KR101613373B1 - Vaporization Apparatus for Liquefied Natural Gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액화천연가스의 기화 장치에 관한 것으로 더 상세하게는, 천연가스 생산 기지에서 대기식 기화기 사용 시 천연가스의 저온 송출이 발생되는 것을 방지하는 액화천연가스의 기화 장치를 제공하는 데 있다.The present invention relates to a vaporizing apparatus for liquefied natural gas, and more particularly, to a vaporizing apparatus for liquefied natural gas which prevents generation of low temperature discharge of natural gas when an atmospheric vaporizer is used at a natural gas production base.
일반적으로, 천연가스(NG)는 석탄 또는 석유보다 청정한 화석연료로서 점차적으로 그 사용이 확대되고 있는 추세이고, 통상적으로 천연가스는 액화상태를 의미하는 액화천연가스(LNG)로 LNG선을 이용하여 수송된다.Generally, natural gas (NG) is gradually being used as a cleaner fossil fuel than coal or petroleum. In general, natural gas is a liquefied natural gas (LNG) Is transported.
LNG가 차지하는 부피는 동일한 양의 천연가스가 기체상태에서 차지하는 부피의 1/600 정도만을 차지하므로 천연가스를 액화시켜 수송하면 보다 경제적인 수송이 가능하다.The volume of LNG occupies about 1/600 of the volume of natural gas in the same amount of gas, so it is possible to transport natural gas by liquefying it more economically.
우리나라의 경우 천연가스를 대부분 수입에 의존하고 있으며, 대형 LNG선을 이용하여 수입국으로부터 수입하여 대형 저장시설 즉, LNG 저장 탱크에 액체상태로 저장한 후 기화기를 통해 기화시킨 후 계량설비를 거쳐 송출하여 각 가스 공급 공급소로 공급하고 있다. 그리고, 각 가스 공급소에서 각 사용처로 천연 가스를 공급하게 된다.In Korea, most of the natural gas is imported, imported from importing countries using large LNG carriers, stored in a large storage facility, that is, LNG storage tank, and vaporized through a vaporizer, And is supplied to each gas supply source. Then, natural gas is supplied from each gas supply station to each use place.
상기 LNG는 대기식 기화기 또는 연소식 기화기를 이용하여 정해진 압력에서 LNG의 온도를 LNG의 끓는점 이상으로 상승시킴으로써 기화되고 있다.The LNG is vaporized by raising the temperature of the LNG to above the boiling point of the LNG at a predetermined pressure using an atmospheric vaporizer or a vaporized vaporizer.
그러나, 대기식 기화기를 이용한 액화천연가스의 기화 장치의 경우 간절기와 동절기에 저온송출이 발생되어 송출량이 저하되는 문제점이 있다.However, in the case of an apparatus for vaporizing a liquefied natural gas using an atmospheric vaporizer, there is a problem that a low-temperature discharge occurs in the early and late winter periods, and thus the discharge amount is reduced.
본 발명과 관련된 선행기술로는, 국내 특허 공개 제2009-0113312호 '주변 공기 증발기'가 있고, 상기 '주변 공기 증발기'는 저장장치로부터 주변공기를 이용하여 LNG를 재기화하고 가열된 NG의 일부를 해동매체로 이용하고, 해동 후에 증발기의 상류 또는 하류의 위치에서 NG 주배관으로 다시 공급되는 프로세스이나, 상기 프로세스는 재기화 자체에 대한 신뢰도가 낮고, 역학적으로 재순환을 위한 보조동력설비가 없는 상태로 하류에서 상류로의 재순환이 불가능한 문제점이 있다. The prior art related to the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0113312 entitled " Ambient Air Evaporator ", wherein the " ambient air evaporator " is a device for regenerating LNG using ambient air from a storage device, Is used as the defrosting medium and is supplied back to the NG main pipe at the position upstream or downstream of the evaporator after defrosting, or the process is performed in a state in which the reliability of the regeneration itself is low and there is no auxiliary power facility for mechanically recirculating There is a problem that recirculation from the downstream to the upstream is impossible.
본 발명의 목적은, 간절기 또는 동절기에 저온송출을 방지하는 액화천연가스의 기화 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a vaporizing apparatus for liquefied natural gas that prevents low-temperature delivery during a snowy or winter season.
이러한 본 발명의 과제는, LNG를 저장하는 LNG 저장탱크;The present invention provides a LNG storage tank for storing LNG;
상기 LNG 저장탱크에서 LNG를 공급받아 기화시키는 복수의 대기식 기화기;A plurality of atmospheric vaporizers for receiving and vaporizing LNG from the LNG storage tank;
상기 LNG 저장탱크에 연결되며 LNG 펌프가 구비된 메인 공급관부;A main supply pipe connected to the LNG storage tank and having an LNG pump;
상기 메인 공급관부에서 복수로 분기되어 상기 복수의 대기식 기화기에 연결되어 상기 LNG 저장탱크 내 LNG를 상기 대기식 기화기로 공급하는 분기 공급관부;A branch supply pipe part branched from the main supply pipe part and connected to the plurality of standby type vaporizers to supply the LNG in the LNG storage tank to the atmospheric vaporizer;
상기 대기식 기화기의 배출구에 각각 연결되는 복수의 천연가스 배출관부; A plurality of natural gas discharge pipe portions respectively connected to the discharge ports of the atmospheric vaporizer;
복수의 상기 천연가스 배출관부가 연결되는 천연가스 헤더부; 및 A natural gas header portion to which a plurality of the natural gas discharge pipe portions are connected; And
복수의 상기 천연가스 배출관부에 각각 구비되는 복수의 보조 히터부를 포함한 액화천연가스의 기화 장치를 제공함으로써 해결된다.And a plurality of auxiliary heater portions provided respectively in the plurality of natural gas discharge pipe portions.
본 발명에서 상기 보조히터부는, 히터본체 내부에 상기 대기식 기화기에서 배출된 LNG 또는 NG가 이동하는 보조가열유로, 상기 히터본체 내부에 채워져 열교환을 통해 상기 보조가열유로를 통과하는 보조가열 매개유체를 포함하여, 상기 보조가열 매개유체와 상기 보조가열유로를 통과하는 유체와의 열교환을 통해 상기 보조가열유로를 통과하는 유체를 가열하는 트림히터를 사용한다.In the present invention, the auxiliary heater portion may include an auxiliary heating passage through which the LNG or NG discharged from the atmospheric vaporizer moves in the heater main body, an auxiliary heating fluid which is filled in the heater main body and passes through the auxiliary heating passage through heat exchange, And a trim heater for heating the fluid passing through the auxiliary heating passage through heat exchange between the auxiliary heating medium and the fluid passing through the auxiliary heating passage.
본 발명에서 상기 보조히터부는, 상기 천연가스 배출관부에 연결되는 연소식 기화기를 사용한다. In the present invention, the auxiliary heater unit uses a combustion type carburetor connected to the natural gas discharge pipe.
본 발명에서 상기 천연가스 배출관부는, 상기 대기식 기화기와 상기 연소식 기화기를 연결하는 제1가스 배출관; 및 상기 연소식 기화기의 배출구에 연결되는 제2가스 배출관을 포함한다.In the present invention, the natural gas discharge pipe portion may include: a first gas discharge pipe connecting the atmospheric vaporizer and the combustion vaporizer; And a second gas discharge pipe connected to an outlet of the combustion type carburetor.
본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, 상기 분기 공급관부에 구비되는 부스트 펌프를 더 포함한다.The apparatus for vaporizing liquefied natural gas according to the present invention further comprises a boost pump provided in the branch supply pipe section.
본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, 에어팬 및 상기 에어팬을 통해 흡입되는 대기를 상기 연소식 기화기에서 기화 매개유체를 가열하는 가열유로의 내부로 흡입시키는 대기흡입관부를 더 포함한다.The apparatus for vaporizing liquefied natural gas according to the present invention further includes an air suction pipe portion for sucking the air drawn through the air fan and the air fan into the heating flow path for heating the vaporization medium fluid in the combustion type vaporizer.
본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는 상기 메인 공급관부에서 분기되어 상기 제1가스 배출관에 연결되는 보조 분기 공급관부; 상기 분기 공급관부에 구비되는 제1유로개폐밸브; 상기 보조 분기관부에 구비되는 제2유로개폐밸브; 및 대기의 온도에 따라 상기 제1유로개폐밸브, 상기 제2유로개폐밸브에 연결되는 기화작동 제어부를 더 포함한다.The apparatus for vaporizing liquefied natural gas according to the present invention comprises: an auxiliary branch supply pipe portion branched from the main supply pipe portion and connected to the first gas discharge pipe; A first flow path opening / closing valve provided in the branch supply pipe portion; A second flow path opening / closing valve provided in the auxiliary branch pipe; And a vaporization operation controller connected to the first flow path opening / closing valve and the second flow path opening / closing valve according to the temperature of the atmosphere.
본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는 상기 제1가스 배출관에서 상기 대기식 기화기와 상기 보조 분기관부가 연결된 부분 사이에 구비되는 제3유로개폐밸브를 더 포함한다.The apparatus for vaporizing liquefied natural gas according to the present invention further includes a third flow path opening / closing valve provided between the atmospheric vaporizer and the sub-branch portion at the first gas discharge pipe.
본 발명에서 상기 기화작동 제어부는, 상기 제1유로개폐밸브, 상기 제2유로개폐밸브, 상기 제3유로개폐밸브, 상기 에어팬, 상기 부스트 펌프, 상기 LNG펌프, 상기 대기식 기화기 내로 대기를 흡입하는 팬, 상기 연소식 기화기의 가열유로 내 공기를 가열하는 버너와 연결되고, 대기의 온도를 감지하는 온도측정부를 포함하여 대기온도 조건에 따라 각각의 작동을 제어한다.In the present invention, the vaporization operation control unit may suck air into the first flow path opening / closing valve, the second flow path opening / closing valve, the third flow path opening / closing valve, the air fan, the boost pump, the LNG pump, And a temperature measuring unit connected to the burner that heats the air in the heating channel of the combustion type carburetor and detects the temperature of the atmospheric air, and controls each operation according to the atmospheric temperature condition.
본 발명에서 상기 기화작동 제어부는 대기의 온도가 0℃ 미만인 경우 상기 제1유로개폐밸브로 상기 분기 공급관부의 유로를 닫고, 상기 제2유로 개폐밸브를 열어 상기 LNG 저장탱크의 LNG를 상기 보조 분기관부를 통해 상기 연소식 기화기로 직접 공급시켜 상기 연소식 기화기로 기화시킨다.In the present invention, the vaporization operation control unit closes the flow path of the branch supply pipe portion with the first flow path opening / closing valve and opens the second flow path opening / closing valve to connect the LNG of the LNG storage tank to the auxiliary branch Is supplied directly to the combustion type carburetor through a pipe portion and is vaporized by the combustion type carburetor.
본 발명에서 상기 기화작동 제어부는 대기 온도가 18℃ 이상인 경우 상기 제1유로개폐밸브로 상기 분기 공급관부의 유로를 열고, 상기 제2유로 개폐밸브를 닫아 상기 LNG 저장탱크의 LNG를 상기 분기 공급관부를 통해 상기 대기식 기화기로 공급시켜 상기 대기식 기화기로 기화시킨다.In the present invention, when the atmospheric temperature is 18 ° C or higher, the vaporization operation control unit opens the flow path of the branch supply pipe with the first flow path opening / closing valve and closes the second flow path opening / closing valve to connect the LNG of the LNG storage tank to the branch supply pipe To the atmospheric vaporizer and is vaporized by the atmospheric vaporizer.
본 발명에서 상기 기화작동 제어부는 대기 온도가 18℃ 미만 0℃ 이상인 경우 상기 제1유로개폐밸브로 상기 분기 공급관부의 유로를 열고, 상기 제2유로 개폐밸브를 닫아 상기 LNG 저장탱크 내 LNG를 상기 분기 공급관부를 통해 상기 대기식 기화기로 공급시켜 상기 대기식 기화기와 상기 연소식 기화기를 통과시켜 기화온도가 0℃ 이상이 되도록 하며, 상기 기화작동 제어부는 상기 에어팬을 작동시켜 대기를 상기 연소식 기화기에서 기화 매개유체를 가열하는 가열유로의 내부로 흡입시킨다.In the present invention, when the atmospheric temperature is less than 18 캜 and 0 캜 or more, the vaporization operation control unit opens the flow path of the branch supply pipe with the first flow path opening / closing valve and closes the second flow path opening / closing valve to return the LNG in the LNG storage tank And the gas is supplied to the atmospheric evaporator through the branch supply pipe to pass through the atmospheric vaporizer and the combustion vaporizer so that the gasification temperature is 0 ° C or more, and the vaporization operation control unit operates the air fan, In the vaporizer, the vaporized medium is sucked into the heating channel which heats.
본 발명에서 상기 기화작동 제어부는 상기 부스트 펌프를 작동시킨다. In the present invention, the vaporization operation control unit operates the boost pump.
본 발명은 간절기 또는 동절기에 저온송출을 방지하여 간절기 또는 동절기에도 천연가스의 원활한 송출이 가능하도록 하고, 해빙 운전 없이 안정적인 천연가스 송출이 가능하도록 한 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing the low-temperature delivery during the snack or winter season so that the natural gas can be smoothly discharged even during the snort or winter season, and the stable natural gas discharge can be performed without operating the sea ice.
또한, 본 발명은 간절기 또는 동절기의 안정적인 천연가스 송출을 간단한 설비에 의해 가능하도록 하여 LNG 기화 설비의 단순화 및 설비 시공 비용을 줄이는 효과가 있다. In addition, the present invention makes it possible to reliably deliver natural gas in the winter season or in the winter season by simple facilities, thereby simplifying the LNG vaporization facility and reducing the installation cost.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치의 일 예를 도시한 개략도
도 2는 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치의 다른 예를 도시한 개략도
도 3은 종래 대기식 기화기를 이용한 액화천연가스의 기화장치에서 가동시간에 따른 대기식 기화기에서 기화된 NG의 출구온도에 대한 그래프
도 4는 상대습도 및 벽면온도에 따른 대기식 기화기의 최대 가능한 운전시간을 나타낸 그래프
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치에서 대기 온도별 작동 예를 도시한 도면 1 is a schematic view showing an example of a vaporizing apparatus for liquefied natural gas according to the present invention;
2 is a schematic view showing another example of the vaporizing apparatus for liquefied natural gas according to the present invention;
FIG. 3 is a graph showing the exit temperature of NG vaporized in an atmospheric vaporizer according to the operation time in a conventional apparatus for vaporizing liquefied natural gas using an atmospheric vaporizer
4 is a graph showing the maximum possible operating time of the atmospheric vaporizer according to relative humidity and wall temperature
5 to 7 are diagrams showing an example of operation according to the atmospheric temperature in the vaporizing apparatus for liquefied natural gas according to the present invention
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
도 1은 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치의 일 예를 도시한 개략도로써, 도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, LNG를 저장하는 LNG 저장탱크(10)와 상기 LNG 저장탱크(10)에서 LNG를 공급받아 기화시키는 복수의 대기식 기화기(20)를 포함한다.1, the apparatus for vaporizing liquefied natural gas according to the present invention comprises an
상기 LNG 저장탱크(10)와 상기 대기식 기화기(20)는 상기 LNG 저장탱크(10)에 연결되어 상기 LNG 저장탱크(10) 내 LNG를 배출하는 메인 공급관부(30)와 상기 메인 공급관부(30)에서 복수로 분기되어 복수의 상기 대기식 기화기(20)에 각각 연결되는 분기 공급관부(40)를 통해 연결된다. 즉, 상기 대기식 기화기(20)는 입구 측에 연결되는 분기 공급관부(40)와 상기 분기 공급관부(40)와 연결되며 상기 LNG 저장탱크(10)의 배출구에 연결되는 상기 메인 공급관부(30)에 의해 상기 LNG장탱크로부터 LNG가 공급된다.The
상기 메인 공급관부(30)에는 상기 LNG 저장탱크(10) 내 LNG를 상기 대기식 기화기(20)로 이송시키는 LNG 펌프(11)가 구비된다. 즉, LNG 펌프(11)의 작동에 의해 상기 LNG 저장탱크(10) 내 LNG가 상기 대기식 기화기(20)로 공급되고, 상기 대기식 기화기(20)는 대기를 본체 내로 흡입하여 내부에서 이동되는 LNG와 대기와의 열교환을 통해 상기 LNG를 NG로 기화시켜 천연가스 배출관부(50)를 통해 배출하여 천연가스 헤더부(60)로 이송시킨다.The
복수의 상기 대기식 기화기(20)는, 각각 배출구에 기화된 NG를 천연가스 헤더부(60)로 이송하는 천연가스 배출관부(50)가 구비된다.The plurality of
상기 대기식 기화기(20)는 도시하지 않았지만, 기화기본체 내부에 입구가 상기 분기 공급관부(40)에 연결되고, 출구가 상기 천연가스 배출관부(50)에 연결되어 LNG가 통과하는 기화유로가 구비되며, 상기 기화기본체 내로 대기를 흡입하여 대기와 상기 기화유로의 열교환을 통해 상기 기화유로를 통과하는 LNG를 기화하는 구성으로 이는 통상의 대기식 기화기(20)의 구조와 동일하여 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.Although not shown, the
복수의 상기 대기식 기화기(20)에 각각 구비된 복수의 상기 천연가스 배출관부(50)는 상기 대기식 기화기(20)의 배출구와 상기 천연가스 헤더부(60)와 연결되어 상기 대기식 기화기(20)에서 기화된 NG를 천연가스 헤더부(60)로 이송한다.A plurality of the natural gas
상기 천연가스 헤더부(60)는 복수의 상기 대기식 기화기(20)에 연결되어 각 대기식 기화기(20)에서 기화된 NG를 모아 계량설비를 거쳐 각 가스 공급 관리소로 송출한다.The
상기 천연가스 배출관부(50)에는, 상기 대기식 기화기(20)에서 기화된 NG를 가열하는 보조 히터부(70)가 구비되어 간절기 또는 동절기의 저온의 대기에 의해 상기 대기식 기화기(20)에서 0℃ 이하로 배출된 LNG 또는 NG를 가열하여 저온 송출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.The natural gas
상기 보조 히터부(70)는, 히터본체 내부에 상기 대기식 기화기(20)에서 배출된 LNG 또는 NG가 이동하는 보조가열유로(미도시), 상기 히터본체 내부에 채워져 열교환을 통해 상기 보조가열유로를 통과하는 보조가열 매개유체를 포함하여, 상기 보조가열 매개유체와 상기 보조가열유로를 통과하는 유체와의 열교환을 통해 상기 보조가열유로를 통과하는 유체를 가열하는 트림히터(71)인 것을 일 예로 한다.The
상기 트림히터(71)는 상기 보조가열 매개유체를 기설정된 온도 이상으로 유지하도록 상기 보조가열 매개유체를 순환하는 구조를 가지는 것이 바람직하다.The
한편, 도 2를 참고하면, 상기 보조 히터부(70)는, 상기 천연가스 배출관부(50)에 연결되는 연소식 기화기(72)인 것을 일 예로 하고, 상기 천연가스 배출관부(50)는 상기 대기식 기화기(20)와 상기 연소식 기화기(72)를 연결하는 제1가스 배출관(51) 및 상기 연소식 기화기(72)의 배출구에 연결되는 제2가스 배출관(52)을 포함한다. 즉, 상기 연소식 기화기(72)에서 배출된 NG는 상기 제2가스 배출관(52)을 통해 상기 천연가스 헤더부(60)로 이동된다.2, the
상기 연소식 기화기(72)는 도시하지 않았지만, 기화기본체 내부에 기화 매개유체가 채워지고, 상기 천연가스 배출관부(50)와 연결되어 상기 기화 매개유체를 통과하며 상기 대기식 기화기(20)에서 배출된 LNG 또는 NG가 흘러 이동하는 기화유로 및 상기 기화 매개유체를 가열하는 가열유로가 형성된다.Although not shown, the
상기 연소식 기화기(72)는, 상기 가열유로 내에 버너 등으로 가열된 공기를 유입시키거나, 상기 가열유로 내 공기를 버너등으로 가열하여 상기 가열유로를 통과시킴으로써 상기 기화 매개유체의 온도를 기설정된 온도 이상 즉, 상기 기화유로를 통과하는 LNG 또는 NG가 0 ℃ 이상으로 가열할 수 있는 온도로 유지시키고, 상기 기화유로를 통과하는 LNG 또는 NG가 0 ℃ 이상으로 가열시킬 수 있는 것을 일 예로 하며, 이는 통상의 연소식 기화기(72)의 구조와 동일하여 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.The
상기 연소식 기화기(72)는, 상기 대기식 기화기(20)에서 배출된 저온 즉, 0℃ 이하의 LNG 또는 NG를 재기화하여 가열함으로써 저온으로 NG가 송출되는 것을 방지한다.The
또한, 본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, 상기 분기 공급관부(40)에 구비되어 상기 대기식 기화기(20)와 상기 연소식 기화기(72)를 통과하는 가스의 압력이 저하되는 것을 방지하는 부스트 펌프(80)를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus for vaporizing liquefied natural gas according to the present invention is provided in the branched
상기 부스트 펌프(80)는, 상기 대기식 기화기(20)와 상기 연소식 기화기(72)를 통과하는 가스의 압력을 증가시키는 역할을 한다.The
본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, 에어팬(90) 및 상기 에어팬(90)을 통해 흡입되는 대기를 상기 연소식 기화기(72)의 가열유로의 내부로 흡입시키는 대기흡입관부(91)를 더 포함할 수 있다.The apparatus for vaporizing liquefied natural gas according to the present invention includes an air
상기 에어팬(90)은, 대기온도가 18℃ 미만이고 0℃ 이상인 경우 작동되어 대기를 상기 가열유로 내로 흡입시켜 상기 연소식 기화기(72) 내의 기화 매개유체의 온도를 상승시커나 온도를 유지시키는 것이 바람직하다.The
그리고, 대기온도가 0℃ 미만인 경우 상기 기화유로 내에 버너 등으로 가열된 공기를 유입시키거나, 상기 기화유로 내 공기를 버너등으로 가열하여 상기 기화유로를 통과시킴으로써 상기 연소식 기화기(72) 내의 기화 매개유체의 온도를 상승시커나 온도를 유지시키는 것이다.When the atmospheric temperature is lower than 0 ° C, air heated by a burner or the like is introduced into the vaporization flow path, or air in the vaporization flow path is heated by a burner or the like to pass through the vaporization flow path, The temperature of the intermediate fluid is maintained to keep the temperature rise.
본 발명에 따른 액화천연가스의 기화 장치는, 상기 메인 공급관부(30)에서 분기되어 상기 제1가스 배출관(51)에 연결되는 보조 분기관부(100);The apparatus for vaporizing liquefied natural gas according to the present invention comprises: an auxiliary branch pipe section (100) branched from the main supply pipe section (30) and connected to the first gas discharge pipe (51);
상기 분기 공급관부(40)에 구비되는 제1유로개폐밸브(110);A first flow path opening / closing valve (110) provided in the branch supply pipe portion (40);
상기 보조 분기관부(100)에 구비되는 제2유로개폐밸브(120); 및 A second flow path opening /
대기의 온도에 따라 상기 제1유로개폐밸브(110), 상기 제2유로개폐밸브(120)에 연결되는 기화작동 제어부(140)를 더 포함한다.And a vaporization
또한, 상기 제1가스 배출관(51)에서 상기 대기식 기화기(20)와 상기 보조 분기관부(100)가 연결된 부분 사이에 구비되는 제3유로개폐밸브(130)를 더 포함하여 더 안정적으로 상기 대기식 기화기(20)를 통과하는 LNG 또는 NG의 이동을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. The air conditioner further includes a third flow path opening / closing valve (130) provided between the atmospheric vaporizer (20) and the auxiliary branch pipe portion (100) It is preferable to prevent the movement of LNG or NG passing through the
상기 보조 분기관부(100)는 상기 메인 공급관부(30)에서 분기되어 상기 LNG 저장탱크(10) 내 LNG를 상기 대기식 기화기(20)를 통하지 않고, 상기 연소식 기화기(72)만 통과시켜 기화할 수 있도록 한다.The auxiliary
상기 기화작동 제어부(140)는 상기 에어팬(90), 상기 부스트 펌프(80), LNG 펌프(11), 상기 대기식 기화기(20) 내로 대기를 흡입하는 팬, 상기 연소식 기화기(72)의 가열유로 내 공기를 가열하는 버너 등과 연결되고, 대기의 온도를 감지하는 온도 측정부(141)를 포함하여 대기온도 조건에 따라 각각의 작동을 제어한다. 도 2 및 도 5 내지 도 7에서 상기 기화작동 제어부(140)는 하나의 대기식 기화기(20) 측 라인만 연결된 것으로 도시되어 있으나, 다른 대기식 기화기(20) 측 라인에도 연결되는 것이며 이는 도면의 간략화를 위해 연결라인이 생략된 것임을 밝혀둔다. The vaporization
도 3은, 종래 대기식 기화기(20)를 이용한 액화천연가스의 기화장치에서 가동시간에 따른 대기식 기화기(20)에서 기화된 NG의 출구온도에 대한 그래프로 1월부터 12월까지의 그래프를 도시하고 있다.3 is a graph of the outlet temperature of NG vaporized in the
도 3을 참고하면, 대기식 기화기(20)의 가동시간에 따라 대기식 기화기(20)를 통과하는 천연가스의 온도가 계속적으로 감소하고, 월별 즉, 대기온도의 변화에 따라 NG의 출구온도가 변화하므로 대기식 기화기(20)를 통과한 NG를 가열하는 보조열원 즉, 상기 보조 히터부(70)에 의한 열공급이 반드시 필요한 것이다.3, the temperature of the natural gas passing through the
또한, 도 4를 참고하면, 상대습도 62%와 벽면온도가 -100℃ 일 때, 대기온도별로 최대 가능 운전시간을 예측한 것으로 한번 가동에 수십일을 해빙운전없이 운전이 가능한 것이므로, 상기 보조 히터부(70)의 바이패스라인과 해빙운전을 위한 피드백 라인이 불필요한 것이다.4, when the relative humidity is 62% and the wall surface temperature is -100 ° C, the maximum possible operating time is predicted according to the atmospheric temperature, and the operation is possible without thaw operation for several days in one operation. The bypass line of the
한편, 대기온도 조건에 따라 상기 기화작동 제어부(140)에 의해 LNG 저장탱크(10) 내 LNG를 기화하는 과정은 하기와 같다.The process of vaporizing the LNG in the
도 5를 참고하면 상기 기화작동 제어부(140)는 대기의 온도가 0℃ 미만인 경우 상기 제1유로개폐밸브(110)로 상기 분기 공급관부(40)의 유로를 닫고, 상기 제3유로개폐밸브(130)로 상기 제1가스 배출관(51)의 유로를 닫고, 상기 제2유로개폐밸브(120)를 열어 상기 LNG 저장탱크(10)의 LNG를 상기 보조 분기관부(100)를 통해 상기 연소식 기화기(72)로 직접 공급시켜 상기 연소식 기화기(72)로 기화시킨다.5, the vaporization
이 때, 상기 연소식 기화기(72) 내에는 버너의 작동을 위한 연료가 공급되어 버너를 작동시켜 상기 가열 유로 내 공기를 가열하거나, 버너의 작동에 의해 가열된 공기를 상기 가열 유로 내로 유입시켜 상기 연소식 기화기(72) 내 기화 매개유체의 온도를 상승시킨다. 즉, 상기 연소식 기화기(72)는 상기 대기식 기화기(20)와 별도로 독립적 운전이 가능하여 동절기와 같이 대기식 기화기(20)에 의한 기화효과가 미흡한 경우 독립적으로 작동되어 상기 대기식 기화기(20)를 작동시키는 데 있어 불필요한 에너지 소모를 방지한다.At this time, fuel for operating the burner is supplied to the
또한, 도 6을 참고하면 대기 온도가 18℃ 이상인 경우 상기 대기식 기화기(20)만으로도 충분히 상기 LNG 저장탱크(10) 내 LNG를 0℃ 이상으로 기화시킬 수 있으므로, 상기 기화작동 제어부(140)는 상기 제1유로개폐밸브(110)로 상기 분기 공급관부(40)의 유로를 열고, 상기 제3유로개폐밸브(130)로 상기 제1가스 배출관(51)의 유로를 열고, 상기 제2유로개폐밸브(120)를 닫아 상기 LNG 저장탱크(10)의 LNG를 상기 분기 공급관부(40)를 통해 상기 대기식 기화기(20)로 공급시켜 상기 대기식 기화기(20)로 기화시킨다.6, the LNG in the
이때, 상기 기화작동 제어부(140)는 상기 부스트 펌프(80)를 작동시켜 상기 대기식 기화기(20)에서 배출되어 상기 연소식 기화기(72)를 통화하는 가스의 압력을 증대시키며 상기 연소식 기화기(72) 내 기화 매개유체를 가열하기 위한 에어팬(90)과 버너는 미작동된다. At this time, the vaporization
또한, 도 7을 참고하면 상기 대기 온도가 18℃ 미만 0℃ 이상인 경우 상기 기화작동 제어부(140)는 상기 제1유로개폐밸브(110)로 상기 분기 공급관부(40)의 유로를 열고, 상기 제3유로개폐밸브(130)로 상기 제1가스 배출관(51)의 유로를 열고, 상기 제2유로개폐밸브(120)를 닫아 상기 LNG 저장탱크(10) 내 LNG를 상기 분기 공급관부(40)를 통해 상기 대기식 기화기(20)로 공급시켜 상기 대기식 기화기(20)와 상기 연소식 기화기(72)를 통과시켜 기화온도가 0℃ 이상이 되도록 한다.7, when the atmospheric temperature is lower than 18 deg. C and equal to or higher than 0 deg. C, the vaporization
이 때, 상기 기화작동 제어부(140)는 상기 에어팬(90)을 작동시켜 18℃ 미만 0℃ 이상의 대기를 상기 연소식 기화기(72)의 가열 유로로 흡입시켜 통과시킴으로써 상기 연소식 기화기(72) 내 기화 매개유체의 온도를 가열하여 최종 기화되어 배출되는 NG의 온도, 즉, 기화온도가 0℃ 이상이 되도록 한다.At this time, the vaporization
즉, 대기온도가 18℃ 미만 0℃ 이상인 간절기에는 대기 온도를 이용한 2번의 기화과정을 통해 별도의 연료 소모없이 NG가스의 배출온도가 0℃ 이상이 되도록 할 수 있다. In other words, during the period of atmospheric temperature lower than 18 ° C and 0 ° C or higher, the discharge temperature of the NG gas can be 0 ° C or more without consuming any fuel through two vaporization processes using the ambient temperature.
본 발명은 간절기 또는 동절기에 저온송출을 방지하여 간절기 또는 동절기에도 천연가스의 원활한 송출이 가능하도록 하고, 해빙 운전 없이 안정적인 천연가스 송출이 가능하도록 한다. The present invention prevents the low-temperature delivery in the early season or the winter season, so that the natural gas can be smoothly discharged even during the winter season or the winter season, and stable natural gas discharge can be performed without operating the sea ice.
또한, 본 발명은 간절기 또는 동절기의 안정적인 천연가스 송출을 간단한 설비에 의해 가능하도록 하여 LNG 기화 설비의 단순화 및 설비 시공 비용을 줄인다.In addition, the present invention makes it possible to reliably deliver natural gas in the early season or the winter season by simple facilities, thereby simplifying the LNG vaporization facility and reducing the installation cost.
본 발명은 간절기 또는 동절기에 저온송출을 방지하여 간절기 또는 동절기에도 천연가스의 원활한 송출이 가능하도록 하고, 해빙 운전 없이 안정적인 천연가스 송출이 가능하도록 한다.The present invention prevents the low-temperature delivery in the early season or the winter season, so that the natural gas can be smoothly discharged even during the winter season or the winter season, and stable natural gas discharge can be performed without operating the sea ice.
또한, 본 발명은 간절기 또는 동절기의 안정적인 천연가스 송출을 간단한 설비에 의해 가능하도록 하여 LNG 기화 설비의 단순화 및 설비 시공 비용을 줄인다. In addition, the present invention makes it possible to reliably deliver natural gas in the early season or the winter season by simple facilities, thereby simplifying the LNG vaporization facility and reducing the installation cost.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. will be.
10 : LNG 저장탱크 20 : 대기식 기화기
30 : 메인 공급관부 11 : LNG 펌프
40 : 분기 공급관부 50 : 천연가스 배출관부
51 : 제1가스 배출관 52 : 제2가스 배출관
60 : 천연가스 헤더부 70 : 보조 히터부
71 : 트림히터 72 : 연소식 기화기
80 : 부스트 펌프 90 : 에어팬
91 : 대기흡입관부 100 : 보조 분기관부
110 : 제1유로개폐밸브 120 : 제2유로개폐밸브
130 : 제3유로개폐밸브 140 : 기화작동 제어부
141 : 온도 측정부10: LNG storage tank 20: atmospheric vaporizer
30: main supply pipe 11: LNG pump
40: branch supply pipe 50: natural gas discharge pipe
51: first gas discharge pipe 52: second gas discharge pipe
60: natural gas header part 70: auxiliary heater part
71: Trim heater 72: Combustion carburetor
80: Boost pump 90: Air fan
91: atmospheric air suction pipe part 100: auxiliary branch pipe part
110: first flow path opening / closing valve 120: second flow path opening / closing valve
130: third-flow opening / closing valve 140: vaporization-
141: Temperature measuring unit
Claims (13)
상기 LNG 저장탱크에서 LNG를 공급받아 기화시키는 복수의 대기식 기화기;
상기 LNG 저장탱크에 연결되며 LNG 펌프가 구비된 메인 공급관부;
상기 메인 공급관부에서 복수로 분기되어 상기 복수의 대기식 기화기에 연결되어 상기 LNG 저장탱크 내 LNG를 상기 대기식 기화기로 공급하는 분기 공급관부;
상기 대기식 기화기의 배출구에 각각 연결되는 복수의 천연가스 배출관부;
복수의 상기 천연가스 배출관부가 연결되는 천연가스 헤더부; 및
복수의 상기 천연가스 배출관부에 각각 구비되는 복수의 보조 히터부를 포함하며,
상기 보조 히터부는, 상기 천연가스 배출관부에 연결되는 연소식 기화기이고,
상기 천연가스 배출관부는,
상기 대기식 기화기와 상기 연소식 기화기를 연결하는 제1가스 배출관; 및
상기 연소식 기화기의 배출구에 연결되는 제2가스 배출관을 포함하며,
상기 분기 공급관부에 구비되는 부스트 펌프;
에어팬 및 상기 에어팬을 통해 흡입되는 대기를 상기 연소식 기화기에서 기화 매개유체를 가열하는 가열유로의 내부로 흡입시키는 대기흡입관부;
상기 메인 공급관부에서 분기되어 상기 제1가스 배출관에 연결되는 보조 분기관부;
상기 분기 공급관부에 구비되는 제1유로개폐밸브;
상기 보조 분기관부에 구비되는 제2유로개폐밸브; 및
대기의 온도에 따라 상기 제1유로개폐밸브, 상기 제2유로개폐밸브에 연결되는 기화작동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.An LNG storage tank for storing LNG;
A plurality of atmospheric vaporizers for receiving and vaporizing LNG from the LNG storage tank;
A main supply pipe connected to the LNG storage tank and having an LNG pump;
A branch supply pipe part branched from the main supply pipe part and connected to the plurality of standby type vaporizers to supply the LNG in the LNG storage tank to the atmospheric vaporizer;
A plurality of natural gas discharge pipe portions respectively connected to the discharge ports of the atmospheric vaporizer;
A natural gas header portion to which a plurality of the natural gas discharge pipe portions are connected; And
And a plurality of auxiliary heater portions respectively provided in the plurality of natural gas discharge pipe portions,
The auxiliary heater is a combustion type carburetor connected to the natural gas exhaust pipe,
The natural gas discharge pipe portion
A first gas discharge pipe connecting the atmospheric vaporizer and the combustion vaporizer; And
And a second gas exhaust pipe connected to an exhaust port of the combustion type carburetor,
A boost pump provided in the branch supply pipe;
An air suction pipe unit for sucking the air sucked through the air fan and the air fan into the heating channel for heating the vaporization medium fluid in the combustion type carburetor;
An auxiliary branch pipe branching from the main supply pipe and connected to the first gas discharge pipe;
A first flow path opening / closing valve provided in the branch supply pipe portion;
A second flow path opening / closing valve provided in the auxiliary branch pipe; And
Further comprising a vaporization operation control unit connected to the first flow path opening / closing valve and the second flow path opening / closing valve according to an atmospheric temperature.
상기 제1가스 배출관에서 상기 대기식 기화기와 상기 보조 분기관부가 연결된 부분 사이에 구비되는 제3유로개폐밸브를 더 포함한 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a third flow path opening / closing valve provided between the atmospheric vaporizer and the sub-branch portion of the first gas discharge pipe.
상기 기화작동 제어부는, 상기 제1유로개폐밸브, 상기 제2유로개폐밸브, 상기 제3유로개폐밸브, 상기 에어팬, 상기 부스트 펌프, 상기 LNG펌프, 상기 대기식 기화기 내로 대기를 흡입하는 팬, 상기 연소식 기화기의 가열유로 내 공기를 가열하는 버너와 연결되고, 대기의 온도를 감지하는 온도측정부를 포함하여 대기온도 조건에 따라 각각의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.The method of claim 8,
Wherein the vaporization operation control unit is configured to control the vaporization operation of the at least one of the first flow path switching valve, the second flow path opening / closing valve, the third flow path switching valve, the air fan, the boost pump, the LNG pump, And a temperature measuring unit connected to a burner that heats the air in the heating channel of the combustion type carburetor and detects the temperature of the atmosphere, and controls each operation according to an atmospheric temperature condition.
상기 기화작동 제어부는 대기의 온도가 0℃ 미만인 경우 상기 제1유로개폐밸브로 상기 분기 공급관부의 유로를 닫고, 상기 제2유로 개폐밸브를 열어 상기 LNG 저장탱크의 LNG를 상기 보조 분기관부를 통해 상기 연소식 기화기로 직접 공급시켜 상기 연소식 기화기로 기화시키는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.The method of claim 9,
Wherein the vaporization operation control unit closes the flow path of the branch supply pipe with the first flow path opening and closing valve and opens the second flow path opening and closing valve to connect the LNG of the LNG storage tank through the auxiliary branch pipe And the gas is directly supplied to the combustion type carburetor and is vaporized by the combustion type vaporizer.
상기 기화작동 제어부는 대기 온도가 18℃ 이상인 경우 상기 제1유로개폐밸브로 상기 분기 공급관부의 유로를 열고, 상기 제2유로 개폐밸브를 닫아 상기 LNG 저장탱크의 LNG를 상기 분기 공급관부를 통해 상기 대기식 기화기로 공급시켜 상기 대기식 기화기로 기화시키는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.The method of claim 9,
Wherein the vaporization operation control unit opens the flow path of the branch supply pipe portion to the first flow path opening and closing valve and closes the second flow path opening and closing valve to transfer the LNG of the LNG storage tank through the branch supply pipe portion Is supplied to an atmospheric vaporizer and is vaporized by the atmospheric vaporizer.
상기 기화작동 제어부는 대기 온도가 18℃ 미만 0℃ 이상인 경우 상기 제1유로개폐밸브로 상기 분기 공급관부의 유로를 열고, 상기 제2유로 개폐밸브를 닫아 상기 LNG 저장탱크 내 LNG를 상기 분기 공급관부를 통해 상기 대기식 기화기로 공급시켜 상기 대기식 기화기와 상기 연소식 기화기를 통과시켜 기화온도가 0℃ 이상이 되도록 하며,
상기 기화작동 제어부는 상기 에어팬을 작동시켜 대기를 상기 연소식 기화기에서 기화 매개유체를 가열하는 가열유로의 내부로 흡입시키는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.The method of claim 9,
Wherein the vaporization operation control unit opens the flow path of the branch supply pipe portion with the first flow path opening / closing valve and closes the second flow path opening / closing valve to transfer the LNG in the LNG storage tank to the branch supply pipe portion Is supplied to the atmospheric vaporizer through the atmospheric vaporizer and the combustion vaporizer so that the vaporization temperature is 0 ° C or higher,
Wherein the vaporization operation control unit operates the air fan to suck air into the heating flow path for heating the vaporization medium fluid in the combustion type vaporizer.
상기 기화작동 제어부는 상기 부스트 펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 액화천연가스의 기화 장치.The method according to claim 11 or 12,
And the vaporization operation control unit operates the boost pump.
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