KR101435390B1 - Fuel cell systen and ship having the same - Google Patents

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Abstract

연료 전지 시스템 및 이를 구비한 선박을 제공한다. 본 발명에 따르면, LNG 선박에 설치되는 연료 전지 시스템에 있어서, 액화천연가스(LNG)를 내부에 저장하며, 상기 액화천연가스의 상층부에 증발가스(BOG)가 저장되는 카고탱크; 상기 카고탱크와 제1 이송라인에 의하여 연결되고, 상기 제1 이송라인을 통하여 상기 카고탱크로부터 이송되는 증발가스를 일정한 압력으로 저장하기 위한 가압탱크; 및 상기 가압탱크와 제2 이송라인에 의하여 연결되고, 상기 제2 이송라인을 통하여 상기 가압탱크에 저장된 증발가스가 공급되는 연료 전지 스택을 포함한다.A fuel cell system and a ship having the same are provided. According to the present invention, there is provided a fuel cell system installed in an LNG carrier, comprising: a cargo tank storing liquefied natural gas (LNG) therein and storing evaporative gas (BOG) in an upper portion of the liquefied natural gas; A pressurization tank connected to the cargo tank by a first transfer line and storing the evaporated gas transferred from the cargo tank through the first transfer line at a constant pressure; And a fuel cell stack connected by the pressurizing tank and the second conveyance line, and supplied with evaporative gas stored in the pressurizing tank through the second conveyance line.

Description

연료 전지 시스템 및 이를 구비한 선박{FUEL CELL SYSTEN AND SHIP HAVING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fuel cell system,

본 발명은 연료 전지 시스템 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell system and a ship having the fuel cell system.

일반적으로, 액화천연가스(LNG)를 운반하는 LNG 선박 내에는 액화천연가스가 저장되는 카고탱크가 마련되어 있으며, LNG 선박의 카고탱크 내에서는 액화천연가스의 상층부에 자연증발가스(BOG: Boil of Gas)가 발생되고 있다.Generally, a cargo tank in which liquefied natural gas is stored is provided in an LNG carrier carrying LNG. In a cargo tank of an LNG carrier, a boil of gas (BOG) ) Are generated.

이러한 카고탱크 내부에서 발생되는 자연증발가스(BOG)는 선박의 엔진으로 공급되어 연료로 소모할 수 있고, GCU(Gas Combustion Unit)에서 단순히 연소시켜 버릴 수 있고, 위급한 상황 등에서는 벤트 마스트(Vent Mast)를 통해 공기 중으로 배출할 수 있다.The natural vapor gas (BOG) generated in the cargo tank can be supplied to the engine of the ship to be consumed as fuel and can be simply burned in the GCU (Gas Combustion Unit). In an emergency, Mast) to the air.

그러나, 종래에는 카고탱크의 자연증발가스는 이송라인을 통하여 엔진 등으로 공급되어 엔진으로 공급되어 연료로 사용되거나 GCU에서 단순히 연소시켜 버리고 있으므로, 카고탱크 내부에서 생산되는 자연증발가스(BOG)를 효율적으로 이용하지 못하게 되는 문제점이 있었다.However, conventionally, the natural vaporized gas of the cargo tank is supplied to the engine through the transfer line and supplied to the engine to be used as fuel or simply burned in the GCU. Therefore, the natural evaporation gas (BOG) It is impossible to use it as a display device.

또한, 종래에는 카고탱크의 자연증발가스를 엔진 등으로 공급하는 이송라인은 엔진룸이나 데크 하우스 등으로 지나가게 되므로, 안전수준이 크게 낮아지게 되는 문제점이 있었다.In addition, conventionally, there has been a problem that the conveyance line for supplying the natural vaporized gas of the cargo tank to the engine or the like is passed to the engine room or the deckhouse, thereby greatly lowering the safety level.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 카고탱크 내에서 발생되는 증발가스를 연료 전지에 안정적으로 공급하면서 증발가스의 이송라인이 엔진룸이나 데크 하우스 등으로 지나가지 않게 하여 안전수준을 최대한 높일 수 있는 연료 전지 시스템 및 이를 구비한 선박을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel cell in which a vaporized gas generated in a cargo tank is stably supplied to a fuel cell, And to provide a fuel cell system and a ship having the fuel cell system capable of increasing the safety level as much as possible.

본 발명의 일 측면에 따르면, LNG 선박에 설치되는 연료 전지 시스템에 있어서, 액화천연가스(LNG)를 내부에 저장하며, 상기 액화천연가스의 상층부에 증발가스가 저장되는 카고탱크; 상기 카고탱크와 제1 이송라인에 의하여 연결되고, 상기 제1 이송라인을 통하여 상기 카고탱크로부터 이송되는 증발가스를 일정한 압력으로 저장하기 위한 가압탱크; 및 상기 가압탱크와 제2 이송라인에 의하여 연결되고, 상기 제2 이송라인을 통하여 상기 가압탱크에 저장된 증발가스가 공급되는 연료 전지 스택을 포함하는 연료 전지 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system installed in an LNG carrier, comprising: a cargo tank storing liquefied natural gas (LNG) therein and storing evaporative gas at an upper portion of the liquefied natural gas; A pressurization tank connected to the cargo tank by a first transfer line and storing the evaporated gas transferred from the cargo tank through the first transfer line at a constant pressure; And a fuel cell stack connected to the pressurizing tank by a second transfer line and supplied with evaporative gas stored in the pressurizing tank through the second transfer line.

이 때, 상기 제1 이송라인에는 상기 카고탱크로부터 상기 가압탱크로 공급되는 증발가스를 일정한 압력으로 가압하는 압축기가 설치될 수 있다.At this time, a compressor for pressurizing the evaporation gas supplied from the cargo tank to the pressure tank to a predetermined pressure may be installed in the first transfer line.

이 때, 상기 제2 이송라인에는 상기 가압탱크로부터 공급되는 증발가스의 압력을 조절하고, 상기 증발가스의 량을 제어하는 제어밸브가 설치될 수 있다.At this time, the second transfer line may be provided with a control valve for controlling the pressure of the evaporation gas supplied from the pressurizing tank and controlling the amount of the evaporation gas.

상기 제2 이송라인에는 상기 가압탱크로부터 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 증발가스의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 설치될 수 있다.The second transfer line may be provided with a check valve for preventing back flow of the evaporative gas supplied from the pressurizing tank to the fuel cell stack.

상기 가압탱크는 상기 제1 이송라인의 길이를 최소화 할 수 있도록 상기 카고탱크의 직상부에 설치될 수 있다.The pressurizing tank may be installed directly above the cargo tank to minimize the length of the first transfer line.

상기 가압탱크에는 상기 가압탱크 내부에 저장된 증발가스의 압력을 측정하여 상기 가압탱크의 내부의 압력이 일정한 기준압력을 충족하는지 감시하기 위한 모니터링부가 설치될 수 있다.The pressure tank may be provided with a monitoring unit for monitoring the pressure of the evaporative gas stored in the pressure tank to monitor whether the pressure inside the pressure tank satisfies a predetermined reference pressure.

상기 가압탱크에는 상기 모니터링부에 의하여 측정된 상기 가압탱크의 내부 압력이 기준압력을 충족하지 못할 경우 상기 가압탱크의 내부 압력을 기준압력을 충족시키도록 정압 상태로 조절하기 위한 레귤레이터가 설치될 수 있다.The pressurizing tank may be provided with a regulator for regulating the internal pressure of the pressurizing tank to a constant pressure state so as to satisfy the reference pressure when the internal pressure of the pressurizing tank measured by the monitoring unit does not satisfy the reference pressure .

상기 가압탱크에는 상기 가압탱크 내부의 압력이 기준 압력 이상으로 과도하게 높을 경우 압력을 외부로 빼주기 위한 벤트 밸브(vent valve)와 배출 라인이 설치될 수 있다.A vent valve and a discharge line may be installed in the pressurizing tank for discharging the pressure to the outside when the pressure inside the pressurizing tank is excessively higher than the reference pressure.

이 때, 상기 연료 전지 스택은 상기 제2 이송라인의 길이를 최소화 할 수 있도록 상기 가압탱크의 직상부에 설치될 수 있다.At this time, the fuel cell stack may be installed directly above the pressure tank so as to minimize the length of the second transfer line.

이 때, 상기 가압탱크에는 상기 가압탱크 내부의 증발가스를 일부 추출하여 그 조성을 검사하기 위한 가스분석기가 설치될 수 있다.At this time, a gas analyzer for extracting a part of the evaporation gas in the pressurizing tank and inspecting its composition may be installed in the pressurization tank.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 연료 전지 시스템을 구비한 선박이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a ship having the fuel cell system.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 카고탱크 내부에 발생된 증발가스를 가압탱크를 통하여 연료 전지 스택에 안정적으로 공급할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to stably supply the evaporated gas generated in the cargo tank to the fuel cell stack through the pressurized tank.

또한, LNG 선박에서 카고탱크의 내부에서 발생된 증발가스를 효과적으로 연료전지에 활용할 수 있고, 증발가스를 이송하기 위한 이송라인이 최소화되어 안전수준이 높아지게 되며, 특히, 이송라인이 엔진룸이나 데크 하우스 등으로 지나가지 않게 되므로 더욱 안전수준이 높아지게 된다.In addition, it is possible to effectively utilize the evaporation gas generated in the inside of the cargo tank in the LNG carrier for the fuel cell, and the conveyance line for conveying the evaporation gas is minimized to increase the safety level. In particular, So that the safety level is further increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 시스템을 구비한 선박의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of a ship having a fuel cell system according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템은, LNG 선박(10)에 설치되기 위한 것이다.The fuel cell system according to an embodiment of the present invention is to be installed in the LNG carrier 10.

이러한 연료 전지 시스템은, 액화천연가스(LNG)(101)를 내부에 저장하며, 상기 액화천연가스(101)의 상층부에 자연증발가스(BOG)(103)가 저장되는 카고탱크(100); 상기 카고탱크(100)와 제1 이송라인(110)에 의하여 연결되고, 상기 제1 이송라인(110)을 통하여 상기 카고탱크(100)로부터 이송되는 자연증발가스를 일정한 압력으로 저장하기 위한 가압탱크(200); 및 상기 가압탱크(200)와 제2 이송라인(210)에 의하여 연결되고, 상기 제2 이송라인(210)을 통하여 상기 가압탱크(200)에 저장된 자연증발가스가 공급되는 연료 전지 스택(310)을 포함할 수 있다.The fuel cell system includes a cargo tank 100 storing liquefied natural gas (LNG) 101 therein and natural evaporation gas (BOG) 103 stored in an upper portion of the liquefied natural gas 101; A pressurizing tank connected to the cargo tank 100 by a first conveyance line 110 and adapted to store a natural evaporation gas conveyed from the cargo tank 100 through the first conveyance line 110 at a predetermined pressure, (200); And a fuel cell stack 310 connected to the pressurizing tank 200 by a second transfer line 210 and supplied with natural evaporation gas stored in the pressurization tank 200 through the second transfer line 210. [ . ≪ / RTI >

상기 카고탱크(100)에는 자연적으로 발생하는 천연증발가스(Natural Boil-Off Gas: NBOG) 또는 강제로 기화시킨 강제기화증발가스(Forcing-Vaporized Boil-Off Gas: FBOG)가 저장될 수 있다.Natural boil-off gas (NBOG) or forced vaporized boil-off gas (FBOG) generated naturally may be stored in the cargo tank 100.

본 실시예에 따르면, 상기 카고탱크(100)에는 천연증발가스(Natural Boil-Off Gas: NBOG) 또는 강제기화증발가스(Forcing-Vaporized Boil-Off Gas: FBOG)가 저장될 수 있으며, 이를 통칭하여 이하, '증발가스'라 명칭한다.According to the present embodiment, a natural boil-off gas (NBOG) or a forced-vaporized boil-off gas (FBOG) can be stored in the cargo tank 100, Hereinafter, it is referred to as 'evaporation gas'.

상기 제1 이송라인(110)에는 상기 카고탱크(100)로부터 상기 가압탱크(200)로 공급되는 증발가스를 일정한 압력으로 가압하기 위한 압축기(130)가 설치될 수 있다.The first transfer line 110 may be provided with a compressor 130 for applying a predetermined pressure to the evaporation gas supplied from the cargo tank 100 to the pressure tank 200.

상기 제2 이송라인(210)에는 상기 가압탱크(200)로부터 공급되는 증발가스의 압력을 조절함과 아울러 상기 증발가스의 량을 제어하기 위한 제어밸브(220)가 설치될 수 있다.The second transfer line 210 may be provided with a control valve 220 for controlling the pressure of the evaporative gas supplied from the pressurizing tank 200 and controlling the amount of the evaporative gas.

상기 제2 이송라인(210)에는 상기 가압탱크(로부터 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 증발가스의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(V1, V2, V3)가 설치될 수 있다.The second transfer line 210 may be provided with check valves V1, V2, and V3 for preventing back flow of the evaporative gas supplied from the pressurizing tank to the fuel cell stack.

또한, 상기 가압탱크(200)는 상기 증발가스를 상기 연료 전지 스택(310)으로 공급하는 버퍼로서의 역할을 한다.The pressurizing tank 200 serves as a buffer for supplying the evaporative gas to the fuel cell stack 310.

상기 가압탱크(200)는 상기 제1 이송라인(100)의 길이를 최소화 할 수 있도록 상기 카고탱크(100)의 직상부에 설치될 수 있다.The pressurization tank 200 may be installed directly above the cargo tank 100 to minimize the length of the first transfer line 100.

상기 가압탱크(200)에는 상기 가압탱크(200) 내부에 저장된 증발가스의 압력을 측정하여 상기 가압탱크(200)의 내부의 압력이 일정한 기준압력을 충족하는지 감시하기 위한 모니터링부(230)가 설치될 수 있다.A monitoring unit 230 is installed in the pressure tank 200 to measure the pressure of the evaporation gas stored in the pressure tank 200 to monitor whether the pressure inside the pressure tank 200 meets a predetermined reference pressure .

상기 가압탱크(200)에는 상기 모니터링부(230)에 의하여 측정된 상기 가압탱크(200)의 내부 압력이 기준압력을 충족하지 못할 경우 상기 가압탱크(200)의 내부 압력을 기준압력을 충족시키도록 정압 상태로 조절하기 위한 레귤레이터(240)가 설치될 수 있다.When the internal pressure of the pressurizing tank 200 measured by the monitoring unit 230 does not satisfy the reference pressure, the internal pressure of the pressurizing tank 200 is adjusted to satisfy the reference pressure. And a regulator 240 for regulating a static pressure can be provided.

또한, 상기 가압탱크(200)에는 상기 가압탱크(200) 내부의 압력이 기준 압력 이상으로 과도하게 높을 경우 압력을 외부로 배출하기 위한 벤트 밸브(vent valve)(250)와 배출 라인(260)이 설치될 수 있다.A vent valve 250 and a discharge line 260 for discharging the pressure to the outside when the pressure inside the pressurizing tank 200 is excessively higher than the reference pressure are provided in the pressurizing tank 200 Can be installed.

상기 가압탱크(200)에는 상기 증발가스의 질소 성분이 10%가 되도록 상기 가압탱크(200)에 메탄을 공급하기 위한 메탄공급부(270)가 설치될 수 있다.The pressurization tank 200 may be provided with a methane supply unit 270 for supplying methane to the pressurization tank 200 so that the nitrogen content of the evaporation gas is 10%.

또한, 상기 가압탱크(200)에는 상기 가압탱크(200) 내부의 증발가스의 조성을 일정하게 유지할 수 있도록 상기 가압탱크(200) 내부의 증발가스를 일부 추출하여 그 조성을 검사하기 위한 가스분석기(280)가 설치될 수 있다.A gas analyzer 280 for extracting a part of the evaporated gas from the pressurizing tank 200 and inspecting the composition of the pressurized gas is provided in the pressurizing tank 200 so that the composition of the evaporated gas in the pressurizing tank 200 can be maintained constant. Can be installed.

상기 연료 전지 스택(310)은 연료전지(300)의 스택룸(320) 내에 다수개 일정한 간격으로 배치될 수 있다.The fuel cell stack 310 may be disposed at a plurality of regular intervals in the stack room 320 of the fuel cell 300.

상기 연료 전지 스택(310)은 상기 제2 이송라인(210)의 길이를 최소화 할 수 있도록 상기 가압탱크(200)의 직상부에 설치될 수 있다.The fuel cell stack 310 may be installed directly above the pressurizing tank 200 to minimize the length of the second transfer line 210.

또한, 상기 연료 전지(300)의 스택룸(320) 내부는 고온 상태(예컨대, 600℃~1000℃)를 유지하여 내장된 연료 전지 스택(310)들이 운전 가능한 상태, 즉 핫 스탠바이(hot-standby) 상태를 유지할 수 있도록 하는 가열장치(미도시)가 설치될 수 있다.The stack chamber 320 of the fuel cell 300 is maintained at a high temperature state (for example, 600 to 1000 ° C.) to allow the built-in fuel cell stacks 310 to operate in a hot standby state (Not shown) may be provided to maintain the state of the liquid crystal display device.

또한, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 시스템을 구비한 선박의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a ship having a fuel cell system according to another embodiment of the present invention.

LNG 선박(10)에 상기에서 설명한 연료 전지 시스템이 설치될 수 있다.The above-described fuel cell system may be installed in the LNG carrier 10.

이하에서, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 작동에 대해서 설명한다.Hereinafter, the operation of the fuel cell system according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig.

상기 카고탱크(100)의 내부에는 액화천연가스(101)의 상층부에 증발가스(103)가 발생되고, 상기 증발가스(103)는 상기 제1 이송라인(110)을 통하여 상기 가압탱크(200)로 이송된다.An evaporation gas 103 is generated in the upper portion of the liquefied natural gas 101 in the cargo tank 100 and the evaporation gas 103 is introduced into the pressure tank 200 through the first transfer line 110. [ Lt; / RTI >

이 때, 상기 증발가스(103)는 상기 제1 이송라인(110)에 설치된 상기 압축기(130)를 통과하면서 일정한 크기의 압력으로 압축되어 상기 가압탱크(200)로 공급된다.At this time, the evaporation gas 103 is compressed to a predetermined pressure while passing through the compressor 130 installed in the first transfer line 110, and is supplied to the pressurization tank 200.

그리고, 상기 가압탱크(200)로 공급된 상기 증발가스(103)는 상기 제2 이송라인(210)을 통하여 상기 연료 전지(300)의 스택룸(320) 내에 배치된 상기 연료 전지 스택(310)으로 공급된다.The evaporation gas 103 supplied to the pressurizing tank 200 is supplied to the fuel cell stack 310 disposed in the stack room 320 of the fuel cell 300 through the second transfer line 210, .

이 때, 상기 제2 이송라인(210)에 설치된 제어밸브(220)는 상기 제2 이송라인(210)을 통하여 상기 연료 전지 스택(310)으로 공급되는 상기 증발가스(103)의 압력과 공급량을 제어한다.At this time, the control valve 220 installed in the second transfer line 210 controls the pressure and the supply amount of the evaporation gas 103 supplied to the fuel cell stack 310 through the second transfer line 210 .

그리고, 상기 제2 이송라인(210)에 설치된 체크밸브(V1, V2, V3)는 상기 제2 이송라인(210)을 통하여 상기 연료 전지 스택(310)으로 공급되는 증발가스(103)의 역류를 방지한다.The check valves V1, V2 and V3 provided in the second transfer line 210 are used to control the back flow of the evaporation gas 103 supplied to the fuel cell stack 310 through the second transfer line 210 prevent.

또한, 상기 모니터링부(230)는 상기 가압탱크(200)의 내부 압력을 측정하여 감시하고 있다가, 상기 모니터링부(230)에 의하여 측정된 상기 가압탱크(200)의 내부 압력이 기준압력을 충족하지 못할 경우에는 상기 레귤레이터(240)에 신호를 인가하고, 이러한 신호 인가에 의하여 상기 레귤레이터(240)는 상기 가압탱크(200)의 내부 압력을 기준압력을 충족시키도록 정압 상태로 조절한다.The monitoring unit 230 measures and monitors the internal pressure of the pressurization tank 200. When the internal pressure of the pressurization tank 200 measured by the monitoring unit 230 meets the reference pressure, A signal is applied to the regulator 240 and the regulator 240 regulates the internal pressure of the pressure tank 200 to a constant pressure state so as to satisfy the reference pressure.

이와는 반대로, 상기 가압탱크(200)의 내부 압력이 일정한 크기 이상으로 과도하게 높을 경우, 상기 벤트 밸브(250) 및 상기 배출라인(260)에 의하여 압력을 외부로 빼주게 된다.On the other hand, when the internal pressure of the pressurizing tank 200 is excessively higher than a predetermined level, the vent valve 250 and the discharge line 260 draw the pressure outward.

이와 같이, 상기 카고탱크 내부에 발생된 증발가스를 상기 가압탱크를 통하여 상기 연료 전지 스택에 안정적으로 공급할 수 있게 된다.Thus, the evaporated gas generated in the cargo tank can be stably supplied to the fuel cell stack through the pressure tank.

따라서, LNG 선박에서 카고탱크의 내부에서 발생된 증발가스를 효과적으로 연료전지에 활용할 수 있고, 증발가스를 이송하기 위한 이송라인이 최소화되어 안전수준이 높아지게 된다. 특히, 이송라인이 엔진룸이나 데크 하우스 등으로 지나가지 않게 되므로 더욱 안전수준이 높아지게 된다.Accordingly, it is possible to effectively utilize the evaporation gas generated in the inside of the cargo tank in the LNG carrier for the fuel cell, and the conveyance line for conveying the evaporation gas is minimized, thereby increasing the safety level. Especially, since the conveying line is not passed to the engine room or the deckhouse, the safety level becomes higher.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: LNG 선박 100: 카고탱크
110: 제1 이송라인 200: 가압탱크
210: 제2 이송라인 300: 연료 전지
310: 연료 전지 스택 320: 스택룸10: LNG carrier 100: Cargo tank
110: first transfer line 200: pressure tank
210: second transfer line 300: fuel cell
310: Fuel cell stack 320: Stack room

Claims (12)

LNG 선박에 설치되는 연료 전지 시스템에 있어서,
액화천연가스(LNG)를 내부에 저장하며, 상기 액화천연가스의 상층부에 증발가스가 저장되는 카고탱크;
상기 카고탱크와 제1 이송라인에 의하여 연결되고, 상기 제1 이송라인을 통하여 상기 카고탱크로부터 이송되는 증발가스를 일정한 압력으로 저장하기 위한 가압탱크; 및
상기 가압탱크와 제2 이송라인에 의하여 연결되고, 상기 제2 이송라인을 통하여 상기 가압탱크에 저장된 증발가스가 공급되는 연료 전지 스택
을 포함하고,
상기 가압탱크에는 상기 증발가스의 질소 성분이 10%가 되도록 상기 가압탱크에 메탄을 공급하기 위한 메탄공급부가 설치되는 연료 전지 시스템.1. A fuel cell system installed in an LNG carrier,
A cargo tank in which liquefied natural gas (LNG) is stored, and evaporative gas is stored in an upper portion of the liquefied natural gas;
A pressurization tank connected to the cargo tank by a first transfer line and storing the evaporated gas transferred from the cargo tank through the first transfer line at a constant pressure; And
The fuel cell stack is connected to the pressurizing tank by a second transfer line, and the evaporation gas stored in the pressurizing tank is supplied through the second transfer line,
/ RTI >
Wherein the pressure tank is provided with a methane supply portion for supplying methane to the pressure tank so that the nitrogen component of the evaporation gas is 10%. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 이송라인에는 상기 카고탱크로부터 상기 가압탱크로 공급되는 증발가스를 일정한 압력으로 가압하는 압축기가 설치되는 연료 전지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first transfer line is provided with a compressor for pressurizing the evaporation gas supplied from the cargo tank to the pressure tank at a constant pressure. 제1항에 있어서,
상기 제2 이송라인에는 상기 가압탱크로부터 공급되는 증발가스의 압력을 조절하고, 상기 증발가스의 량을 제어하는 제어밸브가 설치되는 연료 전지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the second transfer line is provided with a control valve for controlling the pressure of the evaporating gas supplied from the pressurizing tank and controlling the amount of the evaporating gas. 제4항에 있어서,
상기 제2 이송라인에는 상기 가압탱크로부터 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 증발가스의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 설치되는 연료 전지 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the second transfer line is provided with a check valve for preventing back flow of evaporative gas supplied from the pressurizing tank to the fuel cell stack. 제3항에 있어서,
상기 가압탱크는 상기 제1 이송라인의 길이를 최소화 할 수 있도록 상기 카고탱크의 직상부에 설치되는 연료 전지 시스템.The method of claim 3,
Wherein the pressure tank is installed directly above the cargo tank so as to minimize the length of the first transfer line. 제1항에 있어서,
상기 가압탱크에는 상기 가압탱크 내부에 저장된 증발가스의 압력을 측정하여 상기 가압탱크의 내부의 압력이 일정한 기준압력을 충족하는지 감시하기 위한 모니터링부가 설치되는 연료 전지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the pressure tank is provided with a monitoring unit for monitoring the pressure of the evaporative gas stored in the pressure tank to monitor whether the pressure inside the pressure tank satisfies a predetermined reference pressure. 제7항에 있어서,
상기 가압탱크에는 상기 모니터링부에 의하여 측정된 상기 가압탱크의 내부 압력이 기준압력을 충족하지 못할 경우 상기 가압탱크의 내부 압력을 기준압력을 충족시키도록 정압 상태로 조절하기 위한 레귤레이터가 설치되는 연료 전지 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the pressure tank is provided with a regulator for regulating the internal pressure of the pressure tank to a constant pressure state so as to satisfy the reference pressure when the internal pressure of the pressure tank measured by the monitoring unit does not satisfy the reference pressure, system. 제7항에 있어서,
상기 가압탱크에는 상기 가압탱크 내부의 압력이 기준 압력 이상으로 과도하게 높을 경우 압력을 외부로 빼주기 위한 벤트 밸브(vent valve)와 배출 라인이 설치되는 연료 전지 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the pressure tank is provided with a vent valve and a discharge line for discharging the pressure to the outside when the pressure inside the pressure tank is excessively higher than a reference pressure. 제4항에 있어서,
상기 연료 전지 스택은 상기 제2 이송라인의 길이를 최소화 할 수 있도록 상기 가압탱크의 직상부에 설치되는 연료 전지 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the fuel cell stack is installed directly above the pressure tank so as to minimize a length of the second transfer line. 제1항에 있어서,
상기 가압탱크에는 상기 가압탱크 내부의 증발가스를 일부 추출하여 그 조성을 검사하기 위한 가스분석기가 설치되는 연료 전지 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the pressurizing tank is provided with a gas analyzer for extracting a part of the evaporative gas inside the pressurizing tank and inspecting its composition. 제1항, 제3 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 연료 전지 시스템을 구비한 선박.A ship having the fuel cell system according to any one of claims 1 to 11.
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