KR101686512B1 - Apparatus for supplying fuel gas of ship and method for changing mode of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드를 하이콤(HI-COM) 모드에서 하이바(HIVAR) 모드로 전환하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 연료 가스 공급 장치에 있어서, LNG 저장 탱크의 BOG를 압축하여 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 MEGI 엔진으로 공급하는 하이콤; 상기 LNG 저장 탱크의 LNG를 상기 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 MEGI 엔진으로 공급하는 하이바; 상기 하이콤으로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제1 압력을 시퀀스 제어부로 전송하는 제1 압력 센서; 상기 하이바로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제2 압력을 상기 시퀀스 제어부로 전송하는 제2 압력 센서; 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제3 압력을 상기 시퀀스 제어부로 전송하는 제3 압력 센서; 상기 하이콤로부터 상기 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이콤으로부터 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제1 밸브; 상기 하이바로부터 상기 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이바로부터 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제2 밸브; 및 하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환 명령을 입력받으면, 상기 제2 압력이 상기 제3 압력보다 크면 상기 제2 밸브를 개방한 후, 상기 제1 압력이 상기 제3 압력보다 작으면, 상기 제1 밸브를 폐쇄하는 시퀀스 제어부를 포함하는 선박의 연료 가스 공급 장치가 제공된다. The present invention relates to a method for converting a mode of a fuel gas supply device of a ship from a HI-COM mode to a high-bar (HIVAR) mode. According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel gas supply apparatus for a ship, comprising: a hicom which compresses a BOG of an LNG storage tank and converts the BOG into a temperature and a pressure required by the MEGI engine and supplies the same to the MEGI engine; The LNG storage tank is changed to a temperature and a pressure required by the MEGI engine and supplied to the MEGI engine; A first pressure sensor for measuring the pressure of the fuel gas discharged from the hi-comb and transmitting the measured first pressure to the sequence controller; A second pressure sensor for measuring a pressure of the fuel gas discharged from the high bar and transmitting the measured second pressure to the sequence controller; A third pressure sensor for measuring the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine and transmitting the measured third pressure to the sequence controller; A first valve installed in a fuel gas supply line for supplying a fuel gas from the HiCom to the MEGI engine and controlling a fuel gas supply from the HiComm to the MEGI engine; A second valve installed in the fuel gas supply line for supplying the fuel gas from the high bar to the MEGI engine and controlling the fuel gas supply from the high bar to the MEGI engine; And if the first pressure is smaller than the third pressure after the second valve is opened if the second pressure is greater than the third pressure when the mode switching command from the hi-comb mode to the high-bar mode is input, There is provided a fuel gas supply apparatus for a ship including a sequence control section for closing a first valve.
Description
본 발명은 선박의 연료 가스 공급 장치 및 상기 장치의 모드 전환 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드를 하이콤(HI-COM) 모드에서 하이바(HIVAR) 모드로 전환하는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근에는, 선박에서 각종 엔진의 연료로서 사용하고 있는 중유, MDO(Marine Diesel Oil) 등을 연소시킬 경우 배기가스에 포함된 각종 유해물질로 인한 환경오염의 심각성이 대두되어, 중유 등의 오일을 연료로서 사용하는 선박의 각종 엔진에 대한 규제가 강화되고 있으며, 이러한 규제를 만족시키기 위한 비용이 점차 증가하고 있다.In recent years, when heavy oil or MDO (Marine Diesel Oil), which is used as fuel for various engines in a ship, is burned, the seriousness of environmental pollution caused by various harmful substances contained in exhaust gas arises, The regulations on various engines of ships used as a ship have been strengthened, and the cost for satisfying such regulations is gradually increasing.
그에 따라 연료유로서 중유, MDO 등의 오일을 사용하지 않거나 또는 최소한의 양만 사용하는 대신에, 가스 연료인 LNG, LPG, CNG, DME 등의 청정연료를 사용하는 선박이 해결방안으로 제시되고 있는 동시에 많은 기술 개발이 이루어지고 있다.Accordingly, a ship using clean fuel such as LNG, LPG, CNG, or DME, which is gaseous fuel, is suggested as a solution instead of using oil such as heavy oil or MDO as fuel oil or using only a minimum amount of oil Many technologies are being developed.
이러한 기술로서, LNG 운반선과 같은 선박 등의 해양구조물을 위한 DF(Dual Fuel) 엔진 및 MEGI 엔진이 있다. As such technologies, there are DF (Dual Fuel) engine and MEGI engine for offshore structures such as ships such as LNG carriers.
DF 엔진은 가스와 오일을 모두 연료로 사용할 수 있는 엔진이다. DF엔진은, 4행정으로 구성되며, 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 채택하고 있다.The DF engine is an engine that can use both gas and oil as fuel. The DF engine consists of four strokes and adopts the Otto Cycle, in which natural gas is injected into the combustion air inlet and the piston is compressed as it rises.
ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다. MEGI 엔진은 천연가스를 엔진의 연료로 사용하고, 그 부하에 따라 엔진에 대하여 대략 200 ∼ 400 bara(절대압력) 정도의 고압의 연료 가스 공급 압력이 요구되고, 연료 가스의 온도는 40 ~50 ℃ 정도가 요구된다. MEGI 엔진은, 동급출력의 디젤엔진에 비해 오염물질 배출량을 이산화탄소는 23%, 질소화합물은 80%, 황화합물은 95% 이상 줄일 수 있는 친환경적인 차세대 엔진으로서 각광받고 있다.The ME-GI engine consists of two strokes and employs a diesel cycle in which high pressure natural gas at around 300 bar is injected directly into the combustion chamber at the top of the piston. The MEGI engine uses natural gas as the fuel of the engine, and depending on the load, a high-pressure fuel gas supply pressure of about 200 to 400 bara (absolute pressure) is required for the engine, and the temperature of the fuel gas is 40 to 50 ° C Is required. The MEGI engine is seen as an environmentally friendly next-generation engine that can reduce pollutant emissions by 23% for carbon dioxide, 80% for nitrogen compounds, and 95% for sulfur compounds compared to diesel engines in its class.
MEGI 엔진 및 DF 엔진으로 연료를 공급하는 방법은 증발가스(BOG, Boil-Off Gas)를 엔진이 요구하는 온도와 압력의 연료 가스로 만들어서 엔진에 공급하는 방법과 LNG를 엔진이 요구하는 온도와 압력의 연료 가스로 만들어서 엔진에 공급하는 방법이 있다. The method of supplying fuel to the MEGI engine and the DF engine is a method of supplying the engine with the fuel gas of the temperature and the pressure required by the engine and supplying the LNG to the engine at a temperature and pressure required by the engine Of the fuel gas is supplied to the engine.
고압압축기를 이용하여 BOG를 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어서 엔진에 공급하는 장치를 하이콤(HI-COM)이라 하고, 고압펌프 및 고압증발기를 이용하여 LNG를 가압, 가열하여 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어서 엔진에 공급하는 장치를 하이바(HIVAR)라고 한다. (HI-COM), which uses a high-pressure compressor to convert the BOG into a state of temperature and pressure required by the engine and supply it to the engine. The LNG is pressurized and heated using a high-pressure pump and a high- The device that supplies the engine with the required temperature and pressure is called HIVAR.
일반적으로 만선 항해(Laden voyage) 시에는 LNG 저장 탱크에 BOG가 충분하기 때문에 하이콤을 사용하여 MEGI와 DFGE에 연료를 공급하고, 발라스트 항해( Ballast voyage) 시는 BOG가 충분하지 않기 때문에 HiVAR를 사용하여 MEGI와 DFGE에 연료를 공급한다. Generally, in the laden voyage, there is enough BOG in the LNG storage tank, so HiComm is used to supply fuel to MEGI and DFGE. In case of ballast voyage, HiVAR is used because BOG is not enough. To fuel MEGI and DFGE.
그런데, 발라스트 항해 시에도 BOG가 많이 발생한 경우에는 하이콤을 사용할 필요가 있다. 하이콤을 사용하지 않으면 GCU(Gas Combustion Unit)를 사용하여 BOG를 태워야 한다. 따라서, 발라스트 항해 시에는 하이콤으로 엔진에 연료 가스를 공급하다가 하이바로 엔진에 연료 가스를 공급하고, 하이바로 엔진에 연료 가스를 공급하다가 하이콤으로 엔진에 연료 가스를 공급하는 일이 빈번히 발생할 수 있다. 따라서, 특히, 발라스트 항해 시에는 하이콤과 하이바 사이의 전환이 자주 발생한다. However, in the case of a lot of BOGs even during the ballast voyage, it is necessary to use HiComm. If you do not use a hiccom, you must burn the BOG using the Gas Combustion Unit (GCU). Therefore, during the ballast voyage, it is often the case that the hi -comm supplies the fuel gas to the engine, then supplies the fuel gas to the high-bodied engine, and supplies the fuel gas to the high- have. Therefore, especially during the ballast voyage, the switch between HiComm and HiBa frequently occurs.
따라서, 하이콤과 하이바 사이의 전환을 안정적으로 할 수 있는 하이콤과 하이바 사이의 전환 프로세스의 정의가 필요하다. Therefore, it is necessary to define the transition process between HiComm and HiBa that can stabilize the transition between HiCom and HiBa.
본 발명은 하이콤으로부터 엔진에 연료 가스를 공급하던 중 안정적으로 하이바로 엔진에 연료 가스를 공급하는 프로세스를 정의하는 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법을 제공하는 것이다. The present invention provides a mode switching method of a fuel gas supply device for a ship that defines a process for stably supplying fuel gas to a high-speed engine while supplying fuel gas from the hiccom to the engine.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 연료 가스 공급 장치에 있어서, LNG 저장 탱크의 BOG를 압축하여 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 MEGI 엔진으로 공급하는 하이콤; 상기 LNG 저장 탱크의 LNG를 상기 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 MEGI 엔진으로 공급하는 하이바; 상기 하이콤으로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제1 압력을 시퀀스 제어부로 전송하는 제1 압력 센서; 상기 하이바로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제2 압력을 상기 시퀀스 제어부로 전송하는 제2 압력 센서; 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제3 압력을 상기 시퀀스 제어부로 전송하는 제3 압력 센서; 상기 하이콤로부터 상기 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이콤으로부터 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제1 밸브; 상기 하이바로부터 상기 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이바로부터 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제2 밸브; 및 하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환 명령을 입력받으면, 상기 제2 압력이 상기 제3 압력보다 크면 상기 제2 밸브를 개방한 후, 상기 제1 압력이 상기 제3 압력보다 작으면, 상기 제1 밸브를 폐쇄하는 시퀀스 제어부를 포함하는 선박의 연료 가스 공급 장치가 제공된다. In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a fuel gas supply apparatus for a ship, comprising: a fuel tank for supplying fuel to the MEGI engine by compressing the BOG of the LNG storage tank to a temperature and a pressure required by the MEGI engine, ; The LNG storage tank is changed to a temperature and a pressure required by the MEGI engine and supplied to the MEGI engine; A first pressure sensor for measuring the pressure of the fuel gas discharged from the hi-comb and transmitting the measured first pressure to the sequence controller; A second pressure sensor for measuring a pressure of the fuel gas discharged from the high bar and transmitting the measured second pressure to the sequence controller; A third pressure sensor for measuring the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine and transmitting the measured third pressure to the sequence controller; A first valve installed in a fuel gas supply line for supplying a fuel gas from the HiCom to the MEGI engine and controlling a fuel gas supply from the HiComm to the MEGI engine; A second valve installed in the fuel gas supply line for supplying the fuel gas from the high bar to the MEGI engine and controlling the fuel gas supply from the high bar to the MEGI engine; And if the first pressure is smaller than the third pressure after the second valve is opened if the second pressure is greater than the third pressure when the mode switching command from the hi-comb mode to the high-bar mode is input, There is provided a fuel gas supply apparatus for a ship including a sequence control section for closing a first valve.
특히, 상기 시퀀스 제어부는 상기 하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환 명령을 입력받으면 상기 하이콤의 출력 압력 설정치 및 상기 하이바의 출력 압력 설정치를 변경할 수 있다. In particular, the sequence controller may change the output pressure setting value of the Hicomb and the output pressure setting value of the HiBar when the mode switching command from the HiCom mode to the HiBa mode is input.
또한, 상기 변경된 하이바의 출력 압력 설정치는 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력이고, 상기 변경된 하이콤의 출력 압력 설정치는 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력보다 작은 값일 수 있다. Also, the changed output pressure setting value of the high-bar may be a pressure of the fuel gas required by the MEGI engine, and the output pressure setting value of the changed hiccom may be a value smaller than the pressure of the fuel gas required by the MEGI engine.
또한, 상기 시퀀스 제어부는 상기 제2 밸브를 개방한 후, 하이바 센서를 상기 제2 압력 센서에서 상기 제3 압력 센서로 변경하고, 상기 하이바 센서는 상기 하이바의 배출 압력을 조절하는 기준이 되는 센서일 수 있다. In addition, the sequence controller changes the high-bar sensor from the second pressure sensor to the third pressure sensor after opening the second valve, and the high-bar sensor is a sensor that is a reference for adjusting the discharge pressure of the high- .
또한, 상기 시퀀스 제어부는 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상인지 여부를 판단하여, 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상인 경우 상기 제1 밸브를 폐쇄할 수 있다. The sequence control unit may determine whether the fuel gas supply state to the MEGI engine is normal, and may close the first valve when the fuel gas supply state to the MEGI engine is normal.
또한, 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 시퀀스 제어부는 상기 제2 밸브를 개방한 후 상기 제3 압력 센서가 측정한 압력이 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력으로부터 제1 일정한 범위 내에 있고, 상기 온도 센서가 측정한 온도가 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 온도로부터 제2 일정한 범위 내에 있으면, 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상이라고 판단할 수 있다. The sequence controller may further comprise a temperature sensor for measuring the temperature of the fuel gas supplied to the MEGI engine, wherein the sequence controller, after opening the second valve, determines that the pressure measured by the third pressure sensor is lower than the pressure The fuel gas supply state to the MEGI engine is normal if the temperature is within a first constant range from the pressure of the fuel gas and the temperature measured by the temperature sensor is within a second constant range from the temperature of the fuel gas required by the MEGI engine It can be judged.
또한, 상기 시퀀스 제어부는 상기 제1 밸브를 폐쇄한 후, 하이콤 센서를 상기 제3 압력 센서에서 상기 제1 압력 센서로 변경하고, 상기 하이콤 센서는 상기 하이콤의 배출 압력을 조절하는 기준이 되는 센서일 수 있다. In addition, the sequence controller may change the hybcom sensor from the third pressure sensor to the first pressure sensor after closing the first valve, and the hycom sensor may further include a reference for adjusting the discharge pressure of the hicom Lt; / RTI >
또한, 상기 하이콤은 DF 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 DF 엔진으로 공급하고, 상기 하이바는 상기 DF 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 DF 엔진으로 공급할 수 있다. In addition, the HiComm may be supplied with the temperature and pressure required by the DF engine to the DF engine, and the high-bar may be supplied to the DF engine by changing the temperature and the pressure required by the DF engine.
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 장치는 상기 하이콤으로부터 상기 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이콤으로부터 상기 DF 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제10 밸브; 및 상기 하이바로부터 상기 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이바로부터 상기 DF 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제13 밸브를 더 포함할 수 있다. A tenth valve installed in the fuel gas supply line for supplying the fuel gas from the HiComm to the DF engine and controlling the supply of fuel gas from the HiCom to the DF engine; And a thirteenth valve installed in the fuel gas supply line for supplying the fuel gas from the high bar to the DF engine and controlling the supply of the fuel gas from the high bar to the DF engine.
또한, 상기 시퀀스 제어부는 상기 DF 엔진에 대한 모드 전환을 위해 상기 제10 밸브가 개방되어 있고, 상기 제13 밸브가 폐쇄되어 있으면, 상기 제13 밸브를 개방하고 상기 제10 밸브를 폐쇄할 수 있다. The sequence controller may open the thirteenth valve and close the tenth valve when the tenth valve is open for mode switching to the DF engine and the thirteenth valve is closed.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법에 있어서, 하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환 명령을 입력받는 단계; 하이바로부터 배출되는 연료 가스의 압력이 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력보다 크면, 상기 하이바로부터 상기 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치된 제2 밸브를 개방하는 단계; 및 하이콤으로부터 배출되는 연료 가스의 압력이 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력보다 작으면, 상기 하이콤로부터 상기 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치된 제1 밸브를 폐쇄하는 단계를 포함하고, 상기 하이바는 LNG 저장 탱크의 LNG를 상기 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 MEGI 엔진으로 공급하는 장치이고, 상기 하이콤은 상기 LNG 저장 탱크의 BOG를 압축하여 상기 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 MEGI 엔진으로 공급하는 장치인, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of switching a mode of a fuel gas supply apparatus for a ship, the method comprising: receiving a mode switching command from a hi-comb mode to a high-baud mode; Opening a second valve provided in the fuel gas supply line for supplying the fuel gas from the high bar to the MEGI engine if the pressure of the fuel gas discharged from the high bar is larger than the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine; And closing the first valve installed in the fuel gas supply line for supplying the fuel gas from the hi-comb to the MEGI engine when the pressure of the fuel gas discharged from the hicom is smaller than the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine Wherein the HIBAR is a device for supplying the LNG of the LNG storage tank to the MEGI engine at a temperature and a pressure required by the MEGI engine and compressing the BOG of the LNG storage tank, There is provided a mode switching method of a fuel gas supply device for a ship, which is a device for changing the temperature and the pressure required by the engine to the MEGI engine.
특히, 상기 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법은 상기 하이콤의 출력 압력 설정치 및 상기 하이바의 출력 압력 설정치를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다. In particular, the mode switching method of the fuel gas supply device of the ship may further include changing the output pressure setting value of the HiComm and the output pressure setting value of the HiBAR.
또한, 상기 변경된 하이바의 출력 압력 설정치는 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력이고, 상기 변경된 하이콤의 출력 압력 설정치는 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력보다 작은 값일 수 있다. Also, the changed output pressure setting value of the high-bar may be a pressure of the fuel gas required by the MEGI engine, and the output pressure setting value of the changed hiccom may be a value smaller than the pressure of the fuel gas required by the MEGI engine.
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법은 상기 제2 밸브를 개방한 후, 하이바 센서를 상기 하이바로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하는 압력 센서에서 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력을 측정하는 압력 센서로 변경하는 단계를 더 포함하고, 상기 하이바 센서는 상기 하이바의 배출 압력을 조절하는 기준이 되는 센서일 수 있다. Further, the method for switching the mode of the fuel gas supply device of the ship may be such that, after opening the second valve, the high-bar sensor detects the pressure of the fuel gas discharged from the high- And changing the pressure to a pressure sensor for measuring the pressure, wherein the high-bar sensor may be a sensor for adjusting the discharge pressure of the high-bar.
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법은 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 밸브를 폐쇄하는 단계는 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상인 경우 상기 제1 밸브를 폐쇄할 수 있다. The mode switching method of the ship's fuel gas supply system may further include determining whether the fuel gas supply state to the MEGI engine is normal, and the step of closing the first valve may be performed by the MEGI engine. The first valve can be closed if the fuel gas supply state is normal.
또한, 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상인지 여부를 판단하는 단계는 상기 제2 밸브를 개방한 후 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력이 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력으로부터 제1 일정한 범위 내에 있고, 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 온도가 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 온도로부터 제2 일정한 범위 내에 있으면, 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상이라고 판단할 수 있다. Further, the step of determining whether or not the fuel gas supply state to the MEGI engine is normal may include determining that the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine after opening the second valve is lower than the pressure of the fuel gas required by the MEGI engine If the temperature of the fuel gas supplied to the MEGI engine is within a first constant range and the temperature of the fuel gas supplied to the MEGI engine is within a second constant range from the temperature of the fuel gas required by the MEGI engine, .
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법은 상기 제1 밸브를 폐쇄한 후, 하이콤 센서를 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력을 측정하는 압력 센서에서 상기 하이콤으로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하는 압력 센서로 변경하는 단계를 더 포함하고, 상기 하이콤 센서는 상기 하이콤의 배출 압력을 조절하는 기준이 되는 센서일 수 있다.Further, the method for switching the mode of the fuel gas supply device of the ship is a method for switching the mode of the fuel gas supply device of the ship, comprising the steps of: closing the first valve and then detecting the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine from the Hi- And changing the pressure of the gas to a pressure sensor for measuring the pressure of the gas, wherein the Hi-Com sensor may be a sensor for adjusting the discharge pressure of the Hi-Com.
또한, 상기 하이콤은 DF 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 DF 엔진으로 공급하고, 상기 하이바는 상기 DF 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 DF 엔진으로 공급할 수 있다. In addition, the HiComm may be supplied with the temperature and pressure required by the DF engine to the DF engine, and the high-bar may be supplied to the DF engine by changing the temperature and the pressure required by the DF engine.
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 장치는 상기 하이콤으로부터 상기 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이콤으로부터 상기 DF 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제10 밸브; 및 상기 하이바로부터 상기 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이바로부터 상기 DF 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제13 밸브를 포함할 수 있다. A tenth valve installed in the fuel gas supply line for supplying the fuel gas from the HiComm to the DF engine and controlling the supply of fuel gas from the HiCom to the DF engine; And a thirteenth valve installed in the fuel gas supply line for supplying the fuel gas from the high bar to the DF engine and controlling the supply of the fuel gas from the high bar to the DF engine.
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법은 상기 DF 엔진에 대한 모드 전환을 위해, 상기 제10 밸브가 개방되어 있고, 상기 제13 밸브가 폐쇄되어 있으면, 상기 제13 밸브를 개방하고 상기 제10 밸브를 폐쇄하는 단계를 더 포함할 수 있다. The mode switching method of the ship's fuel gas supply system may further include opening the thirteenth valve when the tenth valve is open and the thirteenth valve is closed for mode switching to the DF engine, And closing the tenth valve.
본 발명의 실시예에 따르면, 안정적으로 하이콤으로부터 하이바로 전환할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to stably switch from HiComm to HiBright.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 장치가 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 라인을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 장치가 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 라인을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 선박의 연료 가스 공급 장치가 하이콤 모드에서 하이바 모드로 전환하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 1 is a view showing a line in which a fuel gas supply device of a ship according to an embodiment of the present invention supplies fuel gas to a MEGI engine.
2 is a view showing a line in which a fuel gas supply device for a ship according to an embodiment of the present invention supplies fuel gas to a DF engine.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process in which the fuel gas supply device of a ship changes from a hiccom mode to a high-bar mode 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.
일반적으로, 선박에서 배출되는 폐기가스 중 국제 해사 기구(International Maritime Organization)의 규제를 받고 있는 것은 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)이며, 최근에는 이산화탄소(CO2)의 배출도 규제하려 하고 있다. 특히, 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)의 경우, 1997년 해상오염 방지협약(MARPOL; The Prevention of Marine Pollution from Ships) 의정서를 통하여 제기되고, 8년이라는 긴 시간이 소요된 후 2005년 5월에 발효요건을 만족하여 현재 강제규정으로 이행되고 있다.In general, among the waste gases emitted from vessels, those regulated by the International Maritime Organization are nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), and in recent years they have also been trying to regulate the emission of carbon dioxide (CO 2 ) have. Particularly, in the case of nitrogen oxide (NOx) and sulfur oxides (SOx), it was raised through the Protocol of the Maritime Pollution Prevention Convention (MARPOL) in 1997, In May, the requirements for the fermentation were satisfied and the regulations are being implemented.
따라서, 이러한 규정을 충족시키기 위하여 질소산화물(NOx) 배출량을 저감하기 위한 다양한 방법들이 소개되고 있는데, 이러한 방법 중에서 LNG 운반선과 같은 선박 등의 해양구조물을 위한 DF 엔진 및 MEGI 엔진이 개발되어 사용되고 있다. Accordingly, various methods for reducing nitrogen oxide (NOx) emissions have been introduced to meet these requirements. Of these methods, DF engines and MEGI engines for marine structures such as ships such as LNG carriers have been developed and used.
MEGI 엔진은 추진을 위해 프로펠러에 직결되어 사용될 수도 있으며, 이를 위해 MEGI 엔진은 저속으로 회전하는 2행정 엔진으로 이루어진다. 즉, MEGI 엔진은 저속 2행정 고압 천연가스 분사 엔진이다. The MEGI engine can also be used directly for propelling, for which the MEGI engine consists of a two-stroke engine rotating at low speed. That is, the MEGI engine is a low-speed two-stroke high-pressure natural gas injection engine.
MEGI 엔진은 천연가스를 엔진의 연료로 사용하고, 그 부하에 따라 엔진에 대하여 대략 200 ∼ 400 bara(절대압력) 정도의 고압의 연료 가스 공급 압력이 요구되고, 연료 가스의 온도는 40 ~50 ℃ 정도가 요구된다.The MEGI engine uses natural gas as the fuel of the engine, and depending on the load, a high-pressure fuel gas supply pressure of about 200 to 400 bara (absolute pressure) is required for the engine, and the temperature of the fuel gas is 40 to 50 ° C Is required.
DF 엔진은 가스와 오일을 모두 연료로 사용할 수 있는 엔진이다. DF 엔진은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 5.5 bar 정도의 연료 가스 공급 압력이 요구되고, 연료 가스의 온도는 40 ~50 ℃ 정도가 요구된다.The DF engine is an engine that can use both gas and oil as fuel. The DF engine is composed of four strokes and requires a fuel gas supply pressure of about 5.5 bar, which is relatively low, and the temperature of the fuel gas is required to be about 40 to 50 degrees centigrade.
MEGI 엔진은 추진용 엔진으로 사용될 수 있고, DF 엔진은 발전용 엔진으로 사용될 수 있다. The MEGI engine can be used as a propulsion engine, and the DF engine can be used as a power generation engine.
본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 장치는 하이콤과 하이바를 포함하고, 하이콤 및 하이바는 각각 MEGI 엔진 및 DF 엔진으로 연료 가스를 공급한다. 따라서, 하이콤이 MEGI 엔진에 연료 가스를 공급하는 라인, 하이콤이 DF 엔진에 연료 가스를 공급하는 라인, 하이바가 MEGI 엔진에 연료 가스를 공급하는 라인, 하이바가 DF 엔진에 연료 가스를 공급하는 라인이 각각 마련된다. The ship's fuel gas supply apparatus according to the embodiment of the present invention includes Haixom and Haiba, and Haicom and Haiba supply fuel gas to the MEGI engine and the DF engine, respectively. Therefore, HYCOM is supplying the fuel gas to the MEGI engine, HYCOM is supplying the fuel gas to the DF engine, HYBRA supplies the fuel to the MEGI engine, and HYABAR is supplying the fuel gas to the DF engine Respectively.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 장치가 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 라인을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 장치가 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 라인을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a line for supplying a fuel gas to a MEGI engine according to an embodiment of the present invention. FIG. Fig. 3 is a view showing a line for supplying fuel gas to the fuel cell.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 장치는 LNG 저장탱크(170), 고압압축기(150), 스트리핑(stripping) 펌프(161), 고압펌프(162), 고압증발기(163), 시퀀스 제어부(140), 제1 압력 센서(111), 제2 압력 센서(112), 제3 압력 센서(113), 제4 압력 센서(114), 온도 센서(121), 제1 밸브(131), 제2 밸브(132), 제8 밸브(212), 제10 밸브(214), 제11 밸브(215) 및 제 13 밸브(217)를 포함한다. 1 and 2, a fuel gas supply apparatus for a ship according to an embodiment of the present invention includes an
LNG 저장 탱크(170)는 LNG를 저장하는 탱크이다. 천연 가스의 액화온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, 천연 가스는 온도가 상압에서 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. LNG 저장 탱크(170)가 단열처리가 되어 있더라도 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG는 LNG 저장 탱크(170) 내에서 지속적으로 기화되어 LNG 저장 탱크(170) 내에 증발 가스(BOG, Boil-Off Gas)가 발생하고, LNG 저장 탱크(170) 내부의 압력이 올라갈 수 있다. 따라서, LNG 저장 탱크(170)는 압력 탱크 형태일 수 있다. LNG 저장 탱크(170)가 압력 탱크 형태라고 하더라도 LNG 저장 탱크(170) 내부의 압력이 계속 증가하는 것을 방지하기 위해서는 BOG를 LNG 저장 탱크(170)의 외부로 배출시켜야 한다. The
MEGI 엔진 및 DF 엔진은 연료 가스 또는 디젤을 선택적으로 공급받을 수 있다. 즉, 가스 모드 또는 디젤 모드로 동작할 수 있다. The MEGI engine and the DF engine can be selectively supplied with fuel gas or diesel. That is, it can operate in gas mode or diesel mode.
MEGI 엔진 및 DF 엔진이 가스 모드로 동작하는 경우, BOG를 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어서 MEGI 엔진에 공급하거나 LNG를 가압, 가열하여 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어서 MEGI 엔진에 공급할 수 있다. When the MEGI engine and the DF engine are operated in the gas mode, the BOG is supplied to the MEGI engine at a temperature and pressure required by the MEGI engine, or the LNG is pressurized and heated to bring the MEGI engine to the required temperature and pressure It can be supplied to the MEGI engine.
BOG를 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어서 엔진에 공급하는 장치를 하이콤(HI-COM)이라 하고, LNG를 가압, 가열하여 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어서 엔진에 공급하는 장치를 하이바(HIVAR)라고 한다. 하이콤은 고압압축기(150)를 포함하고, 하이바는 스트리핑(stripping) 펌프(161), 고압펌프(162) 및 고압증발기(163)를 포함할 수 있다. The system that supplies BOG to the engine with the temperature and pressure required by the engine is called HI-COM, and the LNG is pressurized and heated to produce the required temperature and pressure of the engine and supplied to the engine. The device is called HIVAR. The HiComm includes a
즉, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 장치는 하이콤과 하이바를 포함하고, 하이콤이 MEGI 엔진 및 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 모드를 하이콤 모드라고 하고, 하이바가 MEGI 엔진 및 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 모드를 하이바 모드라고 한다. That is, the fuel gas supply device for a ship according to an embodiment of the present invention includes a HiComm and a HiBar, a mode in which HiComm supplies fuel gas to a MEGI engine and a DF engine is called a HiComm mode, And the mode for supplying the fuel gas to the DF engine is referred to as a high-bum mode.
고압압축기(150)는 LNG 저장 탱크(170)와 연료 이송 라인으로 연결되어 있어서, LNG 저장 탱크(170)의 BOG가 연료 이송 라인을 통해 고압압축기(150)로 이송된다. 그러면, 고압 압축기(170)는 BOG를 압축하고, BOG를 압축시키면 BOG의 온도가 올라가므로 냉각시켜서, BOG의 온도와 압력을 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 MEGI 엔진으로 공급하고, BOG의 온도와 압력을 DF 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 DF 엔진으로 공급한다. The
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 고압압축기(150)는 5단 압축기일 수 있고, MEGI 엔진은 고압의 연료 가스를 요구하므로 5단에서 배출된 연료 가스가 MEGI 엔진으로 공급되고, DF 엔진은 비교적 저압의 연료 가스를 요구하므로 3단에서 배출된 연료 가스가 DF 엔진으로 공급될 수 있다. 1 and 2, the high-
스트리핑 펌프(161)는 LNG 저장 탱크(170)에 저장된 LNG를 수 내지 수십 bar 이내로 가압하여 연료 이송 라인으로 이송시킨다. The stripping
고압 펌프(162)는 LNG를 MEGI 엔진이 요구하는 압력, 예를 들어, 200 내지 400 bar까지 가압하고, 고압 증발기(163)는 고압 펌프(162)에 의해 가압된 LNG를 MEGI 엔진이 요구하는 온도가 될 수 있도록 가열한다. 고압 증발기(163)로부터 배출된 연료 가스는 MEGI 엔진으로 공급된다. 그리고, DF 엔진은 5.5 바의 연료 가스를 요구하므로, 고압 증발기(163)로부터 배출된 연료 가스를 감압밸브(220)를 통해 감압시키고, 감압시키는 과정에서 연료 가스의 온도가 떨어지므로 히터(230)를 통해 연료 가스의 온도를 높여서 DF 엔진으로 공급한다. The
제1 압력 센서(111)는 고압압축기(150)로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제1 압력을 시퀀스 제어부(140)로 전송한다. The
제2 압력 센서(112)는 고압증발기(163)로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제2 압력을 시퀀스 제어부(140)로 전송한다. The
제3 압력 센서(113)는 제1 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제3 압력을 시퀀스 제어부(140)로 전송한다. The
제4 압력 센서(114)는 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제4 압력을 시퀀스 제어부(140)로 전송한다. The
온도 센서(121)는 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 온도를 측정한다. The
제1 밸브(131)는 고압 압축기(150)로부터 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 고압 압축기(150)로부터 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어한다.The
제2 밸브(132)는 고압 증발기(163)로부터 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 고압 증발기(163)로부터 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어한다.The
제1 밸브(131) 및 제2 밸브(132)는 교축 밸브로서 감압과 유량을 조절할 수 있다. The first valve (131) and the second valve (132) are throttling valves and can control the pressure reduction and the flow rate.
제3 밸브(133)는 제1 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 라인을 개폐하고, 제4 밸브(134)는 제2 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 라인을 개폐한다. The
제5 밸브(135)는 하이콤의 유량을 바이패스 밸브로서 하이콤의 유량을 제어한다. 제6 밸브(136)는 고압펌프(162)의 최소 유량을 고려하여 하이바의 유량을 제어한다. 즉, 고압펌프(162)는 미리 정해진 최소 유량을 항상 배출해야 하는데, 엔진에서 필요한 유량이 고압펌프(162)의 최소 유량보다 적은 경우 제6 밸브(136)가 열려서 고압펌프(162)에서 배출된 LNG 중 일부가 다시 LNG 저장탱크(170)로 돌아가도록 함으로써 하이바의 배출 유량을 제어한다. The
고압 압축기(150)로부터 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에는 제8 밸브(212), 제9 밸브(213), 제10 밸브(214)가 설치된다. 제8 밸브(212) 및 제10 밸브(214)는 고압 압축기(150)로부터 DF 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하고, 제9 밸브(213)는 고압 압축기(150)로부터 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인의 압력을 조절한다. The
고압 증발기(163)로부터 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에는 제11 밸브(215), 제12 밸브(216), 제13 밸브(217)가 설치된다. 제11 밸브(215) 및 제13 밸브(217)는 고압 증발기(163)로부터 DF 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하고, 제12 밸브(216)는 고압 증발기(163)로부터 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인의 압력을 조절한다. The
제8 밸브(212) 및 제11 밸브(215)는 평소에는 열려 있다가 연료 가스 공급 라인의 유지 보수 시 이용될 수 있다. The
제10 밸브(214) 및 제13 밸브(217)는 교축 밸브로서 감압과 유량을 조절할 수 있다. The tenth valve (214) and the thirteenth valve (217) are throttle valves and can regulate the pressure and the flow rate.
시퀀스 제어부(140)는 하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환 명령을 입력받으면, 하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환을 수행한다. When the
시퀀스 제어부(140)가 연료 가스 공급 장치의 모드를 하이콤 모드에서 하이바 모드로 전환하는 과정은 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 선박의 연료 가스 공급 장치가 하이콤 모드에서 하이바 모드로 전환하는 과정을 나타낸 흐름도이다. The process by which the
시퀀스 제어부(140)는 하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환 명령을 입력받으면(S301), 하이콤 및 하이바의 출력 압력 설정치를 변경한다(S302). 이때, 모드 전환 명령은 작업자가 입력할 수 있고, 하이바의 출력 압력 설정치는 MEGI 엔진의 요구 압력, 예를 들어, 300 바일 수 있고, 하이콤의 출력 압력 설정치는 MEGI 엔진의 요구 압력보다 작은 값일 수 있다. 이는 하이바가 엔진으로 연료 가스를 공급하고 하이콤의 엔진으로의 연료 가스 공급을 중단시키기 위해, 하이바의 출력 압력 설정치는 MEGI 엔진의 요구 압력으로 맞추고, 하이콤의 출력 압력 설정치를 MEGI 엔진의 요구 압력보다 작은 값으로 낮추는 것이다. When the
그리고, 시퀀스 제어부(140)는 제2 압력이 제3 압력 및 제4 압력보다 큰지 여부를 판단한다(S303). 제2 압력이 제3 압력 및 제4 압력보다 크지 않으면 시퀀스 제어부(140)는 MEGI 엔진에 대한 모드 전환을 중지하고(S310), S302 단계에서 변경한 하이콤 및 하이바의 출력 압력 설정치를 변경 전으로 수정한다. Then, the
제2 압력이 제3 압력 및 제4 압력보다 크면 시퀀스 제어부(140)는 제2 밸브(132)를 개방한다. 이때, 시퀀스 제어부(140)는 제2 밸브(132)를 완전히 개방할 수 있다. If the second pressure is greater than the third pressure and the fourth pressure, the
그리고, 시퀀스 제어부(140)는 하이바 센서를 제2 압력 센서(112)에서 제3 압력 센서(113) 및 제4 압력 센서(114)로 변경한다(S305). 하이바 센서는 하이바의 배출 압력을 조절하는 기준이 되는 센서를 의미한다. 즉, 제2 밸브(132)가 폐쇄되어 있을 때는 제2 압력 센서(112)가 측정한 압력 값을 기준으로 하이바의 배출 압력을 조정했으나, 제2 밸브(132)가 개방된 이후에는 하이바가 MEGI 엔진으로 연료가스를 공급하므로 제3 압력 센서(113) 및 제4 압력 센서(114)의 압력 값을 기준으로 하이바의 배출 압력을 조정하기 위해, 하이바 센서를 변경하는 것이다. Then, the
그리고, 시퀀스 제어부(140)는 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상인지 여부를 판단한다(S306). 이때, 시퀀스 제어부(140)는 제3 압력 센서(113)가 측정한 압력, 제4 압력 센서(114)가 측정한 압력 및 온도 센서(121)가 측정한 온도를 이용하여 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상인지 여부를 판단할 수 있다. Then, the
시퀀스 제어부(140)는 제3 압력 센서(113)가 측정한 압력 및 제4 압력 센서(114)가 측정한 압력이 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력으로부터 일정한 범위 내에 있고, 온도 센서(121)가 측정한 온도가 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 온도로부터 일정한 범위 내에 있으면, MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상이라고 판단할 수 있다. 예를 들어, MEGI 엔진이 요구하는 압력이 300 bar 이고 MEGI 엔진이 요구하는 온도가 45 ℃라면, 제3 압력 센서(113)가 측정한 압력 및 제4 압력 센서(114)가 측정한 압력이 290 bar 이상 310 bar 이하이고, 온도 센서(121)가 측정한 온도가 35 ℃ 이상 55 ℃ 이하이면, MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상이라고 판단할 수 있다. The
MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상이 아니면, 시퀀스 제어부(140)는 MEGI 엔진에 대한 모드 전환을 중지하고(S310), MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상이면, 제1 압력이 제3 압력 및 제4 압력보다 작은지 여부를 판단한다(S307). If the fuel gas supply state to the MEGI engine is not normal, the
제1 압력이 제3 압력 및 제4 압력보다 작지 않으면, 미리 설정되어 있는 타이머가 만료될 때까지(S311) S306 단계 및 S307 단계를 반복하고 타이머가 만료되면 MEGI 엔진에 대한 모드 전환을 중지한다(S310).If the first pressure is not less than the third pressure and the fourth pressure, steps S306 and S307 are repeated until the preset timer expires (S311), and the mode switching to the MEGI engine is stopped when the timer expires ( S310).
제1 압력이 제3 압력 및 제4 압력보다 작으면, 시퀀스 제어부(140)는 제1 밸브(131)를 폐쇄한다(S308). If the first pressure is smaller than the third pressure and the fourth pressure, the
그리고, 시퀀스 제어부(140)는 하이콤 센서를 제3 압력 센서(113) 및 제4 압력 센서(114)에서 제1 압력 센서(111)로 변경한다(S309). 하이콤 센서는 하이콤의 배출 압력을 조절하는 기준이 되는 센서를 의미한다. 그리고, 시퀀스 제어부(140)는 MEGI 엔진에 대한 모드 변경 완료 메시지를 작업자에게 디스플레이한다(S312).Then, the
그리고, 시퀀스 제어부(140)는 DF 엔진에 대한 모드 전환을 시작한다(S313). 시퀀스 제어부(140)는 제11 밸브 또는 제13 밸브가 패쇄되어 있고, 제8 밸브 및 제10 밸브가 열려있는지 여부를 판단한다(S314). 이는 DF 엔진이 하이바로부터는 연료 가스를 공급받지 않고, 하이콤으로부터 연료 가스를 공급받고 있는지 여부를 판단하기 위함이다. Then, the
제11 밸브 또는 제13 밸브가 패쇄되어 있지 않거나, 제8 밸브 및 제10 밸브가 열려있지 않으면, DF 엔진에 대한 모드 전환을 하지 않고, DF 엔진에 대한 모드 변경 완료 메시지를 작업자에게 디스플레이한다(S316).If the eleventh valve or the thirteenth valve is not closed or the eighth valve and the tenth valve are not opened, the mode change completion message for the DF engine is displayed to the operator without switching the mode to the DF engine ).
그리고, 제11 밸브 또는 제13 밸브가 패쇄되어 있고, 제8 밸브 및 제10 밸브가 열려있으면, 시퀀스 제어부(140)는 제10 밸브를 폐쇄하고 제13 밸브를 개방하고(S315), DF 엔진에 대한 모드 변경 완료 메시지를 작업자에게 디스플레이한다(S316). When the eleventh valve or the thirteenth valve is closed and the eighth valve and the tenth valve are opened, the
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.
170: LNG 저장탱크
150: 고압압축기
161: 스트리핑(stripping) 펌프
162: 고압펌프
163: 고압증발기
140: 시퀀스 제어부
111: 제1 압력 센서
112: 제2 압력 센서
113: 제3 압력 센서
114: 제4 압력 센서
121: 온도 센서
131: 제1 밸브
132: 제2 밸브170: LNG storage tank
150: High pressure compressor
161: stripping pump
162: High pressure pump
163: High-pressure evaporator
140: Sequence control unit
111: first pressure sensor
112: second pressure sensor
113: third pressure sensor
114: fourth pressure sensor
121: Temperature sensor
131: first valve
132: second valve
Claims (20)
LNG 저장 탱크의 BOG를 압축하여 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 MEGI 엔진으로 공급하는 하이콤;
상기 LNG 저장 탱크의 LNG를 상기 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 MEGI 엔진으로 공급하는 하이바;
상기 하이콤으로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제1 압력을 시퀀스 제어부로 전송하는 제1 압력 센서;
상기 하이바로부터 배출되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제2 압력을 상기 시퀀스 제어부로 전송하는 제2 압력 센서;
상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력을 측정하여 측정된 제3 압력을 상기 시퀀스 제어부로 전송하는 제3 압력 센서;
상기 하이콤로부터 상기 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이콤으로부터 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제1 밸브;
상기 하이바로부터 상기 MEGI 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이바로부터 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제2 밸브; 및
상기 제1 압력, 제2 압력 및 제3 압력 센서의 압력을 전송받아 상기 제1 밸브 및 제2 밸브를 제어하는 시퀀스 제어부;를 포함하고,
상기 시퀀스 제어부는,
하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환 명령을 입력받으면, 상기 제2 압력이 상기 제3 압력보다 크면 상기 제2 밸브를 개방한 후, 상기 제1 압력이 상기 제3 압력보다 작으면, 상기 제1 밸브를 폐쇄하도록 제어하며,
상기 제1 압력 또는 제3 압력을 기준으로 상기 하이콤으로부터의 연료 가스 압력을 조절하고, 상기 제3 압력 또는 제2 압력을 기준으로 상기 하이바로부터의 연료 가스 압력을 조절하여,
상기 MEGI 엔진으로 BOG를 공급하는 하이콤 모드에서 LNG 및 BOG를 동시에 공급하는 과도 구간을 지나 LNG를 공급하는 하이바 모드로 전환하여 연료를 공급하는, 선박의 연료 가스 공급 장치.In a fuel gas supply system for a ship,
Hycom, which compresses the BOG of the LNG storage tank and changes it to the temperature and pressure required by the MEGI engine and supplies it to the MEGI engine;
The LNG storage tank is changed to a temperature and a pressure required by the MEGI engine and supplied to the MEGI engine;
A first pressure sensor for measuring the pressure of the fuel gas discharged from the hi-comb and transmitting the measured first pressure to the sequence controller;
A second pressure sensor for measuring a pressure of the fuel gas discharged from the high bar and transmitting the measured second pressure to the sequence controller;
A third pressure sensor for measuring the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine and transmitting the measured third pressure to the sequence controller;
A first valve installed in a fuel gas supply line for supplying a fuel gas from the HiCom to the MEGI engine and controlling a fuel gas supply from the HiComm to the MEGI engine;
A second valve installed in the fuel gas supply line for supplying the fuel gas from the high bar to the MEGI engine and controlling the fuel gas supply from the high bar to the MEGI engine; And
And a sequence controller for receiving the first pressure, the second pressure, and the pressure of the third pressure sensor and controlling the first valve and the second valve,
Wherein the sequence control unit comprises:
When the first pressure is lower than the third pressure after the second valve is opened if the second pressure is higher than the third pressure when the mode switching command from the hi-comb mode to the high-bar mode is input, 1 valve is closed,
Regulating the fuel gas pressure from the hicom on the basis of the first pressure or the third pressure and regulating the fuel gas pressure from the hibar on the basis of the third pressure or the second pressure,
Wherein the LNG and BOG are simultaneously supplied in a highcomm mode in which BOG is supplied to the MEGI engine.
상기 시퀀스 제어부는 상기 하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환 명령을 입력받으면 상기 하이콤의 출력 압력 설정치 및 상기 하이바의 출력 압력 설정치를 변경하는, 선박의 연료 가스 공급 장치.The method according to claim 1,
Wherein the sequence controller changes an output pressure setting value of the HiCom and an output pressure setting value of the HiBar when receiving a mode switching command from the HiCom mode to the HiBa mode.
상기 변경된 하이바의 출력 압력 설정치는 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력이고, 상기 변경된 하이콤의 출력 압력 설정치는 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력보다 작은 값인, 선박의 연료 가스 공급 장치.The method of claim 2,
Wherein the changed output pressure setting value of the high bar is the pressure of the fuel gas required by the MEGI engine and the changed output pressure setting value of the changed hiccom is a value smaller than the pressure of the fuel gas required by the MEGI engine.
상기 시퀀스 제어부는 상기 제2 밸브를 개방한 후, 하이바 센서를 상기 제2 압력 센서에서 상기 제3 압력 센서로 변경하고,
상기 하이바 센서는 상기 하이바의 배출 압력을 조절하는 기준이 되는 센서인, 선박의 연료 가스 공급 장치.The method according to claim 1,
The sequence controller changes the high-bar sensor from the second pressure sensor to the third pressure sensor after opening the second valve,
Wherein the high-bar sensor is a sensor for adjusting a discharge pressure of the high-bar.
상기 시퀀스 제어부는 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상인지 여부를 판단하여, 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상인 경우 상기 제1 밸브를 폐쇄하는, 선박의 연료 가스 공급 장치.The method according to claim 1,
The sequence controller determines whether the fuel gas supply state to the MEGI engine is normal and closes the first valve when the fuel gas supply state to the MEGI engine is normal.
상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고,
상기 시퀀스 제어부는 상기 제2 밸브를 개방한 후 상기 제3 압력 센서가 측정한 압력이 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력으로부터 제1 일정한 범위 내에 있고, 상기 온도 센서가 측정한 온도가 상기 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 온도로부터 제2 일정한 범위 내에 있으면, 상기 MEGI 엔진으로의 연료 가스 공급 상태가 정상이라고 판단하는, 선박의 연료 가스 공급 장치.The method of claim 5,
Further comprising a temperature sensor for measuring the temperature of the fuel gas supplied to the MEGI engine,
Wherein the sequence controller is configured to determine that the pressure measured by the third pressure sensor after the second valve is opened is within a first constant range from the pressure of the fuel gas required by the MEGI engine, And determines that the fuel gas supply state to the MEGI engine is normal if the temperature of the fuel gas is within a second constant range from the temperature of the fuel gas required by the engine.
상기 시퀀스 제어부는 상기 제1 밸브를 폐쇄한 후, 하이콤 센서를 상기 제3 압력 센서에서 상기 제1 압력 센서로 변경하고,
상기 하이콤 센서는 상기 하이콤의 배출 압력을 조절하는 기준이 되는 센서인, 선박의 연료 가스 공급 장치.The method according to claim 1,
The sequence controller changes the hycom sensor from the third pressure sensor to the first pressure sensor after closing the first valve,
Wherein the hi-comb sensor is a sensor serving as a reference for controlling discharge pressure of the hi-comb.
상기 하이콤은 DF 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 DF 엔진으로 공급하고,
상기 하이바는 상기 DF 엔진이 요구하는 온도와 압력으로 변화시켜서 상기 DF 엔진으로 공급하는, 선박의 연료 가스 공급 장치.The method according to claim 1,
The HiComm is supplied to the DF engine while changing the temperature and pressure required by the DF engine,
Wherein the high bar is supplied to the DF engine while changing the temperature and pressure required by the DF engine.
상기 하이콤으로부터 상기 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이콤으로부터 상기 DF 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제10 밸브;
상기 하이바로부터 상기 DF 엔진으로 연료 가스를 공급하는 연료 가스 공급 라인에 설치되어 상기 하이바로부터 상기 DF 엔진으로의 연료 가스 공급을 제어하는 제13 밸브를 더 포함하는 선박의 연료 가스 공급 장치.The method of claim 8,
A tenth valve installed in a fuel gas supply line for supplying a fuel gas from the HiComm to the DF engine and controlling the supply of fuel gas from the HiComm to the DF engine;
Further comprising a thirteenth valve installed in a fuel gas supply line for supplying fuel gas from the high bar to the DF engine and controlling supply of fuel gas from the high bar to the DF engine.
상기 시퀀스 제어부는 상기 DF 엔진에 대한 모드 전환을 위해 상기 제10 밸브가 개방되어 있고, 상기 제13 밸브가 폐쇄되어 있으면, 상기 제13 밸브를 개방하고 상기 제10 밸브를 폐쇄하는, 선박의 연료 가스 공급 장치.The method of claim 9,
Wherein the sequence controller opens the thirteenth valve and closes the tenth valve when the tenth valve is open for mode switching to the DF engine and the thirteenth valve is closed, Supply device.
하이콤 모드로부터 하이바 모드로의 모드 전환 명령을 입력받는 단계;
하이콤 및 하이바의 출력 압력 설정치를 변경하는 단계;
상기 하이바로부터 배출되는 연료 가스의 압력과 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력을 비교하여 하이바 연료 가스 공급 라인의 개폐를 조절하는 단계; 및
상기 하이콤으로부터 배출되는 연료 가스의 압력과 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력을 비교하여 하이콤 연료 가스 공급 라인의 개폐를 조절하는 단계;를 포함하고,
상기 압력 설정치를 변경하는 단계는,
상기 하이바의 출력 압력 설정치는 상기 MEGI 엔진의 연료 요구 압력까지 높여서 설정하고,
상기 하이콤의 출력 압력 설정치는 상기 MEGI 엔진의 연료 요구 압력보다 낮게 설정하여,
상기 MEGI 엔진으로 연료가스를 하이콤으로 공급하다가 하이콤 및 하이바로 동시 공급하는 구간을 지나 하이바로 공급하도록 전환하는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법. A method of switching a mode of a fuel gas supply system of a ship,
Receiving a mode switching command from the hi-comb mode to the high-baud mode;
Changing the output pressure setpoint of the hi -comb and the high-bar;
Comparing the pressure of the fuel gas discharged from the high bar with the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine to regulate the opening and closing of the high fuel gas supply line; And
And controlling the opening and closing of the hi-comb fuel gas supply line by comparing the pressure of the fuel gas discharged from the hi-comb and the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine,
The step of modifying the pressure set-
The output pressure setting value of the high bar is set to be higher than the fuel demand pressure of the MEGI engine,
The output pressure setting value of the Hicomb is set to be lower than the fuel demand pressure of the MEGI engine,
Wherein the fuel gas is supplied to the MEGI engine as a hiccom, and then supplied to the high-speed and low-high-speed supply section.
상기 하이바 연료 가스 공급 라인의 개폐를 조절하는 단계는,
상기 하이바로부터 배출되는 연료 가스의 압력이 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력보다 높으면 상기 하이바 연료 가스 공급 라인을 개방하는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법.The method of claim 11,
The step of controlling the opening and closing of the high-
Fuel gas supply line is opened when the pressure of the fuel gas discharged from the high-rate valve is higher than the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine.
상기 하이바 연료 가스 공급라인을 개방하면 상기 하이바로부터 배출되는 연료의 압력을 조절하는 기준을 변경하는 단계; 및
상기 하이콤 연료 가스 공급라인을 개방하면 상기 하이콤으부터 배출되는 연료의 압력을 조절하는 기준을 변경하는 단계;를 더 포함하는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법.The method of claim 12,
Changing the criterion for controlling the pressure of the fuel discharged from the high-bar when the high-pressure fuel gas supply line is opened; And
And changing a criterion for controlling the pressure of the fuel discharged from the hi-comb when the hi-comb fuel gas supply line is opened.
상기 하이바로부터 배출되는 연료의 압력을 조절하는 기준을 변경하는 단계는,
상기 하이바 연료 가스 공급 라인이 개방되면,
상기 하이바로부터 배출되는 연료의 압력 측정값으로부터 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료의 압력 측정값으로 변경하는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법.14. The method of claim 13,
Wherein changing the criterion for regulating the pressure of the fuel discharged from the high-
When the hiba fuel gas supply line is opened,
To a fuel pressure measurement value of the fuel supplied to the MEGI engine from a fuel pressure measurement value of the fuel discharged from the high bar.
상기 하이콤 연료 가스 공급 라인의 개폐를 조절하는 단계는,
상기 하이바 연료 가스 공급 라인이 개방될 때,
상기 하이콤으로부터 배출되는 연료 가스의 압력이 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력보다 작으면 상기 하이콤 연료 가스 공급 라인을 폐쇄하는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법.14. The method of claim 13,
The step of regulating the opening and closing of the hi-
When the hiba fuel gas supply line is opened,
And closing the hi-comb fuel gas supply line when the pressure of the fuel gas discharged from the hi-comb is lower than the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine.
상기 하이바 모드가 정상 작동하는지 감지하는 단계;를 더 포함하여,
상기 하이바 모드가 정상 작동하면,
상기 하이콤 연료 가스 공급 라인의 개폐를 조절하는 단계;를 실시하는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법.16. The method of claim 15,
Detecting whether the high-bar mode is operating normally,
If the high-bar mode operates normally,
And controlling the opening and closing of the hi-comb fuel gas supply line.
상기 하이바 모드가 정상 작동하는지 감지하는 단계는,
상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력 내지는 온도를 측정하여 설정 범위값 내에 있을 때 정상 작동하는 것으로 판단하는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법.18. The method of claim 16,
Wherein the step of detecting whether the high-
Measuring the pressure or temperature of the fuel gas supplied to the MEGI engine and judging that the fuel gas operates normally when the pressure or temperature is within the set range value.
상기 MEGI 엔진으로 공급하는 연료 가스 공급 장치의 모드 전환이 완료되면,
DF 엔진으로 공급하는 연료 가스 공급 장치의 모드 전환을 실시하는 단계;를 더 포함하고,
상기 DF 엔진으로 공급하는 연료 가스 공급 장치의 모드 전환을 실시하는 단계는,
상기 하이바로부터 DF 엔진으로 연결되는 연료 공급 라인이 폐쇄되어 있고, 상기 하이콤으로부터 DF 엔진으로 연결되는 연료 공급 라인이 개방되어 있을 때, 상기 하이콤으로부터 DF 엔진으로 연결되는 연료 공급 라인을 폐쇄하고, 상기 하이바로부터 DF 엔진으로 연결되는 연료 공급 라인을 개방하는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법. 14. The method of claim 13,
When the mode switching of the fuel gas supply device supplied to the MEGI engine is completed,
Further comprising the step of performing mode switching of the fuel gas supply device supplied to the DF engine,
Wherein the step of switching the mode of the fuel gas supply device supplied to the DF engine comprises:
The fuel supply line connected to the DF engine is closed and the fuel supply line connected to the DF engine is closed when the fuel supply line connected to the DF engine is open, And opening the fuel supply line connected to the DF engine from the high bar.
상기 MEGI 엔진으로 공급하는 연료 가스 공급 장치의 모드 전환이 완료되는 것은,
1) 상기 MEGI 엔진으로의 하이바 연료 가스 공급 라인은 개방되고 상기 하이콤 연료 가스 공급 라인은 폐쇄된 것,
2) 상기 하이바부터 배출되는 연료 가스의 압력이 상기 MEGI 엔진으로 공급되는 연료 가스의 압력보다 작을 때 상기 MEGI 엔진으로의 모드 전환을 중단하는 것 및
3) 상기 MEGI 엔진으로의 하이바 연료 가스 공급 라인이 개방된 후에도 상기 하이바 모드가 정상 작동 하지 않아 상기 MEGI 엔진으로의 모드 전환을 중단하는 것 중 어느 하나 이상의 경우를 포함하는, 선박의 연료 가스 공급 장치의 모드 전환 방법.19. The method of claim 18,
The completion of mode switching of the fuel gas supply device to be supplied to the MEGI engine is completed,
1) the hiba fuel gas supply line to the MEGI engine is open and the hi-comb fuel gas supply line is closed,
2) stopping the mode switching to the MEGI engine when the pressure of the fuel gas discharged from the high bar is less than the pressure of the fuel gas supplied to the MEGI engine; and
3) stopping the mode switching to the MEGI engine because the high-bar mode does not operate normally even after the high-fuel gas supply line to the MEGI engine is opened; .
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