2는 도 1에 도시된 연료공급장치에 의해 액화가스가 저장탱크에서 이중연료 엔진으로 공급되는 과정을 도시한 순서도이다.1 illustrates a fuel supply apparatus of a conventional electric propulsion liquefied natural gas transport ship, and FIG. 2 is a flowchart illustrating a process in which liquefied gas is supplied from a storage tank to a dual fuel engine by the fuel supply apparatus illustrated in FIG. 1. to be.

일반적으로 전기추진 선박이란 프로펠러가 엔진과 축으로 연결되어 직접 구동되는 방식과는 달리 먼저 엔진으로 전기를 발생시킨 후 전기모터를 구동시켜 추진되는 선박을 말한다. 종래의 전기추진 연료공급장치는 자연기화가스와 강제기화가스를 각각 다른 루트로 엔진에 공급한다. 강제기화가스가 엔진에 공급되는 루트를 먼저 설명한다.In general, an electric propulsion vessel refers to a vessel that is driven by generating an electric motor first and then driving an electric motor, unlike a method in which a propeller is directly driven by being connected to an engine and a shaft. The conventional electric propulsion fuel supply device supplies the natural gas and the forced gas to the engine in different routes. The route through which forced vaporization gas is supplied to the engine will be described first.

종래의 전기추진 연료공급장치는 강제기화기(102)를 포함하고 있다. 상기 강제기화기(102)는 저장탱크(100) 내에서 발생된 자연기화가스로 엔진의 요구량을 만족시킬 수 없을 경우 강제로 액화가스를 기화시킨다. 상기 강제기화기(102) 사용 시 저장탱크(100) 내부에 있는 펌프(101)를 구동하여 상기 저장탱크(100) 내부의 액화가스를 상기 강제기화기(102)로 공급한다. 이 경우, 상기 펌프(101)로 고양정의 펌프가 사용되는데, 이는 이중연료 엔진(120)의 작동에 요구되는 압력(6.5 bar)을 만족시키기 위함이다. 상기 강제기화기(102)의 아웃렛부는 -40℃의 온도, 6.5 bar의 압력을 갖는다.The conventional electric propulsion fuel supply device includes a forced vaporizer (102). The forced vaporizer 102 forcibly vaporizes the liquefied gas when the amount of natural gas generated in the storage tank 100 cannot satisfy the engine demand. When the forced vaporizer 102 is used, the pump 101 in the storage tank 100 is driven to supply the liquefied gas in the storage tank 100 to the forced vaporizer 102. In this case, a high lift pump is used as the pump 101, in order to satisfy the pressure (6.5 bar) required for the operation of the dual fuel engine 120. The outlet of the forced vaporizer 102 has a temperature of −40 ° C., a pressure of 6.5 bar.

상기 강제기화기(102)를 거친 가스는 제 1미스트분리기(104)로 유입된다. 상기 제 1미스트분리기(104)는 상기 강제기화기(102)의 아웃렛부에서 발생된 미스트를 제거하는데, 이는 상기 미스트가 이중연료 엔진(120)으로 유입되는 경우 엔진의 작동에 문제가 생기기 때문이다. 상기 강제기화기(102)의 아웃렛부의 온도와 압력을 기준으로 만재항해의 경우 미스트 발생의 가능성이 없으나, 공선항해의 경우에는 미스트의 발생가능성이 있기 때문에 강제기화기(102)를 거친 가스가 상기 제 1미스트분리기를 거치게 한다. The gas passed through the forced vaporizer 102 is introduced into the first mist separator 104. The first mist separator 104 removes the mist generated in the outlet of the forced vaporizer 102, because when the mist is introduced into the dual fuel engine 120, there is a problem in the operation of the engine. There is no possibility of mist generation in the case of full-scale navigation based on the temperature and pressure of the outlet of the forced vaporizer 102, but in the case of collinear navigation, there is a possibility of mist generation. Let the mist separator go through.

상기 제 1미스트분리기(104)를 거친 가스는 히터(106)로 유입된다. 상기 히터(106)는 상기 제 1미스트분리기(104)를 거친 가스의 온도를 엔진의 작동에 요구되는 온도(0℃~50℃)까지 높여준다. 즉, 상기 제 1미스트분리기(104)를 거친 가스의 온도는 -40℃인데, 이 상태로 가스가 이중연료 엔진(120)에 유입되면 이중연료 엔진(120)이 작동하지 않게 되므로 상기 히터(106)가 가스의 온도를 0℃~50℃사이의 온도로 높여 준다. 상기 히터(106)를 거친 가스는 엔진으로 공급된다.The gas passing through the first mist separator 104 flows into the heater 106. The heater 106 increases the temperature of the gas passed through the first mist separator 104 to a temperature (0 ° C. to 50 ° C.) required for operation of the engine. That is, the temperature of the gas passing through the first mist separator 104 is -40 ° C. When the gas flows into the dual fuel engine 120 in this state, the dual fuel engine 120 does not operate, so that the heater 106. ) Increases the temperature of the gas to a temperature between 0 ℃ ~ 50 ℃. The gas passing through the heater 106 is supplied to the engine.

이하, 저장탱크(100) 내에서 자연 기화된 가스가 이중연료 엔진(120)으로 공급되는 루트를 설명한다. Hereinafter, the route through which the natural vaporized gas in the storage tank 100 is supplied to the dual fuel engine 120 will be described.

상기 저장탱크(100)내에서 자연 기화된 가스는 컴프레서(114) 또는 쿨러(110)로 유입된다. 저장탱크(100) 내에서 자연 기화된 가스의 온도는 만선상태일 때 -140℃, 공선상태일 때 -100℃~-70℃이다. 만선상태일 경우 컴프레서(114)에 의해 가스의 온도가 상승하더라도 저장탱크(100) 내에서 자연 기화된 가스의 온도가 충분히 낮아 가스의 온도가 이중연료 엔진(120)의 작동에 요구되는 온도를 만족할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 자연 기화된 가스는 바로 컴프레서(114)로 유입된다.The natural vaporized gas in the storage tank 100 flows into the compressor 114 or the cooler 110. The temperature of the natural vaporized gas in the storage tank 100 is -140 ℃ when in a full state, -100 ℃ ~ -70 ℃ when in a collinear state. If the gas is elevated by the compressor 114 in the full state, the temperature of the gas naturally vaporized in the storage tank 100 is sufficiently low to satisfy the temperature required for the operation of the dual fuel engine 120. Can be. In this case, therefore, the naturally vaporized gas flows directly into the compressor 114.

그러나, 공선상태일 경우에는 저장탱크(100) 내에서 자연 기화된 가스의 온도가 높기 때문에 컴프레서(114)에 의해 가스의 온도가 상승하면 이중연료 엔진(120)의 작동에 요구되는 최대의 온도인 50℃를 초과할 수 있다. 따라서, 컴프레서(114)로 유입되기 전 미리 가스의 온도를 낮춰줄 필요가 있는데, 쿨러(110)가 이러한 역할을 한다. 상기 쿨러(110)는 상기 펌프(101)에 의해 공급되는 LNG를 자연기화가스에 분사시켜 상기 가스의 온도를 만선상태에서 자연 기화된 가스의 온도 정도로 낮추어 준다. However, in the collinear state, since the temperature of the natural vaporized gas in the storage tank 100 is high, when the temperature of the gas rises by the compressor 114, the maximum temperature required for the operation of the dual fuel engine 120 is May exceed 50 ° C. Therefore, it is necessary to lower the temperature of the gas in advance before entering the compressor 114, the cooler 110 plays this role. The cooler 110 injects LNG supplied from the pump 101 to the natural vaporization gas to lower the temperature of the gas to the temperature of the natural vaporization gas in a full state.

상기 쿨러(110)를 통과한 가스는 제 2미스트분리기(112)를 거치는데, 상기 제 2미스트분리기(112)는 상기 쿨러(110)에서 LNG가 분사되므로써 발생한 미스트를 제거하는데 사용된다.The gas passing through the cooler 110 passes through a second mist separator 112, and the second mist separator 112 is used to remove mist generated by LNG injection from the cooler 110.

상기 제 2미스트분리기(112)를 통과한 가스와 저장탱크(100)에서 자연 기화된 가스는 컴프레서(114)로 유입된다. 상기 컴프레서(114)는 가스를 6.5 bar로 압축하며, 이를 위해 2단계 원심형태(two stage centrifugal type)가 적용된다. 즉, 1단계에서 가스를 회전시켜 압축시킨 후, 상기 압축가스를 2단계에서 다시 회전시켜 압축시킨다. 상기 2단계 원심형태의 컴프레서(114)는 2개의 스피드로 구동되는 모터에 의해 작동한다. 상기 모터는 노멀상태에서는 빠른 속도로 구동되나, 테스트 및 스타팅 모드에서는 저속으로 구동된다. 테스트 및 스타팅 모드 시에는 상기 컴프레서의 아웃렛부나 아웃렛부에 위치하는 배관이 상온의 상태에 있는데, 이러한 상태에서 빠른 속도로 구동하면 컴프레서의 아웃렛부의 온도가 급격하게 상승하여 엔진의 작동에 요구되는 최고온도를 초과하게 되어 이중연료 엔진(120)을 작동시킬 수가 없기 때문이다. 그러나, 테스트나 스타팅 모드에서 엔진의 작동에 요구되는 온도를 맞추기 위해 낮은 속도로 모터를 구동하는 경우에는 원심력이 부족해 가스가 6.5 bar로 압축되지 아니한다. 따라서, 이 경우에 가스는 엔진으로 유입되지 아니하고 상기 히터(106)에서 0℃이상으로 온도를 높인 후 가스소각기(116)로 유입되어 소각된다.The gas passing through the second mist separator 112 and the gas vaporized naturally in the storage tank 100 flow into the compressor 114. The compressor 114 compresses the gas to 6.5 bar, for which a two stage centrifugal type is applied. That is, after compressing the gas by rotating the gas in step 1, the compressed gas is rotated and compressed again in the second step. The two-stage centrifugal compressor 114 is operated by a motor driven at two speeds. The motor is driven at a high speed in the normal state but at a low speed in the test and starting mode. In the test and starting mode, the piping located at the outlet or outlet of the compressor is at room temperature. When the engine is driven at a high speed in this state, the temperature of the outlet of the compressor rapidly rises, and the maximum temperature required for engine operation is achieved. This is because the dual fuel engine 120 cannot be operated. However, if the motor is run at low speed to meet the temperature required to operate the engine in test or starting mode, the gas is not compressed to 6.5 bar due to the lack of centrifugal force. Therefore, in this case, the gas is not introduced into the engine, and the temperature is increased to 0 ° C. or more in the heater 106 and then introduced into the gas incinerator 116 and incinerated.

상기 모터가 노멀상태에서 빠른 속도로 구동되는 경우에는 상기 컴프레서(114)를 통과한 가스는 온도가 0℃이상인 경우에는 히터(106)를 거치지 아니하고 이중연료 엔진(120)으로 유입되며, 온도가 0℃이하인 경우에는 히터(106)를 거쳐 0℃이상으로 된 후 이중연료 엔진(120)으로 유입된다.
이후, 엔진룸(118) 내에서는 상기 이중연료 엔진(120)의 가동에 의해 제너레이터(122)가 작동되어 전기가 생성되며, 이렇게 생성된 전기에 의해 전기모터(124)를 동작시켜 리덕션기어(126)를 통해 프로펠러(128)를 회전시킨다.
그러나, 상기와 같은 연료공급장치는 자연기화가스와 강제기화가스를 별도로 제어하여 그 제어가 복잡하며, 고양정의 펌프를 사용하므로 상기 고양정 펌프를 별도로 제작해야 하고, 2개의 미스트 분리기가 설치되어 비용면에서 비효율 적이다. 또한 두 개의 속도로 구동하는 모터가 저속으로 구동될 경우에는- 가스가 소각되므로 가스의 활용률이 떨어지는 문제가 있다.When the motor is driven at a high speed in the normal state, the gas passing through the compressor 114 flows into the dual fuel engine 120 without passing through the heater 106 when the temperature is 0 ° C or higher, and the temperature is 0. When the temperature is less than or equal to 0 ° C. or more, the heater 106 is introduced into the dual fuel engine 120.
Thereafter, in the engine room 118, the generator 122 is operated by the operation of the dual fuel engine 120 to generate electricity, and the reduction gear 126 is operated by operating the electric motor 124 by the generated electricity. Rotate the propeller 128 through).
However, the fuel supply device as described above is complicated to control the natural gas and forced gas separately, and the high-lift pump must be manufactured separately because the high-lift pump is used. Inefficient at In addition, when a motor driven at two speeds is driven at a low speed-there is a problem that the utilization rate of the gas is lowered because the gas is incinerated.

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본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 자연기화가스와 강제기화가스를 하나의 루트로 이중연료 엔진에 공급하여 그 제어를 간편하게 하며, 고양정의 펌프가 아닌 일반 펌프, 하나의 미스트 분리기 및 일정속도의 모터를 사용하여 비용의 효율을 높이는 것을 기술적 과제로 삼고 있다. 또한, 2단계 원심형태의 컴프레서 사용을 배제하여 가스의 활용률을 높이는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention is to solve the above problems, the natural gas and the forced gas to supply a single fuel gas to the dual fuel engine as a single route to simplify the control, a general pump, not a high lift pump, one mist separator and The technical challenge is to increase the efficiency of the cost by using a constant speed motor. In addition, the technical problem is to increase the utilization rate of the gas by eliminating the use of a two-stage centrifugal compressor.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 탱크 내부의 액화가스를 강제로 기화시키는 강제기화기; 상기 강제기화기와 연결되어 상기 강제기화기에 액화가스를 공급하며 저장탱크 내부에 위치하는 펌프; 상기 강제기화기 및 저장탱크와 연결되어 상기 저장탱크 내부에서 자연 기화된 가스와 상기 강제기화기로 인해 기화된 가스가 유입되며, 상기 자연기화가스와 강제기화가스가 혼합될 때 발생하는 미스트를 분리하는 미스트분리기; 상기 미스트분리기를 통과한 가스의 온도를 높여주는 히터; 상기 히터 및 미스트분리기를 통과한 가스를 가압하고, 가압에 의해 온도가 상승한 가스를 냉각시키는 컴프레서; 및 상기 컴프레서를 통과한 가스의 온도를 낮추는 쿨러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기추진 액화천연가스 수송선의 연료공급장치를 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention is a forced vaporizer for forcibly vaporizing the liquefied gas in the tank; A pump connected to the forced vaporizer to supply liquefied gas to the forced vaporizer and positioned inside the storage tank; Mist which is connected to the forced vaporizer and the storage tank, the natural vaporized gas and the vaporized gas due to the forced vaporizer is introduced into the storage tank, and separates the mist generated when the natural vaporized gas and the forced vaporized gas are mixed. Separator; A heater to increase the temperature of the gas passing through the mist separator; A compressor for pressurizing the gas passing through the heater and the mist separator, and cooling the gas whose temperature has risen by the pressurization; And a cooler to lower the temperature of the gas passing through the compressor.

바람직하게는 상기 컴프레서는 스크류 컴프레서로서, 가스를 가압시키고 윤활유를 분사하여 가스를 냉각시키는 가압부; 상기 가압부를 통과한 가스로부터 윤 활유를 분리하는 혼합탱크 및 가스분리기를 포함한다. 상기 윤활유의 어는점은 -60℃이하이어야 한다. 이는 컴프레서로 유입되는 가스의 온도는 약 -60℃이므로 상기 윤활유의 어는점이 이보다 낮으면 상기 윤활유가 얼게 되어 압축된 가스와 혼합될 수 없기 때문이다.Preferably, the compressor is a screw compressor, the pressurizing portion for pressurizing the gas and spraying lubricating oil to cool the gas; It includes a mixing tank and a gas separator for separating the lubricating oil from the gas passing through the pressurizing portion. The freezing point of the lubricating oil should be less than -60 ℃. This is because the temperature of the gas flowing into the compressor is about −60 ° C., so if the freezing point of the lubricant is lower than this, the lubricant is frozen and cannot be mixed with the compressed gas.

바람직하게는 상기 가스분리기를 통과한 가스가 다시 상기 가압부로 유입되어 가스가 순환한다. 테스트나 스타팅 모드시 상기 가스가 반복 순환하기 때문에 테스트나 스타팅 모드 시에도 가스가 가스소각기가 아닌 엔진으로 유입되어 가스 활용율을 높일 수 있다.Preferably, the gas passing through the gas separator flows back into the pressurizing part to circulate the gas. Since the gas is repeatedly circulated in the test or starting mode, the gas flows into the engine, not the gas incinerator, even in the test or starting mode, thereby increasing the gas utilization rate.

이하, 본 발명의 실시예들이 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 따른 연료공급장치의 일 실시예를 도시한 것이고, 도 4는 도 3에 도시된 실시예에 의해 액화가스가 저장탱크에서 이중연료 엔진으로 공급되는 과정을 도시한 순서도이다.3 is a view illustrating an embodiment of a fuel supply device according to the present invention, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a process in which liquefied gas is supplied from a storage tank to a dual fuel engine by the embodiment shown in FIG. 3.

본 실시예는 자연기화된 가스와 강제기화된 가스를 동일한 루트로 저장탱크(200)에서 이중연료 엔진(120)으로 공급한다. In this embodiment, the natural vaporized gas and the forced vaporized gas are supplied from the storage tank 200 to the dual fuel engine 120 in the same route.

본 실시예는 강제기화기(202)를 포함하고 있다. 상기 강제기화기(202)는 저장탱크(200) 내에서 발생된 자연기화가스로 이중연료 엔진(120)이 요구하는 연료의 양을 만족시킬 수 없을 경우 강제로 액화가스를 기화시킨다. 상기 강제기화기(202)의 일측은 상기 저장탱크(200)의 내부에 위치하는 펌프(201)와 관으로 연결되어 있다. 상기 펌프(201)는 상기 저장탱크(200)에 액체상태로 있는 천연가스를 연료로 사용 시 상기 저장탱크(200) 내부의 액화가스를 상기 강제기화기(202)로 공급한다. 이 경우, 상기 펌프(201)로 일반 펌프가 사용되는데, 이는 상기 강제기화기(202)에 의해 기화된 가스도 컴프레서(208)에 의해 가압 되기 때문에 상기 펌프(201)가 가스를 가압할 필요가 없기 때문이다. 상기 강제기화기(202)의 아웃렛부는 -40℃의 온도를 갖는다.This embodiment includes a forced vaporizer 202. The forced vaporizer 202 forcibly vaporizes the liquefied gas when the amount of fuel required by the dual fuel engine 120 cannot be satisfied by the natural vaporization gas generated in the storage tank 200. One side of the forced vaporizer 202 is connected to the pump 201 located in the storage tank 200 by a pipe. The pump 201 supplies the liquefied gas inside the storage tank 200 to the forced vaporizer 202 when the natural gas in the liquid state in the storage tank 200 is used as the fuel. In this case, a general pump is used as the pump 201, since the gas vaporized by the forced vaporizer 202 is also pressurized by the compressor 208 so that the pump 201 does not need to pressurize the gas. Because. The outlet portion of the forced vaporizer 202 has a temperature of -40 ° C.

상기 강제기화기(202)의 일측은 미스트분리기(204)의 일측과 관으로 연결되어 있고, 상기 미스트분리기(204)의 타측은 상기 저장탱크(200)와 관으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 저장탱크(200)에서 자연적으로 기화된 가스와 상기 강제기화기(202)에 의해 강제적으로 기화된 가스는 상기 미스트분리기(204)에서 혼합되게 된다. 상기 자연기화가스는 만선 시에는 -140℃, 공선시에는 -100℃~-70℃의 온도를 가지고, 상기 강제기화가스는 -40℃의 온도를 갖는데, 상기 두 기화가스가 혼합되는 경우 미스트가 발생하게 된다. 상기 미스트가 이중연료 엔진(120)으로 유입될 경우 엔진의 작동에 문제가 발생하므로 상기 미스트분리기(204)는 상기 미스트를 상기 기화가스로부터 분리시킨다. One side of the forced vaporizer 202 is connected to one side of the mist separator 204 by a pipe, the other side of the mist separator 204 is connected to the storage tank 200 by a pipe. Therefore, the gas naturally vaporized in the storage tank 200 and the gas forcibly vaporized by the forced vaporizer 202 are mixed in the mist separator 204. The natural vaporization gas has a temperature of -140 ℃ at the time of burnout, -100 ℃ ~ -70 ℃ at the time of collinearity, the forced vaporization gas has a temperature of -40 ℃, when the two vaporization gas is mixed, the mist Will occur. When the mist is introduced into the dual fuel engine 120, a problem occurs in the operation of the engine, so the mist separator 204 separates the mist from the vaporized gas.

상기 미스트분리기(204)의 일측은 히터(206) 및 컴프레서(208)와 관으로 연결되어 있다. 상기 미스트분리기(204)를 통과한 기화가스의 온도는 자연기화가스 및 강제기화가스의 비율에 따라 달라지는데, 상기 기화가스의 온도가 -60℃이상이면 상기 기화가스가 상기 컴프레서(208)로 바로 유입되고, -60℃이하이면 상기 기화가스는 상기 히터(206)로 유입된다. 상기 히터(206)는 상기 미스트분리기(204)를 거친 -60℃이하의 기화가스의 온도를 -60℃로 유지시켜 준다. 따라서, 상기 컴프레서(208)로 유입되는 기화가스의 온도는 적어도 -60℃이다. 상기 컴프레서(208)로 유입되는 기화가스의 온도를 -60℃정도로 유지시키는 이유는 하기할 윤활유가 그 이하의 온도에서는 얼게 되어 가스와 혼합될 수 없기 때문이다.One side of the mist separator 204 is connected to the heater 206 and the compressor 208 by a pipe. The temperature of the vaporized gas passing through the mist separator 204 is dependent on the ratio of the natural vaporized gas and the forced vaporized gas. If the temperature of the vaporized gas is -60 ° C. or more, the vaporized gas flows directly into the compressor 208. The vaporization gas flows into the heater 206 when it is below -60 ° C. The heater 206 maintains the temperature of the vaporized gas below -60 ℃ through the mist separator 204 at -60 ℃. Accordingly, the temperature of the vaporized gas flowing into the compressor 208 is at least -60 ° C. The reason why the temperature of the vaporized gas flowing into the compressor 208 is maintained at about −60 ° C. is that the lubricating oil to be described below freezes at a temperature below that and cannot be mixed with the gas.

상기 히터(206)의 일측은 컴프레서(208)와 관으로 연결되어 있다. 도 5는 도 3에 도시된 실시예의 컴프레서를 도시한 것이다.One side of the heater 206 is connected to the compressor 208 by a pipe. FIG. 5 shows a compressor of the embodiment shown in FIG. 3.

상기 컴프레서(208)는 유입된 기화가스를 6.5 bar로 가압하는 가압부(207)를 포함하고 있다. 상기 기화가스를 6.5 bar로 가압하는 이유는 엔진이 작동하기 위해 요구되는 압력이 6.5 bar이기 때문이다. 상기 가압가스는 상기 가압부(207)에서 윤활유(lubrication oil)와 혼합된다. 상기 가압가스는 가압에 의해 온도가 매우 높은 상태인데, 상기 윤활유와 혼합되므로써 온도가 약 60℃정도로 감소된다. 상기 윤활유와 혼합된 가스는 혼합탱크(209)에서 일차적으로 윤활유와 가스로 분리된다. 즉, 윤활유는 밀도가 높아 아래로 가라앉고, 가스는 위로 뜬다. 가라앉은 윤활유는 다시 상기 가압부(207)로 회수되고 상기 가스는 가스분리기(211)로 유입된다. 상기 가스분리기(211)는 상기 가스를 이차적으로 윤활유와 분리한다. 상기 가스분리기(211)를 통과한 가스는 상기 컴프레서(208)의 아웃렛부로 유출된다. The compressor 208 includes a pressurizing part 207 for pressurizing the introduced vaporized gas to 6.5 bar. The reason for pressurizing the vaporized gas to 6.5 bar is because the pressure required for operating the engine is 6.5 bar. The pressurized gas is mixed with lubrication oil in the pressurizing unit 207. The pressurized gas is in a state where the temperature is very high by pressurization, and the temperature is reduced to about 60 ° C. by mixing with the lubricating oil. The gas mixed with the lubricating oil is primarily separated into the lubricating oil and the gas in the mixing tank 209. That is, the lubricant is dense and sinks down, and the gas floats up. The sunken lubricating oil is recovered to the pressurizing unit 207 and the gas is introduced into the gas separator 211. The gas separator 211 secondaryly separates the gas from the lubricating oil. The gas passing through the gas separator 211 flows out to the outlet of the compressor 208.

상기 컴프레서(208)는 일정 속도로 구동되는 모터에 의해 작동한다. 테스트 및 스타팅 모드 시에는 상기 컴프레서(208)의 아웃렛부의 온도가 급격하게 상승하여 엔진의 작동에 요구되는 최고온도를 초과하게 되어 엔진을 작동시킬 수가 없는 문제가 발생한다. 이 경우, 상기 가스의 온도가 이중연료 엔진(120)의 작동에 요구되는 온도가 될 때까지 윤활유와 혼합시키고, 다시 분리시키는 과정을 반복순환하여 상기 가스의 온도를 낮춘다. 따라서, 본 실시예에서는 테스트나 스타팅 모드에서도 엔진의 작동에 요구되는 압력과 온도를 가지는 가스가 상기 컴프레서(208)로부터 유출되어 가스소각기에 의해 소각되지 아니하고 컴프레서(208)에서의 반복순환을 통해 이중연료 엔진(120)으로의 유입이 가능하다.The compressor 208 is operated by a motor driven at a constant speed. In the test and starting mode, the temperature of the outlet portion of the compressor 208 rises sharply to exceed the maximum temperature required for the operation of the engine, thereby preventing the engine from operating. In this case, the temperature of the gas is lowered by repeating the process of mixing with lubricating oil and separating again until the temperature of the gas reaches the temperature required for the operation of the dual fuel engine 120. Therefore, in the present embodiment, even in the test or starting mode, the gas having the pressure and the temperature required for the operation of the engine flows out of the compressor 208 and is not incinerated by the gas incinerator, and the gas is repeated through the repeated circulation in the compressor 208. It is possible to enter the fuel engine 120.

상기 컴프레서(208)의 일측은 쿨러(210)와 연결되어 있다. 상기 컴프레서(208)로부터 유출된 기화가스의 온도는 약 60℃인데, 이는 이중연료 엔진(120)의 작동에 요구되는 최고 온도인 50℃보다 높기 때문에 기화가스의 온도를 낮추어 주어야 한다. 상기 쿨러(210)는 상기 컴프레서(208)로부터 유출된 기화가스의 온도를 0℃~50℃로 낮추어 준다.One side of the compressor 208 is connected to the cooler 210. The temperature of the vaporized gas discharged from the compressor 208 is about 60 ° C., which is higher than 50 ° C., which is the maximum temperature required for the operation of the dual fuel engine 120, so that the temperature of the vaporized gas must be lowered. The cooler 210 lowers the temperature of the vaporized gas flowing out of the compressor 208 to 0 ° C to 50 ° C.

상기 쿨러(210)의 일측은 엔진룸(118)내의 이중연료 엔진(120)과 관으로 연결되어 있어, 상기 쿨러(210)로부터 유출된 기화가스는 상기 이중연료 엔진(120)으로 공급된다.
이후, 엔진룸(118) 내의 상기 이중연료 엔진(120)의 가동에 의해 제너레이터(122)가 작동되어 전기가 생성되며, 이렇게 생성된 전기는 전기모터(124)를 동작시켜 리덕션기어(126)를 통해 프로펠러(128)를 큰 토크로 회전시킬 수 있게 된다. 따라서, 전기추진 선박은 추진되어 진다. One side of the cooler 210 is connected to the double fuel engine 120 in the engine room 118 by a pipe, and the vaporized gas flowing out of the cooler 210 is supplied to the double fuel engine 120.
Thereafter, the generator 122 is operated by the operation of the dual fuel engine 120 in the engine room 118 to generate electricity. The generated electricity operates the electric motor 124 to operate the reduction gear 126. Through the propeller 128 it is possible to rotate with a large torque. Thus, the electric propulsion vessel is propelled.

본 실시예에 의하면 자연기화가스와 강제기화가스가 하나의 루트로 엔진에 공급되어 그 제어가 간편하고, 강제기화된 가스도 컴프레서에서 가압이 되기 때문에 고양정 펌프가 아닌 일반 펌프를 사용할 수 있고 하나의 미스트 분리기를 사용하고 일정 속도의 모터를 사용할 수 있어 비용이 감소되며, 2단계 원심형태의 컴프레서 사용을 배제하여 테스트나 스타팅 모드 시에도 기화가스가 가스소각기에서 소각되지 아니하고 엔진에서 연료로 사용될 수 있어 가스의 활용률을 높일 수 있다.According to the present embodiment, the natural gas and the forced gas are supplied to the engine as one route so that the control is simple, and the forced gas is also pressurized by the compressor, so that a general pump instead of a high lift pump can be used. Cost can be reduced by using a mist separator and using a constant speed motor, eliminating the use of two-stage centrifugal compressors, so that vaporized gas can be used as fuel in the engine without being burnt in the gas incinerator, even during test or starting mode. The utilization rate of gas can be improved.

본 실시예에서는 컴프레서(208)에서 기화가스의 냉각을 위해 상기 기화가스와 혼합되는 유체로 윤활유를 사용하였으나, 다른 실시예에서는 -60℃이하에서 어는점을 가지는 다른 유체를 사용할 수 있다.In this embodiment, the lubricating oil is used as the fluid mixed with the vaporized gas for cooling the vaporized gas in the compressor 208, but in another embodiment, other fluids having a freezing point below -60 ° C may be used.

본 발명에 의하면 자연기화가스와 강제기화가스가 하나의 루트로 엔진에 공 급되어 그 제어가 간편하고, 고양정 펌프가 아닌 일반 펌프를 사용할 수 있고, 하나의 미스트 분리기를 사용하고, 일정 속도의 모터를 사용할 수 있어 비용이 감소되며 반복컴프레서의 반복순환 과정을 통해 가스의 활용율을 높일 수 있다.According to the present invention, the natural vaporization gas and the forced vaporization gas are supplied to the engine as one route, so that the control is simple, the general pump can be used instead of the high lift pump, and one mist separator is used, and the motor has a constant speed. The cost can be reduced and the utilization rate of the gas can be increased through the repeated circulation process of the repeated compressor.

Claims

Forced vaporizer for forcibly vaporizing the liquefied gas in the tank;

A pump connected to the forced vaporizer to supply liquefied gas to the forced vaporizer and positioned inside the storage tank;

Mist which is connected to the forced vaporizer and the storage tank, the natural vaporized gas and the vaporized gas due to the forced vaporizer is introduced into the storage tank, and separates the mist generated when the natural vaporized gas and the forced vaporized gas are mixed. Separator;

A heater to increase the temperature of the gas passing through the mist separator;

A compressor for pressurizing the gas passing through the heater and the mist separator, and cooling the gas whose temperature rises by pressurization with lubricating oil; And

A cooler for lowering the temperature of the gas passing through the compressor and supplying the dual fuel engine;

Fuel supply device of the electric propulsion LNG gas carrier, characterized in that it comprises a.

The method of claim 1,

The compressor is a screw compressor, the pressurizing unit for pressurizing the gas and spraying lubricating oil to cool the gas; A fuel supply device for an electric propulsion liquefied natural gas transport ship comprising a mixing tank and a gas separator for separating lubricating oil from the gas passing through the pressurizing unit.

The method of claim 2,

A gas supply device for an electric propulsion liquefied natural gas transport ship, characterized in that the gas passing through the gas separator is introduced back into the pressurizing unit to circulate the gas.