KR100922007B1

KR100922007B1 - Ｌｎｇ 운반선의 운전 방법

Info

Publication number: KR100922007B1
Application number: KR1020070101420A
Authority: KR
Inventors: 손관원; 이성주; 양헌용; 김남수
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2009-10-14
Also published as: KR20090036314A

Abstract

본 발명은 LNG 운반선의 운전 방법에 관한 것으로, LNG 운반선의 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 메인 추진 장치로 공급하여 선박 추진용 연료로서 사용하여 증발가스를 처리하면서 LNG 운반선을 운전하는 방법으로서, 상기 LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스의 양이 상기 메인 추진 장치에서 선박의 추진에 사용되는 연료의 양을 초과하는 경우에, 상기 메인 추진 장치와 프로펠러 사이의 중간 샤프트에 샤프트 제네레이터를 설치하고, 상기 메인 추진 장치를 더 가동시켜서 상기 잉여의 증발가스를 상기 메인 추진 장치의 연료로서 사용하여 처리하되 상기 잉여의 증발가스를 연료로서 사용함으로 인한 상기 메인 추진 장치의 출력 증가분을 상기 샤프트 제네레이터의 발전에 사용하는 것을 특징으로 한다.

메인 추진 장치, 증발가스, 샤프트 제네레이터

Description

ＬＮＧ 운반선의 운전 방법{METHOD FOR LNG CARRIER OPERATION}

본 발명은, LNG 운반선의 운전 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, LNG 운반선의 LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하면서 LNG 운반선을 운전하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 천연가스는 생산지에서 극저온으로 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG라 함)의 상태로 만들어진 후 LNG 운반선에 의해 목적지까지 원거리에 걸쳐 수송된다.

천연가스의 액화온도는 상압 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. LNG 운반선의 LNG 저장탱크의 경우 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 자연 기화되어 LNG 저장 탱크 내에 증발가스(Boil-Off Gas)가 발생한다.

LNG 운반선에서는, LNG 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 LNG 저장탱크 내의 압력이 과도하게 상승하므로, LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리해야 한다.

LNG 운반선의 추진 시스템에서 메인 추진 장치로서 연료 효율이 높은 ME-GI 엔진을 적용하는 경우, LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 ME-GI 엔진의 연료로서 사용하여 증발가스를 처리하는데, LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스의 양이 ME-GI 엔진에서 선박의 추진에 사용되는 연료의 양을 초과하는 경우에, LNG 저장탱크를 보호하기 위해 증발가스를 가스 연소기로 보내어서 소각해야만 했다.

이렇게 선박의 추진에 사용되는 연료의 양을 초과하는 잉여의 증발가스를 연료로서 사용하지 못하고 소각하게 되면, 에너지가 낭비되는 문제점이 있다.

한편, LNG 운반선에서 ME-GI 엔진을 포함한 2-행정(stroke) 디젤 엔진을 적용한 선박 추진 시스템을 채용할 경우, 일반 항해 조건에서 전기 소모량을 충족시키는 데에 필요한 전기를 얻기 위해 중유를 주 연료로서 사용하는 발전용 디젤 엔진을 가동시켜야만 한다.

따라서, 본 발명은, 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스의 양이 ME-GI 엔진에서 선박의 추진에 사용되는 연료의 양을 초과하는 경우에, 이러한 잉여의 증발가스를 가스 연소기에서 소각하지 않을 뿐만 아니라 발전용 디젤 엔진을 가동시키지 않고서도 ME-GI 엔진 적용 선박 추진 시스템에 필요한 전기를 얻을 수 있도록 하는 LNG 운반선의 운전 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 LNG 운반선의 운전 방법은, LNG 운반선의 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 메인 추진 장치로 공급하여 선박 추진용 연료로서 사용하여 증발가스를 처리하면서 LNG 운반선을 운전하는 방법으로서, 상기 LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스의 양이 상기 메인 추진 장치에서 선박의 추진에 사용되는 연료의 양을 초과하는 경우에, 상기 메인 추진 장치와 프로펠러 사이의 중간 샤프트에 샤프트 제네레이터를 설치하고, 상기 메인 추진 장치를 더 가동시켜서 상기 잉여의 증발가스를 상기 메인 추진 장치의 연료로서 사용하여 처리하되 상기 잉여의 증발가스를 연료로서 사용함으로 인한 상기 메인 추진 장치의 출력 증가분을 상기 샤프트 제네레이터의 발전에 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, LNG 운반선의 일반 항해 조건시, 잉여의 증발가스를 샤프트 제네레이터의 발전에 사용하여서 잉여의 증발가스를 소각하지 않아도 될 뿐만 아니라 ME-GI 엔진을 적용한 선박 추진 시스템을 채용한 LNG 운반선에서 전기의 소모량이 증가되더라도 이 증가된 전기 소모량을 샤프트 제네레이터에서의 발전에 의해 충족하여서 중유를 주 연료로서 사용하는 발전용 디젤 엔진을 가동시키지 않아도 되므로 연료 비용 및 발전용 디젤 엔진 유지 보수 비용의 절감효과가 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 상세 하게 설명한다.

본 발명에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, LNG 운반선의 LNG 저장탱크(1)에서 발생하는 증발가스를 메인 추진 장치로 공급하여 선박 추진용 연료로서 사용하여 증발가스를 처리하면서 LNG 운반선을 운전한다.

본 실시예에서는 메인 추진 장치로서 ME-GI 엔진(2)을 사용한다.

LNG 저장탱크(1)에는 그 내부에서 자연 기화되어 발생된 증발가스를 ME-GI 엔진(2)으로 공급하기 위한 추진연료용 증발가스 공급라인(L1)이 연결되어 있다.

추진연료용 증발가스 공급라인(L1)의 도중에는 가스 압축기(3)가 설치되어 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 추진연료용 증발가스 공급라인(L1)의 도중에는 LNG 고압 펌프 등을 포함한 고압 가스 연료 공급 시스템이 설치된다. ME-GI 엔진(2)은 중간 샤프트(4)에 의해 프로펠러(5)에 연결되어 있으며, ME-GI 엔진(2)과 프로펠러(5) 사이의 중간 샤프트(4)에는 샤프트 제네레이터(6)가 설치되어 있다.

LNG 운반선에는 디젤 엔진(7) 및 디젤 엔진 제네레이터(8)가 기본적으로 설치되며, 샤프트 제네레이터(6)는 주배전반(9)을 거쳐 디젤 엔진 제네레이터(8)에 연결되어 있다.

또한, 가스 압축기(3)와 ME-GI 엔진(2) 사이의 추진연료용 증발가스 공급라인(L1)에는, 일단이 가스 연소기(10)에 연결된 소각용 증발가스 공급라인(L2)이 분기되어 있다.

또한, ME-GI 엔진(2)은 그 기본적인 특성상 요구 출력 대비 파일럿유(Pilot Oil)를 최소 8% 사용해야 하므로, ME-GI 엔진(2)에는 파일럿유로서 중유를 공급하 기 위한 중유 공급라인(L3)이 연결되어 있다.

또한, 디젤 엔진(7)에도 중유 공급라인(L3)을 통해 중유가 공급된다.

이러한 구성을 갖춘 LNG 운반선의 일반 항해 조건시, LNG 저장탱크(1) 내에서 발생하는 증발가스의 양이 ME-GI 엔진(2)에서 선박의 추진에 사용되는 연료의 양을 초과하는 경우에, ME-GI 엔진(2)을 더 가동시켜서 잉여의 증발가스를 ME-GI 엔진(2)의 연료로서 사용하여 처리한다. 이때, 잉여의 증발가스를 연료로서 사용함으로 인한 ME-GI 엔진(2)의 출력 증가분은 샤프트 제네레이터(6)의 발전에 사용된다.

LNG 운반선의 일반 항해 조건시, 잉여의 증발가스를 샤프트 제네레이터(6)의 발전에 사용하므로, 잉여의 증발가스를 가스 연소기(10)에서 소각하지 않는다.

이렇게 본 발명에서는, 선박의 추진에 사용되는 연료의 양을 초과하는 잉여의 증발가스를 소각하지 않아도 되므로 에너지가 낭비되는 일이 없게 된다.

여기에서, 샤프트 제네레이터(6)는 LNG 운반선의 일반 항해 조건에서 요구되는 전기 소모량에 상응하는 발전량을 갖도록 설계되는 것이 바람직하다.

또한, ME-GI 엔진을 적용한 선박 추진 시스템을 채용한 LNG 운반선의 일반 항해 조건시, 증가된 전기 소모량을 샤프트 제네레이터(6)에서의 발전에 의해 충족하므로, LNG 운반선에 기본적으로 설치된 디젤 엔진(7)을 가동시키지 않는다.

이렇게 본 발명에서는, LNG 운반선에서 ME-GI 엔진을 적용한 선박 추진 시스템을 채용함에 따라, 일반 항해 조건에서 전기 소모량을 충족시키는 데에 필요한 전기를 얻기 위해 중유를 주 연료로서 사용하는 발전용 디젤 엔진을 가동시키지 않 아도 되므로, 중유의 소비가 증가하지 않게 된다.

또한, 본 발명에서는, ME-GI 엔진(2)과 샤프트 제네레이터(6) 사이의 중간 샤프트(4)의 도중에 클러치(11)를 설치할 수도 있다. ME-GI 엔진(2)의 고장시, 클러치(11)의 축이음을 끊음과 동시에 LNG 운반선에 기본적으로 설치된 디젤 엔진(7)을 가동시켜서 샤프트 제네레이터(6)에 전기를 공급하여 프로펠러(5)를 구동시킨다. 샤프트 제네레이터(6)는 전기가 공급되면 모터로서 기능한다.

이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LNG 운반선의 증발가스 처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : LNG 저장탱크 2 : ME-GI 엔진

3 : 가스 압축기 4 : 중간 샤프트

5 : 프로펠러 6 : 샤프트 제네레이터

7 : 디젤 엔진 8 : 디젤 엔진 제네레이터

10 : 가스 연소기 11 : 클러치

L1 : 추진연료용 증발가스 공급라인 L2 : 소각용 증발가스 공급라인

L3 : 중유 공급라인

Claims

LNG 운반선의 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 메인 추진 장치인 ME-GI 엔진으로 공급하여 선박 추진용 연료로서 사용하여 증발가스를 처리하면서 LNG 운반선을 운전하는 방법으로서,

상기 LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스의 양이 상기 ME-GI 엔진에서 선박의 추진에 사용되는 연료의 양을 초과하는 경우에, 상기 ME-GI 엔진과 프로펠러 사이의 중간 샤프트에 샤프트 제네레이터를 설치하고, 상기 ME-GI 엔진을 더 가동시켜서 상기 잉여의 증발가스를 상기 ME-GI 엔진의 연료로서 사용하여 처리하되 상기 잉여의 증발가스를 연료로서 사용함으로 인한 상기 ME-GI 엔진의 출력 증가분을 상기 샤프트 제네레이터의 발전에 사용하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선의 운전 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 샤프트 제네레이터는 상기 LNG 운반선의 일반 항해 조건에서 요구되는 전기 소모량에 상응하는 발전량을 갖도록 설계되는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선의 운전 방법.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

상기 LNG 운반선의 일반 항해 조건시, 상기 LNG 운반선에 기본적으로 설치된 발전용 디젤 엔진 및 가스 연소기를 가동시키지 않는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선의 운전 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 ME-GI 엔진과 상기 샤프트 제네레이터 사이의 상기 중간 샤프트의 도중에 클러치를 설치하고, 상기 ME-GI 엔진의 고장시 상기 클러치의 축이음을 끊음과 동시에 상기 LNG 운반선에 기존에 설치된 발전용 디젤 엔진을 가동시켜서 상기 샤프트 제네레이터에 전기를 공급하여 상기 프로펠러를 구동시키는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선의 운전 방법.