KR100832603B1 - Liquefied natural gas carrier - Google Patents

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Abstract

An LNG(Liquefied Natural Gas) Carrier is provided to enhance energy efficiency by generating charging power without an immobilization treatment of surplus boiled-off gas. An LNG Carrier includes boilers(106), generators(112), a power line(114), and a charging device(116). The boilers are driven by using vaporized gas generated from a cargo tank(102). The generators generate power. The power generated from the generator is supplied through the power line. The charging device charges the power supplied through the power line and supplies the power through the power line in case of need. The charging device has charging control units(116a) and charging units(116b). The charging control units control electric charging and power supplying. The charging units charge the power according to operation control of the charging control unit.

Description

액화천연가스 운반선{LIQUEFIED NATURAL GAS CARRIER}Liquefied Natural Gas Transporter {LIQUEFIED NATURAL GAS CARRIER}

도 1은 본 발명에 따른 스팀터빈 추진 방식의 액화천연가스 운반선의 동력추진장치 부분을 보여주는 구성도, 1 is a block diagram showing a power propulsion unit portion of a liquefied natural gas carrier of the steam turbine propulsion method according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진을 이용하는 전기 추진 방식의 액화천연가스 운반선의 동력추진장치 부분을 보여주는 구성도, 2 is a block diagram showing a power propulsion unit of an electric propulsion natural gas carrier using a diesel engine according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 가스터빈을 이용하는 전기 추진 방식의 액화천연가스 운반선의 동력추진장치 부분을 보여주는 구성도이다. Figure 3 is a block diagram showing a power propulsion unit portion of an electric propulsion LNG gas carrier using a gas turbine according to the present invention.

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

102 : 카고탱크 104 : 컴프레셔102: cargo tank 104: compressor

106 : 보일러 108 : 스팀터빈106: boiler 108: steam turbine

110 : 프로펠러 112 : 터빈 제너레이터110: propeller 112: turbine generator

114 : 전력라인 116 : 충전장치114: power line 116: charging device

116a : 충전제어부 116b : 충전수단116a: charging control unit 116b: charging means

본 발명은 액화천연가스 운반선(LNGC : Liquefied Natural Gas Carrier)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 추진동력 및 필요한 전력을 발생하는데 소요되고 남는 잉여 기화가스를 이용하여 잉여 전력을 생산하고 충전수단에 충전하였다가 이후 필요 시점에 이용할 수 있게 되는 액화천연가스 운반선에 관한 것이다. The present invention relates to a Liquefied Natural Gas Carrier (LNGC), and more particularly, to produce surplus electric power by using surplus gaseous gas which is required to generate propulsion power and necessary power and to charge the charging means. The present invention relates to liquefied natural gas carriers which will be available at a later time.

일반적으로, 액화천연가스(LNG : Liquefied Natural Gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 극저온으로 온도 하강시켜 액체상태로 상변화시키는 것에 의해 그 부피를 대폭 줄인 것으로, 이러한 액화천연가스는 주로 선박에 의해 대량으로 운반되게 되는데, 이때 이용되는 선박이 액화천연가스 운반선(LNGC : Liquefied Natural Gas Carrier)이다. In general, Liquefied Natural Gas (LNG) has significantly reduced its volume by changing its phase into a liquid state by lowering the temperature of a natural gas containing methane as its main component to cryogenic temperature. It is mainly carried in large quantities by ships, and the vessels used are Liquefied Natural Gas Carriers (LNGCs).

이러한 액화천연가스 운반선에는 액화천연가스를 극저온 상태로 저장하기 위해 철저한 보온이 실시되는 카고탱크(cargo tank)가 구비되어 있으나, 실제로는 완벽한 보온이 불가능하여 저장된 액화천연가스중의 일부가 기화(즉, 증발)되어 기화가스(BOG : Boiled-Off Gas)가 발생되게 되고, 해당 기화가스의 양이 많아지게 되면 카고탱크내의 압력이 상승되어 폭발 위험성이 있게 되므로, 통상 발생되는 기화가스를 선박 추진 및 전력 생산을 위한 연료로 사용하게 된다. These LNG carriers are equipped with cargo tanks that are thoroughly insulated to store the LNG in a cryogenic state, but in reality, some of the stored LNG is vaporized (ie And vaporization) to generate boiled-off gas (BOG), and if the amount of the vaporized gas increases, the pressure in the cargo tank is increased and there is a risk of explosion. It will be used as fuel for power generation.

즉, 카고탱크로부터 발생되는 기화가스를 동력추진장치 측으로 공급하여, 동력추진장치가 해당 기화가스를 연료로 사용하여 구동됨으로써, 선박의 후미에 장착된 프로펠러(propeller)를 회전시킬 수 있도록 하고 있다. That is, the gaseous gas generated from the cargo tank is supplied to the power propulsion unit, and the power propulsion device is driven using the gaseous gas as fuel, so that the propeller mounted on the rear of the ship can be rotated.

현재, 액화천연가스 운반선의 동력추진 방식은 대표적으로 3가지 방식이 있다. At present, there are three types of power propulsion methods for LNG carriers.

첫째, 스팀터빈(steam turbine) 추진 방식은 카고탱크로부터 공급되는 기화 가스를 보일러(boiler)의 연료로 사용하여 고압의 스팀을 발생시키고 해당 고압의 스팀을 분출하는 것에 의해 스팀터빈을 구동시켜 프로펠러를 회전시킴으로써 추진력을 얻게 됨과 아울러, 보일러로부터 발생되는 스팀으로 또한 터빈 제너레이터(turbine generator)를 구동하여 전력을 생산하고 해당 전력을 선내 필요 전원으로 이용하게 된다. First, the steam turbine propulsion method uses a vaporized gas supplied from a cargo tank as a fuel of a boiler to generate high pressure steam and to eject the high pressure steam to drive the propeller. In addition to the propulsion by rotating, the steam generated from the boiler also drives the turbine generator to produce power and use the power as a necessary power source on board.

둘째, 디젤엔진(diesel engine)을 이용하는 전기 추진(electric propulsion) 방식은 카고탱크로부터 공급되는 기화가스를 디젤엔진의 연료로 사용하여 디젤엔진을 구동하고, 디젤엔진의 구동력으로 제너레이터를 구동하여 전력을 생산함으로써, 해당 전력의 일부로는 전기모터(motor)를 구동하여 프로펠러를 회전시킴으로써 추진력을 얻게 됨과 아울러, 전력의 일부는 선내 필요 전원으로 이용하게 된다. Second, the electric propulsion method using a diesel engine drives the diesel engine using the vaporized gas supplied from the cargo tank as the fuel of the diesel engine, and drives the generator by the driving force of the diesel engine. By producing, part of the electric power is to drive the electric motor (motor) to obtain a propulsion force by rotating the propeller, and part of the electric power is used as the necessary power supply on board.

셋째, 가스터빈(gas turbine)을 이용하는 전기 추진 방식은 카고탱크로부터 공급되는 기화가스로 가스터빈을 구동하고, 해당 가스터빈의 구동력으로 제너레이터를 구동하여 전력을 생산함으로써, 해당 전력의 일부로는 전기모터를 구동하여 프로펠러를 회전시킴으로써 추진력을 얻게 됨과 아울러, 전력의 일부는 선내 필요 전원으로 이용하게 된다. Third, the electric propulsion method using a gas turbine drives the gas turbine with gaseous gas supplied from a cargo tank, and generates electric power by driving the generator with the driving force of the gas turbine, thereby making an electric motor part of the electric power. The propulsion force is obtained by driving the propeller to rotate the propeller, and part of the electric power is used as necessary power supply on board.

덧붙여, 선박의 저부하 및 무부하 운전 시점 등에서는 발생되는 기화가스가 모두 추진력을 얻는데 사용되지 못하고 잉여의 기화가스가 발생되게 되므로 해당 잉여 기화가스를 처리하게 되는데, 스팀터빈 추진 방식의 경우에는 보일러에서 잉여 기화가스를 연소하고 그때 발생되는 스팀을 덤핑(dumping)하는 것에 의해 처리하게 되며, 전기 추진 방식의 경우에는 별도의 가스소각기(GCU : Gas Combustion Unit)를 이용하여 잉여 기화가스를 소각 처리하게 된다. In addition, at the time of low load and no load operation of the ship, all the generated gaseous gas is not used to obtain the propulsion force, and the excess gaseous gas is generated. It is processed by burning surplus gas and dumping steam generated at that time, and in case of electric propulsion method, incineration of surplus gas is performed by using a separate Gas Combustion Unit (GCU). .

또한, 카고탱크로부터 공급되는 기화가스는 상세하게 두 종류이게 되는데, 그 하나는 카고탱크 내에서 자연적으로 기화되어 발생되는 자연기화가스(natural boiled off gas)이고, 다른 하나는 필요에 따라 강제적으로 기화시켜 발생시킨 강제기화가스(forced boiled off gas)이게 된다. In addition, there are two types of vaporized gas supplied from the cargo tank, one of which is a natural boiled off gas generated by vaporizing naturally in the cargo tank, and the other is forcibly vaporized as necessary. Forced boiled off gas.

그러나, 이상과 같은 종래의 액화천연가스 운반선에 있어서는 다음과 같은 문제점이 발생되고 있다. However, the following problems arise in the conventional liquefied natural gas carrier.

즉, 종래의 액화천연가스 운반선에서는 발생되는 기화가스의 에너지량이 필요 되는 추진동력보다 크게 될 경우, 잉여 기화가스를 단순히 연소 또는 소각 처리하여 버리게 됨으로써, 에너지를 낭비하게 되는 문제점이 있었다. That is, in the conventional liquefied natural gas carrier, when the amount of energy generated in the vaporized gas becomes larger than the required propulsion power, the excess gas is simply burned or incinerated, thereby wasting energy.

또한, 액화천연가스 운반선에는 전술한 동력추진장치 이외에 별도의 보조전력장치가 구비되어 있어, 해당 보조전력장치에서도 별도의 전력을 생산하게 되는데, 이 보조전력장치에 이상이 발생되는 경우, 선내 정전(black out)이 빈번히 발생되게 되는 문제점도 있었다. In addition, the liquefied natural gas carrier is provided with a separate auxiliary power device in addition to the above-described power propulsion device, and generates a separate power in the auxiliary power device. If an abnormality occurs in the auxiliary power device, There was also a problem that black outs occur frequently.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 잉여 기화가스를 이용하여 잉여 전력을 생산하고 충전수단에 충전하였다가 이후 필요 시점에서 이용함으로써, 잉여 에너지를 보전하고, 보조전력장치의 고장 시에도 선내 정전을 방지할 수 있게 되는 액화천연가스 운반선을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and produces surplus power using surplus vaporization gas and charges the charging means, and then uses it at a necessary time, thereby conserving surplus energy, It is an object of the present invention to provide a liquefied natural gas carrier that can prevent onboard power failure even in the event of a failure.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액화천연가스 운반선은, 카고탱크로부터 발생되는 기화가스를 이용하여 구동되는 보일러 또는 디젤엔진 또는 가스터빈을 탑재하고 제너레이터를 구동하여 전력을 생산하고 생산된 전력을 전력라인을 통해 공급하는 액화천연가스 운반선에 있어서, 상기 제너레이터에서 생성되어 상기 전력라인을 통해 공급되는 전력을 입력 받아 충전하였다가 필요 시점에서 상기 전력라인을 통해 공급하게 되는 충전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. The liquefied natural gas carrier of the present invention for achieving the above object is equipped with a boiler or a diesel engine or a gas turbine driven by using vaporized gas generated from a cargo tank to drive a generator to produce electric power and generate the generated electric power. A liquefied natural gas carrier provided through a power line, the liquefied natural gas carrier includes a charging device that receives and charges electric power generated by the generator and supplied through the power line, and supplies the power through the power line when necessary. It is done.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다. The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

주지된 바와 같이, 액화천연가스 운반선에서는 카고탱크 내에 저장된 액화천연가스로부터 기화가스가 발생하게 되고, 해당 기화가스를 동력추진장치의 연료로 사용하여 추진동력 및 선내 필요 전력을 생산하게 된다. As is well known, liquefied natural gas carriers generate vaporized gas from liquefied natural gas stored in a cargo tank, and use the vaporized gas as fuel of a power propulsion device to produce propulsion power and required electric power on board.

그 동력추진 방식에는 대표적으로 3가지가 있으며, 즉 스팀터빈 추진 방식, 디젤엔진을 이용하는 전기 추진 방식, 가스터빈을 이용하는 전기 추진 방식이 있다. There are three types of power propulsion methods, namely, a steam turbine propulsion method, an electric propulsion method using a diesel engine, and an electric propulsion method using a gas turbine.

그리고, 선박의 저부하 및 무부하 운전 시점 등에서는 카고탱크로부터 발생되는 모든 기화가스가 추진동력을 얻는데 사용되지 못하고 잉여의 기화가스가 발생 하게 되며, 종래에는 해당 잉여 기화가스를 단순히 연소 또는 소각 처리하곤 하였는데, 그에 따라 에너지를 낭비하는 문제점이 있었다. And, at the time of low load and no load operation of the vessel, all the vaporized gas generated from the cargo tank is not used to obtain the propulsion power, and the excess vaporized gas is generated. There was a problem in wasting energy accordingly.

이에, 본 발명에서는 잉여 기화가스를 이용하여 잉여 전력을 생산하고 해당 잉여 전력을 충전수단에 충전해 두었다가 이후 필요 시점에서 사용하게 된다. Therefore, in the present invention, the surplus power is produced using the surplus vaporization gas, and the surplus power is charged in the charging means, and then used at a later time.

도 1은 본 발명에 따른 스팀터빈 추진 방식의 액화천연가스 운반선의 동력추진장치 부분을 보여주는 구성도이다. 1 is a block diagram showing a power propulsion unit portion of a liquefied natural gas carrier of the steam turbine propulsion method according to the present invention.

스팀터빈 추진 방식의 액화천연가스 운반선은 기본적으로, 액화천연가스를 저장하는 카고탱크(102)와, 이 카고탱크(102)로부터 발생되는 기화가스(BOG)를 공급받아 압축시킨 후 일정한 압력으로 토출하게 되는 컴프레서(compressor)(104)와, 컴프레서(104)로부터 공급되는 기화가스를 연료로 이용하여 고온, 고압의 스팀을 생성하게 되는 보일러(106)와, 보일러(106)에서 생성되는 스팀을 이용하여 구동됨으로써 동력을 생성하게 되는 스팀터빈(108)과, 스팀터빈(108)에서 생성되는 동력을 전달받아 회전 구동됨으로써 선박을 추진시키게 되는 프로펠러(110)와, 스팀터빈(108)에서 생성되는 스팀을 이용하여 전기를 발생시키게 되는 터빈 제너레이터(112)를 포함하게 되며, 여기서 동력추진장치 부분은 보일러(106), 스팀터빈(108), 프로펠러(110), 터빈 제너레이터(112)로 이루어지는 부분이라 할 수 있고, 보일러(106)는 별도로 공급되는 HFO(Heavy Fuel Oil) 연료유를 연료로 이용할 수도 있다. The liquefied natural gas carrier of the steam turbine propulsion method basically receives and compresses a cargo tank 102 storing liquefied natural gas and a vaporized gas (BOG) generated from the cargo tank 102 and discharges it at a constant pressure. Compressor 104 to be used, the boiler 106 to generate high-temperature, high-pressure steam by using the vaporized gas supplied from the compressor 104 as a fuel, and the steam generated by the boiler 106 is used Steam turbine 108 to generate power by being driven to drive, propeller 110 to propel the ship by rotationally driven by receiving the power generated in the steam turbine 108, and steam generated in the steam turbine 108 It includes a turbine generator 112 that generates electricity by using a power propulsion unit portion consisting of a boiler 106, steam turbine 108, propeller 110, turbine generator 112. Can be referred to that part, the boiler 106 may take advantage of the HFO (Heavy Fuel Oil) fuel oil to be supplied separately to the fuel.

본 발명에 따르면, 터빈 제너레이터(112)로부터 생성되어 전력라인(114)을 통해 공급되는 전력 중 현재 필요 되는 전력 이외에 남는 잉여 전력을 입력 받아 충전하였다가 이후 필요 시점에서 공급하기 위한 충전장치(116)가 구비되게 되며, 해당 충전장치(116)는, 충전 제어 및 전력 공급 제어를 실시하게 되는 충전제어부(116a)와, 충전제어부(116a)의 작동 제어에 따라 전력을 충전하게 되는 배터리(battery)와 같은 충전수단(116b)으로 이루어지게 된다. According to the present invention, the charging device 116 for receiving and charging surplus power remaining in addition to the currently required power generated from the turbine generator 112 and supplied through the power line 114 to be supplied at a later time. The charging device 116 includes a charge control unit 116a for performing charge control and power supply control, a battery for charging power according to the operation control of the charge control unit 116a, and It is made of the same charging means (116b).

따라서, 카고탱크(102)로부터 공급되는 기화가스를 연료로 이용하여 보일러(106)에서 고압 스팀이 생성되어 스팀터빈(108)을 구동함으로써 프로펠러(110)에 의해 추진력이 얻어지게 됨과 아울러, 보일러(106)로부터 생성되는 스팀을 또한 이용하여 터빈 제너레이터(112)가 전력을 생성하여 선내 필요 전력으로 이용하게 되는데, 선박의 저부하 및 무부하 운전 시점 등에서는 발생되는 잉여 기화가스를 이용하여 계속적으로 터빈 제너레이터(112)를 구동하여 잉여 전력을 생산하고 생산된 잉여 전력을 충전제어부(116a)의 작동 제어에 따라 충전수단(116b)에 충전하였다가 이후 추가 전력이 필요 되는 시점에서 전력라인(114)을 통해 공급할 수 있게 된다. Therefore, by using the vaporized gas supplied from the cargo tank 102 as fuel, high-pressure steam is generated in the boiler 106 to drive the steam turbine 108, and the propulsion force is obtained by the propeller 110 and the boiler ( The turbine generator 112 generates electric power to use the steam generated from 106 to generate power to be used as onboard power. The turbine generator continuously uses surplus vaporized gas generated at the time of low load and no load operation of the ship. Drives 112 to produce surplus power and charges the surplus power to the charging means 116b according to the operation control of the charge control unit 116a, and then through the power line 114 at a point where additional power is needed. I can supply it.

도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진을 이용하는 전기 추진 방식의 액화천연가스 운반선의 동력추진장치 부분을 보여주는 구성도이다. Figure 2 is a block diagram showing a power propulsion unit portion of an electric propulsion natural gas carrier ship using a diesel engine according to the present invention.

디젤엔진을 이용하는 전기 추진 방식의 액화천연가스 운반선은 기본적으로, 액화천연가스를 저장하는 카고탱크(202)와, 이 카고탱크(202)로부터 발생되는 기화가스를 공급받아 압축시킨 후 일정한 압력으로 토출하게 되는 컴프레서(204)와, 컴프레서(204)로부터 공급되는 기화가스를 연료로 하여 구동됨으로써 동력을 생성하게 되는 디젤엔진(208)과, 선박의 저부하 및 무부하 상태 등에서 공급되는 기화가스의 양이 많아 해당 잉여 기화가스를 소각시키게 되는 가스소각기(GCU)(206)와, 디젤엔진(208)에서 생성되는 동력을 이용하여 전력을 생산하게 되는 제너레이터(210)와, 제너레이터(210)에서 생산되는 전력에 의해 구동되어 회전 동력을 발생시키게 되는 전기모터(212)와, 전기모터(212)에서 생성되는 회전 동력을 전달받아 회전 구동됨으로써 선박을 추진시키게 되는 프로펠러(214)를 포함하게 되며, 여기서 동력추진장치 부분은 디젤엔진(208), 제너레이터(210), 전기모터(212), 프로펠러(214)로 이루어지는 부분이라 할 수 있고, 제너레이터(210)에서 생산되는 전력은 전력라인(216)을 통해 공급되어 선내 필요 전원으로도 이용되게 되며, 전술한 디젤엔진(208)은 통상 이중연료 디젤엔진(dual fuel diesel engine)이 채택되고 있고, 해당 이중연료 디젤엔진은 기화가스의 가스 연료 또는 MDO(Marine Diesel Oil)의 오일 연료 중 어느 하나를 선택적으로 이용하여 가동될 수 있다. An electric propulsion LNG carrier using a diesel engine is basically a cargo tank 202 storing liquefied natural gas, and vaporized gas generated from the cargo tank 202 is compressed and discharged at a constant pressure. The amount of the vaporized gas supplied in the compressor 204, the diesel engine 208 that generates power by being driven by the vaporized gas supplied from the compressor 204, and the low load and no-load state of the ship Gas incinerator (GCU) 206, which incinerate the excess gas, the generator 210 to produce power using the power generated by the diesel engine 208, and the power produced by the generator 210 Electric motor 212 that is driven by to generate a rotational power, and the rotational power is received by the rotational power generated by the electric motor 212 to propel the ship It is to include a propeller 214, wherein the power propulsion portion is a diesel engine 208, the generator 210, the electric motor 212, the propeller 214 may be referred to as a portion consisting of, in the generator 210 The power generated is supplied through the power line 216 to be used as a necessary power supply on board, and the above-described diesel engine 208 is usually a dual fuel diesel engine (dual fuel diesel engine) is adopted, the corresponding double fuel diesel The engine may be operated using either gaseous gas of vaporized gas or oil fuel of marine diesel oil (MDO).

본 발명에 따르면, 제너레이터(210)로부터 생성되어 전력라인(216)을 통해 공급되는 전력 중 현재 필요 되는 전력 이외에 남는 잉여 전력을 입력 받아 충전하였다가 이후 필요 시점에서 공급하기 위한 충전장치(218)가 구비되게 되며, 해당 충전장치(218)는, 충전 제어 및 전력 공급 제어를 실시하게 되는 충전제어부(218a)와, 충전제어부(218a)의 작동 제어에 따라 전력을 충전하게 되는 배터리와 같은 충전수단(218b)으로 이루어지게 된다. According to the present invention, the charging device 218 for receiving and charging surplus power remaining in addition to the currently required power generated from the generator 210 and supplied through the power line 216 is then supplied at a necessary time point. The charging device 218 may include a charging control unit 218a configured to perform charging control and power supply control, and charging means such as a battery that charges electric power according to operation control of the charging control unit 218a ( 218b).

따라서, 카고탱크(202)로부터 공급되는 기화가스를 연료로 하여 디젤엔진(208)이 구동되어 그에 연결된 제너레이터(210)가 구동되는 것에 의해 전력이 생산됨으로써, 생산된 전력의 일부는 전기모터(212)측으로 공급되어 프로펠러(214)를 회전시키는 것에 의해 추진력을 발생시키게 됨과 아울러, 제너레이터(210)에서 생 산된 전력의 일부는 전력라인(216)을 통해 공급되어 선내 필요 전력으로 이용되게 되는데, 선박의 저부하 및 무부하 운전 시점 등에서는 제너레이터(210)로부터 생산되는 전력 중 추진력 발생에 이용되고 남는 잉여 전력은 충전제어부(218a)의 작동 제어에 따라 충전수단(218b)에 충전되었다가 이후 추가 전력이 필요 되는 시점에서 전력라인(216)을 통해 공급되어 이용될 수 있게 된다. Accordingly, the diesel engine 208 is driven using the vaporized gas supplied from the cargo tank 202 as a fuel, and electric power is generated by driving the generator 210 connected thereto. Thus, a part of the electric power produced is generated by the electric motor 212. The propulsion force is generated by rotating the propeller 214, and a part of the power generated by the generator 210 is supplied through the power line 216 to be used as necessary power in the ship. At the time of low load and no load operation, the surplus power that is used to generate propulsion power among the power generated from the generator 210 is charged in the charging means 218b according to the operation control of the charging control unit 218a, and then additional power is required. At this point, it can be supplied and used through the power line 216.

도 3은 본 발명에 따른 가스터빈을 이용하는 전기 추진 방식의 액화천연가스 운반선의 동력추진장치 부분을 보여주는 구성도이다. Figure 3 is a block diagram showing a power propulsion unit portion of an electric propulsion LNG gas carrier using a gas turbine according to the present invention.

가스터빈을 이용하는 전기 추진 방식의 액화천연가스 운반선은 기본적으로, 액화천연가스를 저장하는 카고탱크(302)와, 이 카고탱크(302)로부터 발생되는 기화가스를 공급받아 압축시킨 후 일정한 압력으로 토출하게 되는 컴프레서(304)와, 컴프레서(304)로부터 공급되는 기화가스를 이용하여 구동됨으로써 동력을 생성하게 되는 가스터빈(308)과, 선박의 저부하 및 무부하 상태 등에서 공급되는 기화가스의 양이 많아 해당 잉여 기화가스를 소각시키게 되는 가스소각기(306)와, 가스터빈(308)에서 생성되는 동력을 이용하여 전력을 생산하게 되는 제너레이터(310)와, 제너레이터(310)에서 생산되는 전력에 의해 구동되어 회전 동력을 발생시키게 되는 전기모터(312)와, 전기모터(312)에서 생성되는 회전 동력을 전달받아 회전 구동됨으로써 선박을 추진시키게 되는 프로펠러(314)를 포함하게 되며, 여기서 동력추진장치 부분은 가스터빈(308), 제너레이터(310), 전기모터(312), 프로펠러(314)로 이루어지는 부분이라 할 수 있고, 제너레이터(310)에서 생산되는 전력은 전력라인(316)을 통해 공급되어 선내 필요 전원으로도 이용되게 되며, 전술한 가스터 빈(308)은 MDO(Marine Diesel Oil)의 오일 연료를 이용하여 가동될 수도 있다. The liquefied natural gas carrier using the gas turbine basically has a cargo tank 302 for storing the liquefied natural gas, and vaporized gas generated from the cargo tank 302 is compressed and discharged at a constant pressure. There is a large amount of gas supplied from the compressor 304, the gas turbine 308 which generates power by being driven by the vaporized gas supplied from the compressor 304, and the low load and no-load state of the ship. It is driven by the gas incinerator 306 to incinerate the surplus vaporized gas, the generator 310 to produce power by using the power generated in the gas turbine 308, and the power produced by the generator 310 The electric motor 312 to generate the rotational power, the rotational power generated by the electric motor 312 is driven to rotate to drive the ship It includes a low propeller 314, wherein the power propulsion portion may be referred to as a portion consisting of the gas turbine 308, the generator 310, the electric motor 312, the propeller 314, in the generator 310 The power generated is supplied through the power line 316 to be used as a necessary power supply onboard, and the gas turbine 308 described above may be operated using oil fuel of Marine Diesel Oil (MDO).

본 발명에 따르면, 제너레이터(310)로부터 생성되어 전력라인(316)을 통해 공급되는 전력 중 현재 필요 되는 전력 이외에 남는 잉여 전력을 입력 받아 충전하였다가 이후 필요 시점에서 공급하기 위한 충전장치(318)가 구비되게 되며, 해당 충전장치(318)는, 충전 제어 및 전력 공급 제어를 실시하게 되는 충전제어부(318a)와, 충전제어부(318a)의 작동 제어에 따라 전력을 충전하게 되는 배터리와 같은 충전수단(318b)으로 이루어지게 된다. According to the present invention, a charging device 318 for receiving and charging surplus power remaining in addition to the currently required power generated from the generator 310 and supplied through the power line 316 and then supplying it at a necessary time is provided. The charging device 318 may include a charging control unit 318a for performing charging control and power supply control, and charging means such as a battery for charging electric power according to operation control of the charging control unit 318a ( 318b).

따라서, 카고탱크(302)로부터 공급되는 기화가스를 이용하여 가스터빈(308)이 구동되어 그에 연결된 제너레이터(310)가 구동되는 것에 의해 전력이 생산됨으로써, 생산된 전력의 일부는 전기모터(312)측으로 공급되어 프로펠러(314)를 회전시키는 것에 의해 추진력을 발생시키게 됨과 아울러, 제너레이터(310)에서 생산된 전력의 일부는 전력라인(316)을 통해 공급되어 선내 필요 전력으로 이용되게 되는데, 선박의 저부하 및 무부하 운전 시점 등에서는 제너레이터(310)로부터 생산되는 전력 중 추진력 발생에 이용되고 남는 잉여 전력은 충전제어부(318a)의 작동 제어에 따라 충전수단(318b)에 충전되었다가 이후 추가 전력이 필요 되는 시점에서 전력라인(316)을 통해 공급되어 이용될 수 있게 된다. Accordingly, the gas turbine 308 is driven by using the vaporized gas supplied from the cargo tank 302 to generate power by driving the generator 310 connected thereto, so that a part of the generated power is generated by the electric motor 312. The propulsion force is generated by rotating the propeller 314 to be supplied to the side, and part of the power produced by the generator 310 is supplied through the power line 316 to be used as necessary power on board the vessel. At the time of load and no load operation, the surplus power used to generate propulsion force among the power generated from the generator 310 is charged to the charging means 318b according to the operation control of the charging control unit 318a, and then additional power is required. At this point it can be supplied and used via power line 316.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 기화가스를 이용하여 구동되는 보일러(106) 또는 디젤엔진(208) 또는 가스터빈(308)을 탑재하여 각기 해당하는 제너레이터(112, 210, 310)를 구동하고 여기서 발생되는 전력을 선내 필요 전력으로 이용함에 있어, 선박의 저부하 및 무부하 운전 시점 등에서 잉여 기화가스가 발생되는 경 우, 해당 잉여 기화가스를 이용하여 계속적으로 제너레이터(112, 210, 310)를 구동하는 것에 의해 잉여 전력을 생산하고 충전수단(116b, 218b, 318b)에 충전하여 보관하였다가 이후 이용할 수 있게 되는 것이다. As described above, according to the present invention, a boiler 106 or a diesel engine 208 or a gas turbine 308 driven by using gaseous gas is mounted to drive corresponding generators 112, 210 and 310, respectively. In using the generated power as necessary power on board, when excess vaporization gas is generated at the time of low load and no-load operation of the vessel, the generators 112, 210 and 310 are continuously driven using the excess vaporization gas. By this, the surplus power is produced, charged and stored in the charging means 116b, 218b, and 318b, and then available for use.

즉, 바람직하게는 종래에 있어 잉여 기화가스를 처리하고자 계속적으로 보일러(106)를 가동하거나 별도의 가스소각기(206, 306)를 가동하는 시점에서 그와 같이 처리하지 않고 계속적으로 제너레이터(112, 210, 310)를 구동하여 잉여 전력을 생산하고 충전수단(116b, 218b, 318b)에 충전하도록 구현될 수 있다. That is, it is preferable that the generators 112 and 210 are continuously operated without such treatment at the time when the boiler 106 is continuously operated or the separate gas incinerators 206 and 306 are operated in order to process the excess gas in the related art. , 310 may be implemented to produce surplus power and charge the charging means 116b, 218b, 318b.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다. In the foregoing description, it should be understood that those skilled in the art can make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention.

본 발명에 따르면, 잉여 기화가스를 불용화 처리하지 않고 충전용 전력을 생산하는데 유용하게 이용하게 되므로 에너지 효율 면에서 매우 우수하게 되고, 충전된 전력이 스탠바이 전력으로 항시 대기하게 되므로 보조전력장치에 이상이 발생되는 경우에도 선내 정전을 방지할 수 있는 효과가 달성될 수 있다. According to the present invention, it is very useful in terms of energy efficiency because it is usefully used to produce charging power without insoluble treatment of surplus gas, and the standby power is always standing by standby power, which is ideal for auxiliary power devices. Even if this occurs, the effect of preventing inboard power failure can be achieved.

Claims (3)

카고탱크(102, 202, 302)로부터 발생되는 기화가스를 이용하여 구동되는 보일러(106) 또는 디젤엔진(208) 또는 가스터빈(308)을 탑재하고 제너레이터(112, 210, 310)를 구동하여 전력을 생산하고 생산된 전력을 전력라인(114, 216, 316)을 통해 공급하는 액화천연가스 운반선에 있어서, The boiler 106 or diesel engine 208 or gas turbine 308 driven by using the vaporization gas generated from the cargo tanks 102, 202, and 302 is mounted, and the generators 112, 210, and 310 are driven. In the liquefied natural gas carriers that produce and supply the produced power through the power lines (114, 216, 316), 상기 제너레이터(112, 210, 310)에서 생성되어 상기 전력라인(114, 216, 316)을 통해 공급되는 전력을 입력 받아 충전하였다가 필요 시점에서 상기 전력라인(114, 216, 316)을 통해 공급하게 되는 충전장치(116, 218, 318)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선.Power generated by the generators 112, 210, 310 and supplied through the power lines 114, 216, 316 is charged and supplied through the power lines 114, 216, 316 when necessary. LNG carrier comprising a filling device (116, 218, 318). 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 충전장치(116, 218, 318)는, The charging device (116, 218, 318), 충전 제어 및 전력 공급 제어를 실시하게 되는 충전제어부(116a, 218a, 318a)와, Charge control units 116a, 218a, and 318a for performing charge control and power supply control; 상기 충전제어부(116a, 218a, 318a)의 작동 제어에 따라 전력을 충전하게 되는 충전수단(116b, 218b, 318b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선.LNG carrier, characterized in that consisting of charging means (116b, 218b, 318b) to charge the power in accordance with the operation control of the charge control unit (116a, 218a, 318a). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 충전장치(116, 218, 318)는, The charging device (116, 218, 318), 추진동력을 생산하는데 소요되고 남는 기화가스를 이용하여 상기 제너레이터(112, 210, 310)에서 생산되는 잉여 전력을 충전하게 되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 운반선.Liquefied natural gas carrier, characterized in that for charging the surplus power produced by the generator (112, 210, 310) using the remaining gaseous gas required to produce the propulsion power.
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