KR101824259B1 - 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템 - Google Patents

부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템에서의 연료공급부를 간소화할 수 있도록 함으로써 연료공급부 설치에 따르는 자재비 및 작업공수를 절감할 수 있도록 하는 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템은,
LNG를 저장하는 카고탱크가 마련된 저장부;
상기 저장부로부터 공급되는 가스를 압축하는 컴프레셔가 마련된 압축부;
상기 압축부에 의해 압축된 일부의 가스를 가열하는 대용량 히터가 마련되고, 히터에 의해 가열된 가스를 카고탱크로 재유입시켜 카고탱크를 웜업하는 가열부;
상기 압축부에 의해 압축된 가스를 냉각하는 쿨러가 마련된 냉각부;
상기 냉각부에 의해 냉각된 가스를 기화화는 재기화유닛;
상기 저장부로부터의 가스를 엔진으로 공급하는 주 라인 및 보조 라인이 마련된 연료공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템{cargo system of liquefied natural gas-floating storage and regasification unit}
본 발명은 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템에서 엔진으로 가스를 공급하기 위한 연료공급부를 간소화할 수 있도록 함으로써 연료공급부 설치에 따르는 자재비 및 작업공수를 절감할 수 있도록 하는 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템에 관한 것이다.
산업시설 및 가정에 공급되는 연료로서 석유와 함께 LNG(liquefied natural 가스), LPG(liquefied petroleum gas), CNG(compressed natural gas)등의 가스가 이용되고 있다.
이때, LNG는 동일한 양의 천연가스와 대비하여 현저히 부피가 감소하는 특징으로 갖는 것으로, 천연가스를 비등점(주위 압력에서 -163℃)이하로 냉각시켜 만드는 것이다.
이와 같은 LNG는 액체 상태를 유지하기 위하여 대기압 또는 그보다 다소 높은 압력에서 극저온 탱크에 보관된다.
그리고 높은 압력의 극저온 탱크에 보관된 LNG는 온도를 상승시킴에 따라 다시 가스 형태로 변환시키는데, 이러한 과정을 일반적으로 재기화(regasification) 과정이라 한다.
이때, LNG 재기화 작업은 과거 육지에서 이루어지는 것이 일반적이었다.
즉, LNG 운반선이 목적 항에 도착하면 육지에 기반을 둔 재기화 시설로 LNG를 보내어 액화 상태의 LNG를 기체 상태로 변환시켰다.
그러나, 재기화 시설은 폭발의 우려가 있는 위험시설이라 할 수 있으므로 육지 특히, 사람이 생활하는 거주지에 인접하여 재기화 시설이 설치되는 것에 대한 반대가 따르고 있다.
이러한 이유로 LNG의 재기화가 해상에서 이루어지는 형태를 추구하게 되었으며, 그 결과로 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비(LNG-FSRU: liquefied natural gas floating storage and regasification unit) 및 부유식 해상 원유생산 및 저장설비(FPSO: floating production storage offloading) 등이 운용되고 있다.
이때, 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템은 LNG를 저장하는 카고탱크가 마련된 저장부와; 상기 저장부로부터 공급되는 가스를 압축하는 컴프레셔가 마련된 압축부와; 상기 압축부에 의해 압축된 일부의 가스를 가열하는 히터가 마련되고, 가열된 가스를 카고탱크로 재유입시켜 카고탱크를 웜업하는 가열부와; 상기 압축부에 의해 압축된 가스를 냉각하는 쿨러가 마련된 냉각부를 포함하는 것이었다.
그리고 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템에는 상기 저장부로부터의 LNG를 엔진으로 공급하는 연료공급부가 마련되어 연료공급부를 통한 연료가스 공급에 의해 엔진 구동이 이루어질 수 있었다.
그러나, 종래 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템에서 연료공급부는 라인 간의 결합이 복잡하였을 뿐만 아니라 상당 부분이 신설되어야 하고, 신설되는 라인 상에 고가의 밸브가 다수 설치되는 것이었으므로 연료공급부 마련에 상당한 자재비와, 인력과, 시간이 소요되는 문제가 있었다.
상기의 이유로 해당분야에서는 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템에서 연료공급부를 간소화할 수 있도록 함으로써 연료공급부 마련에 따르는 자재비와 작업공수를 절감할 수 있도록 하는 방안을 모색하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 종래 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템에서 연료공급부의 라인 간의 결합이 복잡하게 이루어지고, 밸브 등의 고가 부품이 다수 사용됨에 따라 연료공급부 마련에 상당한 자재비와 인력과 시간이 소요되었던 문제를 해소할 수 있도록 하는 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템은,
LNG를 저장하는 카고탱크가 마련된 저장부;
상기 저장부로부터 공급되는 가스를 압축하는 컴프레셔가 마련된 압축부;
상기 압축부에 의해 압축된 일부의 가스를 가열하는 대용량 히터가 마련되고, 히터에 의해 가열된 가스를 카고탱크로 재유입시켜 카고탱크를 웜업하는 가열부;
상기 압축부에 의해 압축된 가스를 냉각하는 쿨러가 마련된 냉각부;
상기 저장부로부터의 가스를 엔진으로 공급하는 주 라인 및 보조 라인이 마련된 연료공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
여기서, 상기 연료공급부의 주 라인은 냉각부의 일 쿨러로부터 엔진으로 이어지고, 보조 라인은 가열부의 대용량 히터로부터 냉각부의 다른 쿨러와 주 라인 사이의 관로를 거쳐 엔진으로 이어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의한 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템은 연료공급부가 주 라인과 보조 라인으로 이루어지는 것인바, 주 라인의 작동 불가시 보조 라인을 통한 연료가스 공급을 통해 엔진의 구동이 이루어질 수 있어 긴급 상황에서의 엔진 구동이 원활히 이루어질 수 있게 될 뿐만 아니라 연료공급부의 주 라인이 냉각부의 일 쿨러로부터 엔진으로 이어지는 것이고, 보조 라인이 가열부의 히터로부터 냉각부의 다른 쿨러와 주 라인 사이의 관로를 거쳐 엔진으로 이어지는 것인바, 연료공급부의 라인을 간소화할 수 있게 될 뿐만 아니라 밸브 등의 고가 장비 설치를 최소로 할 수 있게 되는바, 연료공급부 마련에 따르는 자재비 및 작업공수를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템의 구성을 보인 개략도
이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템(A)은 저장부(10)와, 압축부(20)와, 가열부(30)와, 냉각부(40)와, 연료공급부(60)를 포함한다.
상기 저장부(10)는 LNG를 저장하는 카고탱크(11)가 마련된 것이다.
이와 같은 저장부(10)에서 카고탱크(11)는 LNG를 고압 하에서 극저온 상태로 저장하는 것임은 물론이다.
저장부(10)의 카고탱크(11)가 LNG를 고압 하에서 극저온 상태로 저장함으로써 카고탱크(10) 내의 LNG는 액체 상태를 유지할 수 있게 된다.
상기 압축부(20)는 저장부(10)로부터 공급되는 가스를 압축하는 컴프레셔(21)가 마련된 것이다.
압축부(20)에 컴프레셔(21)가 엔진(70) 용량에 맞도록 적어도 하나 이상 마련됨으로써 카고탱크(11)로부터의 자연기화 가스가 서로 다른 다수의 경로로 공급될 때 각각의 경로에 컴프레셔(21)를 마련함으로써 각각의 경로를 통해 공급되는 가스를 압축할 수 있게 된다.
한편, 압축부(20)의 컴프레셔(21)는 가스를 압축할 수 있도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하므로 컴프레셔(21)에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.
상기 가열부(30)는 압축부(20)에 의해 압축된 일부의 가스를 가열하는 히터(31)가 마련된 것이고, 히터(31)에 의해 가열된 자연기화 가스를 카고탱크(11)로 재유입시켜 카고탱크(11)를 웜업하는 것이다.
이와 같은 가열부(30)에 의해 카고탱크(11)의 웜업이 이루어질 수 있게 되므로 카고탱크(11) 내에 저장된 LNG의 유동이 활성화될 수 있게 된다.
한편, 가열부(30)의 히터(31)는 압축부(20)에 의해 압축된 일부의 가스를 가열할 수 있도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하므로 히터(31)에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.
상기 냉각부(40)는 압축부(20)에 의해 압축된 가스를 냉각하는 쿨러(41)가 마련된 것이다.
냉각부(40)에 쿨러(41)가 적어도 하나 이상 마련됨으로써 카고탱크(11)로부터의 가스가 서로 다른 다수의 다른 경로로 공급될 때 각각의 경로에 쿨러(41)를 마련함으로써 각각의 경로를 통해 공급되는 가스를 냉각할 수 있게 된다.
한편, 냉각부(40)의 쿨러(41)는 LNG를 냉각할 수 있도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하므로 쿨러(41)에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.
상기 연료공급부(60)는 저장부(10)로부터의 가스를 엔진(70)으로 공급하는 주 라인(61) 및 보조 라인(62)이 마련된 것이다.
이와 같은 연료공급부(60)에서 주 라인(61)은 냉각부(40)의 일 쿨러(41)로부터 엔진(70)으로 이어지는 것이고, 보조 라인(62)은 가열부(30)의 히터(31)로부터 냉각부(40)의 다른 쿨러(41)와 주 라인(61)사이의 관로(도면부호 미표시)를 거쳐 엔진(70)으로 이어지는 것이다.
따라서, 냉각부(40)의 일 쿨러(41)로부터 엔진(70)으로 이어지는 주 라인(61)을 통한 가스 공급에 의해 엔진(70) 구동이 이루어질 수 있게 될 뿐만 아니라 가열부(30)의 히터(31)로부터 냉각부(40)의 다른 쿨러(21)와 주 라인(61) 사이의 관로를 거쳐 엔진(70)으로 이어지는 보조 라인(62)을 통한 LNG 공급에 의해서도 엔진(70) 구동이 이루어질 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명에 의한 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템(A)에서 저장부(10), 압축부(20), 가열부(30), 냉각부(40)의 작동은 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템에 있어서 통상적인 것이므로 저장부(10), 압축부(20), 가열부(30), 냉각부(40), 재기화유닛(50)의 작동에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이며, 본 발명의 특징이라 할 수 있는 연료공급부(60) 작동에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 연료공급부(60)에는 주 라인(61)과 보조 라인(62)이 마련되어 있다.
이때, 주 라인(61)은 냉각부(40)의 일 쿨러(41)로부터 엔진(70)으로 이어지는 것인바, 엔진(70) 구동이 필요한 상황에서 보조 라인(62)을 폐쇄하고 주 라인(61)을 개방하게 되면 냉각부(40)를 거친 가스가 엔진(70)으로 공급되므로 엔진(70) 구동이 이루어질 수 있게 된다.
이때, 보조 라인(62)의 폐쇄는 보조 라인(62) 상에서 설치되는 밸브(도면상 미도시)의 작동에 의해 이루어지고, 주 라인(61)의 개방은 주 라인(61) 상에 설치되는 밸브(도면상 미도시)의 작동에 의해 이루어지는 것은 물론이다.
그리고 보조 라인(62)은 가열부(30)의 히터(31)로부터 냉각부(40)의 다른 쿨러(41)와 주 라인(61) 사이의 관로를 거쳐 엔진(70)으로 이어지는 것인바, 주 라인(61)을 폐쇄하고 보조 라인(62)을 개방하게 되면 가열부(30)를 거치며 가열된 가스가 엔진(70)으로 공급되므로 엔진(70) 구동이 이루어질 수 있게 된다.
이때, 주 라인(61)의 폐쇄는 주 라인(61) 상에 설치되는 밸브의 작동에 의해 이루어지고, 보조 라인(62)의 개방은 보조 라인(62) 상에 설치되는 밸브의 작동에 의해 이루어지는 것은 물론이다.
이와 같이 연료공급부(60)의 주 라인(61)과 보조 라인(62)을 통한 가스 공급에 의해 엔진(70)의 구동이 이루어질 수 있게 됨으로써 주 라인(61)이 작동 불가한 긴급 상황하에서도 엔진(70)의 구동이 원활히 이루어질 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서 연료공급부(60)는 자재비와 작업공수를 절감할 수 있도록 하는 것이다.
연료공급부(60)에서 가열부(30)의 히터(31)로부터 냉각부(40)의 일 쿨러(41)와 주 라인(61) 사이의 관로를 거쳐 엔진(70)으로 이어지는 보조 라인(62)은 가열부(30)의 히터(31)로부터 냉각부(40)의 일 쿨러(41)와 주 라인(61) 사이의 관로에 이어지는 구간만 관로가 신설될 뿐 냉각부(40)의 일 쿨러(41)와 재기화유닛(50) 사이의 관로로부터 엔진(70)으로 이어지는 구간은 이전의 관로를 활용하는 것이다.
따라서, 보조 라인(62) 설치시 관로 신설 구간이 최소화되므로 파이프와 더불어 관로 상에서 가스의 흐름을 단속하는 밸브 등의 자재 투입을 줄일 수 있게 되고, 작업에 소요되는 시간 및 인력을 줄일 수 있게 되므로 자재비 및 작업공수 절감이 이루어질 수 있게 된다.
상기에서와 같이 본 발명에 의한 부유식 액화천연가스 저장 재기화 설비의 카고 시스템(A)은 연료공급부(60)가 주 라인(61)과 보조 라인(62)으로 이루어지는 것인바, 주 라인(61)의 작동 불가시 보조 라인(62)을 통한 가스 공급을 통해 엔진(70)의 구동이 이루어질 수 있어 긴급 상황에서의 엔진(70) 구동이 원활히 이루어질 수 있게 될 뿐만 아니라 연료공급부(60)의 주 라인(61)이 냉각부(40)의 일 쿨러(41)로부터 엔진(70)으로 이어지는 것이고, 보조 라인(62)이 가열부(30)의 히터(31)로부터 냉각부(40)의 다른 쿨러(41)와 주 라인(61) 사이의 관로를 거쳐 엔진(70)으로 이어지는 것인바, 연료공급부(60)의 라인을 간소화할 수 있게 될 뿐만 아니라 밸브 등의 고가 장비 설치를 최소로 할 수 있게 되는바, 연료공급부(60) 마련에 따르는 자재비 및 작업공수를 절감할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
10 : 저장부 11 : 카고탱크
20 : 압축부 21 : 컴프레셔
30 : 가열부 31 : 히터
40 : 냉각부 41 : 쿨러
60 : 연료공급부 61 : 주 라인
62 : 보조 라인 70 : 엔진
A : 카고 시스템

Claims (3)

  1. LNG를 저장하는 저장부;
    상기 저장부로부터 공급되는 가스를 압축하는 제1 컴프레셔 및 제2 컴프레셔가 마련된 압축부;
    상기 제1 컴프레셔에 의해 압축된 가스를 가열하는 히터가 마련되고, 상기 히터에 의해 가열된 가스를 상기 저장부로 재유입시켜 상기 저장부를 웜업하는 가열부;
    상기 제2 컴프레서에 의해 압축된 가스를 냉각하는 쿨러가 마련된 냉각부;
    상기 저장부로부터의 가스를 상기 제2 컴프레서 및 상기 냉각부를 거쳐 엔진으로 공급하는 주 라인과, 상기 히터에 의해 가열된 가스를 상기 주 라인을 통해 상기 엔진으로 공급하는 보조 라인이 마련된 연료공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보조 라인은,
    상기 주 라인에서 상기 냉각부와 상기 엔진 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 공급 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항의 상기 가스 공급 시스템을 갖는 것을 특징으로 하는 부유식 액화가스 저장 설비.
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