KR101670875B1 - Liquefied natural gas carrier and apparatus for treatment bog of a liquefied natural gas carrier - Google Patents

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Abstract

본 발명은 남는 BOG로 전력을 생산하여 생산된 전력을 저항부를 통해 소모시킴으로써 BOG를 처리하는 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치에 있어서, 액화천연가스를 저장하는 LNG 저장탱크; 오일 모드, 가스 모드 및 연료 쉐어링(fuel sharing) 모드로 동작할 수 있고, 상기 가스 모드 또는 상기 연료 쉐어링 모드에서는 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 전력을 발생시키는 이중 연료유 전기 발전기; 및 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 상기 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 남는 전력을 소모시키는 제1 저항부를 포함하는 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치가 제공된다. The present invention relates to a BOG treating apparatus for a liquefied natural gas carrier which processes BOG by consuming power produced by remaining BOG through a resistor. According to an embodiment of the present invention, there is provided a BOG treating apparatus for a liquefied natural gas carrier, comprising: an LNG storage tank for storing liquefied natural gas; Fuel oil electricity generator capable of operating in an oil mode, a gas mode, and a fuel sharing mode, and generating power using the BOG generated in the LNG storage tank in the gas mode or the fuel sharing mode; And a first resistance portion which consumes remaining electric power when the amount of electric power produced by the dual fuel electric generator is larger than the electric power required by the liquefied natural gas carrier using BOG generated in the LNG storage tank, A BOG processing device for the gas carrier is provided.

Description

액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치 및 액화천연가스 운반선{LIQUEFIED NATURAL GAS CARRIER AND APPARATUS FOR TREATMENT BOG OF A LIQUEFIED NATURAL GAS CARRIER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a BOG treating apparatus for a liquefied natural gas carrier and a liquefied natural gas carrier,

본 발명은 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 남는 BOG로 전력을 생산하여 생산된 전력을 저항부를 통해 소모시킴으로써 BOG를 처리하는 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a BOG treating apparatus for a liquefied natural gas carrier, and more particularly to a BOG treating apparatus for a BOG treating a BOG by consuming electric power produced by a remaining BOG through a resistor will be.

천연가스(natural gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하고, 소량의 에탄(ethane), 프로판(propane) 등을 포함하는 화석연료로서, 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로서 각광받고 있다. 특히, LNG는 비교적 저렴하며 공해를 덜 유발하므로 발전연료로 적합하다.Natural gas is a fossil fuel containing methane as a main component and a small amount of ethane, propane, and the like, and has recently been regarded as a low-pollution energy source in various technical fields. In particular, LNG is relatively inexpensive and less polluting, making it suitable for generating fuel.

최근에는 육지에 매립된 에너지의 고갈에 따라, 다양한 해양 자원 개발이 활발해지고 있고, 해상에서 원유나 천연가스를 채굴하기 위한 유정 및 가스정 확보 및 개발도 각국에서 앞다퉈 이루어지고 있다.In recent years, development of various marine resources has become active due to the depletion of landfilled energy, and the acquisition and development of oil wells and gas wells for the extraction of crude oil and natural gas from the sea have been taking place in various countries.

천연가스는 가스 상태로 운반되기도 하고, 액화된 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)의 상태로 액화천연가스 운반선(LNGC, Liquefied Natural Gas Carrier)에 의해 원거리의 소비처로 운반되기도 한다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃이하)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다. Natural gas may be transported in a gaseous state and may be transported to a remote location by a Liquefied Natural Gas Carrier (LNGC) in the form of liquefied natural gas (LNG). Liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas at a cryogenic temperature (below about -163 ° C), and its volume is reduced to about 1/600 of that of natural gas, making it well suited for long-distance transport through the sea.

천연가스가 액화천연가스의 상태로 운반되는 경우 천연가스는 생산지에서 극저온으로 액화된 액화천연가스의 상태로 만들어진 후 LNG 운반선에 의해 목적지까지 원거리에 걸쳐 수송된 후, LNG 부유식 저장 및 재기화 장치(FSRU, Floating Storage and Regasification Unit) 또는 육상의 하역 터미널을 거치면서 재기화되어 소비처로 공급된다.When natural gas is transported in the form of liquefied natural gas, the natural gas is made into a liquefied natural gas liquefied at the site of production at a cryogenic temperature, then transported over a long distance to the destination by an LNG carrier, (FSRU, Floating Storage and Regulation Unit) or overland terminal.

또는, LNG 재기화선(RV, LNG Regasification Vessel)에 의해 LNG가 수송되는 경우에는, LNG가 LNG 부유식 저장 및 재기화 장치 또는 육상의 하역 터미널을 거치지 않고도 LNG 재기화선 자체에서 재기화되어 소비처로 직접 공급된다.Alternatively, where LNG is transported by LNG Regasification Vessel, LNG is regenerated from the LNG regasification line itself without going through LNG floating storage and regasification units or offshore terminals, .

천연가스의 액화 온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압에서 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. 종래의 LNG 운반선의 경우를 예를 들어 설명하면, LNG 운반선의 화물창은 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG가 화물창 내에서 지속적으로 기화되어 화물창 내에 증발 가스(BOG, Boil-Off Gas)가 발생한다. 그런데, BOG가 증가하면 화물창의 압력이 증가하게 되므로, BOG를 처리해야 한다. Since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of about -163 ° C at normal pressure, LNG is evaporated even if its temperature is slightly higher than -163 ° C at normal pressure. For example, in the case of a conventional LNG carrier, the hold of the LNG carrier is heat-treated, but external heat is continuously transferred to the LNG, so that during transport of the LNG by the LNG carrier, (BOG, Boil-Off Gas) is generated in the cargo hold. However, as the BOG increases, the pressure in the cargo hold increases, so the BOG must be treated.

종래 기술에 따르면, GCU(GAS COMBUSTION UNIT)를 설치하여 BOG를 강제로 연소시키거나 LNG 운반선 외부로 배출시켜야 한다. 따라서, 환경 오염의 문제가 있고, GCU가 대형 장비이므로 공간 활용이 비효율적인 문제점이 있다. According to the prior art, a GCU (GAS COMBUSTION UNIT) must be installed to forcibly burn the BOG or to discharge it outside the LNG carrier. Therefore, there is a problem of environmental pollution, and since the GCU is a large-sized equipment, space utilization is inefficient.

한편, 이중연료유 전기추진 액화천연가스 운반선은 이중 연료유 전기 발전기가 생산한 전력을 이용하여 추진 모터를 구동한다. 이중 연료유 전기 발전기는 중유, 경유, 천연가스 3가지 연료 중 1개의 연료유를 사용하여 다수개의 엔진을 구동하고 그 구동축에 연결된 발전기를 통해 전력을 생산한다. 생산된 전력은 배전반을 통해 보조기기, 추진 모터 등으로 공급된다. 그리고, 선박 추진에 필요한 회전수로 추진 모터를 구동시키기 위하여 가변 주파수변환기를 사용하여 주 추진 모터에 전력 공급 및 속도 제어를 한다.On the other hand, the dual fuel electric propulsion liquefied natural gas carrier drives propulsion motors using electric power produced by the dual fuel electric generator. A dual-fuel oil electric generator uses a fuel oil of three types of heavy oil, light oil, and natural gas to drive a plurality of engines and generate electric power through a generator connected to the drive shaft. The generated power is supplied to auxiliary equipment, propulsion motor, etc. through the switchboard. Then, the main propulsion motor is supplied with power and speed control by using a variable frequency converter to drive the propulsion motor by the rotation speed necessary for ship propulsion.

가스가 일반 중유, 경유와 비교하여 동일 동력 생산 시 단가가 낮고, 유해 물질의 배출도 적다. Compared to general heavy oil and light oil, gas has lower unit cost for the same power production, and less emission of harmful substances.

그러나, 발전기가 가스 모드에서 동작할 때는 오일 모드에서 동작할 때보다 부하 변경 시간이 오래 걸린다. 도 1은 발전기의 최대 로드 증가율을 나타낸 도면이고, 표 1은 발전기가 가스 모드에서 동작할 때와 오일 모드에서 동작할 때의 샤프트(shaft) 속도를 변경시키는데 걸리는 시간을 나타낸다. However, when the generator operates in the gas mode, the load change time is longer than when operating in the oil mode. FIG. 1 shows the maximum load increase rate of the generator, and Table 1 shows the time taken to change the shaft speed when the generator operates in the gas mode and when operating in the oil mode.

샤프트 속도Shaft speed 오일oil 가스gas 0에서 26 rpm으로0 to 26 rpm 15초15 seconds 30초30 seconds 26에서 53 rpm으로26 to 53 rpm 45초45 seconds 180초180 seconds 53에서 81 rpm으로53 to 81 rpm 360초360 seconds 780초780 seconds 81에서 53rpm으로From 81 to 53 rpm 220초220 seconds 780초780 seconds 53에서 26 rpm으로53 to 26 rpm 15초15 seconds 30초30 seconds 26에서 0 rpm으로26 to 0 rpm 15초15 seconds 30초30 seconds

표 1에 나타난 바와 같이, 발전기가 가스 모드에서 동작할 때는 발전기 부하를 동일한 양만큼 변경하는데 오일 모드에서 동작할 때보다 2배 정도 시간이 걸린다. 그런데, 항구 접안, 또는 크래쉬 어스턴(Crash astern) 등의 상황에서는 빠른 가감속이 필요하다. 도 2는 항구 접안 시 샤프트의 속도 변화를 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 항구 접안시에는 속도가 급변하고, 이에 따라 발전기의 부하가 급변한다. As shown in Table 1, when the generator is operating in the gas mode, the generator load is changed by the same amount, which is twice as long as when operating in the oil mode. However, fast acceleration / deceleration is required in situations such as a harbor entrance or a crash astern. 2 is a view showing the speed change of the shaft when the port is riding. As shown in Fig. 2, the speed rapidly changes at the time of berthing the harbor, and the load of the generator is rapidly changed accordingly.

따라서, 빠른 가감속이 필요한 항구 접안, 또는 크래쉬 어스턴(Crash astern) 등의 상황에서는 이중 연료유 전기 발전기가 가스 모드로 동작할 수 없고, 무리하게 가스 모드로 운전할 경우, 엔진이 손상되고 주 전력의 주파수 불안정으로 선박 내 정전이 유발될 수도 있다.Therefore, in situations such as a port docking or crash astern requiring rapid acceleration and deceleration, the dual fuel electric generator can not operate in the gas mode, and when operating in an unreasonably gas mode, the engine is damaged and the main power Frequency instability can cause a blackout in the ship.

따라서, 종래 기술에 따르면 빠른 가감속이 필요할 때는 가스 모드로 동작할 수 없다는 문제점이 있다. Therefore, according to the related art, there is a problem in that it can not operate in the gas mode when fast acceleration / deceleration is required.

특히, 항구 접안(Manoeuvring) 시 요구되는 선박의 신속한 가감속은 이중 연료유 전기 발전기가 가스 모드로 운전하는 상태에서는 가능한 부하 변경의 허용 정도를 초과하므로, 이중 연료유 전기 발전기가 오일 모드로 전환한 후, 항구 접안을 수행한다. In particular, the rapid acceleration / deceleration of a ship required at the time of maneuvering exceeds the permissible degree of possible load change when the dual fuel electric generator is operated in the gas mode, so that the dual fuel electric generator is switched to the oil mode , And the harbor berthing is carried out.

특히, LNG를 적재하기 위해 항구 접안시에는 LNG 로딩(loading)을 위한 탱크 쿨 다운(Tank cool down)을 수행 중이므로 잉여 증발가스가 많이 발생하고, LNG를 적재하고 항구를 떠날 시에도 많은 잉여 증발가스가 발생하는데 종래 기술에 따르면 항구 접안시 이중 연료유 전기 발전기가 가스 모드로 작동할 수 없어서, 많은 증발 가스가 낭비되는 문제점이 있다. Especially, because tank cool down for LNG loading is carried out in case of loading the LNG, there is a lot of surplus evaporative gas, and when the LNG is loaded and leaving the port, a lot of surplus evaporation gas According to the prior art, the dual fuel electric generator can not operate in the gas mode when docking at the port, which causes a problem that a lot of evaporation gas is wasted.

선행기술 : 일본 공개 번호 2006-117179호(2006.05.11 공개)Prior Art: Japanese Publication No. 2006-117179 (Published May 5, 2006)

본 발명의 목적은 BOG를 효율적으로 처리할 수 있는 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치 및 액화천연가스 운반선을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a BOG treating device and a liquefied natural gas carrier of a liquefied natural gas carrier capable of efficiently treating BOG.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치에 있어서, 액화천연가스를 저장하는 LNG 저장탱크; 오일 모드, 가스 모드 및 연료 쉐어링(fuel sharing) 모드로 동작할 수 있고, 상기 가스 모드 또는 상기 연료 쉐어링 모드에서는 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 전력을 발생시키는 이중 연료유 전기 발전기; 및 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 상기 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 남는 전력을 소모시키는 제1 저항부를 포함하는 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for treating BOG of a liquefied natural gas carrier, comprising: an LNG storage tank for storing liquefied natural gas; Fuel oil electricity generator capable of operating in an oil mode, a gas mode, and a fuel sharing mode, and generating power using the BOG generated in the LNG storage tank in the gas mode or the fuel sharing mode; And a first resistance portion which consumes remaining electric power when the amount of electric power produced by the dual fuel electric generator is larger than the electric power required by the liquefied natural gas carrier using BOG generated in the LNG storage tank, A BOG processing device for the gas carrier is provided.

특히, 상기 이중 연료유 전기 발전기는 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 상기 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 가스 모드에서 동작할 수 있다. Particularly, the dual fuel electric generator operates in the gas mode when the amount of electric power produced by the dual fuel electric generator is larger than the electric power required by the liquefied natural gas carrier using BOG generated in the LNG storage tank .

또한, 상기 장치는 상기 이중 연료유 전기 발전기로부터 전력을 공급받아 주 추진 모터로 전력을 공급하는 가변 주파수 변환기; 상기 가변 주파수 변환기에 연결되어 상기 가변 주파수 변환기로부터 전력을 공급받아 프로펠러를 회전시키는 주 추진 모터; 및 상기 가변 주파수 변환기에 연결되어, 상기 이중 연료유 전기 발전기에서 생산된 전력이 남는 경우 전력을 소모시키는 제2 저항부를 더 포함할 수 있다. The apparatus further includes a variable frequency converter for supplying power to the main propulsion motor by receiving electric power from the dual fuel electric generator; A main propulsion motor connected to the variable frequency converter for receiving power from the variable frequency converter and rotating the propeller; And a second resistance unit connected to the variable frequency converter and consuming power when the electric power produced by the dual fuel electric generator is left.

또한, 상기 주 추진 모터의 소비 전력의 변화량이 임계치 이상일 때에 상기 이중 연료유 전기 발전기는 가스 모드에서 일정한 전력을 생산할 수 있다. Further, when the amount of change in the power consumption of the main propulsion motor is equal to or more than the threshold value, the dual fuel electrodynamic generator can produce a constant power in the gas mode.

또한, 상기 일정한 전력은 상기 주 추진 모터의 요구 전력의 최대값을 만족시킬 수 있는 부하일 수 있다. Also, the constant power may be a load capable of satisfying a maximum value of the required electric power of the main propulsion motor.

또한, 상기 주 추진 모터의 소비 전력의 변화량이 임계치 이상일 때는 상기 액화천연 가스 운반선이 항구에 접안하는 경우일 수 있다. In addition, when the amount of change in the power consumption of the main propulsion motor is equal to or greater than the threshold value, the liquefied natural gas carrier may be in the case of berthing on the port.

또한, 상기 가변 주파수 변환기는 DC 버스; 상기 이중 연료유 전기 발전기에서 생산된 교류 전력을 직류로 변환하여 상기 DC 버스로 공급하는 교류/직류 변환기; 상기 DC 버스의 직류를 교류로 변환하여 상기 주 추진 모터로 공급하는 직류/교류 변환기; 및 상기 DC 버스에 연결된 직류/직류 변환기를 포함할 수 있다. The variable frequency converter may further include: a DC bus; An AC / DC converter for converting the AC power produced by the dual fuel electrodynamic generator into a DC current and supplying the DC current to the DC bus; A DC / AC converter for converting a direct current of the DC bus to AC and supplying the DC current to the main propulsion motor; And a DC / DC converter connected to the DC bus.

또한, 상기 직류/직류 변환기에는 상기 제2 저항부가 연결되어 있고, 상기 직류/직류 변환기는 상기 제2 저항부로의 전력 공급을 제어할 수 있다. Also, the DC / DC converter may be connected to the second resistor section, and the DC / DC converter may control power supply to the second resistor section.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액화천연가스 운반선에 있어서, 액화천연가스를 저장하는 LNG 저장 탱크; 상기 LNG 저장 탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 전력을 생산하는 발전기; 및 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 상기 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 남는 전력을 소모시키는 제1 저항부; 상기 이중 연료유 전기 발전기로부터 전력을 공급받아 프로펠러를 회전시키는 주 추진 모터; 및 상기 이중 연료유 전기 발전기에서 생산된 전력이 남는 경우 전력을 소모시키는 제2 저항부를 포함하는 액화천연가스 운반선이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a liquefied natural gas carrier, comprising: an LNG storage tank for storing liquefied natural gas; A generator for generating electricity using BOG generated in the LNG storage tank; And a first resistor unit that consumes remaining power when the amount of electric power produced by the dual fuel electric generator is larger than the electric power required by the liquefied natural gas carrier using BOG generated in the LNG storage tank; A main propulsion motor for receiving the electric power from the dual fuel electric generator and rotating the propeller; And a second resistance portion that consumes power when power generated by the dual fuel electric generator is left.

특히, 상기 발전기는 오일 모드, 가스 모드 및 연료 쉐어링(fuel sharing) 모드로 동작할 수 있고, 상기 가스 모드 또는 상기 연료 쉐어링 모드에서는 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 전력을 발생시키는 이중 연료유 전기 발전기일 수 있다. In particular, the generator may operate in an oil mode, a gas mode, and a fuel sharing mode, and in the gas mode or the fuel sharing mode, the dual fuel, which generates power using BOG generated in the LNG storage tank, It can be a hydraulic generator.

또한, 상기 이중 연료유 전기 발전기는 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 상기 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 가스 모드에서 동작할 수 있다. In addition, the dual-fuel electric power generator operates in the gas mode when the amount of electric power produced by the dual fuel electric generator is larger than the electric power required by the liquefied natural gas carrier using the BOG generated in the LNG storage tank .

또한, 상기 주 추진 모터의 소비 전력의 변화량이 임계치 이상일 때에 상기 이중 연료유 전기 발전기는 가스 모드에서 일정한 전력을 생산할 수 있다. Further, when the amount of change in the power consumption of the main propulsion motor is equal to or more than the threshold value, the dual fuel electrodynamic generator can produce a constant power in the gas mode.

또한, 상기 일정한 전력은 상기 주 추진 모터의 요구 전력의 최대값을 만족시킬 수 있는 부하일 수 있다 Further, the constant power may be a load capable of satisfying the maximum value of the required electric power of the main propulsion motor

또한, 상기 주 추진 모터의 소비 전력의 변화량이 임계치 이상일 때는 상기 액화천연 가스 운반선이 항구에 접안하는 경우일 수 있다. In addition, when the amount of change in the power consumption of the main propulsion motor is equal to or greater than the threshold value, the liquefied natural gas carrier may be in the case of berthing on the port.

또한, 상기 이중 연료유 전기 발전기로부터 전력을 공급받아 주 추진 모터로 전력을 공급하는 가변 주파수 변환기를 더 포함하고, 상기 제2 저항부는 상기 가변 주파수 변환기에 연결되어 있을 수 있다. Further, it may further comprise a variable frequency converter that receives power from the dual-fuel electric power generator and supplies power to the main propulsion motor, and the second resistance unit may be connected to the variable frequency converter.

또한, 상기 가변 주파수 변환기는 DC 버스; 상기 이중 연료유 전기 발전기에서 생산된 교류 전력을 직류로 변환하여 상기 DC 버스로 공급하는 교류/직류 변환기; 상기 DC 버스의 직류를 교류로 변환하여 상기 주 추진 모터로 공급하는 직류/교류 변환기; 및 상기 DC 버스에 연결된 직류/직류 변환기를 포함할 수 있다. The variable frequency converter may further include: a DC bus; An AC / DC converter for converting the AC power produced by the dual fuel electrodynamic generator into a DC current and supplying the DC current to the DC bus; A DC / AC converter for converting a direct current of the DC bus to AC and supplying the DC current to the main propulsion motor; And a DC / DC converter connected to the DC bus.

또한, 상기 직류/직류 변환기에는 상기 제2 저항부가 연결되어 있고, 상기 직류/직류 변환기는 상기 제2 저항부로의 전력 공급을 제어할 수 있다. Also, the DC / DC converter may be connected to the second resistor section, and the DC / DC converter may control power supply to the second resistor section.

본 발명의 실시예에 따르면, LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 남는 전력을 저항부에서 소모시킴으로써 효율적으로 BOG를 처리하여 환경문제를 해결할 수 있고, GCU를 없애서 LNG 운반선 내의 공간활용도를 높일 수 있다. According to the embodiment of the present invention, when the amount of electric power generated by the dual fuel electric generator is larger than the electric power required by the liquefied natural gas carrier using the BOG generated in the LNG storage tank, The BOG can be efficiently treated to solve the environmental problem, and the GCU can be eliminated to increase the space utilization in the LNG carrier.

그리고, 저항부를 설치하여 이중 연료유 발전기는 일정한 부하로 동작하고, 이중 연료유 발전기에서 생산된 전력이 남는 경우에는 저항부에서 전력을 소모시키게 함으로써, 신속한 가감속이 필요할 때에도 이중 연료유 전기 발전기가 가스 모드로 동작할 수 있어서, 연료비를 줄이고 유해가스의 배출을 줄일 수 있다. In addition, by providing a resistance unit, the dual fuel oil generator operates at a constant load, and when the power produced by the dual fuel oil generator is consumed, the resistance consumes power at the resistance unit. Therefore, even when rapid acceleration / deceleration is required, Mode, which can reduce fuel costs and reduce emissions of noxious gases.

도 1은 발전기의 최대 로드 증가율을 나타낸 도면이다.
도 2는 항구 접안 시 샤프트의 속도 변화를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치를 나타낸 도면이다. 1 is a graph showing a maximum load increase rate of a generator.
2 is a view showing the speed change of the shaft when the port is riding.
3 is a view showing a BOG treating apparatus of a liquefied natural gas carrier according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

먼저, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 추진 장치를 설명한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 추진 장치를 나타낸 도면이다. First, referring to FIG. 3, a propulsion device for a liquefied natural gas carrier according to an embodiment of the present invention will be described. 3 is a view showing a propulsion device of a liquefied natural gas carrier according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액화천연가스 운반선의 추진 장치는 이중 연료유 전기 발전기(310), 제1 저항부(370), 가변 주파수 변환기(320), 주 추진 모터(330), 제2 저항부(340), 감속 기어(reduction gear)(350) 및 프로펠러(360)를 포함한다.3, the propulsion system for a liquefied natural gas carrier according to an embodiment of the present invention includes a dual fuel electric generator 310, a first resistor unit 370, a variable frequency converter 320, A second resistance portion 340, a reduction gear 350, and a propeller 360. The first resistance portion 340, the second resistance portion 340, the reduction gear 350,

이중 연료유 전기 발전기(310)는 오일 또는 천연가스를 연료로 사용하여 전력을 생산한다. 이중 연료유 전기 발전기(310)는 오일 모드로 동작하는 경우에는 오일을 이용하여 전력을 생산하고, 가스 모드로 동작하는 경우에는 천연가스를 이용하여 전력을 생산하고, 연료 쉐어링(fuel sharing) 모드에서는 가스와 오일을 모두 이용하여 전력을 생산한다. A dual fuel oil electric generator (310) generates electricity using oil or natural gas as fuel. The dual fuel electric generator 310 generates electric power by using oil when operating in the oil mode, generates electric power by using natural gas when operating in the gas mode, It uses both gas and oil to produce electricity.

LNG 운반선은 LNG 저장탱크에 LNG를 저장하여 운송하는데, LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 자연 기화하여 BOG가 생성된다. 따라서, 이중 연료유 전기 발전기(310)는 가스 모드 또는 연료 쉐어링 모드로 동작할 때 BOG를 이용하여 전력을 생산할 수 있다. The LNG carriers store LNG in the LNG storage tank, and the LNG stored in the LNG storage tank is spontaneously vaporized to produce BOG. Thus, the dual fuel electric generator 310 can produce power using the BOG when operating in a gas mode or a fuel-sharing mode.

LNG 저장탱크의 내부압력을 허용압력 이하로 유지시키기 위해서 LNG 저장탱크의 BOG가 증가하는 경우 BOG를 처리해야 한다. 본 발명의 실시예에서는 이중 연료유 전기 발전기(310)가 BOG를 이용하여 전력을 생산함으로써 BOG를 처리한다. 그런데, BOG가 점점 증가하여 BOG를 이용하여 생산된 전력이 LNG 운반선이 필요로 하는 전력보다 많을 만큼 BOG가 증가할 수 있다. 이런 경우, 이중 연료유 전기 발전기(310)는 가스 모드로 동작하고, 남는 전력을 제1 저항부(370)가 소모시킨다. In order to keep the internal pressure of the LNG storage tank below the permissible pressure, the BOG should be treated if the BOG of the LNG storage tank increases. In the embodiment of the present invention, the dual fuel electric generator 310 processes the BOG by generating electric power using the BOG. However, the BOG increases and the BOG can be increased as much as the power produced by the BOG is greater than the power required by the LNG carrier. In this case, the dual fuel electric generator 310 operates in the gas mode, and the remaining electric power is consumed by the first resistor portion 370.

즉, 제1 저항부(370)는 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 이중 연료유 전기 발전기(310)에 의해 생산된 전력량이 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 남는 전력을 소모시킨다. That is, the first resistor unit 370 consumes remaining power when the amount of power produced by the dual-fuel electric power generator 310 is larger than the power required by the liquefied natural gas carrier using the BOG generated in the LNG storage tank .

천연가스가 오일에 비해 저렴하고, 천연가스가 유해 물질을 덜 배출하므로, 이중 연료유 전기 발전기(310)는 가스 모드로 동작하는 것이 더 유리하다. 그러나, 이중 연료유 전기 발전기(310)가 가스 모드에서 동작할 때는 발전기 부하를 동일한 양만큼 변경하는데 오일 모드에서 동작할 때보다 2배 정도 시간이 걸린다. 그런데, 항구 접안, 또는 크래쉬 어스턴(Crash astern) 등의 상황에서는 빠른 가감속이 필요하고, 그에 따라 주 추진 모터(330)의 요구 전력이 급변한다. Because the natural gas is less expensive than the oil and the natural gas releases less harmful material, it is more advantageous for the dual fuel electric generator 310 to operate in the gas mode. However, when the dual-fuel electric generator 310 operates in the gas mode, it takes about twice as long to operate the generator load in the oil mode as it changes the same amount. However, in a situation such as a harbor bridge or a crash astern, a rapid acceleration / deceleration is required, and the demanded electric power of the main propulsion motor 330 changes rapidly.

본 발명의 실시예에서는 빠른 가감속이 필요한 경우에 이중 연료유 전기 발전기(310)는 가스 모드에서 일정한 부하로 동작한다. 즉, 이중 연료유 전기 발전기(310)는 가스 모드에서 일정한 양을 전력을 생산한다. 그리고, LNGC의 속도가 낮아서 전력이 남을 때는 남는 전력을 제2 저항부(340)가 소모시킨다. In the embodiment of the present invention, when fast acceleration / deceleration is required, the dual fuel electro-generator 310 operates at a constant load in the gas mode. That is, the dual fuel electric generator 310 produces a certain amount of electric power in the gas mode. When the power of the LNGC is low, the remaining power is consumed by the second resistor 340.

일례로서, 빠른 가감속이 필요한 경우 주 추진 모터(330)의 요구 전력은 급변하는데, 이중 연료유 전기 발전기(310)는 주 추진 모터의 요구 전력의 최대값을 만족시킬 수 있도록 계속 동작한다. 그리고, 주 추진 모터(330)의 요구 전력이 최대값일 때는 이중 연료유 전기 발전기(310)에서 생산된 전력을 주 추진 모터(330)에서 소비하고, 주 추진 모터(330)의 요구 전력이 최대값 미만일 때는 이중 연료유 전기 발전기(310)에서 생산된 전력 중 남는 양을 제2 저항부(340)에서 소모시킨다. For example, when a fast acceleration / deceleration is required, the demanded electric power of the main propulsion motor 330 rapidly changes, and the dual fuel electric generator 310 continues to operate so as to satisfy the maximum value of the demanded electric power of the main propulsion motor. When the required electric power of the main propulsion motor 330 is the maximum value, the electric power produced by the dual-fuel electric power generator 310 is consumed by the main propulsion motor 330, and when the required electric power of the main propulsion motor 330 is the maximum value The remaining amount of electric power produced by the dual fuel oil electric power generator 310 is consumed in the second resistance portion 340.

다른 예로서, 이중 연료유 전기 발전기(310)는 주 추진 모터(330)의 요구 전력의 최대값의 일정 비율을 만족시킬 수 있도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 주 추진 모터의 요구 전력의 최대값이 A인 경우, 이중 연료유 전기 발전기(310)는 0.8A를 만족시킬 수 있는 부하로 동작할 수 있다. 이중 연료유 전기 발전기(310)는 주 추진 모터(330)의 요구 전력이 0.8A 이하일 때는 0.8A를 만족시킬 수 있도록 계속 일정 부하로 동작하고, 주 추진 모터(330)의 요구 전력이 0.8A를 초과하면 주 추진 모터(330)의 요구 전력을 만족시킬 수 있는 부하로 동작한다. 즉, 주 추진 모터(330)의 요구 전력이 0.8A 이하일 때도 이중 연료유 전기 발전기(310)가 0.8A를 만족시킬 수 있는 부하로 동작함으로써 주 추진 모터(330)의 요구 전력이 갑자기 증가하는 경우에도 주 추진 모터(330)의 요구 전력을 만족시킬 수 있다. As another example, the dual fuel electric generator 310 may operate to satisfy a certain percentage of the maximum value of the required electric power of the main propulsion motor 330. [ For example, when the maximum value of the demanded electric power of the main propulsion motor is A, the dual fuel electric generator 310 can operate as a load capable of satisfying 0.8A. The dual fuel electric generator 310 continues to operate at a constant load so that the main propulsion motor 330 can satisfy 0.8 A when the required electric power of the main propulsion motor 330 is 0.8 A or less and the required electric power of the main propulsion motor 330 is 0.8 A And operates as a load capable of satisfying the required electric power of the main propulsion motor (330). That is, even when the required electric power of the main propulsion motor 330 is 0.8 A or less, the dual-fuel electric power generator 310 operates as a load capable of satisfying 0.8 A, and thus the required electric power of the main propulsion motor 330 suddenly increases The required electric power of the island main propulsion motor 330 can be satisfied.

가변 주파수 변환기(320)는 이중 연료유 전기 발전기(310)로부터 전력을 공급받아 주 추진 모터(330)로 전력을 공급한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가변 주파수 변환기(320)는 교류/직류 변환기(321), DC 버스(322), 직류/교류 변환기(324) 및 직류/직류 변환기(323)를 포함한다. The variable frequency converter 320 receives electric power from the dual fuel electric generator 310 and supplies electric power to the main propulsion motor 330. 3, the variable frequency converter 320 includes an AC / DC converter 321, a DC bus 322, a DC / AC converter 324, and a DC / DC converter 323.

교류/직류 변환기(321)는 이중 연료유 전기 발전기(310)에서 생산된 교류 전력을 직류로 변환하여 DC 버스(322)로 공급하고, 직류/교류 변환기(324)는 DC 버스(322)의 직류를 교류로 변환하여 주 추진 모터(330)로 공급한다.The AC / DC converter 321 converts the AC power produced by the dual fuel electrostatic generator 310 to DC and supplies it to the DC bus 322. The DC / AC converter 324 converts the DC power produced by the DC / And supplies it to the main propulsion motor 330.

직류/직류 변환기(323)에는 제2 저항부(340)가 연결되어 있어, 제2 저항부(340)로의 전력 공급을 제어한다. 즉, 이중 연료유 전기 발전기(310)에서 생산된 전력이 남는 경우에 저항부(340)로 전력이 공급되도록 한다. The second resistor unit 340 is connected to the DC / DC converter 323 to control the power supply to the second resistor unit 340. That is, when the electric power produced by the dual fuel electric generator 310 is left, the electric power is supplied to the resistor 340.

제2 저항부(340)는 상기 가변 주파수 변환기(320)에 연결되어, 이중 연료유 전기 발전기(310)에서 생산된 전력이 남는 경우 전력을 소모시킨다. The second resistance unit 340 is connected to the variable frequency converter 320 to consume electric power when the electric power generated by the dual fuel electric power generator 310 remains.

주 추진 모터(330)는 가변 주파수 변환기(320)에 연결되어 상기 가변 주파수 변환기(320)로부터 전력을 공급받아 프로펠러(360)를 회전시킨다. The main propulsion motor 330 is connected to the variable frequency converter 320 and receives power from the variable frequency converter 320 to rotate the propeller 360.

감속 기어(350)는 회전수를 프로펠러(360)의 회전수로 변환한다. The reduction gear 350 converts the rotational speed to the rotational speed of the propeller 360.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

310 : 이중 연료유 전기 발전기
320 : 가변 주파수 변환기
330 : 주 추진 모터
340 : 제2 저항부
350 : 감속 기어
360 : 프로펠러
370 : 제1 저항부310: Dual fuel oil generator
320: variable frequency converter
330: main propulsion motor
340: second resistance portion
350: Reduction gear
360: Propeller
370: first resistance portion

Claims (17)

액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치에 있어서,
액화천연가스를 저장하는 LNG 저장탱크;
오일 모드, 가스 모드 및 연료 쉐어링(fuel sharing) 모드로 동작할 수 있고, 상기 가스 모드 또는 상기 연료 쉐어링 모드에서는 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 전력을 발생시키는 이중 연료유 전기 발전기; 및
상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 상기 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 남는 전력을 소모시키는 제1 저항부;를 포함하고,
상기 이중 연료유 전기 발전기는 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 상기 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 가스 모드에서 동작하는, 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치.In a BOG treating apparatus for a liquefied natural gas carrier,
An LNG storage tank for storing liquefied natural gas;
Fuel oil electricity generator capable of operating in an oil mode, a gas mode, and a fuel sharing mode, and generating power using the BOG generated in the LNG storage tank in the gas mode or the fuel sharing mode; And
And a first resistance unit that consumes remaining power when the amount of electric power produced by the dual fuel electric generator is larger than the electric power required by the liquefied natural gas carrier using BOG generated in the LNG storage tank,
Wherein the dual fuel electric generator is operated in the gas mode when the amount of electric power produced by the dual fuel electric generator is larger than the electric power required by the liquefied natural gas carrier using BOG generated in the LNG storage tank, BOG processing device of natural gas carrier. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 이중 연료유 전기 발전기로부터 전력을 공급받아 주 추진 모터로 전력을 공급하는 가변 주파수 변환기;
상기 가변 주파수 변환기에 연결되어 상기 가변 주파수 변환기로부터 전력을 공급받아 프로펠러를 회전시키는 주 추진 모터; 및
상기 가변 주파수 변환기에 연결되어, 상기 이중 연료유 전기 발전기에서 생산된 전력이 남는 경우 전력을 소모시키는 제2 저항부를 더 포함하는 액화천연가스 운반선의 BOG 처리 장치.The method according to claim 1,
A variable frequency converter for supplying power to the main propulsion motor by receiving power from the dual fuel electric generator;
A main propulsion motor connected to the variable frequency converter for receiving power from the variable frequency converter and rotating the propeller; And
Further comprising a second resistance unit connected to the variable frequency converter and consuming power when the power generated by the dual fuel electrostatic generator remains. 청구항 3에 있어서,
상기 주 추진 모터의 소비 전력의 변화량이 임계치 이상일 때에 상기 이중 연료유 전기 발전기는 가스 모드에서 일정한 전력을 생산하는, 액화천연가스 운반선의 추진 장치.The method of claim 3,
Wherein the dual fuel electric generator produces a constant electric power in the gas mode when the amount of change in the power consumption of the main propulsion motor is equal to or greater than a threshold value. 청구항 4에 있어서,
상기 일정한 전력은 상기 주 추진 모터의 요구 전력의 최대값을 만족시킬 수 있는 부하인, 액화천연가스 운반선의 추진 장치.The method of claim 4,
Wherein the constant power is a load capable of satisfying a maximum value of a demanded electric power of the main propulsion motor. 청구항 4에 있어서,
상기 주 추진 모터의 소비 전력의 변화량이 임계치 이상일 때는 상기 액화천연 가스 운반선이 항구에 접안하는 경우인, 액화천연가스 운반선의 추진 장치.The method of claim 4,
Wherein the liquefied natural gas carrier rides on a port when the amount of change in power consumption of the main propulsion motor is equal to or greater than a threshold value. 청구항 3에 있어서,
상기 가변 주파수 변환기는
DC 버스;
상기 이중 연료유 전기 발전기에서 생산된 교류 전력을 직류로 변환하여 상기 DC 버스로 공급하는 교류/직류 변환기;
상기 DC 버스의 직류를 교류로 변환하여 상기 주 추진 모터로 공급하는 직류/교류 변환기; 및
상기 DC 버스에 연결된 직류/직류 변환기를 포함하는, 액화천연가스 운반선의 추진 장치.The method of claim 3,
The variable frequency converter
DC bus;
An AC / DC converter for converting the AC power generated by the dual fuel electrodynamic generator into a DC current and supplying the DC current to the DC bus;
A DC / AC converter for converting a direct current of the DC bus to AC and supplying the DC current to the main propulsion motor; And
And a DC / DC converter connected to the DC bus. 청구항 7에 있어서,
상기 직류/직류 변환기에는 상기 제2 저항부가 연결되어 있고,
상기 직류/직류 변환기는 상기 제2 저항부로의 전력 공급을 제어하는 액화천연가스 운반선의 추진 장치.The method of claim 7,
Wherein the DC / DC converter is connected to the second resistor portion,
And the DC / DC converter controls power supply to the second resistive unit. 액화천연가스 운반선에 있어서,
액화천연가스를 저장하는 LNG 저장 탱크;
상기 LNG 저장 탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 전력을 생산하는 이중 연료유 전기 발전기;
상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 상기 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 남는 전력을 소모시키는 제1 저항부;
상기 이중 연료유 전기 발전기로부터 전력을 공급받아 프로펠러를 회전시키는 주 추진 모터; 및
상기 이중 연료유 전기 발전기에서 생산된 전력이 남는 경우 전력을 소모시키는 제2 저항부;를 포함하고,
상기 이중 연료유 전기 발전기는 오일 모드, 가스 모드 및 연료 쉐어링(fuel sharing) 모드로 동작할 수 있고, 상기 가스 모드 또는 상기 연료 쉐어링 모드에서는 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 전력을 발생시키며,
상기 이중 연료유 전기 발전기는 상기 LNG 저장탱크에서 발생하는 BOG를 이용하여 상기 이중 연료유 전기 발전기에 의해 생산된 전력량이 상기 액화천연가스 운반선이 필요로 하는 전력량보다 많은 경우 가스 모드에서 동작하는, 액화천연가스 운반선.In a liquefied natural gas carrier,
An LNG storage tank for storing liquefied natural gas;
A dual fuel electric generator for generating electric power by using BOG generated in the LNG storage tank;
A first resistor unit for consuming remaining electric power when the amount of electric power produced by the dual fuel electric generator is greater than the electric power required for the liquefied natural gas carrier using BOG generated in the LNG storage tank;
A main propulsion motor for receiving the electric power from the dual fuel electric generator and rotating the propeller; And
And a second resistance unit that consumes power when the electric power generated by the dual fuel electric generator is left,
The dual fuel electric generator may operate in an oil mode, a gas mode, and a fuel sharing mode. In the gas mode or the fuel sharing mode, power is generated using BOG generated in the LNG storage tank ,
Wherein the dual fuel electric generator is operated in the gas mode when the amount of electric power produced by the dual fuel electric generator is larger than the electric power required by the liquefied natural gas carrier using BOG generated in the LNG storage tank, Natural gas carrier. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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