KR101291246B1

KR101291246B1 - Ｂｏｇ를 선박위치제어장치에 이용하는 선박

Info

Publication number: KR101291246B1
Application number: KR1020110031804A
Authority: KR
Inventors: 장해기; 맹승범; 김현석
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2013-07-30
Also published as: KR20120114055A

Abstract

BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박은 하나 이상의 탱크 각각으로부터 BOG의 이동 경로를 제공하는 BOG(Boil-Off Gas)라인과, 상기 BOG라인에 설치된 제 1 압축기와, 상기 제 1 압축기의 출력측 BOG라인에 설치된 BOG히터와, 상기 BOG히터의 출력측 BOG라인 종단에 설치된 동력생산장치와, 상기 동력생산장치로부터 발생된 동력으로 발전 전원을 생산하는 BOG발전기와, 상기 BOG발전기의 출력측에 접속되어 상기 발전 전원을 입력 받아 사용 전력으로 변환하는 전압제어장치와, 상기 전압제어장치의 전력 출력 단자에 연결된 전력공급망과, 상기 전력공급망에 접속된 전력 소비처로서 선박에 설치된 선박위치제어장치를 포함할 수 있다.

Description

ＢＯＧ를 선박위치제어장치에 이용하는 선박{SHIP USING BOG FOR DYNAMIC POSITIONING SYSTEM}

본 발명은 BOG(Boil-Off Gas)를 처리하여 동력 생산 및 전력 생산으로 활용함에 따라 생산된 전력을 선박위치제어장치에 이용하는 BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박에 관한 것이다.

일반적으로, 천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하, 'LNG'라 함)의 상태로 LNG 수송선에 저장되어 원거리의 수요처로 운반된다.

이러한 LNG는 천연가스를 대략 -163도씨의 극저온 상태로 냉각하여 얻어지는 것으로서, 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들게 되므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.

이와 같은 LNG 운송선은 LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 수요처에 LNG를 하역하기 위하여 극저온에 견딜 수 있는 LNG 저장 탱크를 가진다.

종래 기술에 따른 LNG 저장 탱크를 갖는 LNG 운송선에서의 증발가스 처리장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 전기 추진 시스템을 사용하는 LNG선에서 저장 탱크(10)에 적재된 액화 천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)가 자연 기화되어 생성되는 증발가스를 처리하여 상기 저장 탱크(10)의 내부 압력을 안정되게 하기 위한 것이다.

종래의 증발가스 처리장치는 선박의 추진 및 운용에 필요한 전기를 생산하도록 이중연료 엔진(32)과 가스터빈 발전기(34)를 갖는 발전기(30)와 상기 발전기(30)에 인입되는 증발가스의 압력을 증가시키기 위한 가스연료 압축기(20) 및 전기를 열로 변환시켜 외부로 방출시키는 로드 뱅크(40)로 구성되어 있다. 저압 가스배관(50)은 저장 탱크(10)와 가스연료 압축기(20) 사이에 배관되어 있다. 고압 가스배관(60)은 가스연료 압축기(20)와 발전기(30) 사이에 배관되어 있다. 송전 케이블(70)은 발전기(30)와 로드 뱅크(40) 사이에 접속되어 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 증발가스 처리장치는 저장 탱크(10)의 내부 압력을 안정되게 할 목적으로 증발가스를 발전기(30)에서 연소시키고, 또한 발전기(30)의 전력을 로드 뱅크(40)에서 열로 변환시켜 외부로 방출시키도록 되어 있어서, 전력 에너지가 로드 뱅크(40)를 통해 소모되는 불가피한 문제점을 가지고 있었다.

여기서, 로드 뱅크(40)는 선박 운항 중 상황 변화에 따라 증발가스가 과도하게 발생될 경우, 발전기(30)에서 필요 이상의 전력이 발생될 수 있고, 발전기(30)에서 필요 이상의 전력을 생산하지 않을 경우, 과도하게 발생된 증발가스로 인해 저장탱크의 압력을 적절한 수준으로 유지시킬 수 없는 상태가 발생될 수 있다.

따라서, 종래 기술에서는 전력 에너지를 로드 뱅크(40)에서 소모시켜서라도 과도하게 발생된 증발가스로 생산한 잉여 전력을 단순히 로드 뱅크(40)에서 열로 변환시켜 방출시키고 있어, 에너지 활용성이 매우 떨어지는 단점을 갖는다.

아울러, 친환경 선박 기술의 발전과 함께 선박위치제어장치(Dynamic Positioning) 등의 사용에 따라 전력 요구량이 종전에 비해 선박 내에서 증가되고 있다.

그러나, 종래 기술의 선박은 기존의 발전기의 용량을 증가시키고 발전기 전용 연료를 더 소모하는 방법 이외에, 증발가스를 친환경 선박의 에너지 자원으로 활용시, 더욱 효율적으로 활용할 수 있는 방안을 제시하지 못하고 있어, 결국 저장 탱크 내 증발가스 압력을 안정되게 함과 동시에 에너지의 소모를 최소화하면서 선박위치제어장치에 이용할 수 있는 친환경 기술이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명의 실시예는 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연료 탱크 또는 저장 탱크 내 압력을 일정하게 유지하도록 BOG(Boil-Off Gas)를 처리하면서 이를 동력 생산 및 전력 생산으로 활용함에 따라 생산된 전력을 선박위치제어장치를 포함한 전력 소비처에 이용하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 탱크로부터 BOG의 이동 경로를 제공하는 BOG(Boil-Off Gas)라인과, 상기 BOG라인에 설치된 제 1 압축기와, 상기 BOG라인에 설치되며, 상기 제 1 압축기의 후단에 배치되는 BOG히터와, 상기 BOG히터의 출력측 BOG라인 종단에 설치된 동력생산장치와, 상기 동력생산장치로부터 발생된 동력으로 발전 전원을 생산하는 BOG발전기와, 상기 BOG발전기의 출력측에 접속되어 상기 발전 전원을 입력 받아 사용 전력으로 변환하는 전압제어장치와, 상기 전압제어장치의 전력 출력 단자에 연결된 전력공급망과, 상기 전력공급망에 접속된 전력 소비처로서 선박에 설치된 선박위치제어장치를 포함하는 BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박이 제공될 수 있다.

또한, 전력 소비처는, 상기 탱크에 설치된 메인 펌프 또는 상기 전압제어장치를 포함할 수 있다.

또한, 전력 소비처는 선박에 설치된 선박위치제어장치, 상기 탱크 중 하나에 설치된 메인 펌프일 수 있다.

또한, 동력생산장치는 디젤엔진, 2중연료(Duel fuel) 디젤엔진, 가스터빈 장치, 증기보일러 및 증기터빈 장치 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 전압제어장치는 BOG발전기의 출력측에 발전 전원 입력 단자, 상기 발전 전원 입력 단자와 분리 구성된 상용 전원 입력 단자, 축전 단자 및 전력 출력 단자를 갖고, 단자간 단속에 대한 스위칭 작동을 수행하는 절체 회로를 갖는 전원공급스위칭부를 포함할 수 있다.

또한, 전압제어장치는 상기 선박위치제어장치의 전력 사용량과 메인 펌프의 전력 사용량을 체크하여 체크값으로 관리하고, 상기 체크값을 제어대상물의 안전 운용을 위해 미리 정해진 운전상황 기준값에 비교한 결과에 대응하게, 상기 전원공급스위칭부의 전기적 절체 회로의 스위칭 작동을 제어하여, 선박 내 상용 전원과 상기 BOG발전기에서 발생된 발전 전원 중 어느 하나를 사용 전력으로 변환하여 전력 소비처에 공급하는 운전상황관리부를 더 포함할 수 있다.

또한, 전압제어장치는 운전상황 기준값에 비해 상대적으로 미약한 크기의 발전 전원이 BOG발전기에 발생될 경우, 상대적으로 미약한 크기의 발전 전원을 축전하여 축전 전원이 요구되는 장치에 활용하기 위한 하나 이상의 충전용 셀과 충전 회로를 갖는 축전부를 더 포함할 수 있다.

또한, 선박은 상기 BOG라인에 설치되어 BOG를 우회시키는 바이패스라인과, 상기 바이패스라인에 설치된 제 2 압축기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 선박위치제어장치는 상기 선박에 설치되고 사용 전력에 의해 작동되는 전동기를 갖는 선회식 추진기와, 상기 선박에 설치된 하나 이상의 경사센서와, 상기 경사센서에서 들어오는 정보 또는 위성항법장치를 통해 획득되는 위치조정용 정보를 분석하여 상기 선박의 자세 또는 균형을 안정되게 복원시키도록 상기 선회식 추진기를 제어하는 동적위치제어모듈을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 액화연료가스를 저장하는 저장 탱크 또는 연료 탱크에서 발생되는 BOG(Boil-Off Gas)를 처리하여 동력 생산 및 전력 생산으로 활용함에 따라 생산된 전력을 선박위치제어장치에 이용하여 에너지 낭비를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 전압제어장치로 선박 내 상용 전원과 BOG발전기에서 발생된 발전 전원 중 어느 하나를 사용 전력으로 변환하여 선박위치제어장치 또는 메인 펌프에 공급하도록 제어함에 따라 선박 내 사용 전력 공급을 보다 효율적으로 관리할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예는 해상에 부유하여 액화연료가스를 연료로 사용하는 선박이나 해상 구조물에 액화연료가스를 충전시키는 충전소 형태의 부유식 구조물로서 선박위치제어장치를 구비하고 있을 수 있고, 이에 따라, 액화연료가스를 상대 선박 또는 해상 구조물에 충전시킬 때, BOG를 선박위치제어장치에서 사용하여, BOG를 단순 배출 또는 소모하지 않고 에너지를 절감할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 증발가스 처리장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박을 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 선박에 마련된 BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 장치구성을 설명하기 위한 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 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 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박을 도시한 블록도이다.

본 실시예는 BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박(100)일 수 있다.

예컨대, 본 실시예의 선박(100)은 자항 능력을 가지며 동적 위치제어 시스템(Dynamic Positioning System)을 구비한 선박일 수 있다. 즉, 액화연료가스 저장시설(80)(bunkering facility), 액화연료가스 운반선(SHUTTLE TANKER), 연료 공급선 및 액화연료가스 급유선 중 어느 하나일 수 있고, 액화연료가스의 운반 및 충전 또는 공급이 가능한 어떠한 부유체가 될 수 있으므로, 이에 한정되지 않을 수 있다. 또한, 선박(100)은 부유식 해상 구조물을 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예의 선박(100)은 LNG 등과 같은 액화연료가스를 저장하고 있고, BOG가 각각 발생될 수 있는 하나 이상의 탱크(101, 102), 예컨대 연료 탱크(101) 또는 저장 탱크(102)를 마련하고 있을 수 있다.

연료 탱크(101) 또는 저장 탱크(102)는 그의 내부에 액화연료가스를 저장하도록 구성되어 있되, IMO가 규정하는 멤브레인식 또는 타입 B, 타입 C의 독립 형식의 화물창을 적용하여 구성될 수 있다.

연료 탱크(101) 또는 저장 탱크(102)는 1배열(1-row) 또는 2배열(2-row)이 가능한 구조로 구성될 수 있으며, 액화연료가스 또는 LNG 송출을 위한 메인 펌프(705) 외에도 LNG의 양하역에 필요한 장치나, 또는 스프레이펌프(도시안됨), 수급라인(130, 132), 스프레이라인, 송출라인(131), 압력제어용 안전밸브(safety valve), 온도 및 압력 검지장치, 가스검출장치 등이 일반적인 LNG 운반선에서와 같이 마련될 수 있다.

또한, 본 실시예의 선박(100)은 액화연료가스의 양하역을 위한 매니폴드(103)를 더 마련하고 있을 수 있다.

한편, 본 실시예의 선박(100)에는 선박위치제어장치(700)가 설치되어 있을 수 있다.

도 3은 BOG를 도 2의 선박(100)에 마련된 선박위치제어장치(700)에 이용하는 장치구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 선박위치제어장치(700)는 선박(100)에 설치되고 사용 전력에 의해 작동되는 전동기를 갖는 선회식 추진기(701, 702)(예: azimuth thruster 또는 azipod)와, 상기 선박(100)에 설치된 하나 이상의 경사센서(703)와, 상기 경사센서(703)에서 들어오는 정보 또는 위성항법장치(도시안됨)를 통해 획득되는 위치조정용 정보를 분석하여 상기 선박(100)의 자세 또는 균형을 안정되게 복원시키도록 상기 선회식 추진기(701, 702)를 제어하는 동적위치제어모듈(704)을 포함할 수 있다.

여기서, 선회식 추진기(701, 702)는 선박(100)에 장착되어 축 둘레로 전방향 회전할 수 있도록 되어 있고, 사용 전력을 이용하여 운용되는 프로펠러로 구성된 수중 추진기일 수 있다.

또한, 동적위치제어모듈(704)은 선박에 마련되어 있는 집적자동시스템(예: IAS, Integrated Automation System) 등에 포함되어 구성될 수 있다.

본 실시예에는 전압제어장치(600)가 포함될 수 있다.

전압제어장치(600)는 발전 전원(170) 또는 상용 전원(620) 등을 사용 전력으로 변환하여 전력 소비처에 공급 및 관리하는 역할을 담당할 수 있다.

예컨대, 전압제어장치(600)는 하드웨어적인 구성으로 볼 때, 선박용 스위치보드(switch board)의 형태로 구성될 수 있다.

발전 전원(170)은 BOG발전기(500)에서 출력된 전력을 의미할 수 있다.

상용 전원(620)은 선박 내에 통상적으로 사용되고 있는 기존의 전력이거나, 선박 내 기 비치되어 있는 상용 발전기(도시 안됨)의 출력 전력을 의미할 수 있다.

사용 전력은 전력 소비처에서 사용할 수 있게 발전 전원(170) 또는 상용 전원(620)이 전압제어장치(600)에서 변환된 전력을 의미할 수 있다.

전력 소비처는 예시적으로 전압제어장치(600), 선박위치제어장치(700), 메인 펌프(705) 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 전력공급망(180)에 접속되어 사용 전력을 이용하는 어떠한 선박 내 전기 또는 전자 장치일 수도 있다.

또한, 전압제어장치(600)는 선박(100) 내 상용 전원(620)과 BOG발전기(500)에서 발전된 발전 전원(170) 중 어느 하나를 사용 전력으로 변환하여 선박위치제어장치(700) 또는 메인 펌프(705)에 공급하는 바와 같이, 전력 공급을 제어하여 선박 내 사용 전력 공급을 보다 효율적으로 관리할 수 있다.

본 실시예는 연료 탱크(101) 또는 저장 탱크(102)로부터 BOG의 이동 경로를 제공하는 BOG라인(150, 152)과, BOG라인(150)에 설치된 제 1 압축기(200)와, BOG라인(150)에 설치되어 BOG를 우회시키는 바이패스라인(151)과, 바이패스라인(151)에 설치된 제 2 압축기(200a)와, BOG라인(150)에 설치되며, 제 1 압축기(200)의 후단에 배치되는 BOG히터(300)와, BOG히터(300)의 출력측 BOG라인(150) 종단에 설치된 동력생산장치(400)와, 동력생산장치(400)로부터 발생된 동력으로 발전 전원을 생산하는 BOG발전기(500)와, BOG발전기(500)의 출력측에 접속되어 발전 전원(170)을 입력 받는 전압제어장치(600)를 포함할 수 있다.

BOG라인(150, 152)과, 수급라인(130, 132), 송출라인(131)에도 유량을 각각 제어하기 위한 선박용 밸브가 더 설치되어 있을 수 있다.

BOG는 연료 탱크(101)에서 발생될 뿐만 아니라, 저장 탱크(102)로부터 발생될 수 있고, 액화연료가스용으로 공급처리 될 수 있다.

각각의 제 1 압축기(200)와 제 2 압축기(200a)의 전방 또는 후방측 BOG라인(150) 또는 바이패스라인(151)에는 제어밸브(210, 211, 212, 213)가 더 설치되어 BOG의 우회를 제어할 수 있도록 되어 있을 수 있다.

제 1 압축기(200)와 제 2 압축기(200a)는 연료 공급 조건에 맞게 BOG를 압축 공급하는 역할을 담당하도록 설계될 수 있으며 각각 다단 압축기로 구성될 수 있다.

여기서, 제 2 압축기(200a)는 제 1 압축기(200)와 동일 스팩으로 작동 가능하게 구성되어, 제 1 압축기(200)의 백업 역할을 담당할 수 있도록 구성될 수 있다.

아울러, 제 2 압축기(200a)는 제 1 압축기(200)과 다른 스팩으로 작동 가능하게 구성되어, 연료 공급 조건에 따라 제 1 압축기(200)가 사용될 때는 사용되지 않다가, 제 1 압축기(200)가 사용되지 않는 연료 공급 조건일 때 사용될 수 있다.

BOG히터(300)는 압축된 BOG를 동력생산장치(400)에서 사용될 수 있도록 온도를 제어하는 역할을 담당하거나, 압축된 BOG에 열을 가하여 기화시키는 역할을 담당할 수 있다.

동력생산장치(400)는 디젤엔진, 2중연료(Duel fuel) 디젤엔진, 가스터빈 장치, 증기보일러 및 증기터빈 장치 중 어느 하나가 될 수 있다.

BOG발전기(500)는 동력생산장치(400)의 동력에 의해 작동되어 전력을 발생시키는 발전기일 수 있다. BOG발전기(500)의 출력측은 전압제어장치(600)의 발전 전원 입력 단자(601)와 전선을 통해 접속되어 있을 수 있다.

전압제어장치(600)는 발전 전원 입력 단자(601)와, 이런 발전 전원 입력 단자(601)와 분리 구성된 상용 전원 입력 단자(602), 축전 단자(603) 및 전력 출력 단자(604)를 갖고, 단자(601, 602, 603, 604)간 단속에 대한 스위칭 작동을 수행하도록 전기적으로 구성된 절체 회로를 갖는 전원공급스위칭부(610)를 포함할 수 있다.

또한, 전압제어장치(600)는 선박위치제어장치(700)의 전력 사용량과 메인 펌프(705)의 전력 사용량을 체크하여 체크값으로 관리하고, 상기 체크값을 제어대상물의 안전 운용을 위해 미리 정해진 운전상황 기준값에 비교한 결과에 대응하게, 전원공급스위칭부(610)의 전기적 절체 회로의 스위칭 작동을 제어하는 운전상황관리부(630)를 포함할 수 있다.

예컨대, 운전상황관리부(630)는 전력계측기에 연결라인을 통해 접속되어 있을 수 있다. 여기서, 전력계측기는 선박위치제어장치(700)와 메인 펌프(705)에 각각 설치될 수 있다.

따라서, 운전상황관리부(630)는 전력계측기를 통해 선박위치제어장치(700)의 전력 사용량과 메인 펌프(705)의 전력 사용량을 체크하고, 체크값에 대응하게 전원공급스위칭부(610)의 발전 전원 입력 단자(601)와 상용 전원 입력 단자(602) 중 어느 하나가 전력 출력 단자(604)에 전기적으로 접속되도록 전원공급스위칭부(610)의 전기적 절체 회로의 스위칭 작동을 제어하고, 접속되어 통전된 발전 전원(170) 또는 상용 전원(620) 중 어느 하나를 사용 전력으로 변환하고, 변환된 사용 전력을 선박위치제어장치(700) 쪽으로 공급할 수 있다.

또한, 전압제어장치(600)는 운전상황 기준값에 비해 상대적으로 미약한 크기의 발전 전원이 BOG발전기(500)에 발생될 경우, 상대적으로 미약한 크기의 발전 전원을 비축, 즉 축전하여 축전 전원이 요구되는 장치에 활용하기 위한 하나 이상의 충전용 셀과 충전 회로를 갖는 축전부(640)를 포함할 수 있다.

여기서, 축전부(640)는 운전상황관리부(630)와 연동하도록 구성되어 있을 수 있다. 예컨대, 상용 전원(620)을 선박위치제어장치(700) 쪽에 공급하는 도중에, 상대적으로 미약한 발전 전원(170)이 BOG발전기(500)에서 발생되는 것으로 운전상황관리부(630)에 의해 체크될 수 있다.

이에 따라, 운전상황관리부(630)는 전원공급스위칭부(610)의 발전 전원 입력 단자(601)를 축전 단자(603)에 전기적으로 접속시키고, 상용 전원 입력 단자(602)를 전력 출력 단자(604)에 전기적으로 접속시키도록, 전원공급스위칭부(610)의 전기적 절체 회로의 스위칭 작동을 제어할 수 있다.

그 결과, 상용 전원(620)은 선박위치제어장치(700) 쪽에 공급될 수 있고, 상대적으로 미약한 발전 전원(170)은 축전부(640)에 공급될 수 있다.

전압제어장치(600)의 전력 출력 단자(604)는 선박 내에 미리 마련되어 있는 전력공급망(180)을 통해 전력 소비처인 선박위치제어장치(700) 또는 메인 펌프(705)에 접속되어 있을 수 있다.

또한, 전압제어장치(600)의 운전상황관리부(630)는 선박위치제어장치(700) 또는 메인 펌프(705)의 운전상황값을 기록 저장하는 데이터베이스관리프로그램(DBMS)과, 스위칭작동제어기와, 제어대상물의 운전상황 기준값에 선박위치제어장치(700)의 전력 사용량과 메인 펌프(705)의 전력 사용량을 비교 체크하는 비교기와, 각종 제어대상물의 전력 사용량, BOG발전기(500)의 발전 전원(170)의 출력 전류량, 또는 선박 내 기 비치되어 있는 상용 발전기(도시 안됨)의 출력 전류량 등을 기록 관리하고 있을 수 있다.

이하, 선박에서 BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 방법에 대해서 설명하고자 한다.

본 실시예는 연료 탱크(101) 또는 저장 탱크(102) 내 압력을 일정하게 유지하도록 BOG(Boil-Off Gas)를 처리함과 동시에 이를 동력 생산 및 전력 생산으로 활용할 때, 생산된 전력을 선박위치제어장치(700)의 운용에 이용하고 있다.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 선박(100)이 액화연료가스 저장시설(80) 또는 충전 대상(90)에 계류된 상태에서 액화연료가스를 전송 또는 충전하는 과정이나, 선박(100)이 대양 항해 중일 때, BOG가 연료 탱크(101) 또는 저장 탱크(102)에서 발생될 수 있다.

도 3을 참조하면, 이렇게 발생된 BOG는 BOG라인(150, 152) 또는 바이패스라인(151)을 통해 필요한 압력으로 압축될 수 있도록 제 1 압축기(200) 또는 제 2 압축기(200a)를 경유하게 된다.

여기서, BOG라인(150, 152) 상에서는 BOG가 제 1 압축기(200) 또는 제 2 압축기(200a)에 의해 가압 처리되고, BOG히터(300)에 의해 연료로 사용될 수 있게 처리되어 동력생산장치(400)에 공급될 수 있다.

동력생산장치(400)는 공급된 BOG에 의해 동력을 생산한다.

BOG발전기(500)는 생산된 동력으로 가동되어 발전 전원(170)을 생산한다.

이때, 전원공급스위칭부(610)에서는 기본적으로 발전 전원 입력 단자(601)와 전력 출력 단자(604)가 전기적으로 접속되어 있는 반면, 상용 전원 입력 단자(602)와 전력 출력 단자(604)가 전기적으로 차단되어 있을 수 있다.

따라서, 발전 전원(170)은 전압제어장치(600)의 전원공급스위칭부(610) 및 전력 출력 단자(604)와 전력공급망(180)을 통해 선박위치제어장치(700) 또는 메인 펌프(705)에 공급되어 이용될 수 있다.

한편, 전압제어장치(600)의 운전상황관리부(630)는 선박위치제어장치(700)의 전력 사용량과 메인 펌프(705)의 전력 사용량을 체크하고, 체크 결과 발전 전원(170)이 선박위치제어장치(700) 또는 메인 펌프(705)의 요구량에 부족한 것으로 판단할 경우, 전원공급스위칭부(610)의 스위칭 작동을 제어한다.

이에 따라, 전원공급스위칭부(610)에서는 발전 전원 입력 단자(601)와 전력 출력 단자(604)가 전기적으로 차단되는 반면, 상용 전원 입력 단자(602)와 전력 출력 단자(604)가 전기적으로 접속될 수 있다.

따라서, 상용 전원(620)이 안정적으로 선박위치제어장치(700) 또는 메인 펌프(705)에 공급될 수도 있다.

이와 같이, 상용 전원(620)이 공급되는 상황에서는, 상기 발전 전원(170)이 축전부(640)에 비축되도록 운전상황관리부(630)에 의해 관리될 수 있다.

또한, 상기 운전상황관리부(630)는 상기 발전 전원(170) 또는 상기 상용 전원(620)이 선박위치제어장치(700) 또는 메인 펌프(705)의 요구량에 비해 과잉 유입될 경우, 상기 발전 전원(170) 또는 상기 상용 전원(620)의 일부를 상기 축전부(640)에 비축되도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박은 액화연료가스를 충전시키는 충전소 형태의 부유식 구조물, 즉 부유식 액화연료가스 충전소일 수 있다.

부유식 액화연료가스 충전소는 해상에 부유하여 액화연료가스를 연료로 사용하는 상대 선박이나 해상 구조물에 액화연료가스를 충전시킬 때, BOG를 선박위치제어장치에서 사용하여, BOG를 단순 배출 또는 소모하지 않고 에너지를 절감할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다 할 것이다.

100 : 선박 101, 102 : 탱크
103 : 매니폴드 150, 152 : BOG라인
151 : 바이패스라인 170 : 발전 전원
200 : 제 1 압축기 200a : 제 2 압축기
300 : BOG히터 400 : 동력생산장치
500 : BOG발전기 600 : 전압제어장치
610 : 전원공급스위칭부 620 : 상용 전원
630 : 운전상황관리부 640 : 축전부
700 : 선박위치제어장치 705 : 메인 펌프

Claims

탱크로부터 BOG의 이동 경로를 제공하는 BOG(Boil-Off Gas)라인과,
상기 BOG라인에 설치된 제 1 압축기와,
상기 BOG라인에 설치되며, 상기 제 1 압축기의 후단에 배치되는 BOG히터와,
상기 BOG히터의 출력측 BOG라인 종단에 설치된 동력생산장치와,
상기 동력생산장치로부터 발생된 동력으로 발전 전원을 생산하는 BOG발전기와,
상기 BOG발전기의 출력측에 접속되어 상기 발전 전원을 입력 받아 사용 전력으로 변환하는 전압제어장치와,
상기 전압제어장치의 전력 출력 단자에 연결된 전력공급망과,
상기 전력공급망에 접속된 전력 소비처로서 선박에 설치된 선박위치제어장치를 포함하고,
상기 전압제어장치는,
상기 BOG발전기의 출력측에 발전 전원 입력 단자, 상기 발전 전원 입력 단자와 분리 구성된 상용 전원 입력 단자, 축전 단자 및 전력 출력 단자를 갖고, 단자간 단속에 대한 스위칭 작동을 수행하는 절체 회로를 갖는 전원공급스위칭부를 포함하는
BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박.
제1항에 있어서,
상기 전력 소비처는,
상기 탱크에 설치된 메인 펌프 또는 상기 전압제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는
BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박.
제1항에 있어서,
상기 동력생산장치는,
디젤엔진, 2중연료(Duel fuel) 디젤엔진, 가스터빈 장치, 증기보일러 및 증기터빈 장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는
BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전압제어장치는,
상기 선박위치제어장치의 전력 사용량과 메인 펌프의 전력 사용량을 체크하여 체크값으로 관리하고, 상기 체크값을 제어대상물의 안전 운용을 위해 미리 정해진 운전상황 기준값에 비교한 결과에 대응하게, 상기 전원공급스위칭부의 전기적 절체 회로의 스위칭 작동을 제어하여, 선박 내 상용 전원과 상기 BOG발전기에서 발생된 발전 전원 중 어느 하나를 사용 전력으로 변환하여 전력 소비처에 공급하는 운전상황관리부를 더 포함하는
BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박.
제5항에 있어서,
상기 전압제어장치는,
운전상황 기준값에 비해 상대적으로 미약한 크기의 발전 전원이 BOG발전기에 발생될 경우, 상대적으로 미약한 크기의 발전 전원을 축전하여 축전 전원이 요구되는 장치에 활용하기 위한 하나 이상의 충전용 셀과 충전 회로를 갖는 축전부를 더 포함하는
BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박.
제1항에 있어서,
상기 선박은,
상기 BOG라인에 설치되어 BOG를 우회시키는 바이패스라인과,
상기 바이패스라인에 설치된 제 2 압축기를 더 포함하는
BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박.
탱크로부터 BOG의 이동 경로를 제공하는 BOG(Boil-Off Gas)라인과,
상기 BOG라인에 설치된 제 1 압축기와,
상기 BOG라인에 설치되며, 상기 제 1 압축기의 후단에 배치되는 BOG히터와,
상기 BOG히터의 출력측 BOG라인 종단에 설치된 동력생산장치와,
상기 동력생산장치로부터 발생된 동력으로 발전 전원을 생산하는 BOG발전기와,
상기 BOG발전기의 출력측에 접속되어 상기 발전 전원을 입력 받아 사용 전력으로 변환하는 전압제어장치와,
상기 전압제어장치의 전력 출력 단자에 연결된 전력공급망과,
상기 전력공급망에 접속된 전력 소비처로서 선박에 설치된 선박위치제어장치를 포함하고,
상기 선박위치제어장치는,
상기 선박에 설치되고 사용 전력에 의해 작동되는 전동기를 갖는 선회식 추진기와,
상기 선박에 설치된 하나 이상의 경사센서와,
상기 경사센서에서 들어오는 정보 또는 위성항법장치를 통해 획득되는 위치조정용 정보를 분석하여 상기 선박의 자세 또는 균형을 안정되게 복원시키도록 상기 선회식 추진기를 제어하는 동적위치제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는
BOG를 선박위치제어장치에 이용하는 선박.