KR101239341B1 - 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스를 재기화한 후 가열하여 수요처에 공급할 수 있는 액화천연가스의 재기화 장치가 제공될 수 있다.

Description

액화천연가스의 재기화 장치 및 방법{Apparatus and method for regasification of liquefied natural gas}
본 발명은 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법에 관한 것이다.
천연가스(natural gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하고, 소량의 에탄(ethane), 프로판(propane) 등을 포함하는 화석, 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로서 각광받고 있다.
상기 천연가스를 생산지로부터 수요지까지 대량으로 수송할 수 있는 효율적인 운송 방안이 지속적으로 검토되어 왔으며, 최근에는 천연가스를 액화시켜 대량으로 수송할 수 있는 액화천연가스(liquefied natural gas, LNG) 운반선이 주로 이용된다.
최근에는, 액화천연가스 운반선이나 부유식 구조물에 설치되어, 해상에서 액화천연가스를 천연가스로 재기화하고, 재기화를 통해 얻어진 천연가스를 육상으로 공급하는 LNG 재기화 장치가 사용되고 있다.
예를 들면, 액화천연가스 재기화 장치는 LNG RV(liquefied natural gas regasification vessel), LNG FSRU(liquefied natural gas floating storage and regasification unit), LNG FPSO(liquefied natural gas floating, production, storage and off-loading) 등의 해상 구조물에 설치될 수 있다.
상기 재기화 장치에서 액화천연가스를 천연가스로 재기화하는 방법으로는 해수를 이용하는 방법이나 글리콜 워터 등의 열 매개 유체를 사용하는 방법 등이 사용될 수 있다.
최근에는 앨 매개 유체를 보일러에서 공급되는 스팀으로 가열한 후 열 매개 유체와 액화천연가스를 열 교환하는 간접 가열 방식이 사용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제가 있다.
해수를 사용하여 재기화하는 경우, 선박에서 배출되는 해수에 관한 각종 환경 규제에 따른 제약이 있다는 문제가 있다.
또한, 해수 내에 존재하는 부유물에 의해 재기화 장치 내부 배관에 부식이 발생될 수 있다는 문제가 있다.
또한, 간접 가열 방식을 사용하는 경우에는, 보일러로부터 공급되는 스팀의 열량이 열 매개 유체를 통해 간접적으로 액화천연가스에 전달되므로, 재기화 과정에서 불필요한 열 손실이 발생된다는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은, 해수에 관한 환경 규제 및 해수에 의한 부식 문제로부터 자유로운 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 직접 가열 방식과 간접 가열 방식을 혼용함으로써 에너지 소비를 줄일 수 있는 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 소비처에서 사용하기 적합한 온도의 천연가스를 공급할 수 있는 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 크기를 줄일 수 있는 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화천연가스 저장탱크로부터 공급되는 액화천연가스와 열 매개 유체를 열 교환하여 액화천연가스를 천연가스로 재기화하는 제 1 열교환기; 상기 제 1 열교환기에서 재기화된 천연가스를 보일러에서 공급된 스팀과 열 교환하여 천연가스를 가열하는 제 2 열교환기; 상기 제 1 열교환기를 통과한 열 매개 유체와 청수탱크로부터 공급되는 청수를 열 교환하는 제 3 열교환기; 및 상기 제 3 열교환기를 통과한 청수를 사용하여 선박의 발열기관을 냉각하는 냉각부가 포함되는 액화천연가스의 재기화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 열 매개 유체는 상기 제 3 열교환기를 통과하며 온도가 높아지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 보일러에서 공급된 스팀은 상기 제 2 열교환기에서 응축되고, 상기 제 2 열교환기에서 발생되는 응축수는 상기 청수탱크로 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 3 열교환기와 상기 냉각부 사이에는 열 매개 유체의 유출 여부를 감지하는 열 매개 유체 감지기가 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 냉각부를 통과한 청수의 일부는 상기 보일러로 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 냉각부를 통과한 청수는 상기 청수탱크로 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화천연가스 또는 재기화된 천연가스가 수송되는 수송라인; 열 매개 유체가 순환하는 제 1 순환라인; 청수가 순환하는 제 2 순환라인; 상기 수송라인과 상기 제 1 순환라인의 교차 지점에 제공되며, 액화천연가스를 열 매개 유체와 열 교환하여 천연가스로 재기화시키는 제 1 열교환기; 상기 수송라인에 배치되며, 보일러로부터 공급되는 스팀과 재기화된 천연가스를 열 교환하는 제 2 열교환기; 상기 제 1 순환라인과 상기 제 2 순환라인의 교차 지점에 제공되며, 상기 제 1 열교환기를 통과한 열 매개 유체와 청수를 열교환하는 제 3 열교환기; 및 상기 제 2 순환라인 상에 배치되며 선박의 발열기관을 냉각하는 냉각부가 포함되는 액화천연가스의 재기화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 2 순환라인은 청수가 저장되는 청수탱크에 연결되고, 상기 보일러로부터 공급되는 스팀은 상기 제 2 열교환기에서 응축된 후 상기 청수 탱크로 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 순환라인에는 청수가 상기 제 3 열교환기를 선택적으로 통과할 수 있도록 상기 제 3 열교환기를 우회하는 바이패스라인이 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 순환라인에는 상기 냉각부를 통과한 청수가 상기 보일러로 공급될 수 있도록 청수 공급라인이 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 청수탱크에 저장된 청수가 선택적으로 상기 보일러로 공급되도록 상기 청수 공급라인은 상기 청수탱크와 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 3 열교환기와 상기 냉각부를 연결하는 상기 제 2 순환라인에는 열 매개 유체를 감지하는 열 매개 유체 감지기가 제공되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 3 열교환기에서는 청수로부터 열 매개 유체로 열이 이동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 보일러는 상기 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 이용하여 스팀을 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화천연가스를 천연가스를 재기화하는 제 1 열교환기; 재기화된 천연가스를 가열하는 제 2 열교환기; 및 청수를 사용하여 선박의 발열기관을 냉각하는 냉각부가 포함되고, 상기 냉각부로부터 배출되는 청수는 상기 제 2 열교환기로부터 공급되는 응축수에 의해 가열되고, 상기 제 1 열교환기로부터 공급되는 열 매개 유체에 의해 냉각된 후 다시 상기 냉각부로 유입되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 2 열교환기에서는 보일러로부터 공급되는 스팀이 재기화된 천연가스에 열을 빼앗겨 응축되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 냉각부로부터 배출되는 청수는 청수탱크에서 상기 응축수와 혼합됨으로써 가열되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 저장탱크로부터 공급되는 액화천연가스를 열 매개 유체와 제 1 열 교환시켜 천연가스로 재기화하는 단계; 및 재기화된 천연가스를 보일러에서 공급되는 스팀과 제 2 열 교환시켜 가열하는 단계가 포함되고, 상기 제 1 열 교환한 열 매개 유체는 청수와 제 3 열 교환하여 상기 청수를 냉각시키고, 냉각된 상기 청수는 선박의 발열기관의 냉각에 사용되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 발열기관을 냉각한 청수는 상기 제 2 열 교환 과정에서 응축된 응축수에 의해 가열되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 해수를 재기화에 사용하지 않음으로써 해수에 관한 환경 규제 및 해수에 의한 부식 문제로부터 자유로울 수 있다.
또한, 스팀에 의한 직접 가열 방식과 열 매개 유체에 의한 간접 가열 방식을 혼용함으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 액화천연가스를 재기화한 후 가열하여 소비처에 공급하므로 소비처에서 사용하기 적합한 온도의 천연가스를 공급할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 열 매개 유체의 잠열을 재기화의 열원으로서 사용함으로써, 열 매개 유체의 유량을 줄일 수 있으므로, 재기화 장치의 크기를 줄일 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스의 재기화 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스의 재기화 방법을 보여주는 순서도.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스의 재기화 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스의 재기화 장치(100)는 액화천연가스(liquefied natural gas, 이하 "LNG")를 저장하는 저장탱크(210)로부터 공급받은 LNG를 천연가스(natural gas, 이하 "NG")로 재기화한 후, 가열하여 수요처(300)로 공급한다.
상기 재기화 장치(100)는 LNG RV(liquefied natural gas regasification vessel), LNG FSRU(liquefied natural gas floating storage and regasification unit), LNG FPSO(liquefied natural gas floating, production, storage and off-loading) 등의 해상 구조물에 설치될 수 있다.
상세히, 상기 재기화 장치(100)에는 상기 저장탱크(210)로부터 공급되는 증발 가스(boil of gas, BOG)를 이용하여 스팀을 발생시키는 보일러(140), LNG를 열 매개 유체와 열 교환시켜 재기화하는 제 1 열교환기(110), 상기 제 1 열교환기(110)에서 발생된 NG를 상기 보일러(140)에서 발생된 스팀과 열 교환시켜 가열하는 제 2 열교환기(120), 상기 제 1 열교환기(110)를 통과한 열 매개 유체를 사용하여 선박의 엔진 등의 발열기관을 냉각하는 청수의 온도를 낮추는 제 3 열교환기(130)가 포함될 수 있다.
여기서, 상기 저장탱크(210)와 상기 제 1 열교환기(110)와 상기 제 2 열교환기(120) 및 상기 수요처(300)는 LNG/NG 수송라인(101)에 의해 연결될 수 있으며, 상기 수송라인(101)에는 LNG 또는 LNG가 재기화된 NG가 흐를 수 있다.
상기 저장탱크(210)에 저장된 LNG는 상기 수송라인(101) 상에 설치되는 LNG 고압 펌프(171)에 의해 상기 제 1 열교환기(110)로 공급될 수 있다. 이때, 상기 제 1 열교환기(110)로 공급되는 LNG는 약 -162℃의 온도를 가질 수 있다. LNG는 상기 제 1 열교환기(110)에서 약 -50℃ 내지 0℃로 재기화될 수 있으며, 재기화된 NG는 상기 제 2 열교환기(120)에서 약 0℃ 내지 20℃로 가열될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(110)는 LNG와 열 매개 유체를 열 교환한다. 열 매개 유체는 상기 제 1 열교환기(110) 및 상기 제 3 열교환기(130)를 순환하는 제 1 순환라인(103)을 따라 이동된다. 열 매개 유체는 상기 제 1 열교환기(110)에서 LNG의 재기화에 사용되어 온도가 낮아지고, 상기 제 3 열교환기(130)에서 가열됨으로써 일정 온도 범위 내에서 상기 제 1 순환라인(103)을 순환한다. 상기 제 1 열교환기(110)는 상기 수송라인(101)과 상기 제 1 순환라인(103)의 교차 지점에 제공될 수 있다.
아울러, 상기 제 1 순환라인(103) 상에는 열 매개 유체를 저장하는 열 매개 유체 저장소(미도시)가 제공될 수 있으며, 열 매개 유체를 순환시키기 위한 펌프(172)가 제공될 수 있다.
상기 제 1 순환라인(103)을 순환하는 열 매개 유체는, 프로판, 암모니아 등 상온에서 기체 상태를 유지하는 증발성 유체일 수 있다.
상기 제 1 열교환기(110)에서 재기화된 NG는 상기 제 2 열교환기(120)에서 가열된다. 상기 제 2 열교환기(120)는 상기 수송라인(101)과 상기 보일러(140)로부터 연장되는 스팀 공급라인(102)의 교차 지점에 제공될 수 있다. 상기 스팀 공급라인(102)은 상기 보일러(140)로부터 후술할 청수탱크(150)까지 연장될 수 있다. 상기 보일러(140)로부터 공급되는 스팀은 상기 제 2 열교환기(120)를 통과하며 재기화된 NG에 열을 빼앗겨 응축되고, 상기 청수탱크(150)에는 스팀이 응축된 응축수가 유입될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제 2 열교환기(120)를 통과하며 스팀은 응축되어 응축수로 상 변화될 수 있으며, 스팀의 잠열은 NG의 가열에 사용될 수 있다.
상기 보일러(140)는 상기 저장탱크(210)의 상부로부터 연장되는 BOG 공급라인 (211)에 의해 상기 저장탱크(210)와 연통되며, 상기 BOG 공급라인(211)을 통해 공급되는 BOG를 연소시켜 물을 가열함으로써 스팀을 발생시킬 수 있다. 상기 보일러(140)에서 발생된 스팀은 약 200℃ 내지 250℃의 온도를 가질 수 있으며, 상기 스팀 공급라인(102)을 따라 상기 제 2 열교환기(120)로 공급될 수 있다.
한편, 선박에 설치된 엔진, 전자장치 등의 장비는 많은 열을 발생시키는 발열기관으로서, 청수탱크(150)를 순환하는 청수에 의해 냉각될 수 있다. 상세히, 상기 청수탱크(150)와 상기 발열기관을 냉각하는 냉각부(220)는 청수가 흐르는 제 2 순환라인(104)에 의해 연결될 수 있으며, 청수는 상기 제 2 순환라인(104)을 따라 상기 냉각부(220)를 통과하며 상기 발열기관을 냉각할 수 있다.
상기 제 3 열교환기(130)는 상기 제 2 순환라인(104) 상에 배치되며, 상기 제 2 순환라인(104)을 흐르는 청수가 상기 냉각부(220)로 유입되기 전에 상기 제 3 열교환기(130)를 통과하며 냉각되도록 제공될 수 있다. 또한, 상기 제 3 열교환기(130)는 LNG의 재기화에 사용되어 온도가 낮아진 열 매개 유체를 청수와의 열 교환을 통해 가열하는 역할도 한다. 즉, 상기 제 2 순환라인(104)을 순환하는 청수는 상기 제 1 순환라인(103)을 순환하는 열 매개 유체를 가열하는 역할 및 상기 발열기관을 냉각하는 역할을 동시에 수행할 수 있다.
상기 제 3 열교환기(130)는 상기 제 1 순환라인(103)과 상기 제 2 순환라인(104)의 교차 지점에 배치될 수 있으며, 상기 제 3 열교환기(130)의 위치는 상기 청수탱크(150)와 상기 냉각부(220)의 사이일 수 있다.
상기 제 2 순환라인(104)에는 청수를 순환시키기 위한 펌프(173)가 상기 청수탱크(150)와 상기 제 3 열교환기(130)의 사이에 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 2 순환라인(104)에는 상기 청수탱크(150)로부터 공급되는 물이 상기 제 3 열교환기(130)를 선택적으로 바이패스(bypass)할 수 있도록 바이패스 유로(104')가 더 연결될 수 있다.
한편, 상기 제 2 순환라인(104)에서는 상기 보일러(140)까지 연장되는 청수 공급라인(105)이 분기될 수 있다. 상기 청수 공급라인(105)은 상기 냉각부(220)를 통과한 청수가 상기 보일러(140)로 공급될 수 있도록 상기 냉각부(220)와 상기 청수탱크(150)의 사이에서 분기될 수 있다. 상기 제 2 순환라인(104)과 상기 청수 공급라인(105)의 교차 지점에는 상기 제 2 순환라인(104)을 따라 흐르는 청수의 일부 또는 전부가 상기 보일러(140)로 공급되도록 제어하는 밸브가 제공될 수 있다.
또한, 상기 청수 공급라인(105)은 상기 청수탱크(150)와도 직접 연결(105')될 수 있다. 이 경우, 상기 청수 공급라인(105)에는 상기 보일러(140)로 선택적으로 상기 청수탱크(150)에 저장된 청수가 공급될 수 있도록 제어하는 밸브가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제 2 순환라인(104)의 상기 제 3 열교환기(130)와 상기 냉각부(220) 사이에는, 상기 제 3 열교환기(130)로부터 열 매개 유체가 상기 제 2 순환라인(104)으로 유출되었는지를 감지하는 열 매개 유체 감지기(160)가 더 제공될 수 있다.
상세히, 열 매개 유체는 상기 제 3 열교환기(130)에서 폭발성을 가진 기체 상태일 수 있으므로, 상기 제 3 열교환기(130)에 균열 등의 파손이 생겨 청수에 열 매개 유체가 섞이는 경우, 상기 냉각부(220)에서 상기 발열기관 또는 상기 발열기관의 주변을 통과하며 폭발이 일어날 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위해, 상기 냉각부(220)의 전단에 상기 열 매개 유체 감지기(160)를 설치하고, 청수에 열 매개 유체가 섞인 경우 작동을 중단하는 등 적절한 조치를 취할 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 재기화 장치(100)의 작용 및 효과에 대해 설명하겠다.
LNG는 상기 고압 펌프(171)에 의해 상기 수송라인(101)을 따라 상기 제 1 열교환기(110)로 공급된다.
상기 제 1 열교환기(110)에서는 상기 제 1 순환라인(103)을 순환하는 열 매개 유체와 LNG 사이의 열 교환이 일어나고, 이 과정에서 LNG는 열 매개 유체로부터 열을 흡수하여 NG로 재기화되며, 열 매개 유체는 LNG로 열을 빼앗겨 온도가 낮아진다. 예를 들면, 상기 제 1 열교환기(110)에서 LNG는 약 -162℃의 온도에서 열을 흡수해 약 -50℃ 내지 0℃의 온도를 갖는 NG로 재기화할 수 있으며, 열 매개 유체는 약 -5℃ 내지 10℃의 온도에서 열을 빼앗겨 약 -20℃ 내지 0℃의 온도로 냉각될 수 있다. 상기 제 1 열교환기(110)를 통과한 열 매개 유체는 상기 제 1 순환라인(103)을 따라 상기 제 3 열교환기(130)로 공급되어 청수의 냉각에 사용될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(110)에서 재기화된 NG는 상기 제 2 열교환기(120)를 통과하며 상기 보일러(140)에서 공급되는 스팀에 의해 가열되고, 상기 수요처(300)로 공급될 수 있다. 이때, 상기 보일러(140)에서 공급되는 스팀은 NG에 열을 빼앗겨 응축될 수 있다. 예를 들면, 상기 재기화된 NG는 상기 제 2 열교환기(120)에서 약 0℃ 내지 20℃로 가열될 수 있으며, 상기 보일러(140)에서 공급되는 스팀은 약 200℃ 내지 250℃의 온도에서 NG에 열을 빼앗겨 약 100℃ 내지 150℃로 낮아질 수 있다. 상기 제 2 열교환기(120)에서 발생된 응축수는 상기 스팀 공급라인(102)을 따라 상기 청수탱크(150)로 공급된다. 상기 제 2 열교환기(120)에서 발생된 응축수는 상기 청수탱크(150)에 저장된 청수와 혼합되어 약 20℃ 내지 50℃로 온도가 낮아질 수 있다.
한편, 상기 제 1 열교환기(120)에서 LNG를 재기화시킨 열 매개 유체는 상기 제 1 순환라인(103)을 따라 상기 제 3 열교환기(130)로 공급된다. 상기 제 3 열교환기(130)는 상기 제 2 순환라인(104)을 따라 공급되는 청수를 열 매개 유체와 열 교환하여 냉각시킨다. 청수는 상기 청수탱크(150)로부터 상기 제 2 순환라인(104)을 따라 상기 제 3 열교환기(130)로 유입되며, 상기 제 3 열교환기(130)에서 열 매개 유체로 열을 빼앗겨 약 5℃ 내지 10℃로 냉각될 수 있다.
또한, 열 매개 유체는 상기 제 3 열교환기(130)를 통과하며 가열됨으로써 상기 제 1 열교환기(110)에서 LNG의 재기화에 사용될 수 있다.
상기 제 3 열교환기(130)를 통과하며 냉각된 청수는 상기 냉각부(220)에서 상기 발열기관을 냉각하는 냉각수로서 사용되고, 상기 제 2 순환라인(104)을 따라 상기 청수탱크(150)로 복귀할 수 있다. 그리고, 상기 발열기관을 냉각한 청수 중 일부는 상기 청수 공급라인(105)을 따라 상기 보일러(140)로 공급되어 상기 제 2 열교환기(120)에서 사용될 스팀을 발생시키는 데에 사용될 수 있다.
LNG의 재기화를 위한 상기 제 1 열교환기(110)가 가동되지 않을 경우에는, 청수는 상기 바이패스 라인(104')을 따라 상기 제 3 열교환기(130)를 통과하지 않고 바로 상기 냉각부(220)로 공급되어 상기 발열기관의 냉각에 사용될 수도 있다.
또한, 열 매개 유체는 상기 제 3 열교환기(130)에서 청수로부터 열을 흡수해 약 -5℃ 내지 10℃로 온도가 높아질 수 있으며, 상기 제 1 순환라인(103)을 따라 상기 제 1 열교환기(110)로 공급될 수 있다.
이때, 열 매개 유체는 상기 펌프(172)에 의해 대기압보다 고압 상태로 상기 제 1 순환라인(103)을 이동하게 되는 바 끓는점이 높은 상태이므로, 상기 제 1 열교환기(110)를 통과하며 응축되어 액체 상태가 되고, 상기 제 3 열교환기(130)를 통과하며 증발하여 기체 상태가 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스의 재기화 방법을 보여주는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 상기 저장탱크(210)로부터 공급되는 LNG는 상기 제 1 열교환기(110)에서 상기 제 1 순환라인(103)을 순환하는 열 매개 유체와 열 교환하여 재기화되며, 상기 제 1 열교환기(110)에서의 열 교환을 제 1 열 교환이라 할 수 있다(S110).
상기 제 1 열 교환(S110) 과정에서 LNG는 NG로 재기화되고, 재기화된 NG는 상기 제 2 열교환기(120)로 공급된다. 상기 제 2 열교환기(120)에서는, 재기화된 NG와 상기 보일러(140)에서 공급되는 스팀의 열 교환이 발생되며, 상기 제 2 열교환기(120)에서의 열 교환은 제 2 열 교환이라 할 수 있다(S120).
상기 제 2 열 교환(S120)에 의해 스팀은 응축되어 상기 청수탱크(150)에 저장되고, 상기 제 1 열 교환(S110)한 열 매개 유체와 상기 청수탱크(150)에 저장된 청수는 상기 제 3 열교환기(130)에서 열 교환한다. 상기 제 3 열교환기(130)에서의 열 교환을 제 3 열 교환이라 할 수 있다. 상기 제 3 열 교환에 의해 청수는 온도가 낮아지고, 온도가 낮아진 청수는 상기 발열기관의 냉각에 사용된 후 상기 청수탱크(150)로 복귀되거나 상기 보일러(140)로 공급될 수 있다(S130).
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스의 재기화 장치(100) 및 재기화 방법에 의하면, LNG의 재기화에 해수를 사용하지 않음으로써 해수에 관한 환경 규제 및 해수에 의한 부식 문제로부터 자유로울 수 있다.
또한, 상기 제 1 열교환기(110)에서의 열 매개 유체에 의한 간접 가열 방식과 상기 제 2 열교환기(120)에서의 스팀에 의한 직접 가열 방식을 혼용하여 LNG를 재기화한 후 가열하는 바, 직접 수요처(300)에서 필요로 하는 온도의 NG를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 열교환기(110)에서 열 교환한 유체에 포함된 냉열을 상기 발열기관의 냉각에 사용되는 청수를 냉각하는데 사용할 수 있으므로, 상기 액화천연가스의 재기화 장치(100)가 장착된 선박의 에너지 효율을 증가시킬 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스의 재기화 장치 및 방법의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 용이하게 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
100 : 액화천연가스의 재기화 장치 101 : 수송라인
102 : 스팀 공급라인 103 : 제 1 순환라인
104 : 제 2 순환라인 105 : 청수 공급라인
110 : 제 1 열교환기 120 : 제 2 열교환기
130 : 제 3 열교환기 140 : 보일러
150 : 청수탱크 160 : 열 매개 유체 감지기
210 : LNG 저장탱크 220 : 냉각부
230 : 수요처

Claims (19)

  1. 액화천연가스 저장탱크로부터 공급되는 액화천연가스와 열 매개 유체를 열 교환하여 액화천연가스를 천연가스로 재기화하는 제 1 열교환기;
    상기 제 1 열교환기에서 재기화된 천연가스를 보일러에서 공급된 스팀과 열 교환하여 천연가스를 가열하는 제 2 열교환기;
    상기 제 1 열교환기를 통과한 열 매개 유체와 청수탱크로부터 공급되는 청수를 열 교환하는 제 3 열교환기; 및
    상기 제 3 열교환기를 통과한 청수를 사용하여 선박의 발열기관을 냉각하는 냉각부가 포함되는 액화천연가스의 재기화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 매개 유체는 상기 제 3 열교환기를 통과하며 온도가 높아지는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보일러에서 공급된 스팀은 상기 제 2 열교환기에서 응축되고, 상기 제 2 열교환기에서 발생되는 응축수는 상기 청수탱크로 이동되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 열교환기와 상기 냉각부 사이에는 열 매개 유체의 유출 여부를 감지하는 열 매개 유체 감지기가 제공되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각부를 통과한 청수의 일부는 상기 보일러로 공급되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각부를 통과한 청수는 상기 청수탱크로 이동되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  7. 액화천연가스 또는 재기화된 천연가스가 수송되는 수송라인;
    열 매개 유체가 순환하는 제 1 순환라인;
    청수가 순환하는 제 2 순환라인;
    상기 수송라인과 상기 제 1 순환라인의 교차 지점에 제공되며, 액화천연가스를 열 매개 유체와 열 교환하여 천연가스로 재기화시키는 제 1 열교환기;
    상기 수송라인에 배치되며, 보일러로부터 공급되는 스팀과 재기화된 천연가스를 열 교환하는 제 2 열교환기;
    상기 제 1 순환라인과 상기 제 2 순환라인의 교차 지점에 제공되며, 상기 제 1 열교환기를 통과한 열 매개 유체와 청수를 열교환하는 제 3 열교환기; 및
    상기 제 2 순환라인 상에 배치되며 선박의 발열기관을 냉각하는 냉각부가 포함되는 액화천연가스의 재기화 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 순환라인은 청수가 저장되는 청수탱크에 연결되고,
    상기 보일러로부터 공급되는 스팀은 상기 제 2 열교환기에서 응축된 후 상기 청수 탱크로 이동되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 순환라인에는 청수가 상기 제 3 열교환기를 선택적으로 통과할 수 있도록 상기 제 3 열교환기를 우회하는 바이패스라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 순환라인에는 상기 냉각부를 통과한 청수가 상기 보일러로 공급될 수 있도록 청수 공급라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 청수탱크에 저장된 청수가 선택적으로 상기 보일러로 공급되도록 상기 청수 공급라인은 상기 청수탱크와 연결되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 3 열교환기와 상기 냉각부를 연결하는 상기 제 2 순환라인에는 열 매개 유체를 감지하는 열 매개 유체 감지기가 제공되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 3 열교환기에서는 청수로부터 열 매개 유체로 열이 이동되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 보일러는 액화천연가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 이용하여 스팀을 발생시키는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  15. 액화천연가스를 천연가스로 재기화하는 제 1 열교환기;
    재기화된 천연가스를 가열하는 제 2 열교환기; 및
    청수를 사용하여 선박의 발열기관을 냉각하는 냉각부가 포함되고,
    상기 냉각부로부터 배출되는 청수는 상기 제 2 열교환기로부터 공급되는 응축수에 의해 가열되고, 상기 제 1 열교환기로부터 공급되는 열 매개 유체에 의해 냉각된 후 다시 상기 냉각부로 유입되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 열교환기에서는 보일러로부터 공급되는 스팀이 재기화된 천연가스에 열을 빼앗겨 응축되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 냉각부로부터 배출되는 청수는 청수탱크에서 상기 응축수와 혼합됨으로써 가열되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 장치.
  18. 저장탱크로부터 공급되는 액화천연가스를 열 매개 유체와 제 1 열 교환시켜 천연가스로 재기화하는 단계; 및
    재기화된 천연가스를 보일러에서 공급되는 스팀과 제 2 열 교환시켜 가열하는 단계가 포함되고,
    상기 제 1 열 교환한 열 매개 유체는 청수와 제 3 열 교환하여 상기 청수를 냉각시키고, 냉각된 상기 청수는 선박의 발열기관의 냉각에 사용되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 발열기관을 냉각한 청수는 상기 제 2 열 교환 과정에서 응축된 응축수에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 재기화 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101368796B1 (ko) * 2012-03-16 2014-03-03 삼성중공업 주식회사 액화연료가스 추진선박
KR101385574B1 (ko) * 2012-04-23 2014-04-21 한국과학기술원 액화물 가열기의 누출 감지 및 차단 시스템
US9726327B2 (en) 2012-05-14 2017-08-08 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. System and method for processing liquefied gas
KR101978330B1 (ko) * 2012-11-20 2019-05-14 대우조선해양 주식회사 연료전지의 연료 공급 시스템
KR101394824B1 (ko) * 2013-03-06 2014-05-14 현대중공업 주식회사 Lng 연료 공급 시스템 및 방법
KR101577802B1 (ko) * 2013-12-27 2015-12-16 대우조선해양 주식회사 Lng 운용 해양구조물의 가스 히팅 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004525816A (ja) 2001-03-23 2004-08-26 レイフ ホエグ アンド コー．エイエスエイ 船舶及び荷揚げシステム
KR100781867B1 (ko) 2006-07-28 2007-12-05 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 재기화 선박에 설치되는 부이 위치 검출장치 및검출방법
KR20080085284A (ko) * 2007-03-19 2008-09-24 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치 및액화천연가스 기화방법
JP2009529456A (ja) 2006-03-15 2009-08-20 ウッドサイド エナジー リミテッド Ｌｎｇの船上再ガス化

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004525816A (ja) 2001-03-23 2004-08-26 レイフ ホエグ アンド コー．エイエスエイ 船舶及び荷揚げシステム
JP2009529456A (ja) 2006-03-15 2009-08-20 ウッドサイド エナジー リミテッド Ｌｎｇの船上再ガス化
KR100781867B1 (ko) 2006-07-28 2007-12-05 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 재기화 선박에 설치되는 부이 위치 검출장치 및검출방법
KR20080085284A (ko) * 2007-03-19 2008-09-24 대우조선해양 주식회사 Ｌｎｇ 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치 및액화천연가스 기화방법

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