KR101276123B1 - Fuel gas supply system for high pressure gas injection engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LNG 연료탱크에서 배출된 LNG 또는 증발가스를 연료로서 고압가스 분사엔진에 공급하는 연료가스 공급 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, LNG 연료탱크, 고압펌프, 기화기 및 고압가스 분사엔진을 갖는 선박의 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템으로서, 상기 고압가스 분사엔진의 부하 증가시, 사전에 연료가스를 기화기로부터 공급받아 저장하고 있는 버퍼 탱크로부터 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스를 추가 공급하여, 상기 고압가스 분사엔진의 부하 변동에 추종할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템이 제공된다.The present invention relates to a fuel gas supply system for supplying LNG or boil-off gas discharged from an LNG fuel tank to a high-pressure gas injection engine as a fuel.
According to the present invention, there is provided a fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine of a ship having an LNG fuel tank, a high pressure pump, a vaporizer, and a high pressure gas injection engine, wherein when the load of the high pressure gas injection engine is increased, the fuel gas is previously released from the vaporizer. The fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine of a ship, characterized by being able to additionally supply fuel gas to the high pressure gas injection engine from a buffer tank, which is supplied and stored, to follow the load variation of the high pressure gas injection engine. Is provided.
Description
본 발명은 LNG 연료탱크에서 배출된 LNG 또는 증발가스를 연료로서 고압가스 분사엔진에 공급하는 연료가스 공급 시스템에 관한 것으로서, 연료 공급라인의 도중에 버퍼 탱크를 장착하여 급변하는 고압가스 분사엔진의 부하를 원활하게 추종할 수 있도록 하는 연료가스 공급 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel gas supply system for supplying LNG or boil-off gas discharged from an LNG fuel tank to a high-pressure gas injection engine as a fuel, and a load of a high-pressure gas injection engine that is rapidly changed by installing a buffer tank in the middle of a fuel supply line. The present invention relates to a fuel gas supply system capable of smoothly following.
일반적으로, 선박에서 배출되는 폐기가스 중 국제 해사 기구(International Maritime Organization)의 규제를 받고 있는 것은 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)이며, 이산화탄소(CO2)의 배출도 규제하려 하고 있다. 특히, 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)의 경우, 1997년 해상오염 방지협약(MARPOL; The Prevention of Marine Pollution from Ships) 의정서를 통하여 제기되고, 8년이라는 긴 시간이 소요된 후 2005년 5월에 발효요건을 만족하여 현재 강제규정으로 이행되고 있다.In general, it is nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) that are regulated by the International Maritime Organization among the waste gas discharged from ships, and is trying to regulate the emission of carbon dioxide (CO 2 ). Particularly, in the case of nitrogen oxide (NOx) and sulfur oxides (SOx), it was submitted through the Protocol of the Maritime Pollution Prevention Convention (MARPOL) in 1997, In May, the requirements for the fermentation were satisfied and the regulations are being implemented.
따라서, 이러한 규정을 충족시키기 위하여 질소산화물(NOx) 배출량을 저감하기 위하여 다양한 방법들이 소개되고 있는데, 이러한 방법 중에서 LNG 운반선을 위하여 고압 천연가스 분사 엔진, 예를 들어 ME-GI 엔진이 개발되어 사용되고 있다.Therefore, in order to meet these regulations, various methods have been introduced to reduce NOx emissions. Among these methods, a high pressure natural gas injection engine, for example, a ME-GI engine, has been developed and used for LNG carriers. .
이와 같은 ME-GI 엔진은 LNG(Liquefied Natural Gas)를 극저온에 견디는 저장탱크에 저장하여 운반하도록 하는 LNG 운반선 등과 같은 해상 구조물(본 명세서에서 해상 구조물이란, LNG 운반선, LNG RV, 일반상선 등의 선박을 비롯하여, LNG FPSO, LNG FSRU 등의 해상 플랜트까지도 모두 포함하는 개념이다.)에 설치될 수 있으며, 이 경우 천연가스를 연료로 사용하게 되며, 그 부하에 따라 대략 150 ∼ 300 bara(절대압력) 정도의 고압의 가스 공급 압력이 요구된다.Such a ME-GI engine is an offshore structure such as an LNG carrier for storing and transporting LNG (Liquefied Natural Gas) in a cryogenic storage tank (in the present specification, the offshore structure is a vessel such as an LNG carrier, an LNG RV, or a commercial vessel). , LNG FPSO, LNG FSRU, and even offshore plants.) In this case, natural gas is used as fuel, and the load is approximately 150 to 300 bara (absolute pressure). High pressure gas supply pressure is required.
LNG 저장탱크가 설치되지 않은 일반상선 등에 ME-GI 엔진을 적용하기 위해서는 연료로서의 LNG를 수용할 수 있는 LNG 연료탱크가 설치된다.In order to apply ME-GI engines to commercial ships without LNG storage tanks, LNG fuel tanks that can accommodate LNG as fuel are installed.
ME-GI 엔진은 필요시 재액화(liquefaction) 장치가 추가로 설치될 경우, 가스와 연료유 가격의 변화와 배출가스의 규제 정도에 따라 증발가스(Boil Off Gas; BOG)를 연료로 사용할 것인지, 아니면 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 보내고 중유(Heavy Fuel Oil; HFO)를 사용할 것인지 선택할 수 있는 장점이 있으며, 특히, 환경오염과 관련한 특정규제를 받는 해역을 통과시 간편하게 LNG를 기화시켜서 연료로 사용할 수 있으며, 차세대 친환경적인 엔진으로서 효율이 50%에 육박하여 향후에는 LNG 운반선의 메인 엔진으로서 사용될 수 있다.The ME-GI engine will use Boil Off Gas (BOG) as a fuel if additional liquefaction equipment is installed if necessary, depending on changes in gas and fuel oil prices and the degree of regulation of emissions. Alternatively, it is possible to re-liquefy the boil-off gas to the storage tank and use heavy fuel oil (HFO) .In particular, LNG can be easily vaporized when passing through a sea area subject to specific regulations related to environmental pollution. It can be used as a next-generation environmentally friendly engine, which is nearly 50% efficient and can be used as the main engine of LNG carriers in the future.
LNG 저장탱크(혹은 LNG 연료탱크)에 수용되어 있는 LNG(혹은 증발가스)를 연료로서 ME-GI 엔진에 공급하기 위해, 연료가스 공급 시스템(fuel gas supply system)이 구비되어야 한다.In order to supply LNG (or evaporated gas) contained in the LNG storage tank (or LNG fuel tank) to the ME-GI engine as fuel, a fuel gas supply system must be provided.
국제특허공개공보 제 WO 2009/011497 호 및 제 WO 2009/136793 호 등에는 이러한 연료가스 공급 시스템의 예가 개시되어 있다.Examples of such fuel gas supply systems are disclosed in WO 2009/011497, WO 2009/136793, and the like.
국제특허공개공보 제 WO 2009/011497 호에는, LNG 저장탱크로부터 배출되는 LNG를 기화기에서 기화시킨 후 ME-GI 엔진과 같은 고압가스 분사엔진에 공급하는 동시에, LNG 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 상기 기화기에서 LNG와 열교환하여 액화시키는 연료가스 공급 시스템이 개시되어 있다.International Patent Publication No. WO 2009/011497 discloses that vaporized LNG discharged from an LNG storage tank is vaporized in a vaporizer and then supplied to a high-pressure gas injection engine such as an ME-GI engine, and the boil-off gas discharged from the LNG storage tank is described above. A fuel gas supply system for liquefying heat exchange with LNG in a vaporizer is disclosed.
국제특허공개공보 제 WO 2009/136793 호에는, LNG 저장탱크로부터 배출되는 LNG를 고압 펌프에서 압축한 후 증발기에서 증발시켜 ME-GI 엔진과 같은 가스 엔진에 공급하는 동시에, LNG 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 증발가스 압축기에서 압축한 후 극저온 열교환기에서 재액화하여 고압 펌프에 공급되는 LNG와 혼합해서 가스 엔진에 공급하는 연료가스 공급 시스템이 개시되어 있다.International Patent Publication No. WO 2009/136793 discloses that LNG discharged from an LNG storage tank is compressed by a high pressure pump and then evaporated in an evaporator to be supplied to a gas engine such as a ME-GI engine, and at the same time evaporated from the LNG storage tank. A fuel gas supply system is disclosed in which a gas is compressed in an evaporative gas compressor and then liquefied in a cryogenic heat exchanger, mixed with LNG supplied to a high pressure pump, and supplied to a gas engine.
이와 같은 연료가스 공급 시스템은 엔진에서 요구하는 상태, 즉 엔진에서 요구하는 온도 및 압력의 연료가스를 공급하기 위하여 필수적인 요소이다. ME-GI 엔진의 운전시, 엔진에 요구되는 출력에 따라 부하를 변화시키기 되는데, 시간에 따라 엔진 부하를 원활하게 추종할 수 있도록 연료가스 공급 시스템을 구성하는 각종 구성품들의 사양이 정해진다. 즉, 엔진 부하를 원활하게 추종하기 위해서는 각종 구성품들의 크기 및 용량이 커질 필요가 있고, 그에 따라 연료가스 공급 시스템을 구성하기 위해 소요되는 비용이 증가하는 문제가 있었다.Such a fuel gas supply system is essential for supplying fuel gas in a state required by the engine, that is, a temperature and pressure required by the engine. During the operation of the ME-GI engine, the load is changed according to the output required by the engine, and the specifications of the various components constituting the fuel gas supply system are determined so as to smoothly follow the engine load over time. That is, in order to smoothly follow the engine load, the size and capacity of various components need to be increased, and accordingly, there is a problem in that the cost of constructing the fuel gas supply system increases.
한편, 연료가스 공급 시스템에는 LNG의 이송을 위한 수단으로서 일반적으로 왕복동식 펌프와 같은 이송수단이 구비된다. LNG의 액화온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, 연료가스 공급 시스템에 사용되는 펌프는 극저온 조건에서 작동할 수 있어야 한다. 이러한 선박용 극저온 왕복동식 펌프는 피스톤 또는 플런저가 실린더 내에서 왕복운동 함으로써 액체, 즉 LNG를 흡입하여 소요의 압력으로 토출하도록 구성된다. 다른 종류의 펌프에 비해 왕복동식 펌프는 높은 압력을 비교적 간단하게 얻을 수 있고, 유량 정도가 좋으며, 별도의 유량제어 장치를 설치하지 않아도 되는 등의 이점이 있다. 그러나 높은 압력을 얻기 위한 계속적인 왕복운동은 커넥팅 로드와 크랭크 샤프트 사이의 윤활을 목적으로 펌프 내에 주입되어 있는 윤활유의 온도 상승을 초래하게 되며, 이러한 현상은 장시간 구동시 문제가 될 수 있다.On the other hand, the fuel gas supply system is generally provided with a transfer means such as a reciprocating pump as a means for transfer of LNG. Since the liquefaction temperature of LNG is cryogenic at about -163 ° C at ambient pressure, the pump used in the fuel gas supply system must be able to operate in cryogenic conditions. The cryogenic reciprocating pump for ships is configured to suck the liquid, that is, LNG, by the piston or plunger reciprocating in the cylinder, and discharge at the required pressure. Compared with other types of pumps, reciprocating pumps have advantages such as relatively high pressure gain, good flow rate, and no need for a separate flow control device. However, the continuous reciprocating motion to obtain high pressure causes the temperature rise of the lubricating oil injected into the pump for the purpose of lubrication between the connecting rod and the crankshaft, which can be a problem during long time driving.
이와 같이 왕복동식 펌프의 구동부 측에서는 윤활유의 온도 상승으로 인한 문제가 야기될 수 있는 반면에, LNG를 흡입하여 토출하는 토출부와 이 토출부를 구동시키는 구동부 사이의 연결부 측에는 결빙(icing) 현상이 발생하는 문제가 있다. 즉, LNG는 상압에서 대략 -163℃의 극저온 상태의 유체이므로 토출부가 LNG에 의해 냉각되며, 이 냉열이 연결부에 전달되면서 시간이 흐름에 따라 연결부에 결빙이 생성된다. 그에 따라 펌프의 효율이 저하될 수 있을 뿐만 아니라 펌프 내부 부품이 파손될 우려가 있다.As described above, a problem due to a rise in the temperature of the lubricating oil may be caused on the driving side of the reciprocating pump, whereas an icing phenomenon occurs on the connection side between the discharge unit for sucking and discharging LNG and the driving unit for driving the discharge unit. there is a problem. That is, since LNG is a cryogenic fluid at about -163 ° C. at atmospheric pressure, the discharge part is cooled by the LNG. As the cooling heat is transferred to the connection part, freezing is generated in the connection part as time passes. As a result, not only the efficiency of the pump may be lowered but also the internal parts of the pump may be damaged.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, ME-GI 엔진의 운전시 엔진 부하를 원활하게 추종할 수 있도록, ME-GI 엔진의 상류측에 소정량의 고압가스를 저장할 수 있는 버퍼 탱크를 설치하여 엔진 부하가 증가할 경우 버터 탱크 내의 고압가스를 엔진에 공급하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, it is possible to store a predetermined amount of high-pressure gas upstream of the ME-GI engine to smoothly follow the engine load during operation of the ME-GI engine. It is intended to provide a fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine that supplies a high pressure gas in a butter tank to an engine when an engine load is increased by installing a buffer tank.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 고압가스 분사엔진에 연료가스로서 공급하기 위한 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템으로서, 상기 고압가스 분사엔진의 부하 증가시, 사전에 연료가스를 상기 기화기로부터 공급받아 저장하고 있는 버퍼 탱크로부터 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하여, 상기 고압가스 분사엔진의 부하 변동에 추종할 수 있는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템이 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, as a fuel gas supply system for a high-pressure gas injection engine for vaporizing the LNG stored in the LNG storage tank to supply as a fuel gas to the high-pressure gas injection engine, increasing the load of the high-pressure gas injection engine High-pressure gas injection, characterized in that the fuel gas can be supplied to the high-pressure gas injection engine from a buffer tank that receives the fuel gas from the vaporizer in advance and can keep track of the load variation of the high-pressure gas injection engine. A fuel gas supply system for an engine is provided.
연료가스 공급 시스템의 고압가스 분사엔진 상류측에 상기 버퍼 탱크와 컨트롤 밸브 등의 개폐수단을 설치함으로써, 버퍼 탱크 충전 모드, 직접 가스 공급 모드, 버퍼 탱크 사용 모드 등을 갖는 시스템을 구성하여 급격하게 변화하는 부하에 추종한다.By providing opening and closing means such as the buffer tank and the control valve upstream of the high pressure gas injection engine of the fuel gas supply system, a system having a buffer tank filling mode, a direct gas supply mode, a buffer tank using mode, etc. is rapidly changed. Follow the load.
버퍼 탱크는 단열되지 않아 이 버퍼 탱크의 내부에 수용된 연료가스는 외부로부터의 열에 의해 가열될 수 있다. 버퍼 탱크의 하류측에는 가스 히터가 설치되어 버퍼 탱크로부터 연료가스가 배출됨에 따라서 감압에 동반한 온도 하강이 발생할 경우 연료가스를 엔진에서 요구하는 적정 온도까지 가열할 수 있다.The buffer tank is not insulated so that the fuel gas contained inside the buffer tank can be heated by heat from the outside. As the gas heater is installed downstream of the buffer tank and the fuel gas is discharged from the buffer tank, the fuel gas can be heated to an appropriate temperature required by the engine when a temperature drop accompanied with the decompression occurs.
상기 버퍼 탱크는 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 연료 공급라인과 병렬적으로 배치되는 것이 바람직하다.The buffer tank is preferably arranged in parallel with the fuel supply line for supplying fuel gas to the high-pressure gas injection engine.
상기 버퍼 탱크는, 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 연료 공급라인으로부터 분기되어 상기 버퍼 탱크에 연결되는 충전라인과, 상기 버퍼 탱크로부터 연장되어 상기 연료 공급라인에 합류되는 사용라인을 통해 상기 연료 공급라인과 병렬적으로 배치될 수 있다.The buffer tank is branched from a fuel supply line for supplying fuel gas to the high pressure gas injection engine and connected to the buffer tank, and through a use line extending from the buffer tank and joined to the fuel supply line. It can be arranged in parallel with the fuel supply line.
상기 충전라인에는 연료가스를 상기 버퍼 탱크에 공급할 때 개방되는 체크밸브가 설치되고, 상기 사용라인에는 상기 버퍼 탱크에 저장된 연료가스를 상기 고압가스 분사엔진에 공급할 때 개방되는 바이패스 밸브가 설치될 수 있다. 상기 연료 공급라인에는, 엔진 조건에 부합하는 연료의 양을 제어하도록 유량조절을 위한 컨트롤 밸브와, 셧 오프(shut off) 기능을 갖는 마스터 밸브로서의 개폐 밸브가 설치될 수 있다.The filling line may be provided with a check valve that opens when the fuel gas is supplied to the buffer tank, and the bypass line may be installed in the use line when the fuel gas stored in the buffer tank is supplied to the high pressure gas injection engine. have. The fuel supply line may be provided with a control valve for adjusting the flow rate to control the amount of fuel meeting the engine conditions, and an on / off valve as a master valve having a shut off function.
본 발명의 다른 측면에 따르면, LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 고압가스 분사엔진에 연료가스로서 공급하기 위한 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템으로서, 상기 LNG 저장탱크에서 배출된 LNG를 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 고압 펌프와; 상기 고압 펌프에서 압축된 LNG를 기화시키는 기화기와; 상기 기화기에서 기화된 LNG를 상기 기화기로부터 공급받아 저장하고 있는 버퍼 탱크; 를 포함하며, 상기 고압가스 분사엔진의 부하가 증가하여 상기 고압 펌프 또는 상기 기화기의 용량을 넘어 변동하는 경우에는 상기 버퍼 탱크 내에 저장되어 있던 기화된 LNG를 상기 고압가스 분사엔진에 공급하는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a fuel gas supply system for a high-pressure gas injection engine for vaporizing the LNG stored in the LNG storage tank to supply as a fuel gas to the high-pressure gas injection engine, the LNG discharged from the LNG storage tank A high pressure pump compressing the pressure required by the gas injection engine; A vaporizer for vaporizing the LNG compressed by the high pressure pump; A buffer tank storing LNG vaporized in the vaporizer from the vaporizer; Includes, when the load of the high-pressure gas injection engine is increased to fluctuate beyond the capacity of the high-pressure pump or the carburetor, characterized in that for supplying the vaporized LNG stored in the buffer tank to the high-pressure gas injection engine A fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine is provided.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 고압가스 분사엔진에 연료가스로서 공급하기 위한 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 방법으로서, 상기 고압가스 분사엔진의 부하 증가시, 연료가스를 저장하고 있는 버퍼 탱크로부터 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하여, 상기 고압가스 분사엔진의 부하 변동에 추종할 수 있는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a fuel gas supply method for a high-pressure gas injection engine for vaporizing the LNG stored in the LNG storage tank to supply as a fuel gas to the high-pressure gas injection engine, when increasing the load of the high-pressure gas injection engine, A fuel gas supplying method for a high pressure gas injection engine is provided, wherein the fuel gas is supplied from the buffer tank storing the fuel gas to the high pressure gas injection engine so as to follow the load variation of the high pressure gas injection engine. .
상기 연료가스 공급 방법은, 기화된 LNG를 상기 버퍼 탱크에 공급하여 상기 버퍼 탱크를 연료가스로서의 기화된 LNG로 충전하는 단계를 포함할 수 있다.The fuel gas supply method may include supplying vaporized LNG to the buffer tank and filling the buffer tank with vaporized LNG as fuel gas.
상기 연료가스 공급 방법은, 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 부하가 연료 공급라인에 설치되어 있는 펌프 및 기화기의 용량을 넘지 않는 경우에는, 상기 기화기에서 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스로서의 기화된 LNG를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.In the fuel gas supply method, when the load required by the high pressure gas injection engine does not exceed the capacity of the pump and the vaporizer installed in the fuel supply line, the vaporized LNG as fuel gas is supplied to the high pressure gas injection engine in the vaporizer. It may include the step of supplying.
상기 연료가스 공급 방법은, 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 부하가 연료 공급라인에 설치되어 있는 펌프 또는 기화기의 용량을 넘어 변동하는 경우에는, 상기 버퍼 탱크로부터 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스로서의 기화된 LNG를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.In the fuel gas supply method, when the load required by the high pressure gas injection engine fluctuates beyond the capacity of the pump or the vaporizer installed in the fuel supply line, vaporization of the fuel gas from the buffer tank as the fuel gas from the buffer tank is performed. It may include the step of supplying the LNG.
본 발명에 따르면, ME-GI 엔진의 운전시 엔진 부하를 원활하게 추종할 수 있도록, ME-GI 엔진의 상류측에 소정량의 고압가스를 저장할 수 있는 버퍼 탱크를 설치하여 엔진 부하가 증가할 경우 버터 탱크 내의 고압가스를 엔진에 공급하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템이 제공될 수 있다.According to the present invention, when the engine load increases by installing a buffer tank capable of storing a predetermined amount of high pressure gas upstream of the ME-GI engine so as to smoothly follow the engine load during operation of the ME-GI engine. A fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine for supplying a high pressure gas in a butter tank to an engine may be provided.
본 발명의 연료가스 공급 시스템에 의하면, 많은 시설 투자비용 없이 단지 버퍼 탱크와 컨트롤 밸브, 히터 등의 구성만으로 사용의 편리성, 효율성 및 최적의 운전 환경을 제공할 수 있으며, 부하 추종성 역시 매우 우수하다.According to the fuel gas supply system of the present invention, it is possible to provide ease of use, efficiency, and an optimal operating environment with only a configuration of a buffer tank, a control valve, a heater, and the like, without much facility investment cost, and also has excellent load followability. .
도 1은 본 발명에 따른 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템의 버퍼 탱크 충전 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템의 직접 가스 공급 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템의 버퍼 탱크 사용 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템의 왕복동식 펌프의 다양한 실시형태에 따른 냉각장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine according to the present invention.
2 is a view for explaining the buffer tank filling mode of the fuel gas supply system for a high-pressure gas injection engine according to the present invention.
3 is a view for explaining a direct gas supply mode of the fuel gas supply system for a high-pressure gas injection engine according to the present invention.
4 is a view for explaining a buffer tank use mode of the fuel gas supply system for a high-pressure gas injection engine according to the present invention.
5 to 8 are views for explaining a cooling apparatus according to various embodiments of the reciprocating pump of the fuel gas supply system for a high-pressure gas injection engine according to the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
도 1은 본 발명에 따른 고압가스 분사엔진, 예컨대 ME-GI 엔진을 갖는 해상 구조물의 연료가스 공급 시스템을 도시한 구성도이다. 본 발명의 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템은 액화천연가스를 고압가스 분사엔진의 연료로 사용할 수 있는 모든 종류의 해상 구조물, 즉 LNG 운반선, LNG RV, 컨테이너선, 일반상선과 같은 선박을 비롯하여, LNG FPSO, LNG FSRU와 같은 해상 플랜트에 적용될 수 있다.1 is a block diagram showing a fuel gas supply system of an offshore structure having a high-pressure gas injection engine, for example, a ME-GI engine according to the present invention. The fuel gas supply system for the high pressure gas injection engine of the present invention includes all kinds of offshore structures that can use liquefied natural gas as a fuel of the high pressure gas injection engine, that is, vessels such as LNG carriers, LNG RVs, container ships, general commercial ships, etc. It can be applied to offshore plants such as LNG, FPSO and LNG FSRU.
LNG 운반선 등과 같이 LNG의 저장 또는 운반을 위한 LNG 저장탱크가 구비되어 있는 해상 구조물의 경우에는 이 LNG 저장탱크 내의 LNG를 고압가스 분사엔진에 연료로서 공급한다. 또한, 컨테이너선이나 일반상선 등과 같이 LNG의 저장 또는 운반을 위한 LNG 저장탱크가 별도로 구비되어 있지 않은 해상 구조물의 경우에는 연료로서의 LNG를 저장하는 LNG 연료탱크로부터 LNG를 배출시켜 고압가스 분사엔진에 공급한다. 다만, 본 명세서에 있어서, LNG 저장탱크는 LNG 연료탱크를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.In the case of an offshore structure equipped with an LNG storage tank for storing or transporting LNG, such as an LNG carrier, the LNG in the LNG storage tank is supplied as a fuel to the high-pressure gas injection engine. In the case of offshore structures that do not have a separate LNG storage tank for storing or transporting LNG, such as container ships or commercial ships, LNG is discharged from the LNG fuel tank that stores LNG as fuel and supplied to the high-pressure gas injection engine. do. However, in the present specification, the LNG storage tank should be understood as a concept including an LNG fuel tank.
본 발명에 따른 고압가스 분사엔진을 갖는 해상 구조물의 연료가스 공급 시스템에 따르면, LNG 저장탱크(또는 LNG 연료탱크)(도시생략)에서 배출된 LNG(또는 증발가스)는, 연료 공급 라인(L1)을 통하여 이송되면서 펌프(20)에서 고압으로 압축되고 기화기(5)에서 기화된 후 ME-GI 엔진 등의 고압가스 분사엔진(1)에 연료로서 공급된다. 증발가스의 경우에는 재액화된 후 이송되는 LNG와 혼합되어 함께 고압가스 분사엔진을 향하여 이송될 수 있다.According to the fuel gas supply system of the offshore structure having the high-pressure gas injection engine according to the present invention, the LNG (or boil-off gas) discharged from the LNG storage tank (or LNG fuel tank) (not shown), the fuel supply line (L1) While being conveyed through the
기화기(5)의 상류측에는, 극저온 장비로서 액면상의 맥동을 흡수 및 감소시키기 위한 맥동 댐퍼(3)가 설치된다. 펌프(20)는 극저온에 적용하여 LNG를 가압할 수 있는 왕복동식 펌프인 것이 바람직하다. 펌프(20)는 LNG를 대략 150 내지 300 bara 정도의 고압으로 압축할 수 있는 고압 펌프이다. 본 명세서에서 "고압" 이라는 용어는, ME-GI 엔진과 같은 가스 엔진에서 요구하는 연료가스의 압력범위, 예를 들어 대략 150 내지 300 bara 정도의 범위의 압력을 의미한다.The upstream side of the vaporizer |
기화기(5)는 고압 기화기로서 액체 상태의 LNG를 열매체와 열교환시킴으로써 가열하여 기화시킨다.The vaporizer |
초기 시동시, 연료 공급라인(L1)에는 시스템 냉각을 위해 액체질소(LN2)가 주입될 수 있으며, 연료 공급라인(L1)에 주입된 액체질소는 기화기(5)의 하류측에서 액체질소 배출라인(L2)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 액체질소 배출라인(L2)에는 소음기(도시생략)가 설치될 수 있다.At initial start-up, the fuel supply line (L1) may be injected with liquid nitrogen (LN2) for cooling the system, and the liquid nitrogen injected into the fuel supply line (L1) is a liquid nitrogen discharge line downstream of the vaporizer (5). It can be discharged to the outside through (L2). Liquid nitrogen discharge line (L2) may be provided with a silencer (not shown).
본 발명에 따르면, 연료 공급라인(L1)의 기화기(5)와 고압가스 분사엔진(1) 사이에 일정량의 연료가스를 고압 상태로 수용할 수 있는 버퍼 탱크(11)가 설치된다. 버퍼 탱크(11)는 단열되지 않아 외부 환경에 영향을 받을 수 있다. 버퍼 탱크(11)의 외부 온도가 버퍼 탱크(11) 내에 수용된 연료가스의 온도보다 높을 경우, 버퍼 탱크(11)에 수용된 연료가스는 외부로부터 공급되는 열에 의해 가열될 수 있다. 버퍼 탱크(11)는 대략 300바의 압력에 견딜 수 있는 구조를 가지며, CNG용 저장탱크와 같은 구조를 가질 수 있다.According to the present invention, between the
버퍼 탱크(11)는 충전라인(L3) 및 사용라인(L4)을 통해 연료 공급라인(L1)과 병렬적으로 연결된다. 충전라인(L3)에는 체크밸브(12)가 설치되고, 사용라인(L4)에는 바이패스 밸브(13)가 설치된다. 연료 공급라인(L1)에는, 엔진 조건에 부합하는 연료의 양을 제어하도록 유량조절을 위한 컨트롤 밸브(14), 셧 오프(shut off) 기능을 갖는 마스터 밸브로서의 개폐 밸브(15), 그리고 엔진 조건에 부합하는 연료의 온도를 맞춰주기 위한 가스 히터(16)가 상류측에서 하류측 방향으로 순차 설치된다. 컨트롤 밸브(14)는 연료 공급라인(L1)에서 충전라인(L3)이 분기되는 지점의 하류측, 그리고 사용라인(L4)이 연결되는 지점의 상류측에 설치된다. 개폐 밸브(15) 및 가스 히터(16)는 연료 공급라인(L1)에서 사용라인(L4)이 연결되는 지점의 하류측에 순서대로 설치된다.The
버퍼 탱크를 가지는 연료가스 공급 시스템은, 필요에 따라 버퍼 탱크 충전 모드, 직접 가스 공급 모드, 그리고 버퍼 탱크 사용 모드 등으로 운전될 수 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하여 각 모드를 상세하게 설명한다. 도 2 내지 도 4에서, 밸브의 내부에 빗금을 그은 것은 밸브가 개방된 상태임을 의미하며, 밸브의 내부에 빗금이 없는 것은 밸브가 폐쇄된 상태임을 의미한다.The fuel gas supply system having a buffer tank can be operated in a buffer tank filling mode, a direct gas supply mode, a buffer tank use mode, and the like, as necessary. Each mode will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4. 2 to 4, hatching the inside of the valve means that the valve is open, and no hatching inside the valve means that the valve is closed.
도 2를 참조하여 버퍼 탱크 충전 모드를 설명한다. 버퍼 탱크(11)에 연료가스를 충전하기 위해서는 체크 밸브(12)를 열고, 바이패스 밸브(13), 컨트롤 밸브(14) 및 개폐 밸브(15)를 닫는다. 체크 밸브(12)가 개방되면 충전라인(L3)을 통해 대략 300바 정도의 고압으로 압축된 연료가스(즉, 천연가스)가 버퍼 탱크(11)에 공급된다. 버퍼 탱크(11)에 대한 가스연료의 충전이 완료되면, 체크 밸브(12)를 닫는다.The buffer tank filling mode will be described with reference to FIG. 2. In order to fill the
도 3을 참조하여 직접 가스 공급 모드를 설명한다. 고압가스 분사엔진(1)이 운전될 때, 요구되는 부하가 급격하게 변동하지 않는 경우에는 기화기(5)로부터 연료 공급라인(L1)을 통하여 연료가스를 공급받는다. 이때에는 체크 밸브(12) 및 바이패스 밸브(13)를 닫고, 컨트롤 밸브(14) 및 개폐 밸브(15)를 연다. 직접 가스 공급 모드에 있을 때, 체크 밸브(12)의 개방정도를 조절하면 버퍼 탱크(11)의 충전을 동시에 진행할 수 있다.A direct gas supply mode will be described with reference to FIG. 3. When the high-pressure
도 4를 참조하여 버퍼 탱크 사용 모드를 설명한다. 고압가스 분사엔진(1)이 운전될 때, 초기 시동시나 출력 급상승시와 같이 요구되는 부하가 급격하게 변동하는 경우에는 기화기(5)로부터의 연료 공급만으로는 고압가스 분사엔진(1)에 충분한 연료를 공급할 수 없다. 이때에는 체크 밸브(12) 및 컨트롤 밸브(14)를 닫고, 바이패스 밸브(13) 및 개폐 밸브(15)를 열어, 버퍼 탱크(11) 내에 저장된 연료가스를 고압가스 분사엔진(1)에 공급한다.A buffer tank use mode will be described with reference to FIG. 4. When the high pressure
이와 같이 고압가스 분사엔진(1)의 부하가 급격하게 변동하는 경우에는 버퍼 탱크에 저장되어 있던 연료가스를 사용하여 부하 변동에 대응한다. 본 명세서에서 "고압가스 분사엔진(1)의 부하가 급격하게 변동하는 경우" 란, 고압가스 분사엔진(1)에서 요구하는 부하가 연료 공급라인(L1)에 설치되어 있는 펌프(20) 또는 기화기(5) 등의 장비의 용량을 넘어 변동하는 경우를 의미한다.In this way, when the load of the high-pressure
본 발명에 따르면, 고압가스 분사엔진(1)에서 요구하는 부하가 연료 공급라인(L1)에 설치되어 있는 펌프(20) 또는 기화기(5) 등의 장비의 용량을 넘어 변동하더라도, 버퍼 탱크(11)에 의해 급격하게 변동하는 부하에 대처할 수 있게 된다. 그에 따라 각종 구성품들의 크기 및 용량이 급격하게 변동하는 고압가스 분사엔진(1)의 부하 최대치를 만족시킬 필요가 없어, 각종 구성품들의 크기 및 용량이 지나치게 커질 필요가 없고, 연료가스 공급 시스템을 구성하기 위해 소요되는 비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, even if the load required by the high-pressure
버퍼 탱크(11)에서 연료가스가 배출됨에 따라 버퍼 탱크의 내부압력이 감압되면 배출되는 연료가스의 온도가 하강할 수 있다. 이때 연료가스의 온도가 엔진에서 요구하는 온도 이하로 하강할 경우, 가스 히터(16)에 의해 연료가스를 가열한 후 엔진에 공급할 수 있다.
As the fuel gas is discharged from the
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템의 왕복동식 펌프의 다양한 실시형태에 따른 냉각장치를 설명한다.5 to 8, a cooling apparatus according to various embodiments of a reciprocating pump of a fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine according to the present invention will be described.
왕복동식 펌프(20)는, 모터(22)에 의해 구동하는 구동부(21)와, 이 구동부(21)에 의해 동작하면서 유체, 즉 LNG를 흡입하여 소정의 압력으로 압축하여 배출하는 토출부(25)를 포함한다. 모터(22)의 회전력은 풀리(23)를 통해 구동부(21)에 전달될 수 있다. 구동부(21)의 크랭크 샤프트가 회전함에 따라 커넥팅 로드 등의 연결부를 통하여 토출부(25)의 피스톤 또는 플런저가 실린더 내에서 왕복운동하면서 유체를 압축하여 배출한다.The
펌프(20)의 유입구와 연료 공급라인(L1) 사이에는 가요성 호스(60)가 설치될 수 있으며, 그에 따라 연료 공급라인(L1)을 구성하는 파이프와 펌프(20)의 유입구가 정확하게 정렬되지 않더라도 그 연결작업을 용이하게 수행할 수 있다.A
구동부(21)에는 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드의 동작을 윤활하기 위한 윤활유가 주입되어 있는데, 펌프(20)의 동작이 계속됨에 따라 윤활유의 온도가 상승하므로 윤활유를 냉각시킬 필요가 있다.Lubricating oil is injected into the driving
도 5에 도시된 제1 실시예의 냉각장치는 윤활유를 펌프(20)의 내외로 순환시키는 윤활유 순환라인(L5)과, 이 윤활유 순환라인(L5)에 설치되어 윤활유를 냉각시키는 라디에이터(31)와, 윤활유를 순환시키기 위한 윤활유 펌프(33)를 포함한다. 윤활유 순환라인(L5)에는 복수의 밸브(35, 36, 37)가 설치될 수 있다. 윤활유 순환라인(L5)은 폐루프를 구성한다.The cooling apparatus of the first embodiment shown in FIG. 5 includes a lubricating oil circulation line L5 for circulating lubricating oil into and out of the
도 6에 도시된 제2 실시예의 냉각장치는 도 5에 도시된 제1 실시예의 냉각장치에 비해 라디에이터 대신 열교환기(41)를 사용한다는 점에서 상이하다. 열교환기(41)에는 펌프(20)에서 압축되어 배출되는 LNG가 우회라인(L6)을 통해 부분적으로 우회되어 공급된다. LNG의 온도는 윤활유에 비해 상대적으로 저온이므로 윤활유를 냉각시킬 수 있다.The cooling device of the second embodiment shown in FIG. 6 differs in that it uses a
도 7에 도시된 제3 실시예의 냉각장치는 도 5에 도시된 제1 실시예의 냉각장치에 비해 라디에이터 대신 열교환기(45)를 사용한다는 점에서 상이하다. 열교환기(45)에는 해수(또는 청수) 혹은 공기가 윤활유와의 열교환을 위해 공급될 수 있다.The cooling device of the third embodiment shown in FIG. 7 is different in that it uses a
도 8에 도시된 제4 실시예의 냉각장치는 개방형 루프를 이룬다는 점에서 폐쇄형 루프를 이루는 상술한 제1 내지 제3 실시예의 냉각장치와 상이하다. 제4 실시예의 냉각장치는 액체질소 탱크(51)로부터 질소 공급라인(L7)을 통해 공급되는 질소에 의해 펌프(20)의 구동부(21)를 냉각한다. 액체질소의 공급량은 개폐 밸브(52)에 의해 조절될 수 있으며, 액체질소는 히터(53)에 의해 가열되어 기화된 후 펌프(20)에 공급되는 것이 바람직하다.The cooling device of the fourth embodiment shown in FIG. 8 is different from the cooling devices of the above-described first to third embodiments forming a closed loop in that the cooling device of the fourth embodiment is an open loop. The cooling apparatus of the fourth embodiment cools the
펌프(20)에 공급되어 펌프의 구동부(21)를 냉각시키고 자신은 가열된 질소는 펌프(20)의 외부로 배출된 후 다시 펌프의 연결부(27)에 공급될 수 있다. 연결부(27)에 공급되는 질소의 양은 밸브(55)에 의해 조절될 수 있다. 연결부(27)는 토출부(25)와 구동부(21) 사이에 위치되어 구동부의 구동력을 커넥팅 로드(28) 등에 의해 토출부에 전달한다.It is supplied to the
커넥팅 로드(28) 등이 배치되는 펌프의 연결부(27)는 토출부(25)로부터 지속적으로 냉열을 공급받아 냉각되며, 결빙이 발생할 수 있다. 그러나, 구동부(21)에서 가열된 질소를 연결부(27)에 공급함으로써 연결부(27)의 온도를 상승시킬 수 있다.The connecting
또한, 토출부(25)에서 LNG의 누출이 발생하더라도, 연결부(27)를 통과하는 질소에 의해 누출된 가스가 구동부(21) 측으로 전달되지 않아 폭발 사고를 미연에 방지할 수 있다. 이때 연결부(27)에 공급되는 질소 가스는 토출부(25)와 구동부(21) 사이를 서로 격리시키는 실 가스(seal gas)로서 기능한다.In addition, even if leakage of LNG occurs in the
연결부(27)에서 배출되는 질소는, 그대로 대기중에 배출될 수도 있고, 필요시 질소 공급라인(L7)을 통해 질소 저장탱크(57)에 저장되어 재사용될 수도 있다.
Nitrogen discharged from the
이상에서는 본 발명의 연료가스 공급 시스템 및 방법이 LNG 운반선 등의 해상 구조물에 적용된 것을 예로 들어 설명이 이루어졌지만, 본 발명의 연료가스 공급 시스템 및 방법은 육상에서의 고압가스 분사 엔진에 대한 연료 공급에 적용될 수 있음은 물론이다.In the above description, the fuel gas supply system and method of the present invention has been described as an example applied to an offshore structure such as an LNG carrier, but the fuel gas supply system and method of the present invention is used to supply fuel to a high-pressure gas injection engine on land. Of course, it can be applied.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.
1 : 고압가스 분사엔진 5 : 기화기
11 : 버퍼 탱크 16 : 가스 히터
20 : 펌프1: high pressure gas injection engine 5: vaporizer
11: buffer tank 16: gas heater
20: Pump
Claims (13)
상기 고압가스 분사엔진의 부하 증가시, 사전에 연료가스를 상기 기화기로부터 공급받아 저장하고 있는 버퍼 탱크로부터 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하여, 상기 고압가스 분사엔진의 부하 변동에 추종할 수 있으며,
상기 버퍼 탱크에서 배출되는 연료가스의 온도가 엔진에서 요구하는 온도 이하인 경우, 연료가스를 가열한 후 엔진에 공급할 수 있도록 상기 버퍼 탱크의 하류측에 설치되는 가스 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템.A fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine for vaporizing LNG stored in an LNG storage tank with a vaporizer and supplying the high pressure gas injection engine as fuel gas.
When the load of the high pressure gas injection engine is increased, the fuel gas may be supplied to the high pressure gas injection engine from a buffer tank in which fuel gas is received from the vaporizer and stored in advance to follow the load variation of the high pressure gas injection engine. And
When the temperature of the fuel gas discharged from the buffer tank is less than the temperature required by the engine, the high-pressure gas comprising a gas heater installed on the downstream side of the buffer tank so as to supply the engine after heating the fuel gas Fuel gas supply system for injection engines.
상기 버퍼 탱크는 단열되지 않아 외부 환경의 온도에 의해 영향을 받을 수 있는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 1,
The buffer tank is not insulated, it may be affected by the temperature of the external environment fuel gas supply system for a high-pressure gas injection engine, characterized in that.
상기 버퍼 탱크는 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 연료 공급라인과 병렬적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 1,
The buffer tank is a fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine, characterized in that disposed in parallel with the fuel supply line for supplying fuel gas to the high pressure gas injection engine.
상기 버퍼 탱크는, 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 연료 공급라인으로부터 분기되어 상기 버퍼 탱크에 연결되는 충전라인과, 상기 버퍼 탱크로부터 연장되어 상기 연료 공급라인에 합류되는 사용라인을 통해 상기 연료 공급라인과 병렬적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 1,
The buffer tank is branched from a fuel supply line for supplying fuel gas to the high pressure gas injection engine and connected to the buffer tank, and through a use line extending from the buffer tank and joined to the fuel supply line. A fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine, characterized in that arranged in parallel with the fuel supply line.
상기 충전라인에는 연료가스를 상기 버퍼 탱크에 공급할 때 개방되는 체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 5,
The filling line is a fuel gas supply system for a high-pressure gas injection engine, characterized in that the check valve is installed when the fuel gas is supplied to the buffer tank is installed.
상기 사용라인에는 상기 버퍼 탱크에 저장된 연료가스를 상기 고압가스 분사엔진에 공급할 때 개방되는 바이패스 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 5,
The use line is a fuel gas supply system for a high-pressure gas injection engine, characterized in that the bypass valve which is opened when the fuel gas stored in the buffer tank is supplied to the high-pressure gas injection engine is installed.
상기 연료 공급라인에는, 엔진 조건에 부합하는 연료의 양을 제어하도록 유량조절을 위한 컨트롤 밸브와, 셧 오프(shut off) 기능을 갖는 마스터 밸브로서의 개폐 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 5,
The fuel supply line, the high-pressure gas injection engine, characterized in that the control valve for adjusting the flow rate to control the amount of fuel in accordance with the engine conditions, and the on-off valve as a master valve having a shut off function is installed Fuel gas supply system.
상기 LNG 저장탱크에서 배출된 LNG를 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 고압 펌프와;
상기 고압 펌프에서 압축된 LNG를 기화시키는 기화기와;
상기 기화기에서 기화된 LNG를 상기 기화기로부터 공급받아 저장하고 있는 버퍼 탱크; 를 포함하며,
상기 고압가스 분사엔진의 부하가 증가하여 상기 고압 펌프 또는 상기 기화기의 용량을 넘어 변동하는 경우에는 상기 버퍼 탱크 내에 저장되어 있던 기화된 LNG를 상기 고압가스 분사엔진에 공급하며,
상기 버퍼 탱크에서 배출되는 연료가스의 온도가 엔진에서 요구하는 온도 이하인 경우, 연료가스를 가열한 후 엔진에 공급할 수 있도록 상기 버퍼 탱크의 하류측에 설치되는 가스 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 시스템.A fuel gas supply system for a high pressure gas injection engine for vaporizing LNG stored in an LNG storage tank and supplying the high pressure gas injection engine as fuel gas,
A high pressure pump for compressing LNG discharged from the LNG storage tank to a pressure required by the high pressure gas injection engine;
A vaporizer for vaporizing the LNG compressed by the high pressure pump;
A buffer tank storing LNG vaporized in the vaporizer from the vaporizer; Including;
When the load of the high pressure gas injection engine increases and fluctuates beyond the capacity of the high pressure pump or the vaporizer, vaporized LNG stored in the buffer tank is supplied to the high pressure gas injection engine.
When the temperature of the fuel gas discharged from the buffer tank is less than the temperature required by the engine, the high-pressure gas comprising a gas heater installed on the downstream side of the buffer tank so as to supply the engine after heating the fuel gas Fuel gas supply system for injection engines.
상기 고압가스 분사엔진의 부하 증가시, 연료가스를 저장하고 있는 버퍼 탱크로부터 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하여, 상기 고압가스 분사엔진의 부하 변동에 추종할 수 있으며,
상기 버퍼 탱크에서 배출되는 연료가스의 온도가 엔진에서 요구하는 온도 이하인 경우, 상기 버퍼 탱크의 하류측에 설치되는 가스 히터에 의해 연료가스를 가열한 후 엔진에 공급하는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 방법.A fuel gas supply method for a high pressure gas injection engine for vaporizing LNG stored in an LNG storage tank and supplying it as fuel gas to a high pressure gas injection engine,
When the load of the high-pressure gas injection engine is increased, the fuel gas may be supplied to the high-pressure gas injection engine from a buffer tank storing the fuel gas to follow the load variation of the high-pressure gas injection engine.
When the temperature of the fuel gas discharged from the buffer tank is less than the temperature required by the engine, the high-pressure gas injection engine, characterized in that the fuel gas is heated by a gas heater installed downstream of the buffer tank and supplied to the engine Fuel gas supply method.
기화된 LNG를 상기 버퍼 탱크에 공급하여 상기 버퍼 탱크를 연료가스로서의 기화된 LNG로 충전하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 방법.The method of claim 10,
And supplying vaporized LNG to the buffer tank to fill the buffer tank with vaporized LNG as fuel gas.
상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 부하가 연료 공급라인에 설치되어 있는 펌프 및 기화기의 용량을 넘지 않는 경우에는, 상기 기화기에서 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스로서의 기화된 LNG를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 방법.The method of claim 10,
If the load required by the high pressure gas injection engine does not exceed the capacity of the pump and the vaporizer installed in the fuel supply line, supplying the vaporized LNG as fuel gas to the high pressure gas injection engine in the vaporizer; A fuel gas supply method for a high pressure gas injection engine, characterized in that.
상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 부하가 연료 공급라인에 설치되어 있는 펌프 또는 기화기의 용량을 넘어 변동하는 경우에는, 상기 버퍼 탱크로부터 상기 고압가스 분사엔진에 연료가스로서의 기화된 LNG를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압가스 분사엔진용 연료가스 공급 방법.The method of claim 11,
If the load required by the high-pressure gas injection engine is changed beyond the capacity of the pump or vaporizer installed in the fuel supply line, supplying the vaporized LNG as fuel gas to the high-pressure gas injection engine from the buffer tank. Fuel gas supply method for a high-pressure gas injection engine comprising a.
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