KR101739983B1 - Control system on combustion amount of boil-off gas and control method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연소공간을 가지며, 증발가스와 공기를 공급받아 증발가스를 연소공간에서 연소시키는 가스연소유닛, 액화천연가스 저장탱크로부터 발생되어 유입되는 증발가스를 상기 가스연소유닛에 공급하는 가스블로워, 상기 가스연소유닛에 공기를 공급하는 에어블로워 및 상기 가스블로워가 증발가스를 공급하는 속도를 제어하는 제어부를 포함함으로써, 상기 가스연소유닛에 공급되어 연소되는 증발가스의 양을 제어하는, 증발가스의 연소량 제어 시스템으로서, 본 발명에 의하면, 증발가스를 필요 이상으로 연소 처리하지 않도록 함으로써, 증발가스 수요처의 사용 및 에너지 절약을 고려할 수 있게 된다.A gas blowing unit having a combustion space and supplied with an evaporation gas and air to burn an evaporation gas in a combustion space; a gas blower for supplying an evaporation gas generated from the liquefied natural gas storage tank to the gas combustion unit; An air blower for supplying air to the gas combustion unit and a control unit for controlling a speed at which the gas blower supplies the evaporation gas to control the amount of the evaporation gas supplied to and burned in the gas combustion unit As a combustion amount control system, according to the present invention, it is possible to consider the use of the evaporative gas consumer and the energy saving by preventing the evaporative gas from being burned more than necessary.

Description

증발가스의 연소량 제어 시스템 및 증발가스의 연소량 제어 방법{CONTROL SYSTEM ON COMBUSTION AMOUNT OF BOIL-OFF GAS AND CONTROL METHOD OF THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a control system for controlling the amount of combustion of an evaporation gas and a method for controlling the amount of combustion of the evaporation gas.

본 발명은 증발가스 연소량을 제어하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 액화천연가스가 증발되어 발생되는 증발가스를 가스연소유닛에서 연소시키는 양을 능동적으로 제어하기 위한 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system and method for controlling the amount of evaporated gas combustion, and more particularly, to a system and a control method thereof for actively controlling the amount of combustion gas generated in a gas combustion unit.

액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG'라 함)는 연소 시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로서, 그 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있다. 일반적으로 액화가스는 생산지에서 극저온으로 액화된 후 수송선에 의해 목적지까지 이송되는데, 가스를 극저온으로 액화시킨 액화천연가스는 기체 상태로 존재할 때에 비해 그 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송을 용이하게 하는 장점이 있다. Liquefied natural gas (LNG) is an eco-friendly fuel with low emissions of air pollutants during combustion, and its consumption is rapidly increasing worldwide. Generally, the liquefied gas is liquefied at the cryogenic temperature from the production site and then transported to the destination by the transport line. Since the volume of the liquefied natural gas, which is liquefied at a cryogenic temperature, is much smaller than when it is in the gaseous state, .

특히, 액화천연가스(LNG)는 상압 -163℃의 극저온에서 액화되는데, 따라서 LNG는 그 온도가 상압 -163℃보다 약간만 높아도 증발되기 쉽다. 이에 따라 LNG 저장탱크의 경우 단열처리가 되어 있지만, 외부의 열이 지속적으로 전달되어 수송과정에서 LNG 저장탱크 내부에 저장된 LNG는 지속적으로 자연 기화되면서 저장탱크 내부에는 증발가스(Boil-Off Gas, 이하 'BOG'라 함)가 발생하게 된다. 이는 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas, 이하 'LPG'라 함), 액화에탄가스(Liquefied Ethane Gas, 이하 'LEG'라 함)등 다른 액화가스의 경우에도 해당된다.In particular, liquefied natural gas (LNG) is liquefied at a cryogenic temperature of -163 ° C at normal pressure, so that LNG is liable to evaporate even if its temperature is slightly higher than the normal pressure of -163 ° C. Therefore, although the LNG storage tank is adiabatically treated, the external heat is continuously transmitted. During the transportation, the LNG stored in the LNG storage tank is constantly natural vaporized and the boil-off gas &Quot; BOG "). This also applies to other liquefied gases such as Liquefied Petroleum Gas (hereinafter referred to as "LPG") and Liquefied Ethane Gas (hereinafter referred to as "LEG").

액화가스 저장탱크에 증발가스(BOG)가 축적되면, 저장탱크 내의 압력이 과도하게 상승하게 되므로, 안전상의 문제는 물론 증발가스 발생으로 인한 비용 손실이 발생하게 되므로, 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 사용되고 있다. When the evaporation gas (BOG) is accumulated in the liquefied gas storage tank, the pressure in the storage tank rises excessively, so that not only a safety problem but also a cost loss due to the generation of evaporated gas occurs. Therefore, various methods Has been used.

즉, 증발가스를 엔진, 발전기 등의 가스 수요처에 공급하여 연료로서 사용하거나, 저장하거나, 또는 연소시켜 배출시키는(Combustion & Vent) 등으로 처리하는 것이 그것이다.That is, the evaporative gas is supplied to a gas consumer such as an engine or a generator, and is used as a fuel, stored, or combusted and discharged (Combustion & Vent).

그러므로, 기존에 액화천연가스를 저장 및 운반하는 선박에는 액화천연가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 연소시키기 위한 가스연소유닛(GCU, Gas Combustion Unit)을 포함하는 증발가스 처리시스템이 필수적으로 구비된다.Therefore, a vessel that conventionally stores and transports liquefied natural gas is essentially provided with an evaporative gas treatment system including a gas combustion unit (GCU) for burning the evaporative gas generated in the liquefied natural gas storage tank .

가스연소유닛(GCC)은 가스블로워(Gas Blower)를 통해 증발가스를 공급받고 에어블로워(Air Blower)를 통해 공기를 공급 받아, 연소실에서 증발가스가 연소되게 하여 연소된 증발가스를 외부로 배출시키는 구성을 가지고, 연소 후의 연소가스를 포함하는 찌꺼기는 해수 등을 이용하여 스크러빙(scrubbing)하여 배출시킨다.
The gas combustion unit GCC is supplied with the evaporation gas through the gas blower and receives the air through the air blower so that the evaporation gas is burnt in the combustion chamber to discharge the burnt gas to the outside And the residue containing the combustion gas after combustion is scrubbed and discharged using seawater or the like.

이러한 기존의 가스연소유닛(GCU)의 제어는, 제어부(IAS, Integral Automation System)의 ON/OFF 신호에 의해서 이루어지고, 연소시키는 가스량은 가스연소유닛에서 스크러빙(Scrubbing) 후 배출되는 연소가스의 O2 함량에 따라서 제어부가 가스블로워 및 에어블로워를 제어하여 가스연소유닛에 투입되는 증발가스의 양과 연소를 위한 공기의 양을 조절함으로써 제어하였다.The control of the conventional gas combustion unit GCU is performed by an ON / OFF signal of a control unit (IAS, Integral Automation System), and the amount of gas to be combusted is controlled by the O 2 , the control unit controls the gas blower and the air blower so as to control the amount of the evaporative gas fed into the gas combustion unit and the amount of air for combustion.

즉, 스크러빙 후 배출되는 연소가스의 O2 함량은 제어부에 수신되고, 가스블로워와 에어블로워는 이 값을 수신함으로써, 그에 따라 정해진 기준값에 해당하는 O2 함량보다 많고 적음에 따라 가스블로워와 에어블로워에서 증발가스 및 공기를 공급하는 양을 늘리거나 줄임으로써 증발가스를 연소시키는 양을 제어하는 것이다.
That is, received at the O 2 content of the control of combustion gas discharged after scrubbing, the gas blower and the air blower by receiving this value, the gas blower in accordance with a lot less than the O 2 content corresponding to the reference value decided accordingly and the air blower To control the amount by which the evaporation gas is combusted by increasing or decreasing the amount of evaporation gas and air supplied thereto.

그러나, 이와 같은 증발가스 및 공기의 공급량 제어는 여러 상황을 고려하지 못하는 제한적인 제어만 가능한데, 그것은 제어부는 연소가스로부터 측정된 O2값을 정해진 기준값과 비교하여 증발가스 및 공기의 공급되는 속도를 제어하는 것에 불과하고, OFF 신호를 발생시키지 않는 한 그 처리용량에 따라 증발가스가 소진될 때까지 계속적으로 동작하기 때문이다.However, such control of the supply of evaporated gas and air is only possible with limited control that does not take into account various situations, in which the control unit compares the measured O 2 value from the combustion gas with a predetermined reference value, And it continues to operate until the evaporation gas is exhausted according to the processing capacity unless the OFF signal is generated.

그래서, 필요 이상으로 증발가스를 소모시키게 되는 경우가 발생하게 되고, 증발가스의 연료 또는 다른 수요처에서의 사용이 제한될 수밖에 없고, 결국 에너지를 낭비하게 되는 측면이 있었다.Therefore, there is a case that the evaporation gas is consumed more than necessary, and the use of the evaporation gas in the fuel or the other consuming places is limited, and eventually the energy is wasted.

1. 한국공개특허공보 제10-2014-0052815호1. Korean Patent Publication No. 10-2014-0052815

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 가스연소유닛에서 증발가스를 필요 이상으로 처리하지 않도록 함으로써, 증발가스 수요처의 사용 및 에너지 절약을 고려하여 증발가스의 연소량을 능동적으로 제어할 수 있는 증발가스의 연소량 제어 시스템 및 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to prevent evaporation gas from being excessively treated in a gas combustion unit, to actively control the amount of combustion of the evaporation gas And an object of the present invention is to provide a control system and method for controlling the amount of combustion of a vaporized gas.

본 발명의 일 실시형태에 따른 증발가스의 연소량 제어 시스템은, 연소공간을 가지며, 증발가스와 공기를 공급받아 증발가스를 연소공간에서 연소시키는 가스연소유닛, 액화천연가스 저장탱크로부터 발생되어 유입되는 증발가스를 상기 가스연소유닛에 공급하는 가스블로워, 상기 가스연소유닛에 공기를 공급하는 에어블로워 및 상기 가스블로워가 증발가스를 공급하는 속도를 제어하는 제어부를 포함함으로써, 상기 가스연소유닛에 공급되어 연소되는 증발가스의 양을 제어한다.A system for controlling the amount of combustion of an evaporative gas according to an embodiment of the present invention includes a gas combustion unit having a combustion space and supplied with an evaporative gas and air to burn an evaporative gas in a combustion space, A gas blower for supplying an evaporation gas to the gas combustion unit, an air blower for supplying air to the gas combustion unit, and a control unit for controlling a speed at which the gas blower supplies the evaporation gas, And controls the amount of evaporated gas to be burned.

상기 제어부는, 상기 액화천연가스 저장탱크의 가스 압력에 따라 상기 가스블로워를 제어하는 것을 특징으로 한다.And the control unit controls the gas blower according to the gas pressure of the liquefied natural gas storage tank.

또한, 상기 제어부는, 상기 증발가스를 공급받아 사용하는 선박 내 기관의 사용량을 고려하여 상기 가스블로워를 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, the control unit controls the gas blower in consideration of an amount of use of the engine in the ship which is supplied with the evaporative gas.

추가적으로, 상기 제어부는, 상기 가스연소유닛에서 연소된 연소가스의 산소 함량을 수신 받아, 수신된 산소 함량과 기설정된 산소 함량의 기준값을 비교하여, 수신된 산소 함량에 따라 상기 가스블로워를 제어할 수 있다.In addition, the control unit may receive the oxygen content of the combustion gas burned in the gas combustion unit, compare the received oxygen content with a reference value of a predetermined oxygen content, and control the gas blower according to the received oxygen content have.

이 때, 상기 제어부는, 상기 기설정된 산소 함량의 기준값을 수정한 수정 기준값과 상기 수신된 산소 함량을 비교하여, 수신된 산소 함량에 따라 상기 가스블로워를 제어하는 것을 특징으로 한다.At this time, the control unit compares the corrected reference value corrected with the reference value of the preset oxygen content and the received oxygen content, and controls the gas blower according to the received oxygen content.

여기서, 상기 수신된 산소 함량이 상기 수정 기준값보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 가스블로워가 증발가스를 공급하는 속도를 증가시키도록 제어하고, 상기 가스블로워의 가동 부하가 최대치인 경우, 상기 제어부는 상기 에어블로워가 공기를 공급하는 속도를 감소시키도록 제어하는 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.If the received oxygen content is greater than the correction reference value, the control unit controls the gas blower to increase the speed at which the gas blower supplies the evaporative gas, and when the movable load of the gas blower is at its maximum value, And controls the air blower to reduce the speed at which air is supplied.

또는, 상기 수신된 산소 함량이 상기 수정 기준값보다 작은 경우, 상기 제어부는 상기 에어블로워가 공기를 공급하는 속도를 증가시키도록 제어하고, 상기 에어블로워의 가동 부하가 최대치인 경우, 상기 제어부는 상기 가스블로워가 증발가스를 공급하는 속도를 감소시키도록 제어하는 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.
Alternatively, when the received oxygen content is smaller than the correction reference value, the control unit controls the air blower to increase the speed at which the air is supplied, and when the movable load of the air blower is at its maximum value, And controls the blower to reduce the rate at which the evaporation gas is supplied.

본 발명의 다른 실시형태에 따른 액화천연가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 가스블로워로 공급하는 단계 및 상기 가스블로워로부터 가스연소유닛으로 증발가스를 공급하는 속도를 제어하는 단계를 포함하여, 상기 가스블로워에 의해 공급되는 증발가스가 에어블로워를 통해 상기 가스연소유닛으로 공급되는 공기에 의해 상기 가스연소유닛에서 연소되는 증발가스의 양을 제어한다.Controlling the rate of supplying the vaporized gas generated in the liquefied natural gas storage tank according to another embodiment of the present invention to the gas blower and supplying the vaporized gas from the gas blower to the gas combustion unit, The evaporation gas supplied by the blower controls the amount of the evaporation gas burned in the gas combustion unit by the air supplied to the gas combustion unit through the air blower.

상기 증발가스를 공급하는 속도를 제어하는 단계는, 상기 액화천연가스 저장탱크의 가스 압력에 따라 상기 가스블로워를 제어하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of controlling the rate of supplying the evaporating gas is characterized by controlling the gas blower in accordance with the gas pressure of the liquefied natural gas storage tank.

그리고, 상기 증발가스를 공급하는 속도를 제어하는 단계는, 상기 증발가스를 공급받아 사용하는 선박 내 기관의 사용량을 고려하여 상기 가스블로워를 제어하는 것을 특징으로 한다.The step of controlling the speed of supplying the evaporative gas is characterized in that the gas blower is controlled in consideration of the amount of use of the engine in the ship supplied with the evaporative gas.

이 때, 상기 증발가스를 공급하는 속도를 제어하는 단계는, 상기 가스연소유닛에서 연소된 연소가스의 산소 함량을 수신하는 단계, 상기 수신된 산소 함량과 기설정된 산소 함량의 기준값을 비교하는 단계 및 상기 수신된 산소 함량의 상기 기준값과의 비교에 의해, 상기 가스블로워를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of controlling the rate of supplying the evaporating gas includes the steps of receiving an oxygen content of the combustion gas burned in the gas combustion unit, comparing the received oxygen content with a reference value of a predetermined oxygen content, And controlling the gas blower by comparing the received oxygen content with the reference value.

또한, 상기 기설정된 산소 함량의 기준값을 수정하는 단계, 상기 수정된 기준값과 상기 수신된 산소 함량을 비교하는 단계 및 상기 수신된 산소 함량의 상기 수정된 기준값과의 비교에 의해, 상기 가스블로워를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.It is also possible to modify the reference value of the predetermined oxygen content, compare the corrected reference value with the received oxygen content, and compare the corrected oxygen content with the modified reference value to control the gas blower The method comprising the steps of:

여기서, 상기 수정된 기준값과 상기 수신된 산소 함량을 비교하는 단계에 의해 상기 수신된 산소 함량이 상기 수정된 기준값보다 크다고 판명된 경우, 상기 가스블로워를 제어하는 단계는, 상기 가스블로워가 증발가스를 공급하는 속도를 증가시키도록 제어하고, 상기 가스블로워의 가동 부하를 판단하는 단계 및 상기 가스블로워의 가동 부하가 최대치인 경우, 상기 에어블로워가 공기를 공급하는 속도를 감소시키도록 상기 에어블로워를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.Wherein if the received oxygen content is found to be greater than the modified reference value by comparing the modified reference value and the received oxygen content, then the step of controlling the gas blower comprises: And controlling the air blower to reduce the speed at which the air blower supplies air when the movable load of the gas blower is at its maximum, The method comprising the steps of:

또는, 상기 수정된 기준값과 상기 수신된 산소 함량을 비교하는 단계에 의해 상기 수신된 산소 함량이 상기 수정된 기준값보다 작다고 판명된 경우, 상기 에어블로워가 공기를 공급하는 속도를 증가시키도록 상기 에어블로워를 제어하고, 상기 에어블로워의 가동 부하를 판단하는 단계를 더 포함하여, 상기 에어블로워의 가동 부하가 최대치인 경우, 상기 가스블로워를 제어하는 단계는, 상기 가스블로워가 공기를 공급하는 속도를 감소시키도록 제어하는 것을 보다 구체적인 특징으로 한다.Or if the received oxygen content is found to be less than the modified reference value by comparing the modified reference value and the received oxygen content, the air blower may be configured to increase the rate at which the air blower supplies air, Wherein the step of controlling the gas blower further comprises the step of controlling the flow rate of the air blown by the gas blower when the operating load of the air blower is at a maximum, To be controlled by the control unit.

본 발명의 증발가스의 연소량 제어 시스템 및 제어 방법에 의하면, 가스블로워와 에어블로워에서 공급하는 증발가스 및 공기의 양을 능동적으로 제어함으로써, 가스연소유닛에서 증발가스를 처리하는 양을 능동적으로 제어할 수 있다.According to the combustion gas amount control system and control method of the present invention, by actively controlling the amount of the evaporative gas and the air supplied from the gas blower and the air blower, the amount of processing the evaporative gas in the gas combustion unit can be actively controlled .

그리고, 가스연소유닛에서 연소시키는 증발가스의 양을 능동적으로 조절함으로써, 증발가스의 발생 상황에 맞게 적절하게 증발가스를 운영할 수 있게 된다.In addition, by actively controlling the amount of the evaporation gas to be combusted in the gas combustion unit, the evaporation gas can be appropriately operated in accordance with the generation situation of the evaporation gas.

또한, 증발가스를 필요 이상으로 연소시켜 버리지 않음으로써, 다른 증발가스 소모처의 사용을 충분히 보장할 수 있어 경제적이며 효율적이다.Further, since the evaporation gas is not burned more than necessary, the use of other evaporation gas consumption sources can be sufficiently ensured, which is economical and efficient.

도 1은 본 발명에 따른 증발가스의 연소량 제어 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a system for controlling the amount of combustion of evaporative gas according to the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 증발가스의 연소량 제어 시스템을 개략적으로 도시한 것으로서, 이하 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 증발가스의 연소량 제어 시스템을 설명하기로 한다.FIG. 1 is a schematic view of a combustion amount control system for a vaporized gas according to the present invention. Referring to FIG. 1, a system for controlling a combustion amount of a vaporized gas according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 증발가스의 연소량 제어 시스템은, 가스연소유닛(GCU, Gas Combustion Unit)(10), 가스블로워(Gas Blower)(20), 에어블로워(Air Blower)(30) 및 제어부(40)를 포함하여, 액화천연가스 저장탱크로부터 발생된 증발가스(BOG, Boil-Off Gas)를 가스블로워(20)가 가스연소유닛(10)으로 공급하고, 에어블로워(3)는 연소를 위한 공기를 가스연소유닛(10)에 공급하며, 공급하는 증발가스의 공급속도와 공기의 공급속도를 제어부(IAS, Integrated Automation System)(40)에서 제어함으로써, 가스연소유닛(10)에서 연소시키는 증발가스의 양을 제어하기 위한 시스템으로서, 본 발명에 따른 증발가스의 연소량 제어 시스템은, 증발가스의 연소를 요하는, 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas)를 저장 및 운송하는 FLNG, LNGC, FSRU, RV 등을 포함하는 LNG 운용 선박에서 모두 적용될 수 있는 시스템이다.The system for controlling the amount of combustion of evaporative gas according to the present invention includes a gas combustion unit (GCU) 10, a gas blower 20, an air blower 30, (BOG) generated from a liquefied natural gas storage tank is supplied to the gas combustion unit 10 by the gas blower 20, and the air blower 3 supplies air for combustion (IAS) 40 to control the supply rate of the supplied evaporating gas and the supply rate of the air to the gas combustion unit 10 so that the amount of the evaporation gas burned in the gas combustion unit 10 The system for controlling the amount of combustion of the evaporative gas according to the present invention is a system for controlling the amount of FLNG, LNGC, FSRU, RV (LNG), which stores and transports Liquefied Natural Gas (LNG) Which is applicable to all LNG carriers .

가스연소유닛(GCU, Gas Combustion Unit)(10)은 에어블로워(30)로부터 공기를 공급받고, 가스블로워(20)로부터 압축된 증발가스를 공급받아 연소공간 내에서 연소반응을 하게 한다. 그리고, 스크러빙(Scrubbing)을 위한 공간이 구비되어, 공급받는 해수에 의해 연소반응 후에 발생하는 연소가스를 냉각하고, 연소가스에 포함된 수용성 가스 및 연소 찌꺼기를 스크러빙하여 제거시킨다.A gas combustion unit (GCU) 10 receives air from the air blower 30 and supplies the compressed evaporative gas from the gas blower 20 to cause a combustion reaction in the combustion space. A space for scrubbing is provided to cool the combustion gas generated after the combustion reaction by the supplied seawater to scrub and remove the water-soluble gas and the combustion residue contained in the combustion gas.

이러한 가스연소유닛은, 오일이나 액화천연가스를 연소하여 연소 과정에서 불활성 가스를 생성시켜 액화천연가스 저장탱크로 퍼징(Purging)을 위해 공급하는 불활성가스 생성기(IGG, Inert Gas Generator)로서의 역할을 함께 수행하는 통합 IGG/GCU(Combined Inert Gas Generator/Gas Combustion Unit)일 수 있다.
Such a gas combustion unit serves as an inert gas generator (IGG) for generating an inert gas in the combustion process by burning oil or liquefied natural gas to supply it to the liquefied natural gas storage tank for purging Or an integrated IGG / GCU (Combined Inert Gas Generator / Gas Combustion Unit).

본 발명에 따른 증발가스의 연소량 제어 시스템은 가스연소유닛(10)에서 연소시키는 증발가스의 양을 제어하기 위해서, 가스블로워(20) 또는 에어블로워(30)의 증발가스 또는 공기의 공급 속도를 제어한다.The system for controlling the combustion amount of the evaporative gas according to the present invention controls the supply rate of the evaporative gas or air of the gas blower 20 or the air blower 30 in order to control the amount of the evaporative gas to be combusted in the gas- do.

가스블로워(20) 및 에어블로워(30)가 가동 후 시간당 일정한 양을 공급하는 것이 아니라, 공급되는 속도를 가감할 수 있게 제어함으로써, 증발가스의 연소를 빠르게 또는 느리게 진행시킬 수 있게 하고, 정해진 시간 내에서 증발가스 및 공기의 공급량을 조절할 수 있게 하는 것이다.The gas blower 20 and the air blower 30 are controlled not to supply a predetermined amount per hour after the operation but to control the supply speed so as to be able to advance the combustion of the evaporation gas quickly or slowly, So that the supply of evaporative gas and air can be controlled.

이와 같은 증발가스 또는 공기의 공급 속도의 제어는 액화천연가스 저장탱크 내의 가스 압력에 따라 설정될 수 있다.Such control of the supply rate of the evaporative gas or air can be set according to the gas pressure in the liquefied natural gas storage tank.

즉, 액화천연가스 저장탱크 내의 가스 압력이 임계치 이상 고압인 경우에는, 증발가스의 공급속도를 높여 연소되는 증발가스의 양을 증가시키는 등으로 제어를 수행할 수 있다.That is, when the gas pressure in the liquefied natural gas storage tank is higher than the threshold value, the control can be performed by increasing the supply rate of the evaporated gas and increasing the amount of the evaporated gas to be burned.

또한, 증발가스 또는 공기의 공급 속도의 제어는 증발가스를 공급받아 사용하는 선박 내 기관의 사용량을 고려하여 설정될 수 있다.In addition, the control of the supply rate of the evaporative gas or the air can be set in consideration of the amount of use of the engine in the ship which is supplied with the evaporative gas.

액화천연가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스는 다양한 형태로 처리가 된다.The evaporative gas generated in the liquefied natural gas storage tank is treated in various forms.

본 발명의 가스연소유닛 또한 그러한 한 형태로서, 본 발명과 같이 증발가스를 연소시켜 배출시킬 수도 있고, 이를 선박의 추진이나 발전을 위한 연료로서 공급할 수도 있으며, 냉열원으로도 사용될 수도 있다.The gas combustion unit of the present invention may also be used as the fuel for propulsion or power generation of a ship, or as a source of cold energy.

즉, 증발가스를 공급받아 사용하는 선박 내 기관의 사용량을 고려하는 것은, 증발가스의 사용 내지 처리에 대해 설정된 우선 순위에 따르는 것이다.That is, considering the usage amount of the engine in the ship which uses and supplies the evaporated gas is in accordance with the priority set for the use or processing of the evaporated gas.

증발가스의 발생량에 따라 선박 내의 특정한 기관으로의 공급량이 정해진다면, 정해진 공급량에 미치지 못하는 경우에는 연소시키는 증발가스의 양을 줄일 수 있도록 제어하고, 그 양을 이미 초과한 상태라면, 연소시키는 증발가스의 양을 늘릴 수 있도록 증발가스 및 공기의 공급 속도를 제어할 수 있는 것이다.If the supply amount to the specific engine in the ship is determined according to the generation amount of the evaporation gas, the amount of the evaporation gas to be combusted is controlled so as to be less than the predetermined supply amount. If the amount is already exceeded, The supply rate of the evaporation gas and the air can be controlled so as to increase the amount of the gas.

이러한 제어부의 제어는 상술한 바와 같이 미리 설정이 가능하고, 선박의 운영 상황 등에 따라 변경하거나, 이를 감안하여 그 양을 조정하게 할 수 있는 것이다.The control of the control unit can be set in advance as described above, and can be changed according to the operation status of the ship or the like, and the amount thereof can be adjusted in consideration of this.

그에 따라, 정해지는 가스블로워 및 에어블로워의 공급량을 만족시킬 수 잇도록 증발가스 및 공기가 공급되는 속도를 설정함으로써 달성된다.
This is achieved by setting the rate at which the evaporative gas and the air are supplied so as to satisfy the gas blower and the supply amount of the air blower to be determined.

제어부(40)의 이 같은 제어는 가스연소유닛(10)에 의해 연소된 연소가스를 계측하여 연소가스에 포함된 산소(O2)의 함량에 따라 결정된다.This control of the control unit 40 is determined according to the content of oxygen (O 2 ) contained in the combustion gas by measuring the combustion gas burned by the gas combustion unit 10.

증발가스가 공기에 의해 가스연소유닛(10)의 연소공간에서 연소된 후, 스크러빙 과정을 거친 후 외부로 배출시키는 경로 상에서 증발가스를 분기시켜 이의 산소 함량을 계측하고, 계측된 값이 제어부(40)에 전송되도록 한다.The evaporation gas is burned in the combustion space of the gas combustion unit 10 by the air, and then the scrubbing process is performed, and then the evaporation gas is branched on the path for discharging the gas to the outside, and the oxygen content thereof is measured. .

제어부(40)는 연소가스에 포함된 산소(O2)의 함량에 대한 기준값을 저장하고 있고, 이렇게 제어부(40)에 기설정된 산소 함량의 기준값과 연소가스에 포함된 산소 함량을 비교함으로써, 연소가스에 포함된 산소 함량이 기준값을 초과하는지 미치지 못하는지에 따라 가스블로워(20) 또는 에어블로워(30)를 제어하여 연소량을 조절하게 된다.The controller 40 stores a reference value for the content of oxygen (O 2 ) contained in the combustion gas. By comparing the reference value of the oxygen content preset in the controller 40 with the oxygen content contained in the combustion gas, The amount of combustion is controlled by controlling the gas blower 20 or the air blower 30 depending on whether or not the oxygen content contained in the gas exceeds or exceeds the reference value.

여기서, 앞서 설명한 액화천연가스 저장탱크의 가스 압력이나 선박 내 기관의 증발가스 사용량에 따라서 제어부(40)는 위의 산소 함량의 기준값을 수정할 수 있다.Here, the control unit 40 can modify the reference value of the oxygen content in accordance with the gas pressure of the liquefied natural gas storage tank or the evaporation gas consumption amount of the engine in the ship as described above.

즉, 액화천연가스 저장탱크의 가스 압력이 임계치 이상인지에 따라 임계치 이상이면 증발가스 연소량을 증가시킬 필요가 있다고 판단하거나, 선박 내 다른 기관의 증발가스 사용량을 수신받아 수신된 양이 기설정된 양에 미치지 못하는 경우에는 증발가스 연소량을 계속해서 증가시킬 필요가 있다고 판단하는 등의 것이다.That is, if the gas pressure of the liquefied natural gas storage tank is higher than the threshold value, it is judged that it is necessary to increase the evaporation gas combustion amount if the gas pressure is above the threshold value, It is necessary to continuously increase the amount of evaporative gas combustion.

이 같은 판단에 따라 증발가스 연소량의 수정이 필요한 경우에, 제어부(40)는 기설정된 산소 함량의 기준값에 대신하여 그보다 크거나 작은 수정된 기준값을 설정하게 되고, 수정된 기준값을 연소가스에 포함된 산소 함량과 비교를 수행한다.When it is necessary to modify the evaporation gas combustion amount in accordance with this determination, the control unit 40 sets a corrected reference value that is larger or smaller than the reference value of the predetermined oxygen content, Perform a comparison with the oxygen content.

즉, 제어부(40)의 판단에 따라 증발가스의 연소를 늘릴 필요가 있는 상황에서 수신된 연소가스의 산소함량이 기설정된 기준값보다 큰 경우에는, 제어부(40)는 기준값을 수정하지 않는다.That is, when the oxygen content of the combustion gas is greater than a predetermined reference value in a situation where it is necessary to increase the combustion of the evaporated gas in accordance with the determination of the control unit 40, the control unit 40 does not modify the reference value.

그러므로, 수신된 연소가스의 산소함량이 기설정된 기준값보다 크므로 제어부(40)는 가스블로워(20)의 가스 공급속도를 높이도록 제어함으로써, 증발가스의 연소량을 증가시키는 것이다.Therefore, since the oxygen content of the received combustion gas is larger than the predetermined reference value, the control unit 40 controls the gas blower 20 to increase the gas supply speed, thereby increasing the amount of combustion gas.

그러나, 가스블로워의 가동 부하가 이미 최대여서 증발가스의 공급속도가 최대인 경우에는, 더 이상 증발가스의 공급량을 늘리지 못하고, 에어블로워(30)의 공기 공급속도를 낮추도록 제어함으로써 불완전연소가 발생하지 않도록 한다.However, when the supply speed of the evaporation gas is the maximum because the moving load of the gas blower is already at its maximum, the supply amount of the evaporation gas is no longer increased, and the air supply speed of the air blower 30 is controlled to be lowered to cause incomplete combustion Do not.

그리고, 제어부(40)의 판단에 따라 증발가스의 연소를 늘릴 필요가 있으나 수신된 연소가스의 산소함량이 기설정된 기준값보다 작은 경우에는, 제어부(40)는 기준값을 하향 조정한다.If the oxygen content of the received combustion gas is smaller than a preset reference value, the control unit 40 adjusts the reference value downward.

기준값이 하향 조정됨에 따라 수신된 연소가스의 산소함량은 수정된 기준값을 기준으로 크도록 설정이 되고, 그에 따라 위의 경우와 같이 제어됨으로써 증발가스의 연소량이 증가되게 하는 것이다.
As the reference value is adjusted downward, the oxygen content of the received combustion gas is set to be larger on the basis of the modified reference value, so that the combustion amount of the evaporation gas is increased by controlling it as in the above case.

다음으로, 제어부(40)의 판단에 따라 증발가스의 연소를 줄일 필요가 있는 상황에서 수신된 연소가스의 산소함량이 기설정된 기준값보다 작은 경우에는, 제어부(40)는 기준값을 수정하지 않는다.Next, when the oxygen content of the combustion gas is smaller than a predetermined reference value in a situation where it is necessary to reduce the combustion of the evaporation gas in accordance with the determination of the control unit 40, the control unit 40 does not modify the reference value.

그러므로, 수신된 연소가스의 산소함량이 기설정된 기준값보다 작으므로 제어부(40)는 가스블로워(20)의 가스 공급속도를 낮추도록 제어함으로써, 증발가스의 연소량을 감소시키는 것이다.Therefore, since the oxygen content of the received combustion gas is smaller than a preset reference value, the control unit 40 controls the gas supply speed of the gas blower 20 to be lowered, thereby reducing the amount of combustion of the evaporated gas.

그리고, 제어부(40)의 판단에 따라 증발가스의 연소를 줄일 필요가 있으나 수신된 연소가스의 산소함량이 기설정된 기준값보다 큰 경우에는, 제어부(40)는 기준값을 상향 조정한다.If the oxygen content of the received combustion gas is greater than a preset reference value, the control unit 40 adjusts the reference value upward.

기준값이 상향 조정됨에 따라 수신된 연소가스의 산소함량은 수정된 기준값을 기준으로 작도록 설정이 되고, 그에 따라 위의 경우와 같이 제어됨으로써 증발가스의 연소량이 감소되게 하는 것이다.
As the reference value is adjusted upward, the oxygen content of the received combustion gas is set to be small on the basis of the corrected reference value, so that the combustion amount of the evaporation gas is reduced by being controlled as in the above case.

이상과 같이 본 발명에 따른 증발가스의 연소량을 제어하기 위한 시스템 및 방법에 의하면, 증발가스의 연소량을 증가시키거나 감소시킬 필요에 따라서 증발가스 또는 공기의 공급 속도를 증감시켜 연소량을 제어할 수 있으며, 증발가스의 연소량을 증감시킬 필요가 없는 경우에는, 수신된 산소함량이 큰 경우에는 가스블로워의 부하가 허용하는 한 가스의 공급을 늘리거나, 공기의 공급을 줄이도록 제어하고, 수신된 산소함량이 작은 경우에는 에어블로워의 부하가 허용하는 한 공기의 공급을 늘리거나, 증발가스의 공급을 줄이도록 제어함으로써, 허용 가능한 최대치의 가스를 연소시키면서 불완전연소가 발생하지 않도록 제어할 수 있음은 물론이다.
As described above, according to the system and method for controlling the amount of combustion of the evaporative gas according to the present invention, it is possible to control the amount of combustion by increasing or decreasing the supply rate of the evaporative gas or air as needed to increase or decrease the amount of combustion of the evaporative gas And if it is not necessary to increase or decrease the amount of combustion gas, if the received oxygen content is large, control is performed so as to increase the supply of gas or decrease the supply of air as long as the load of the gas blower permits, It is needless to say that it is possible to control such that the supply of air is increased or the supply of the evaporation gas is reduced so long as the load of the air blower is small so that incomplete combustion does not occur while burning the maximum permissible gas .

이상과 같이 본 발명에 따른 액화천연가스 저장탱크로부터 발생되는 증발가스를 가스연소유닛에서 연소시키는 양을 조절하기 위한 시스템은, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, a system for controlling the amount by which the evaporation gas generated from the liquefied natural gas storage tank according to the present invention is combusted in the gas combustion unit has been described with reference to the drawings. However, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

10: 가스연소유닛
20: 가스블로워
30: 에어블로워
40: 제어부
10: Gas Combustion Unit
20: Gas blower
30: Air blower
40:

Claims (18)

연소공간을 가지며, 증발가스와 공기를 공급받아 증발가스를 연소공간에서 연소시키는 가스연소유닛;
액화천연가스 저장탱크로부터 발생되어 유입되는 증발가스를 상기 가스연소유닛에 공급하는 가스블로워;
상기 가스연소유닛에 공기를 공급하는 에어블로워; 및
상기 가스블로워가 증발가스를 공급하는 속도를 제어하는 제어부를 포함함으로써, 상기 가스연소유닛에 공급되어 연소되는 증발가스의 양을 제어하되,
상기 제어부는,
상기 가스연소유닛에서 연소된 연소가스의 산소 함량을 수신 받아, 수신된 산소 함량과 기설정된 산소 함량의 기준값을 비교하여, 수신된 산소 함량에 따라 상기 가스블로워를 제어하는, 증발가스의 연소량 제어 시스템.
A gas combustion unit having a combustion space and supplied with an evaporation gas and air to burn the evaporation gas in a combustion space;
A gas blower for supplying an evaporative gas generated and introduced from the liquefied natural gas storage tank to the gas combustion unit;
An air blower for supplying air to the gas combustion unit; And
And a control unit for controlling the rate at which the gas blower supplies the evaporation gas, thereby controlling the amount of the evaporation gas supplied to and burned in the gas combustion unit,
Wherein,
And a control unit for controlling the gas blower based on the oxygen content of the combustion gas received in the gas combustion unit and comparing the received oxygen content with a predetermined reference value of the oxygen content, .
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기설정된 산소 함량의 기준값을 수정한 수정 기준값과 상기 수신된 산소 함량을 비교하여, 수신된 산소 함량에 따라 상기 가스블로워를 제어하는 것을 특징으로 하는 증발가스의 연소량 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the gas blower controls the gas blower according to the oxygen content received by comparing the corrected reference value corrected with the reference value of the preset oxygen content and the received oxygen content.
청구항 5에 있어서,
상기 수신된 산소 함량이 상기 수정 기준값보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 가스블로워가 증발가스를 공급하는 속도를 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 증발가스의 연소량 제어 시스템.
The method of claim 5,
Wherein the controller controls the gas blower to increase the rate at which the gas blower supplies the evaporative gas when the received oxygen content is greater than the correction reference value.
청구항 6에 있어서,
상기 가스블로워의 가동 부하가 최대치인 경우, 상기 제어부는 상기 에어블로워가 공기를 공급하는 속도를 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 증발가스의 연소량 제어 시스템.
The method of claim 6,
Wherein when the operating load of the gas blower is at its maximum, the control unit controls the air blower to reduce the speed at which air is supplied.
청구항 5에 있어서,
상기 수신된 산소 함량이 상기 수정 기준값보다 작은 경우, 상기 제어부는 상기 에어블로워가 공기를 공급하는 속도를 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 증발가스의 연소량 제어 시스템.
The method of claim 5,
Wherein the control unit controls the air blower to increase the rate at which air is supplied when the oxygen content is smaller than the correction reference value.
청구항 8에 있어서,
상기 에어블로워의 가동 부하가 최대치인 경우, 상기 제어부는 상기 가스블로워가 증발가스를 공급하는 속도를 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 증발가스의 연소량 제어 시스템.
The method of claim 8,
Wherein when the operating load of the air blower is at its maximum, the control unit controls the gas blower to reduce the speed at which the gas blower supplies the evaporative gas.
액화천연가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 가스블로워로 공급하는 단계; 및
상기 가스블로워로부터 가스연소유닛으로 증발가스를 공급하는 속도를 제어하는 단계를 포함하여,
상기 가스블로워에 의해 공급되는 증발가스가 에어블로워를 통해 상기 가스연소유닛으로 공급되는 공기에 의해 상기 가스연소유닛에서 연소되는 증발가스의 양을 제어하되,
상기 증발가스를 공급하는 속도를 제어하는 단계는,
상기 가스연소유닛에서 연소된 연소가스의 산소 함량을 수신하는 단계;
상기 수신된 산소 함량과 기설정된 산소 함량의 기준값을 비교하는 단계; 및
상기 수신된 산소 함량의 상기 기준값과의 비교에 의해, 상기 가스블로워를 제어하는 단계를 포함하는, 증발가스의 연소량 제어 방법.
Supplying a vaporized gas generated in a liquefied natural gas storage tank to a gas blower; And
And controlling the rate of supplying the evaporation gas from the gas blower to the gas combustion unit,
Wherein an evaporation gas supplied by the gas blower controls an amount of evaporation gas burned in the gas combustion unit by air supplied to the gas combustion unit through an air blower,
Wherein the step of controlling the rate of supplying the evaporation gas comprises:
Receiving an oxygen content of the combusted gas in the gas combustion unit;
Comparing the received oxygen content with a reference value of a predetermined oxygen content; And
And controlling the gas blower by comparing the received oxygen content with the reference value.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 10에 있어서,
상기 기설정된 산소 함량의 기준값을 수정하는 단계;
상기 수정된 기준값과 상기 수신된 산소 함량을 비교하는 단계; 및
상기 수신된 산소 함량의 상기 수정된 기준값과의 비교에 의해, 상기 가스블로워를 제어하는 단계를 더 포함하는, 증발가스의 연소량 제어 방법.
The method of claim 10,
Modifying a reference value of the predetermined oxygen content;
Comparing the modified reference value and the received oxygen content; And
Further comprising the step of controlling said gas blower by comparing said received oxygen content with said modified reference value.
청구항 14에 있어서,
상기 수정된 기준값과 상기 수신된 산소 함량을 비교하는 단계에 의해 상기 수신된 산소 함량이 상기 수정된 기준값보다 크다고 판명된 경우,
상기 가스블로워를 제어하는 단계는, 상기 가스블로워가 증발가스를 공급하는 속도를 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 증발가스의 연소량 제어 방법.
15. The method of claim 14,
If the received oxygen content is found to be greater than the modified reference value by comparing the modified reference value and the received oxygen content,
Wherein the step of controlling the gas blower controls the gas blower to increase the rate at which the gas blower supplies the vapor gas.
청구항 15에 있어서,
상기 가스블로워의 가동 부하를 판단하는 단계; 및
상기 가스블로워의 가동 부하가 최대치인 경우, 상기 에어블로워가 공기를 공급하는 속도를 감소시키도록 상기 에어블로워를 제어하는 단계를 더 포함하는, 증발가스의 연소량 제어 방법.
16. The method of claim 15,
Determining an operating load of the gas blower; And
Further comprising the step of controlling the air blower to reduce the speed at which the air blower supplies air when the operating load of the gas blower is at its maximum.
청구항 14에 있어서,
상기 수정된 기준값과 상기 수신된 산소 함량을 비교하는 단계에 의해 상기 수신된 산소 함량이 상기 수정된 기준값보다 작다고 판명된 경우,
상기 에어블로워가 공기를 공급하는 속도를 증가시키도록 상기 에어블로워를 제어하는 단계를 더 포함하는, 증발가스의 연소량 제어 방법.
15. The method of claim 14,
If the received oxygen content is found to be less than the modified reference value by comparing the modified reference value and the received oxygen content,
Further comprising the step of controlling the air blower to increase the rate at which the air blower supplies air.
청구항 17에 있어서,
상기 에어블로워의 가동 부하를 판단하는 단계를 더 포함하여,
상기 에어블로워의 가동 부하가 최대치인 경우, 상기 가스블로워를 제어하는 단계는, 상기 가스블로워가 공기를 공급하는 속도를 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 증발가스의 연소량 제어 방법.
18. The method of claim 17,
Further comprising the step of determining an operating load of the air blower,
Wherein when the operating load of the air blower is at its maximum, the step of controlling the gas blower controls the gas blower to reduce the speed of supplying air.
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