KR101814439B1 - System for supplying fuel gas - Google Patents

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KR101814439B1
KR101814439B1 KR1020160141928A KR20160141928A KR101814439B1 KR 101814439 B1 KR101814439 B1 KR 101814439B1 KR 1020160141928 A KR1020160141928 A KR 1020160141928A KR 20160141928 A KR20160141928 A KR 20160141928A KR 101814439 B1 KR101814439 B1 KR 101814439B1
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KR1020160141928A
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이원두
강호숙
이상호
최병윤
황예림
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

Disclosed is a fuel gas supply system. According to the present invention, the fuel gas supply system comprises: a storage tank for storing liquefied gas and evaporated gas generated therefrom; a first supply line including a first compressor for pressurizing the evaporated gas, and supplying the evaporated gas to a demand; a recovery line extending toward a gas-liquid separator from a rear end of the first compressor, and receiving the evaporated gas to divide the same into flash gas and liquid components; a heat exchanger for performing heat exchange between the evaporated gas passing through the first supply line and the evaporated gas passing through the recovery line; a re-supply line extending toward the first supply line from the gas-liquid separator to supply the flash gas to the first supply line; and a second supply line extending toward the demand from the gas-liquid separator to supply the flash gas to the demand. According to the present invention, energy consumed for pressurization can be reduced.

Description

연료가스 공급시스템{SYSTEM FOR SUPPLYING FUEL GAS}[0001] SYSTEM FOR SUPPLYING FUEL GAS [0002]

본 발명은 선박의 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 연료로 사용 가능한 연료가스 공급시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel gas supply system capable of using liquefied gas stored in a liquefied gas storage tank of a ship as a fuel.

온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 국제해사기구(IMO)의 규제가 강화됨에 따라 조선 및 해운업계에서는 기존 연료인 중유, 디젤유의 이용을 대신하여, 청정 에너지원인 천연가스를 선박의 연료가스로 이용하는 경우가 많아지고 있다.As IMO regulations on the emission of greenhouse gases and various air pollutants are strengthened, shipbuilding and marine industries are replacing the use of heavy fuel oil and diesel oil, In many cases.

연료가스 중에서 널리 이용되고 있는 천연가스(Natural Gas)는 메탄(Methane)을 주성분으로 하며, 통상적으로 그 부피를 1/600로 줄인 액화가스(Liquefied Gas) 상태로 변화되어 저장 및 운반되고 있다.Natural gas, which is widely used in fuel gas, is mainly stored as methane and is stored and transported in a liquefied gas state where the volume thereof is reduced to 1/600.

액화가스를 운반하는 선박은 액화가스를 저장할 수 있도록 단열 처리된 저장탱크를 구비한다. 또, 이러한 선박은 저장탱크에서 자연적으로 발생하는 증발가스(Boiled Off Gas) 또는 저장탱크의 액화가스를 기화시켜 엔진의 연료로 공급하는 연료가스 공급시스템을 마련할 수 있다. 선박의 엔진에는 DFDE(Dual Fuel Disel Electric) 엔진 등과 같은 저압(약 5~8bar)의 분사엔진과, ME-GI 엔진(Man B&W 사의 Gas Injection 엔진)과 같은 고압(약150~700bar) 또는 중압(약 16~18bar)의 연료가스로 연소가 가능한 중압가스 분사엔진이 이용될 수 있다.The ship carrying the liquefied gas has a storage tank which is insulated to store the liquefied gas. In addition, such a vessel can provide a fuel gas supply system that vaporizes naturally occurring boiling off gas in the storage tank or liquefied gas in the storage tank and supplies it to the fuel of the engine. The vessel's engine is equipped with a high-pressure (approx. 150 to 700 bar) or medium-pressure (low-pressure) injection system, such as a low-pressure (approx. 5-8 bar) injection engine such as a DFDE (Dual Fuel Disel Electric) engine and a ME- GI engine (Man B & W's Gas Injection engine) A medium pressure gas injection engine capable of combusting with fuel gas of about 16 to 18 bar may be used.

이러한 연료가스 공급시스템은 연료가스 공급라인을 통해 저장탱크로부터 공급된 증발가스를 압축부에 의해 압축시켜 ME-GI 엔진의 연료로 공급할 수 있다. 이때, 해당 엔진이 필요로 하는 연료 소모량보다 많은 증발가스가 공급된 경우, 잉여분의 증발가스는 열교환부에 의해 저장탱크로부터 공급된 증발가스와 열교환되어 액화된 후, 기액분리기로 공급된다. 기액분리기는 열교환이 수행된 잉여분의 증발가스를 기체 및 액체 성분으로 분리한다. 기액분리기에 의해 분리된 액체 성분은 저장탱크에 저장되고, 기체 성분은 저장탱크의 증발가스와 다시 혼합된 후 순환된다.This fuel gas supply system can compress the evaporated gas supplied from the storage tank through the fuel gas supply line by the compression unit and supply it to the fuel of the ME-GI engine. At this time, when more evaporation gas than the fuel consumption amount required by the engine is supplied, the surplus evaporation gas is heat-exchanged with the evaporation gas supplied from the storage tank by the heat exchanger and is liquefied, and then supplied to the gas-liquid separator. The gas-liquid separator separates the evaporated gas of the excess heat-exchanged gas into gas and liquid components. The liquid components separated by the gas-liquid separator are stored in a storage tank, and the gas components are mixed again with the evaporation gas of the storage tank and then circulated.

이러한 시스템에서는 일반적으로 기액분리기에서 저장탱크까지 펌프를 이용하지 않고 액체를 이송해야 하기 때문에 LNG 탱크의 내부압력 및 탱크내 LNG레벨을 고려하여 기액분리기에서 압력은 약 3~4 barA 정도를 유지하여 액체가 탱크까지 이송되는데 문제가 없도록 한다. 종래에는 이를 위하여 기액분리기 상하단에 각각 밸브와 기액분리기의 압력 또는 레벨 센서를 설치하고, 액체성분은 기액분리기의 액체배출구의 밸브를 통해 조절하고, 압력은 기액분리기의 기체배출구의 밸브를 통해 조절하는 방식을 이용하였다.In this system, since the liquid must be transported from the gas-liquid separator to the storage tank without using the pump, the pressure in the gas-liquid separator is maintained at about 3 to 4 barA in consideration of the internal pressure of the LNG tank and the LNG level in the tank, To the tank. Conventionally, a pressure or level sensor of a valve and a gas-liquid separator is installed at the upper and lower ends of a gas-liquid separator, a liquid component is regulated through a valve of a liquid outlet of a gas-liquid separator, and a pressure is regulated through a valve of a gas- Method.

한편, 기액분리기에서 분리된 기체성분, 즉 플래쉬가스는 증발가스내 액화되지 않은 다량의 질소가스가 포함된 상태(약 40~50%)인데, 이러한 플래쉬가스를 저장탱크의 증발가스(질소가스 10% 함량)와 다시 혼합시키면, 질소가스 함량은 약 15%로 줄어들게 된다. 이때 플래쉬가스와 증발가스가 한번 혼합되어 버리면 재액화 전까지는 분리가 될 수 없으므로, 엔진이 더 높은 질소가스 함량을 가진 증발가스를 연료로 사용할 수 있음에도 불구하고 증발가스와 플래쉬가스의 혼합상태로만 연료를 사용해야 하는 문제가 있다.Meanwhile, the gas component separated from the gas-liquid separator, that is, the flash gas is a state (about 40 to 50%) in which a large amount of un-liquefied nitrogen gas is contained in the evaporation gas. The flash gas is supplied to the evaporation gas % Content), the nitrogen gas content is reduced to about 15%. In this case, if the flash gas and the evaporation gas are once mixed, the engine can not be separated until the re-liquefaction. Therefore, even though the engine can use the evaporation gas having the higher nitrogen gas content as the fuel, There is a problem to use.

또한, 이 경우 연료가스 공급라인을 순환하는 질소가스가 지속적으로 누적되는데, 이는 압축기 및 열교환기 등 주요 장비의 크기를 상승시키는 원인이 된다. 또한 질소가스 함량이 증가함에 의하여 압축기를 지나는 유량이 증가하여 에너지가 많이 필요하게 되며, 재액화시 질소가스 함량이 높아 재액화율이 떨어지는 문제를 가진다.In this case, the nitrogen gas circulating in the fuel gas supply line is continuously accumulated, which causes the size of major equipment such as a compressor and a heat exchanger to increase. Also, as the nitrogen gas content increases, the flow rate passing through the compressor increases and energy is required. In addition, there is a problem in that the re-liquefaction rate is low due to a high nitrogen gas content during the re-liquefaction.

한국공개특허 제10-2014-0052898호(2014.05.07. 공개)Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0052898 (published on May 4, 2014)

본 발명은 엔진 등의 수요처에 공급되는 질소가스 함량을 용이하게 조절할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.The present invention aims to provide a fuel gas supply system which can easily adjust the nitrogen gas content supplied to a demand place of an engine or the like.

본 발명은 압축기 또는 열교환기 등의 에너지 소모를 줄여 설비투자비용(CAPEX)과 운용비용(OPEX)을 절감하고자 한다.The present invention aims to reduce the capital expenditure (CAPEX) and the operating cost (OPEX) by reducing the energy consumption of the compressor or the heat exchanger.

본 발명의 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 종사자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스와 그로부터 발생되는 증발가스를 저장하는 저장탱크; 상기 증발가스를 가압하는 제1압축기를 구비하고 상기 증발가스를 수요처로 공급하는 제1공급라인; 상기 제1압축기 후단에서 기액분리기 쪽으로 연장되고, 상기 증발가스를 공급받아 플래쉬가스와 액체성분으로 분리하는 회수라인; 상기 제1공급라인을 지나는 증발가스와 상기 회수라인을 지나는 증발가스의 열교환을 수행하는 열교환기; 상기 기액분리기에서 상기 제1공급라인 쪽으로 연장되어 상기 플래쉬가스를 상기 제1공급라인으로 공급하는 재공급라인; 및 상기 기액분리기에서 상기 수요처 쪽으로 연장되어 상기 플래쉬가스를 상기 수요처로 공급하는 제2공급라인;을 포함하는 연료가스 공급시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a storage tank for storing liquefied gas and evaporative gas generated therefrom; A first supply line having a first compressor for pressurizing the evaporation gas and supplying the evaporation gas to a customer; A recovery line extending from the rear end of the first compressor toward the gas-liquid separator and separating the evaporated gas into a flash gas and a liquid component; A heat exchanger for performing heat exchange between the evaporation gas passing through the first supply line and the evaporation gas passing through the recovery line; A re-supply line extending from the gas-liquid separator to the first supply line and supplying the flash gas to the first supply line; And a second supply line extending from the gas-liquid separator toward the customer and supplying the flash gas to the customer.

상기 제2공급라인은 상기 열교환기를 통과하여 지나도록 마련되고, 상기 열교환기는 상기 제1공급라인과, 상기 회수라인과, 상기 제2공급라인을 각각 통과하는 유체 간의 열교환을 수행할 수 있다.The second supply line is provided to pass through the heat exchanger and the heat exchanger can perform heat exchange between the first supply line, the recovery line, and the fluid passing through the second supply line, respectively.

상기 수요처는 고압상태의 증발가스를 요구하는 제1수요처와, 저압상태의 증발가스를 요구하는 제2수요처를 포함하고, 상기 제1수요처와 제2수요처 사이에는 감압을 위한 제1밸브가 마련될 수 있다.The customer includes a first customer requesting an evaporation gas in a high pressure state and a second customer requesting an evaporation gas in a low pressure state and a first valve for reducing pressure is provided between the first customer and the second customer .

상기 제1공급라인은 상기 저장탱크와 제1수요처를 연결하고, 상기 제2공급라인은 상기 기액분리기와 상기 제2수요처를 연결할 수 있다.The first supply line connects the storage tank and the first demander, and the second supply line connects the gas-liquid separator and the second demander.

상기 제2공급라인에는 상기 플래쉬가스를 상기 제2수요처에서 요구하는 압력으로 상승시키는 제3압축기가 마련될 수 있다.The second supply line may be provided with a third compressor for raising the flash gas to a pressure required by the second customer.

상기 회수라인에는 상기 증발가스의 응축을 위한 제2압축기가 마련될 수 있다.And a second compressor for condensing the evaporated gas may be provided in the recovery line.

상기 기액분리기에서 분리된 상기 액체성분을 상기 저장탱크에 공급하기 위한 복귀라인을 더 포함할 수 있다.And a return line for supplying the liquid component separated in the gas-liquid separator to the storage tank.

상기 제2공급라인에는 상기 수요처로 공급되는 질소량을 조절하는 제3밸브가 마련될 수 있다.The second supply line may be provided with a third valve for controlling the amount of nitrogen supplied to the customer.

상기 회수라인과, 상기 재공급라인, 및 상기 복귀라인에는 유량 또는 압력 조절을 위한 제2밸브와, 제4밸브와, 제5밸브가 각각 마련되고, 상기 기액분리기 또는 상기 수요처에 마련된 계측센서로부터 전달되는 정보를 기초로 상기 제1밸브 내지 제5밸브의 작동을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.A second valve, a fourth valve, and a fifth valve for regulating flow rate or pressure are respectively provided in the recovery line, the re-supply line, and the return line, and a measurement sensor provided in the gas-liquid separator or the customer And a controller for controlling the operation of the first valve to the fifth valve based on the information transmitted.

상기 수요처는 고압상태의 증발가스를 요구하는 제1수요처와, 저압상태의 증발가스를 요구하는 제2수요처를 포함하고, 상기 제2수요처는 상기 제1압축기의 중단에서 분기되는 분기라인에 마련될 수 있다.Wherein the customer includes a first customer requesting an evaporation gas in a high pressure state and a second customer requesting an evaporation gas in a low pressure state and the second customer is provided in a branch line branching from the interruption of the first compressor .

상기 제1공급라인은 상기 저장탱크와 제1수요처를 연결하고, 상기 제2공급라인은 상기 기액분리기와 상기 분기라인을 연결할 수 있다.The first supply line may connect the storage tank and the first demander, and the second supply line may connect the gas-liquid separator and the branch line.

본 발명에 의한 연료가스 공급시스템은, 제2수요처로 유입되는 질소가스의 함량을 제2수요처에 마련된 계측센서를 통하여 확인하고, 이러한 정보를 기초로 제2공급라인에 마련된 제3밸브 조절하여 제2수요처에 공급되는 질소가스 함량을 조절할 수 있다. 이는 제1공급라인 및 재공급라인을 순환하는 질소가스 함량을 줄이고, 증발가스의 재액화율이 줄여 제1압축기를 소형으로 설계 가능하게 하며, 가압에 소모되는 에너지도 감소시킬 수 있도록 한다.The fuel gas supply system according to the present invention is characterized in that the content of the nitrogen gas flowing into the second customer is checked through a measuring sensor provided in the second customer, and based on this information, 2 It is possible to control the nitrogen gas content supplied to the customer. This reduces the nitrogen gas content circulating through the first supply line and the re-supply line, reduces the re-liquefaction rate of the evaporation gas, makes it possible to design the first compressor compact, and also reduces the energy consumed in pressurization.

또, 제2공급라인은 열교환기를 통과하도록 마련되고, 열교환기에서는 제2공급라인을 따라 유동하는 증발가스와 회수라인을 통과하는 압축된 증발가스와의 열교환을 수행하여, 회수라인을 통해 기액분리기로 공급되는 압축된 증발가스의 액화효율을 높일 수 있다.The second supply line is provided to pass through the heat exchanger. In the heat exchanger, heat exchange is performed between the evaporated gas flowing along the second supply line and the compressed evaporated gas passing through the recovered line, It is possible to increase the liquefaction efficiency of the compressed evaporative gas supplied to the evaporator.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 연료가스 공급시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 연료가스 공급시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
1 schematically shows a fuel gas supply system according to a first embodiment of the present invention.
2 schematically shows a fuel gas supply system according to a second embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

또한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.Also, terms including ordinals such as " first, " " second, " and the like can be used to describe various elements, but the elements are not limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 발명을 제한 및 한정하려는 의도는 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분과 "연결" 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.The terms used in the present application are used to illustrate the embodiments and are not intended to limit or limit the invention, and the singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "comprising", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, components, or combinations thereof, and may include one or more other features, Steps, elements, or combinations thereof, as a matter of convenience, without departing from the spirit and scope of the invention. Also, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only a direct connection but also an indirect connection between the other parts.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 연료가스 공급시스템을 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a fuel gas supply system according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 연료가스 공급시스템은 선박 내부에 마련되고 액화가스와 그로부터 발생되는 증발가스를 저장하는 저장탱크(1)와, 증발가스를 가압하는 제1압축기(20)를 구비하고 증발가스를 수요처로 공급하는 제1공급라인(L1)과, 제1압축기(20) 후단에서 증발가스를 공급받아 플래쉬가스와 액체성분으로 분리하는 기액분리기(40) 쪽으로 연장되는 회수라인(L2)과, 제1공급라인(L1)을 지나는 증발가스와 회수라인(L2)을 지나는 증발가스의 열교환을 수행하는 열교환기(10)와, 기액분리기(40)에서 제1공급라인(L1) 쪽으로 연장되어 플래쉬가스를 제1공급라인(L1)으로 공급하는 재공급라인(L4), 및 기액분리기(40)에서 수요처 쪽으로 연장되어 플래쉬가스를 수요처로 공급하는 제2공급라인(L3)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a fuel gas supply system according to a first embodiment of the present invention includes a storage tank 1 provided in a ship and storing liquefied gas and evaporative gas generated therefrom, A first supply line L1 provided with a compressor 20 for supplying the evaporation gas to a customer and a gas-liquid separator 40 for supplying the evaporation gas at the downstream end of the first compressor 20 and separating the flash gas into a liquid component A heat exchanger 10 for performing heat exchange between the evaporation gas passing through the first supply line L1 and the evaporation gas passing through the recovery line L2, A second supply line L4 extending to the supply line L1 and supplying the flash gas to the first supply line L1 and a second supply line L4 extending from the gas-liquid separator 40 to the customer, (L3).

여기서, 선박은 액화가스 운반선, 액화가스 RV(Regasification Vessel), 컨테이너선, 일반상선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)등을 포함하고, 액화가스는 액화상태로 저장할 수 있는 액화에탄, LNG, 액화에틸렌, LPG, 액화프로판, 액화부탄을 포함할 수 있다.The ship includes a liquefied gas carrier, a liquefied gas RV (regasification vessel), a container ship, a general merchant vessel, an LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Off-loading), an LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit) Liquefied gases may include liquefied ethane, LNG, liquefied ethylene, LPG, liquefied propane, liquefied butane, which may be stored in a liquefied state.

저장탱크(1)는 액화가스를 저장하여 수송하기 위한 적절한 단열구조를 가질 수 있고, 일례로써, MOSS형과 Membrane형 등 공지된 다양한 형태의 단열탱크로 구성될 수 있다. 저장탱크(1)는 내부에 저장된 액화가스를 극저온 상태로 저장할 수 있는 단열구조를 가지나, 저장탱크(1) 내부에는 액화가스의 증발에 의한 증발가스(BOG)가 지속적으로 발생한다.The storage tank 1 may have a suitable thermal insulation structure for storing and transporting the liquefied gas. For example, the storage tank 1 may be formed of various types of known thermal insulation tanks such as a MOSS type and a membrane type. The storage tank 1 has a thermal insulation structure capable of storing the liquefied gas stored therein at a cryogenic temperature, but evaporation gas (BOG) due to the evaporation of the liquefied gas is continuously generated in the storage tank 1.

수요처(2,3)는 상대적으로 고압상태의 연료가스를 요구하는 제1수요처(2)와 저압상태의 연료가스를 요구하는 제2수요처(3)를 포함할 수 있다. 이때, 제1수요처(2)는 X-DF엔진으로써 10 bar 이상의 연료가스를 요구하고, 제2수요처(3)는 발전용 엔진으로써 7 bar 정도의 연료가스를 요구할 수 있다. The consumers 2 and 3 may include a first consumer 2 requesting a relatively high-pressure fuel gas and a second consumer 3 requesting a low-pressure fuel gas. At this time, the first customer 2 requests the fuel gas of 10 bar or more as the X-DF engine, and the second customer 3 can demand the fuel gas of about 7 bar as the power generation engine.

제1실시예에서 제1수요처(2)는 일례로 X-DF엔진처럼 대략 10 bar 이상의 압력으로 연료가스의 공급이 요구되는 엔진일 수 있다. 또 제1수요처(2)는 NG뿐 아니라 중유(Heavy Fuel Oil: HFO) 등을 연료로 이용할 수 있는 이중연료엔진일 수 있다. 또 제1수요처(2)는 육상의 가정, 공업단지 등 천연가스를 소비하고자 하는 소비처 또는 천연가스를 연료가스로 사용하는 각종 엔진 등의 소비수단으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 구조 및 방식의 설비로 이루어지는 경우를 포함한다.In the first embodiment, the first customer 2 may be an engine requiring supply of the fuel gas at a pressure of about 10 bar or more, for example, an X-DF engine. In addition, the first customer 2 may be a dual fuel engine that can utilize NG as well as heavy fuel oil (HFO) as fuel. The first customer (2) may be a consumption means such as a consumer on the land, an industrial complex or the like, or various engines using natural gas as a fuel gas. However, the present invention is not limited to this, and includes a case of a facility of various structures and systems.

제2수요처(3)는 제1수요처(2)에 비해 상대적으로 낮은 압력으로 연료가스의 공급이 요구되는 엔진일 수 있다. 예를 들면, 대략 5 ~ 7bar정도의 연료가스를 이용하는 것으로 DFDE 엔진과 같은 발전용 엔진일 수 있다. 이때 제2수요처(3)도 제1수요처(2)와 마찬가지로 NG뿐 아니라 중유(Heavy Fuel Oil: HFO) 등을 연료로 이용하는 이중연료엔진일 수 있다.The second demander (3) may be an engine which requires supply of the fuel gas at a relatively low pressure as compared with the first demander (2). For example, it may be a power generation engine such as a DFDE engine using fuel gas of about 5 to 7 bar. At this time, the second customer 3 may be a dual fuel engine using not only NG but also heavy fuel oil (HFO) as fuel, as in the case of the first customer 2.

분기라인(L6)은 제1수요처(2) 쪽으로 향하는 제1공급라인(L1)에서 제2수요처(3) 쪽으로 분기될 수 있다. 분기라인(L6)에는 연료가스의 유량을 조절하거나 감압하기 위한 제1밸브(V1)가 마련될 수 있다. 특히, 제1밸브(V1)는 감압밸브로써, 제1수요처(2)에서 필요로 하는 상대적으로 고압의 연료가스를 제2수요처(3)가 필요로 하는 저압의 연료가스로 변환하는 역할을 수행할 수 있다.The branch line L6 may be branched from the first supply line L1 toward the first demanding party 2 toward the second demanding party 3. [ The branch line L6 may be provided with a first valve V1 for regulating or reducing the flow rate of the fuel gas. In particular, the first valve V1 acts as a pressure reducing valve to convert the relatively high-pressure fuel gas required by the first customer 2 into a low-pressure fuel gas required by the second customer 3 can do.

제1공급라인(L1)은 저장탱크(1)내부의 증발가스를 공급받고, 공급받은 증발가스를 제1수요처(2)에 적합한 가스 압력으로 공급하기 위한 배관으로서, 제1공급라인(L1) 상에는 저장탱크(1)로부터 공급되는 증발가스를 제1수요처(2)에서 요구하는 압력으로 가압하는 다단의 제1압축기(20)가 연결될 수 있다.The first supply line L1 is a pipe for supplying the evaporation gas in the storage tank 1 and supplying the supplied evaporation gas at a gas pressure suitable for the first customer 2. The first supply line L1 is connected to the first supply line L1, A multi-stage first compressor 20 for pressurizing the evaporation gas supplied from the storage tank 1 to a pressure required by the first customer 2 may be connected.

열교환부(10)는 열매체를 이용하여, 그를 통과하는 제1공급라인(L1)과 회수라인(L2) 및 제2공급라인(L3) 간의 열교환을 수행할 수 있다. 즉, 열교환부(10)는 제1공급라인(L1)을 통해 저장탱크(1)로부터 공급되는 증발가스, 회수라인(L2)을 통해 제2수요처(3) 쪽으로 향하는 가스와, 제2공급라인(L3)을 지나는 가스 간 열교환이 수행되도록 하는 것이다.The heat exchange unit 10 can perform heat exchange between the first supply line L1 and the recovery line L2 and the second supply line L3 passing therethrough using the heating medium. That is, the heat exchange unit 10 is provided with the evaporation gas supplied from the storage tank 1 through the first supply line L1, the gas flowing toward the second demand point 3 through the recovery line L2, (L3) is performed.

열교환부(10)를 순환하는 열매체는 회수라인(L2)과의 열교환을 통해 가열되어, 제1공급라인(L1)과의 열교환을 통해 그를 통과하는 증발가스를 예열할 수 있다. 또 열매체는 제2공급라인(L2)과의 열교환을 통해 기액분리기(40)에서 분리된 플래쉬가스(flash gas)의 냉열을 회수하고, 이를 이용해 제1공급라인(L1)을 통과하는 증발가스를 예열할 수 있다. 이처럼, 열교환부(10)는 제1공급라인(L1)과 회수라인(L2) 및 제2공급라인(L3) 간의 열교환을 수행하여, 에너지의 효율적인 이용을 가능케 하여, 에너지의 낭비를 막을 수 있다.The heating medium circulating in the heat exchange unit 10 is heated through heat exchange with the recovery line L2 to heat the evaporation gas passing therethrough through heat exchange with the first supply line L1. The heat medium collects the cold heat of the flash gas separated from the gas-liquid separator 40 through heat exchange with the second supply line L2, and uses the vaporized gas passing through the first supply line L1 You can preheat. As described above, the heat exchange unit 10 performs heat exchange between the first supply line L1 and the recovery line L2 and the second supply line L3, thereby enabling efficient use of energy, thereby preventing waste of energy .

제1압축기(20)는 저장탱크(1)에서 공급되는 증발가스를 제1공급라인(L1)으로 송출함과 아울러 증발가스를 제1수요처(2)의 요구압력에 맞도록 다단 압축할 수 있다. 일례로, 제1압축기(20)는 5단의 압축기(21a~21e)와 각 단의 출력단에 연결되는 5개의 냉각기(22a~22e)를 포함하고, 5단의 압축기(21a~21e)는 단계적으로 증발가스를 제1수요처(2)의 요구압력에 맞도록 압축할 수 있다. 이때, 압축효율 향상을 위해 각 단 사이에 연결된 냉각기(22a~22e)는 각 단 토출가스를 중간 냉각해서 압축에 의한 증발가스의 온도 상승을 방지한다. The first compressor 20 can deliver the evaporation gas supplied from the storage tank 1 to the first supply line L1 and can simultaneously compress the evaporation gas to meet the required pressure of the first customer 2 . For example, the first compressor 20 includes five compressors 21a to 21e and five coolers 22a to 22e connected to the output ends of the respective stages. The five compressors 21a to 21e are arranged in a stepwise manner The evaporation gas can be compressed to meet the required pressure of the first customer 2. [ In order to improve the compression efficiency, the coolers 22a to 22e connected between the respective stages interim cool each discharge gas to prevent the temperature of the evaporation gas from being increased due to compression.

제1압축기(20)에 의해 제1수요처(2)의 요구압력에 맞도록 압축된 증발가스는 제1공급라인(L1)을 통해 제1수요처(2) 또는 제1밸브(V1)를 통해 감압되어 제2수요처(3)에 공급될 수 있다. 이때 증발가스는 수요처(2,3)에서 필요로 하는 양보다 많은 양이 공급되는 경우 또는 질소함량의 조절이 필요한 경우에, 그 일부가 제1공급라인(L1)에서 분기된 회수라인(L2)을 통해 회수될 수 있다.The evaporated gas compressed by the first compressor 20 to meet the required pressure of the first customer 2 is discharged through the first supply line L1 to the first customer 2 or the first valve V1, And can be supplied to the second demander (3). At this time, when the evaporation gas is supplied in an amount larger than the amount required by the customer 2 or 3, or when the nitrogen content needs to be regulated, a part of the evaporation gas is supplied to the recovery line L2 branched from the first supply line L1. Lt; / RTI >

회수라인(L2)은 제1압축기(20)에 의해 수요처(2,3)의 요구압력으로 가압된 증발가스를 회수하여 액화에 적당한 압력으로 추가가압을 한 후 냉각, 감압 및 액화한 후 기액분리기(40)에 공급할 수 있다. 이러한 회수라인(L2)에는 증발가스를 냉각하여 액화시키기 위한 열교환기(10)와, 열교환기(10)를 거친 후 액화된 증발가스를 감압하여 기액분리기(40)로 송출하기 위한 제2밸브(V2)가 설치될 수 있다. 다시 말해, 회수라인(L2)을 통해 기액분리기(40)로 공급되는 증발가스는 제2압축기(30)와, 열교환기(10), 및 제2밸브(V2)를 순차로 통과하면서 부분적 액화 및 감압되어 기액 혼합상태로 기액분리기(40)에 공급될 수 있다.The recovery line (L2) recovers the evaporated gas pressurized by the first compressor (20) at the required pressure of the consumers (2, 3), and further pressurizes it with a pressure suitable for liquefaction. The recovered refrigerant is cooled, decompressed and liquefied, (40). The recovery line L2 is provided with a heat exchanger 10 for cooling and liquefying the evaporated gas and a second valve for discharging the evaporated gas liquefied through the heat exchanger 10 to the gas-liquid separator 40 V2) may be installed. In other words, the evaporation gas supplied to the gas-liquid separator 40 through the recovery line L2 passes through the second compressor 30, the heat exchanger 10, and the second valve V2 in sequence, Liquid separator 40 in a vapor-liquid mixed state.

기액분리기(40)로 공급된 증발가스는 기체 성분인 플래쉬가스와 나머지 액체 성분으로 분리될 수 있다. 이때 기액분리기(40)에서 분리된 액체 성분, 즉 액화가스는 복귀라인(L5)을 통해 저장탱크(1)에 저장될 수 있고, 기액분리기(40)에서 분리된 증발가스는 제2공급라인(L3)을 통해 제2수요처(3) 쪽으로 공급되거나 재공급라인(L4)을 통해 다시 제1공급라인(L1)에 공급될 수 있다. 이때, 플래쉬가스(Flash Gas)란, 제2압축기(30) 등에서 응축된 냉매액이 과냉각이 덜 되어 팽창변으로 가는 도중 액의 일부가 기체로 된 것일 수 있다.The evaporation gas supplied to the gas-liquid separator 40 can be separated into a flash gas as a gas component and a remaining liquid component. The liquid component separated in the gas-liquid separator 40, that is, the liquefied gas can be stored in the storage tank 1 through the return line L5 and the evaporated gas separated in the gas-liquid separator 40 can be stored in the second supply line L3 to the second customer 3 or may be supplied to the first supply line L1 again through the re-supply line L4. In this case, the flash gas may be a part of the refrigerant which is condensed in the second compressor 30 or the like, which is less supercooled and flows to the expanding side, as a gas.

그리고 제2압축기(30)는 제2공급라인(L3)에 마련되어, 기액분리기(40) 쪽으로 이동하는 압축된 증발가스를 액체 상태로 변환하기 위하여 마련되어, 응축기 역할을 수행할 수 있다. 제2압축기(30)는 제1압축기(20)와 마찬가지로, 압축기 후단에 제2냉각기(31)가 마련될 수 있다.The second compressor 30 is provided in the second supply line L3 and is provided for converting the compressed evaporated gas moving toward the gas-liquid separator 40 into a liquid state, and can perform a condenser function. The second compressor (30) may be provided with a second cooler (31) at the rear end of the compressor, like the first compressor (20).

제2공급라인(L3)은 회수라인(L2)을 통해 기액분리기(40)로 공급되는 압축된 증발가스의 액화효율을 높일 수 있도록 열교환기(10)를 통과할 수 있다. 열교환기(10)에서는 기액분리기(40)에서 분리되어 제2공급라인(L3)을 따라 유동하는 증발가스와 회수라인(L2)을 통해 기액분리기(40)로 공급되는 압축된 증발가스의 열교환이 수행될 수 있다.The second supply line L3 may pass through the heat exchanger 10 to increase the liquefaction efficiency of the compressed evaporative gas supplied to the gas-liquid separator 40 through the recovery line L2. In the heat exchanger 10, the heat exchange between the evaporated gas separated by the gas-liquid separator 40 and flowing along the second supply line L3 and the compressed evaporated gas supplied to the gas-liquid separator 40 through the recovery line L2 .

제3압축기(50)와 제3냉각기(51)는 제2공급라인(L3)에 마련되어 기액분리기(40)로부터 토출되는 플래쉬가스를 제2수요처(3)에서 요구하는 압력으로 상승시킬 수 있다. 3~4 bar 정도의 낮은 압력을 가지는 플래쉬가스를 제2수요처(3)에서 요구하는 7~8bar 정도로 압축하는 것이다.The third compressor 50 and the third cooler 51 can be provided on the second supply line L3 to raise the flash gas discharged from the gas-liquid separator 40 to a pressure required by the second customer 3. [ The flash gas having a low pressure of about 3 to 4 bar is compressed to about 7 to 8 bar required by the second customer 3.

재공급라인(L4)은 기액분리기(40)의 상단과 제1공급라인(L1)을 연결하도록 마련될 수 있다. 기액분리기(40)에서 분리된 플래쉬가스의 일부는 수요처(2,3)로 공급하기 위해 제2공급라인(L3)으로 보내고, 나머지를 제1공급라인(L1)으로 재순환시키는 것이다.The re-supply line L4 may be provided to connect the upper end of the gas-liquid separator 40 and the first supply line L1. A part of the flash gas separated by the gas-liquid separator 40 is sent to the second supply line L3 for supplying to the customer 2 and the other is recirculated to the first supply line L1.

복귀라인(L5)은 기액분리기(40)에서 분리된 액체 상의 연료를 저장탱크(1)에 다시 저장되도록 한다. 이때 복귀라인(L5)에는 저장탱크(1)로 공급되는 액화가스를 상압으로 감압하기 위한 제5밸브(V5)가 마련될 수 있다.The return line L5 allows the liquid phase fuel separated in the gas-liquid separator 40 to be stored again in the storage tank 1. At this time, the return line L5 may be provided with a fifth valve V5 for reducing the liquefied gas supplied to the storage tank 1 to atmospheric pressure.

이때, 제4밸브(V4)와 제5밸브(V5)는 재공급라인(L4)과 복귀라인(L5)에 각각 마련되되, 기액분리기(40)에서 측정된 압력(P) 또는 수위(L)에 의해 개폐 여부가 결정될 수 있다. 압력의 크기로부터 기액분리기(40) 내부에 충진된 플래쉬가스의 양을 계측하여 그 크기가 필요 이상으로 커지면 제4밸브(V4)을 개방하여 재공급라인(L4)으로 플래쉬가스를 이송하고, 레벨(수위) 양을 계측하여 그 크기가 필요 이상으로 커지면 제5밸브(V5)을 개방하여 기액분리기(40) 내부에 충진된 액체 상의 연료를 복귀라인(L5)을 통해 저장탱크(1)로 회수하는 방식이다.At this time, the fourth valve V4 and the fifth valve V5 are provided respectively in the re-supply line L4 and the return line L5, and the pressure P or the water level L, measured by the gas-liquid separator 40, Whether or not the opening / closing operation can be determined. The amount of the flash gas filled in the gas-liquid separator 40 is measured from the pressure level. If the size of the flash gas is greater than necessary, the fourth valve V4 is opened to transfer the flash gas to the re-supply line L4, (Water level) is measured, the fifth valve (V5) is opened to recover the liquid fuel filled in the gas-liquid separator (40) to the storage tank (1) through the return line (L5) .

제3밸브(V3)는 제2공급라인(L3)에 마련되어, 제2수요처(3)로 공급되는 질소량을 조절할 수 있다. 제2수요처(3)에 유입되는 질소가스의 함량은 제2수요처(3) 내 포함된 발열량 측정기(미도시), 또는 제2수요처(3) 전단의 성분측정기(미도시) 등을 통하여 확인할 수 있는데, 제3밸브(V3)는 이러한 정보를 기초로 기액분리기(40)와 열교환기(10) 사이에서 유량을 조절하여 제2수요처(3)로 공급되는 질소가스의 함량을 조절하는 것이다. 이는 제1공급라인(L1)를 순환하는 질소가스의 함량을 줄여 재액화율과 제1압축기(20)의 사이즈를 줄일 수 있고, 증발가스의 가압에 소모되는 에너지도 감소시킬 수 있다.The third valve (V3) is provided in the second supply line (L3) and can control the amount of nitrogen supplied to the second customer (3). The content of the nitrogen gas flowing into the second consumer 3 can be confirmed through a calorific value measuring device (not shown) included in the second consumer 3 or a component measuring device (not shown) before the second consumer 3 The third valve V3 adjusts the flow rate between the gas-liquid separator 40 and the heat exchanger 10 based on this information to control the content of the nitrogen gas supplied to the second customer 3. [ This can reduce the amount of nitrogen gas circulating through the first supply line (L1) to reduce the re-liquefaction ratio and the size of the first compressor (20), and also reduce the energy consumed in pressurizing the evaporation gas.

나아가, 제어부(미도시)는 이러한 제3밸브(V3)를 포함하는 밸브들을 제어하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 회수라인(L2)과 재공급라인(L4) 및 복귀라인(L5)에는 유량 또는 압력 조절을 위한 제3밸브(V3)와 제4밸브(V4)와 제5밸브(V5)가 각각 마련되고, 제어부(미도시)는 기액분리기(40) 또는 수요처(2,3)에 마련된 계측센서로부터 전달되는 정보(질소함량)를 기초로 제1밸브(V1) 내지 제5밸브(V5)의 작동을 제어하여, 제1수요처(2) 또는 제2수요처(3)에서 각각 소모되는 질소가스(N2)의 양을 조절할 수 있다.Further, a control unit (not shown) may be provided to control the valves including the third valve V3. For example, a third valve V3, a fourth valve V4 and a fifth valve V5 for regulating the flow rate or pressure are connected to the recovery line L2, the re-supply line L4 and the return line L5 And a control unit (not shown) is provided for each of the first to fifth valves V1 to V5 based on the information (nitrogen content) transmitted from the measurement sensor provided in the gas-liquid separator 40 or the customer 2 or 3. [ The amount of nitrogen gas N2 consumed in the first consumer 2 or the second consumer 3 can be controlled.

여기서, 계측센서(미도시)는 질소함량 계측을 위한 성분분석기로써, 기액분리기(40)에 마련되어 기액분리기(40)에서 토출되는 플래쉬가스의 성분을 분석하거나, 제2수요처(3)의 입구측에 마련되어 수요처(2,3)로 유입되는 유체의 성분을 분석할 수 있다. 그리고 제어부(미도시)는 이러한 계측센서에서 전달되는 성분 정보를 기초로, 각 수요처(2,3)로 이송되는 연료가스의 질소함량을 조절할 수 있다.A gas sensor (not shown) is a component analyzer for measuring the nitrogen content. The gas sensor is provided in the gas-liquid separator 40 to analyze components of the flash gas discharged from the gas-liquid separator 40, So that it is possible to analyze the components of the fluid flowing into the customers 2 and 3. The control unit (not shown) can adjust the nitrogen content of the fuel gas transferred to each customer 2 or 3 based on the component information transmitted from the measurement sensor.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 연료가스 공급시스템에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 이하에서는 동일한 기능을 가지는 구성요소에 대하여는 동일한 도면번호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a fuel gas supply system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, the same reference numerals are assigned to constituent elements having the same function, and a detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 연료가스 공급시스템을 개략적으로 도시한 것이다. 제2실시예에서는 제1수요처(2')가 ME-GI 엔진처럼 고압의 연료가스를 요하는 엔진에도 본 연료가스 시스템이 적용될 수 있음을 나타낸다. 이때, 수요처(2')는 예를 들어 ME-GI엔진처럼 대략 150 ~ 300 bar의 압력으로 연료가스 공급이 요구되는 엔진일 수 있다. 또 제1수요처(2')은 NG뿐 아니라 중유(Heavy Fuel Oil: HFO) 등을 연료로 이용할 수 있는 이중연료엔진일 수 있다.2 schematically shows a fuel gas supply system according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment shows that the present fuel gas system can be applied to an engine in which the first customer 2 'requires high-pressure fuel gas such as the ME-GI engine. At this time, the customer 2 'may be an engine requiring fuel gas supply at a pressure of about 150 to 300 bar, for example, an ME-GI engine. Also, the first customer 2 'may be a dual fuel engine that can utilize NG as well as heavy fuel oil (HFO) as fuel.

제2실시예에서, 회수라인(L2')은 도시된 바와 같이 제1압축기(20') 중 4번째 압축기 후단에서 분기되어 기액분리기(40) 쪽으로 연장될 수 있다. 제1실시예와 달리 제1수요처(2')가 고압의 연료가스를 필요로 하고, 이에 따라 제1압축기(20')도 각 단에서의 상승압이 제1실시예에 비하여 크므로, 제1압축기(20') 가운데에서 기액분리기(40') 쪽으로 분기되어 저압상태의 연료가스를 제2공급라인(L3')을 통해 제2수요처(3)로 공급하는 것이다. 여기서, 제2밸브(V2)는 기액분리기(40)가 요구하는 압력으로 회수라인(L2')을 통과하는 유체를 감압할 수 있다.In the second embodiment, the recovery line L2 'may be branched at the downstream of the fourth compressor of the first compressor 20' to extend to the gas-liquid separator 40 as shown. Unlike the first embodiment, the first consumer 2 'requires high-pressure fuel gas, and thus the first compressor 20' also has a higher rise pressure at each stage than the first embodiment, Liquid separator 40 'in the first compressor 20' to supply the low-pressure fuel gas to the second consumer 3 through the second supply line L3 '. Here, the second valve V2 can reduce the pressure of the fluid passing through the recovery line L2 'by the pressure required by the gas-liquid separator 40.

분기라인(L6')은 제1압축기(20') 중단, 예를 들어 2번째 압축기 후단에서 분기되어 제2수요처(3) 쪽으로 연장될 수 있다. 제2수요처(3)는 제1수요처(2')에 비하여 상대적으로 저압의 연료가스를 필요로 하는데, 이러한 저압의 연료가스는 증발가스가 두 개의 압축기를 거치는 과정만으로도 가압될 수 있기 때문이다. 여기서, 제1압축기(20') 중단 위치는, 증발가스가 다단압축기 형태로 구성된 제1압축기(20') 중 일부의 압축기만을 거친 위치를 의미할 수 있다.The branch line L6 'may be branched from the end of the first compressor 20', for example, at the downstream end of the second compressor to extend to the second consumer 3 side. The second demander 3 requires a relatively low-pressure fuel gas as compared with the first demander 2 ', because such low-pressure fuel gas can be pressurized by only passing the two gases through the two compressors. Here, the stop position of the first compressor 20 'may mean a position where only a part of the compressors of the first compressor 20' configured as a multi-stage compressor type of the evaporation gas passes.

이처럼, 제2실시예에서 제2수요처(3)는 제1압축기(20')의 중단에서 분기되는 분기라인(L6')에 마련되고, 제2공급라인(L3')은 기액분리기(40)와 분기라인(L6')을 연결함으로써, 제1실시예와 마찬가지로 제2공급라인(L3')에 마련된 제3밸브(V3) 조절하여 제2수요처(3)에 공급되는 질소가스 함량을 조절할 수 있다. 이는 제1공급라인(L1) 및 재공급라인(L4)을 순환하는 질소가스 함량을 줄이고, 이는 증발가스의 재액화율이 줄여 제1압축기(20')를 소형으로 설계 가능하게 하며, 가압에 소모되는 에너지도 감소시킬 수 있게 한다.As described above, in the second embodiment, the second customer 3 is provided in the branch line L6 'branching from the interruption of the first compressor 20', the second supply line L3 'is provided in the gas-liquid separator 40, The third valve V3 provided in the second supply line L3 'can be adjusted to adjust the nitrogen gas content supplied to the second customer 3 in the same manner as in the first embodiment by connecting the branch line L6' have. This reduces the nitrogen gas content circulating through the first feed line L1 and the re-feed line L4, which reduces the re-liquefaction rate of the evaporated gas to enable the first compressor 20 'to be compactly designed, Thereby reducing energy consumption.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.The foregoing has shown and described specific embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

L1: 제1공급라인 L2: 회수라인
L3: 제2공급라인 L4: 재공급라인
L5: 복귀라인 L6: 분기라인
V1: 제1밸브 V2: 제2밸브
V3: 제3밸브 V4: 제4밸브
V5: 제5밸브 1: 저장탱크
2: 제1수요처 3: 제2수요처
10: 열교환기 20: 제1압축기
21a: 1번 압축기 21b: 2번 압축기
21c: 3번 압축기 21d: 4번 압축기
21e: 5번 압축기 22a: 1번 냉각기
22b: 2번 냉각기 22c: 3번 냉각기
22d: 4번 냉각기 22e: 5번 냉각기
30: 제2압축기 31: 제2냉각기
40: 기액분리기 50: 제3압축기
51: 제3냉각기 2': 제1수요처
20': 제1압축기 L2': 회수라인
L3': 제2공급라인 L6': 분기라인
L1: first supply line L2: recovery line
L3: second supply line L4: re-supply line
L5: return line L6: branch line
V1: first valve V2: second valve
V3: third valve V4: fourth valve
V5: fifth valve 1: storage tank
2: First Demand Point 3: Second Demand Point
10: heat exchanger 20: first compressor
21a: No. 1 compressor 21b: No. 2 compressor
21c: No. 3 compressor 21d: No. 4 compressor
21e: No. 5 compressor 22a: No. 1 condenser
22b: Cooler No. 2 22c: Cooler No. 3
22d: Cooler No. 4 22e: Cooler No. 5
30: second compressor 31: second cooler
40: gas-liquid separator 50: third compressor
51: third cooler 2 ': first demand customer
20 ': first compressor L2': recovery line
L3 ': second supply line L6': branch line

Claims (11)

액화가스와 그로부터 발생되는 증발가스를 저장하는 저장탱크;
상기 증발가스를 가압하는 제1압축기를 구비하고 상기 증발가스를 제1 수요처로 공급하는 제1공급라인;
상기 제1압축기 후단에서 상기 증발가스를 공급받아 플래쉬가스와 액체성분으로 분리하는 기액분리기로 연결되는 회수라인;
상기 기액분리기에서 제2 수요처 쪽으로 연장되어 상기 플래쉬가스를 상기 제2 수요처로 공급하는 제2공급라인;
상기 제1공급라인과, 상기 회수라인과, 상기 제2공급라인을 각각 통과하는 유체 간의 열교환을 수행하는 열교환기;
상기 기액분리기에서 상기 제1공급라인 쪽으로 연장되어 상기 플래쉬가스를 상기 제1공급라인으로 공급하는 재공급라인; 및
상기 기액분리기에서 분리된 상기 액체성분을 상기 저장탱크에 공급하기 위한 복귀라인을 포함하고,
상기 제1수요처와 제2수요처를 연결하는 분기라인에는 감압을 위한 제1밸브가 마련되고,
상기 제2공급라인에는 상기 제2 수요처로 공급되는 질소량을 조절하는 제3밸브가 마련되고,
상기 회수라인과, 상기 재공급라인, 및 상기 복귀라인에는 유량 또는 압력조절을 위한 제2밸브와, 제4밸브와, 제5밸브가 각각 마련되고,
상기 기액분리기 또는 상기 수요처에 마련된 계측센서로부터 전달되는 정보를 기초로 상기 제1밸브 내지 상기 제5밸브의 작동을 조절하는 제어부를 더 포함하는 연료가스 공급시스템.
A storage tank for storing liquefied gas and evaporative gas generated therefrom;
A first supply line provided with a first compressor for pressurizing the evaporative gas and supplying the evaporative gas to a first customer;
A recovery line connected to the gas-liquid separator for separating the flash gas into a liquid component and supplied to the evaporator at a downstream end of the first compressor;
A second supply line extending from the gas-liquid separator to a second customer and supplying the flash gas to the second customer;
A heat exchanger for performing heat exchange between the first supply line, the collection line, and the fluid passing through the second supply line, respectively;
A re-supply line extending from the gas-liquid separator to the first supply line and supplying the flash gas to the first supply line; And
And a return line for supplying the liquid component separated in the gas-liquid separator to the storage tank,
A first valve for reducing pressure is provided in a branch line connecting the first demander and the second demander,
Wherein the second supply line is provided with a third valve for controlling the amount of nitrogen supplied to the second customer,
A second valve, a fourth valve, and a fifth valve for regulating the flow rate or the pressure are provided in the recovery line, the re-supply line, and the return line,
Further comprising a control unit for controlling operation of the first valve to the fifth valve based on information transmitted from the gas-liquid separator or the measurement sensor provided in the customer.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2공급라인에는
상기 플래쉬가스를 상기 제2수요처에서 요구하는 압력으로 상승시키는 제3압축기가 마련되는 연료가스 공급시스템.
The method according to claim 1,
The second supply line
And a third compressor for raising the flash gas to a pressure required by the second customer.
제1항에 있어서,
상기 회수라인에는 상기 증발가스의 응축을 위한 제2압축기가 마련되는 연료가스 공급시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the recovery line is provided with a second compressor for condensing the evaporated gas.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 액화가스와 그로부터 발생되는 증발가스를 저장하는 저장탱크;
상기 증발가스를 가압하는 제1압축기를 구비하고 상기 증발가스를 제1 수요처로 공급하는 제1공급라인;
상기 제1압축기 후단에서 상기 증발가스를 공급받아 플래쉬가스와 액체성분으로 분리하는 기액분리기로 연결되는 회수라인;
상기 기액분리기에서 제2 수요처 쪽으로 연장되어 상기 플래쉬가스를 상기 제2 수요처로 공급하는 제2공급라인;
상기 제1공급라인과 상기 회수라인과 상기 제2공급라인을 각각 통과하는 유체 간의 열교환을 수행하는 열교환기;
상기 기액분리기에서 상기 제1공급라인 쪽으로 연장되어 상기 플래쉬가스를 상기 제1공급라인으로 공급하는 재공급라인; 및
상기 기액분리기에서 분리된 상기 액체성분을 상기 저장탱크에 공급하기 위한 복귀라인을 포함하고,
상기 제2공급라인에는 상기 제2 수요처로 공급되는 질소량을 조절하는 제3밸브가 마련되고,
상기 회수라인과, 상기 재공급라인, 및 상기 복귀라인에는 유량 또는 압력조절을 위한 제2밸브와, 제4밸브와, 제5밸브가 각각 마련되고,
상기 기액분리기 또는 상기 수요처에 마련된 계측센서로부터 전달되는 정보를 기초로 상기 제2밸브 내지 상기 제5밸브의 작동을 조절하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제2수요처는 상기 제1압축기의 중단에서 분기되는 분기라인에 마련되는 연료가스 공급시스템.
A storage tank for storing liquefied gas and evaporative gas generated therefrom;
A first supply line provided with a first compressor for pressurizing the evaporative gas and supplying the evaporative gas to a first customer;
A recovery line connected to the gas-liquid separator for separating the flash gas into a liquid component and supplied to the evaporator at a downstream end of the first compressor;
A second supply line extending from the gas-liquid separator to a second customer and supplying the flash gas to the second customer;
A heat exchanger for performing heat exchange between the fluid passing through the first supply line, the collection line and the second supply line, respectively;
A re-supply line extending from the gas-liquid separator to the first supply line and supplying the flash gas to the first supply line; And
And a return line for supplying the liquid component separated in the gas-liquid separator to the storage tank,
Wherein the second supply line is provided with a third valve for controlling the amount of nitrogen supplied to the second customer,
A second valve, a fourth valve, and a fifth valve for regulating the flow rate or the pressure are provided in the recovery line, the re-supply line, and the return line,
Further comprising a control unit for controlling operations of the second valve to the fifth valve based on information transmitted from the gas-liquid separator or the measurement sensor provided in the customer,
And the second demand point is provided in a branch line branching from the interruption of the first compressor.
삭제delete
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102040005B1 (en) * 2018-06-26 2019-11-05 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supply system
KR20200001078A (en) * 2018-06-26 2020-01-06 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supply system
KR102075034B1 (en) 2018-12-14 2020-02-10 주식회사 이앤코 Fuel gas supply system for locomotive engine
KR20210008451A (en) * 2019-07-10 2021-01-22 삼성중공업 주식회사 Fuel gas treating system in ships
KR20210008450A (en) * 2019-07-10 2021-01-22 삼성중공업 주식회사 Fuel gas treating system in ships
KR20210008454A (en) * 2019-07-11 2021-01-22 삼성중공업 주식회사 Fuel gas treating system in ships
EP4130543A1 (en) * 2021-08-02 2023-02-08 Burckhardt Compression AG Method and device for reliquifying and returning bog to an lng tank

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101526771B1 (en) * 2013-12-30 2015-06-08 현대중공업 주식회사 A Treatment System Of Liquefied Gas
KR101599412B1 (en) * 2015-02-11 2016-03-03 대우조선해양 주식회사 Vessel
KR101661929B1 (en) * 2015-05-22 2016-10-04 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supplying system in ships

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101526771B1 (en) * 2013-12-30 2015-06-08 현대중공업 주식회사 A Treatment System Of Liquefied Gas
KR101599412B1 (en) * 2015-02-11 2016-03-03 대우조선해양 주식회사 Vessel
KR101661929B1 (en) * 2015-05-22 2016-10-04 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supplying system in ships

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102040005B1 (en) * 2018-06-26 2019-11-05 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supply system
KR20200001078A (en) * 2018-06-26 2020-01-06 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supply system
KR102084994B1 (en) * 2018-06-26 2020-03-05 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supply system
KR102075034B1 (en) 2018-12-14 2020-02-10 주식회사 이앤코 Fuel gas supply system for locomotive engine
KR20210008451A (en) * 2019-07-10 2021-01-22 삼성중공업 주식회사 Fuel gas treating system in ships
KR20210008450A (en) * 2019-07-10 2021-01-22 삼성중공업 주식회사 Fuel gas treating system in ships
KR102516615B1 (en) * 2019-07-10 2023-04-03 삼성중공업 주식회사 Fuel gas treating system in ships
KR102548334B1 (en) * 2019-07-10 2023-06-28 삼성중공업 주식회사 Fuel gas treating system in ships
KR20210008454A (en) * 2019-07-11 2021-01-22 삼성중공업 주식회사 Fuel gas treating system in ships
KR102584159B1 (en) * 2019-07-11 2023-10-05 삼성중공업 주식회사 Fuel gas treating system in ships
EP4130543A1 (en) * 2021-08-02 2023-02-08 Burckhardt Compression AG Method and device for reliquifying and returning bog to an lng tank
WO2023012132A1 (en) * 2021-08-02 2023-02-09 Burckhardt Compression Ag Process and apparatus for reliquefaction and recycling of bog into an lng tank

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