KR101867031B1 - Boil Off Gas Recovery System and Method of Ship - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박의 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스를 우선적으로 선박 엔진의 연료로 사용하고, 나머지 증발가스는 증발가스의 냉열로 재액화시켜 액화가스 저장탱크로 회수함으로써 증발가스를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 연료 공급 시스템이 트립 및 엔진의 저압 작동 시 잔류 가스를 효과적으로 처리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박의 증발가스 회수 시스템은, 선박에 마련된 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스를 상기 선박의 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 고압 압축기; 상기 고압 압축기에서 압축된 고압 증발가스를 상기 엔진으로 공급하는 제1 연료 공급라인; 및 상기 엔진으로 공급하고 남은 고압 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 재공급하는 제1 증발가스 회수라인;을 포함하되, 상기 제1 증발가스 회수라인은, 상기 고압 증발가스를 재액화시켜 액체 상태로 회수하는 재액화라인; 및 상기 고압 증발가스를 기체 상태로 회수하는 제2 증발가스 회수라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, evaporative gas discharged from a liquefied gas storage tank of a ship is preferentially used as fuel for a marine engine, and the remaining evaporated gas is re-liquefied by the cold heat of the evaporated gas and is recovered as a liquefied gas storage tank, And more particularly to a fuel supply system capable of effectively treating residual gas during trips and low-pressure operation of the engine.
The present invention relates to an evaporative gas recovery system for a ship, comprising: a high pressure compressor for compressing the evaporated gas discharged from a liquefied gas storage tank provided in a ship to a pressure required by an engine of the ship; A first fuel supply line for supplying high-pressure evaporated gas compressed in the high-pressure compressor to the engine; And a first evaporative gas recovery line for re-supplying the high-pressure evaporative gas remaining in the engine to the liquefied gas storage tank, wherein the first evaporative gas recovery line re-liquefies the high- Liquid refining line for recovering the liquid; And a second evaporative gas recovery line for recovering the high-pressure evaporative gas in a gaseous state.

Figure R1020160104148
Figure R1020160104148

Description

선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법 {Boil Off Gas Recovery System and Method of Ship}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boil-

본 발명은 선박의 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스를 우선적으로 선박 엔진의 연료로 사용하고, 나머지 증발가스는 증발가스의 냉열로 재액화시켜 액화가스 저장탱크로 회수함으로써 증발가스를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 연료 공급 시스템이 트립 및 엔진의 저압 작동 시 잔류 가스를 효과적으로 처리할 수 있는 것을 특징으로 한다. In the present invention, evaporative gas discharged from a liquefied gas storage tank of a ship is preferentially used as fuel for a marine engine, and the remaining evaporated gas is re-liquefied by the cold heat of the evaporated gas and is recovered as a liquefied gas storage tank, And more particularly to a fuel supply system capable of effectively treating residual gas during trips and low-pressure operation of the engine.

LNG 운반선 등의 액화가스 운반선은, 액화가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 이 액화가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, 액화가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다. The liquefied gas carrier, such as an LNG carrier, is used to load the liquefied gas with the liquefied gas and then to the sea to unload the liquefied gas to the onshore site. For this purpose, a storage tank capable of withstanding the extremely low temperature of the liquefied gas ).

천연가스의 액화온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압에서 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. 종래의 LNG 운반선의 경우를 예를 들어 설명하면, LNG 운반선의 LNG 저장탱크는 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 기화되어 LNG 저장 탱크 내에 증발가스(BOG; Boil Off Gas)가 발생한다. Since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of about -163 ° C at normal pressure, LNG is evaporated even if its temperature is slightly higher than -163 ° C at normal pressure. For example, in the case of a conventional LNG carrier, the LNG storage tank of the LNG carrier is heat-treated, but since the external heat is continuously transferred to the LNG, LNG is transported by the LNG carrier, The LNG storage tank is constantly vaporized and boil-off gas (BOG) is generated in the LNG storage tank.

발생된 증발가스는 저장탱크 내의 압력을 증가시키며 선박의 요동에 따라 액화가스의 유동을 가속시켜 구조적인 문제를 야기시킬 수 있기 때문에, 증발가스의 발생을 억제할 필요가 있다. 또한, 증발가스는 LNG의 손실이므로 LNG의 수송효율에 있어서 증발가스의 억제 혹은 재액화는 중요한 문제이다.The generated evaporation gas increases the pressure in the storage tank and accelerates the flow of the liquefied gas in accordance with the shaking motion of the ship, which may cause a structural problem, so it is necessary to suppress the generation of the evaporation gas. In addition, since the evaporation gas is a loss of LNG, suppression or re-liquefaction of the evaporation gas is an important problem in the transport efficiency of LNG.

종래, 액화가스 운반선의 저장탱크 내에서의 증발가스를 억제 및 처리하기 위해, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 소각해 버리는 방법, 증발가스를 저장탱크의 외부로 배출시켜 재액화 장치를 통해 재액화시킨 후 다시 저장탱크로 복귀시키는 방법, 선박의 추진기관에서 사용되는 연료로서 증발가스를 사용하는 방법, 저장탱크의 내부압력을 높게 유지함으로써 증발가스의 발생을 억제하는 방법 등이 단독으로 혹은 복합적으로 사용되고 있었다. BACKGROUND ART [0002] Conventionally, in order to suppress and treat evaporation gas in a storage tank of a liquefied gas carrier, a method of discharging evaporation gas to the outside of the storage tank and incinerating it, a method of discharging evaporation gas to the outside of the storage tank, A method of returning to the storage tank after re-liquefying, a method of using evaporation gas as fuel used in a propulsion engine of the ship, a method of suppressing the generation of evaporation gas by keeping the internal pressure of the storage tank high, Have been used in combination.

선박의 추진기관에서 사용되는 연료로서 증발가스를 사용하는 방법은, 증발가스를 고압 압축기를 이용하여 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어 엔진에 공급한다. In the method of using the evaporation gas as the fuel used in the propulsion engine of the ship, the evaporation gas is made into the state of the temperature and pressure required by the engine by using the high pressure compressor and supplied to the engine.

증발가스를 재액화시켜 복귀시키는 방법은, 저장탱크 내부의 증발가스를 저장탱크 외부로 배출시켜 냉동 사이클을 포함하는 재액화 장치에서 초저온으로 냉각된 냉매, 예를 들어 질소냉매, 혼합냉매 등과의 열교환을 통해 재액화 시키거나, 별도의 냉매 없이 증발가스가 가지고 있는 냉열을 회수하여 증발가스를 재액화 하는 방법 등이 이용되고 있는데, 별도의 냉매 없이 증발가스가 가지고 있는 냉열을 회수하여 증발가스를 재액화 하는 방법은 증발가스 재액화를 위한 설비를 감축시킬 수 있고, 증발가스 재액화에 필요한 에너지 소모량을 절감할 수 있다는 장점이 있다.The method of re-liquefying and returning the evaporated gas includes discharging the evaporated gas in the storage tank to the outside of the storage tank to perform heat exchange with a refrigerant cooled at an ultra-low temperature, for example, nitrogen refrigerant, mixed refrigerant, etc., And a method of re-liquefying the evaporated gas without re-liquefying the refrigerant, or a method of re-liquefying the evaporated gas by recovering the cold heat possessed by the evaporated gas without a separate refrigerant. In this case, The method of liquefaction has the advantage of reducing facilities for evaporating gas liquefaction and saving energy consumption required for liquefaction of evaporation gas.

본 발명은, 선박의 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스의 대부분은 우선적으로 선박 엔진의 연료로 공급하고 나머지 일부는 재액화시켜 저장탱크로 복귀시킴으로써 증발가스를 효율적으로 활용할 수 있는 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to a method and apparatus for recovering a vaporized gas of a ship capable of efficiently utilizing the vaporized gas by supplying most of the vaporized gas generated from the liquefied gas storage tank of the vessel to the fuel of the marine engine and re- And an object of the present invention is to provide a processing system and method.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 선박에 마련된 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스를 상기 선박의 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 고압 압축기; 상기 고압 압축기에서 압축된 고압 증발가스를 상기 엔진으로 공급하는 제1 연료 공급라인; 및 상기 엔진으로 공급하고 남은 고압 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 재공급하는 제1 증발가스 회수라인;을 포함하되, 상기 제1 증발가스 회수라인은, 상기 고압 증발가스를 재액화시켜 액체 상태로 회수하는 재액화라인; 및 상기 고압 증발가스를 기체 상태로 회수하는 제2 증발가스 회수라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 선박의 증발가스 회수 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a high pressure compressor for compressing an evaporative gas discharged from a liquefied gas storage tank provided on a ship to a pressure required by an engine of the ship; A first fuel supply line for supplying high-pressure evaporated gas compressed in the high-pressure compressor to the engine; And a first evaporative gas recovery line for re-supplying the high-pressure evaporative gas remaining in the engine to the liquefied gas storage tank, wherein the first evaporative gas recovery line re-liquefies the high- Liquid refining line for recovering the liquid; And a second evaporative gas recovery line for recovering the high-pressure evaporative gas in a gaseous state.

바람직하게는, 상기 제2 증발가스 회수라인에는 상기 고압 증발가스를 감압시키는 제2 팽창 수단;을 더 포함할 수 있다. Preferably, the second evaporation gas recovery line may further include a second expansion means for reducing the pressure of the high-pressure evaporation gas.

바람직하게는, 상기 재액화라인에는, 상기 고압 증발가스를 상기 저장탱크에서 배출되는 증발가스로 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기에서 냉각된 냉각 증발가스를 감압시키는 제1 팽창 수단; 및 상기 제1 팽창 수단에 의해 형성된 기액 혼합물을 기액 분리하는 기액 분리기;를 더 포함할 수 있다. Preferably, the re-liquefaction line further comprises a heat exchanger for cooling the high-pressure evaporative gas with evaporative gas discharged from the storage tank; A first expansion means for reducing the cooling evaporated gas cooled in the heat exchanger; And a gas-liquid separator for gas-liquid separating the gas-liquid mixture formed by the first expansion means.

바람직하게는, 상기 기액 분리기에서 분리된 기체 상태의 플래시 가스는 상기 저장탱크에서 배출되는 증발가스와 함께 상기 열교환기로 공급되고, 상기 기액 분리기에서 분리된 액체 상태의 재액화 증발가스는 상기 액화가스 저장탱크로 회수될 수 있다. Preferably, the gaseous flash gas separated by the gas-liquid separator is supplied to the heat exchanger together with the evaporated gas discharged from the storage tank, and the liquid-state re-liquefied vapor gas separated from the gas- It can be recovered to the tank.

바람직하게는, 상기 고압 압축기의 일부만을 통과하여 상기 고압 증발가스보다 낮은 압력으로 압축된 저압 증발가스를 제2 엔진으로 공급하는 제2 연료 공급라인;을 더 포함할 수 있다. The second fuel supply line may supply the low-pressure evaporated gas compressed to a pressure lower than the high-pressure evaporated gas through the part of the high-pressure compressor to the second engine.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 선박에 마련된 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스를 고압 압축기에서 상기 선박의 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 단계; 상기 압축된 고압 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 단계;를 포함하되, 상기 고압 증발가스를 액화가스 저장탱크로 회수하는 단계는, 상기 엔진의 운전 모드에 따라, 상기 고압 증발가스의 적어도 일부를 액화시켜 액체 상태로 회수하거나, 상기 고압 증발가스의 적어도 일부를 기체 상태로 회수하는 것을 특징으로 하는, 선박의 증발가스 회수 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an internal combustion engine, comprising: compressing an evaporated gas discharged from a liquefied gas storage tank provided in a ship to a pressure required by an engine of a ship in a high pressure compressor; And recovering the compressed high-pressure evaporative gas to the liquefied gas storage tank, wherein the step of recovering the high-pressure evaporative gas to the liquefied gas storage tank comprises, depending on the operating mode of the engine, And recovering a portion of the high-pressure evaporation gas in a liquid state or recovering at least a part of the high-pressure evaporation gas in a gaseous state.

바람직하게는, 상기 고압 증발가스를 액화시켜 액체 상태로 회수할 때에는, 상기 고압 증발가스의 적어도 일부를 상기 고압 압축기로 공급하는 증발가스를 이용하여 열교환기에서 냉각시킨 후, 냉각된 고압 증발가스를 제1 팽창 수단으로 공급하여 적어도 일부를 응축시키되, 상기 엔진의 운전 모드에 따라 상기 제1 팽창 수단의 개폐 속도를 제어함으로써 상기 고압 증발가스의 냉각 성능을 조절할 수 있다.Preferably, when the high-pressure evaporation gas is liquefied and recovered in a liquid state, at least a part of the high-pressure evaporation gas is cooled in a heat exchanger using an evaporation gas supplied to the high-pressure compressor, The cooling performance of the high-pressure evaporative gas can be controlled by controlling the open / close speed of the first expansion means in accordance with the operation mode of the engine, by supplying at least a portion of the high-pressure evaporative gas to the first expansion means.

바람직하게는, 상기 고압 증발가스를 연료로 공급받는 제1 엔진의 부하가 변동되면, 상기 제1 팽창 수단의 개폐 속도를 제어하여, 상기 제1 팽창 수단으로 공급되고 남은 고압 증발가스는 감압시켜 기체 상태로 회수할 수 있다.Preferably, when the load of the first engine supplied with the high-pressure evaporative gas as fuel is changed, the opening / closing speed of the first expansion means is controlled so that the high-pressure evaporative gas supplied to the first expansion means is reduced, Can be recovered.

바람직하게는, 상기 고압 증발가스를 연료로 공급받는 제1 엔진으로 상기 고압 증발가스를 공급하지 않거나 상기 제1 엔진을 공회전시키면, 상기 고압 압축기 후단에서 잉여의 압력만큼의 고압 증발가스를 감압시켜 기체 상태로 회수할 수 있다.Preferably, when the high-pressure evaporation gas is not supplied to the first engine which is supplied with the high-pressure evaporative gas as fuel, or when the first engine is idled, the high-pressure evaporative gas at the rear end of the high- Can be recovered.

바람직하게는, 상기 고압 압축기에서 압축한 고압 증발가스를 상기 엔진의 연료로써 공급하는 단계;를 더 포함하고, 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 증발가스는 상기 엔진으로 공급하고 남은 고압 증발가스일 수 있다.Preferably, the method further comprises: supplying high-pressure evaporation gas compressed in the high-pressure compressor as fuel for the engine, wherein the evaporation gas recovered to the liquefied gas storage tank is a high- have.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스의 대부분은 우선적으로 선박 엔진의 연료로 공급하고 나머지 일부는 재액화시켜 저장탱크로 복귀시킴으로써 증발가스를 효율적으로 활용할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, most of the evaporative gas generated in the liquefied gas storage tank of the ship is first supplied to the fuel of the marine engine and the remaining part is re-liquefied and returned to the storage tank, have.

또한, 선박 엔진의 부하(Load)가 급격하게 변화하더라도, 증발가스의 열 교환 효율이 떨어지는 것을 방지하여 재액화 성능의 제한 없이 시스템을 안정적으로 운전할 수 있다. In addition, even if the load of the marine engine suddenly changes, the heat exchange efficiency of the evaporation gas is prevented from being lowered, and the system can be stably operated without restricting the liquefaction performance.

또한, 선박 엔진의 고압 작동에서 저압 작동으로 운전 모드를 전환할 경우, 연료 공급부 후단의 압력을 용이하게 완화(release)해 안정적으로 운전할 수 있다. In addition, when the operation mode is switched from the high-pressure operation to the low-pressure operation of the marine engine, the pressure at the rear end of the fuel supply portion can be easily released to stably operate.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 간략하게 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram briefly illustrating an evaporative gas treatment system for a ship according to an embodiment of the present invention.

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

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. The same elements are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 간략하게 도시한 블록도이다. 이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법을 설명하기로 한다. 1 is a block diagram briefly illustrating an evaporative gas treatment system for a ship according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an evaporative gas treatment system and method of a ship according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 명세서에서 액화가스는 LNG 또는 LPG, LEG(Liquefied Ethane Gas) 등과 같이 일반적으로 액체상태로 저장되는 모든 액체 화물 또는 가스 연료를 의미할 수 있으며, 증발가스(BOG; Boil Off Gas)는 이러한 액화가스가 자연기화하여 발생한 것을 의미한다. Herein, the liquefied gas may refer to any liquid cargo or gaseous fuel that is generally stored in a liquid state such as LNG, LPG, LEG (Liquefied Ethane Gas), etc., and the Boil Off Gas (BOG) Is generated by natural vaporization.

또한, 본 발명의 후술할 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법은 액화가스 저장탱크가 설치된 모든 종류의 선박 또는 해상 구조물, 즉, LNG 운반선, LNG RV와 같은 선박을 비롯하여, LNG FPSO, LNG FSRU와 같은 해상 플랜트에 적용될 수 있다.Further, the system and method for treating a ship's evaporative gas to be described later of the present invention can be applied to a ship such as an LNG FPSO, an LNG FSRU, a ship such as an LNG carrier, a ship such as an LNG RV, It can be applied to offshore plants.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크(100), 액화가스 저장탱크(100)에서 발생한 증발가스(BOG)를 저장탱크(100) 외부로 배출시키는 증발가스 배출라인(BL1)을 포함하고, 증발가스 배출라인(BL1)에는 증발가스를 엔진(GE, ME)에서 요구하는 압력으로 압축시키는 고압 압축기(200)가 마련된다. As shown in FIG. 1, the system for treating a vapor of a ship according to an embodiment of the present invention includes a liquefied gas storage tank 100 for storing liquefied gas, a vaporized gas (BOG) generated in the liquefied gas storage tank 100, Pressure compressor (200) for compressing the evaporation gas to a pressure required by the engine (GE, ME) is provided in the evaporation gas discharge line (BL1), and the evaporation gas discharge line ).

액화가스 저장탱크(100)에서 배출된 증발가스는 고압 압축기(200)에서 엔진(GE, ME)에서 필요로 하는 압력 조건으로 압축되어 엔진(GE, ME)의 연료로써 공급된다. The evaporated gas discharged from the liquefied gas storage tank 100 is compressed by the high pressure compressor 200 under the pressure conditions required by the engines GE and ME and supplied as fuel for the engines GE and ME.

본 발명의 일 실시예에 따른 엔진(GE, ME)은 고압가스를 연료로 하는 제1 엔진(ME)과 저압가스를 연료로 하는 제2 엔진(ME) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 도 1에 도시한 바와 같이, 각각 다수 개가 마련될 수 있으며 그 대수는 특별히 한정하지 않는다. The engine (GE, ME) according to an embodiment of the present invention may include at least one of a first engine (ME) using high pressure gas as fuel and a second engine (ME) using low pressure gas as fuel, As shown in Fig. 1, a plurality of each may be provided, and the number thereof is not particularly limited.

제1 엔진(ME)은 선박의 추진력을 생산하는 추진 엔진일 수 있고, 예를 들어 MEGI 엔진일 수 있으며, 제2 엔진(GE)은 선박에서 필요로 하는 전력을 생산하는 발전 엔진으로써 예를 들어 DFDE 엔진일 수 있다. MEGI 엔진은 고압가스 분사엔진으로써, 연료로써 고압, 예를 들어 약 300bar 이상의 고압가스를 가스 연료로써 공급받아 구동되며, DFDE 엔진은 저압가스 분사엔진으로써, 연료로써 저압, 예를 들어 약 100bar 내외의 저압가스를 가스 연료로써 공급받아 구동될 수 있다. The first engine ME may be a propulsion engine that produces propulsion power of the ship, and may be, for example, a MEGI engine, and the second engine GE may be a power generation engine that produces the power required by the ship, DFDE engine. The MEGI engine is a high-pressure gas injection engine, which is driven by a high-pressure gas such as a high-pressure gas of about 300 bar or more as a fuel. The DFDE engine is a low-pressure gas injection engine and is operated at a low pressure, for example, And can be driven by supplying low-pressure gas as gaseous fuel.

또한, 제1 엔진(ME) 및 제2 엔진(GE)은 가스 연료뿐만 아니라, MDO(Marine Diesel Oil), MGO(Marine Gas Oil) 및 HFO(Heavy Fuel Oil)과 같은 오일 연료를 연료로써 공급받아 구동될 수 있는 이중연료 엔진이고, 따라서 도 1에 도시한 바와 같이 MDO, MGO 및 HFO를 저장하는 저장탱크 중 어느 하나 이상으로부터 제5 연료 공급라인(FL5)을 통해 제1 엔진(ME)으로, 제6 연료 공급라인(FL6)을 통해 제2 엔진(GE)으로 오일 연료를 공급할 수도 있다.The first engine ME and the second engine GE are supplied not only with the gaseous fuel but also with oil fuel such as MDO (Marine Diesel Oil), MGO (Marine Gas Oil) and HFO (Heavy Fuel Oil) And thus from the at least one of the storage tanks storing the MDO, MGO and HFO to the first engine (ME) via the fifth fuel supply line FL5 as shown in Fig. 1, And may supply the oil fuel to the second engine GE through the sixth fuel supply line FL6.

상술한 바와 같이, 제1 엔진(ME)과 제2 엔진(GE)은 액화가스 저장탱크(100)에서 발생한 증발가스를 고압 압축기(200)에서 압축시킨 증발가스를 가스 연료로써 공급받아 구동되는 것을 우선적으로 하고, 증발가스를 공급할 수 없는 상황에서 오일 연료를 공급받아 구동된다. As described above, the first engine (ME) and the second engine (GE) are driven by being supplied with the evaporated gas generated by compressing the evaporated gas generated in the liquefied gas storage tank (100) by the high pressure compressor (200) And is supplied with the oil fuel under the condition that the evaporation gas can not be supplied.

또한, 액화가스 저장탱크(100)에서 발생한 증발가스는 제1 엔진(ME)에서 필요로하는 연료량만큼 제1 엔진(ME)의 연료로써 우선 공급하는 데, 고압 압축기(200)는 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이 5단 압축기로 마련될 수 있고, 5단 압축기를 통과한 고압 증발가스는 제1 엔진(ME)에서 요구하는 고압으로 압축되며, 제1 연료 공급라인(FL1)을 따라 제1 엔진(ME)의 연료로 공급된다. Also, the evaporated gas generated in the liquefied gas storage tank 100 is first supplied as the fuel of the first engine ME by the amount of fuel required by the first engine ME, and the high-pressure compressor 200 is, for example, 1, the high-pressure evaporating gas that has passed through the fifth-stage compressor is compressed to a high pressure required by the first engine ME, and is compressed along the first fuel supply line FL1 And is supplied as fuel of the first engine (ME).

제2 엔진(GE)으로는 고압 압축기(200)의 일부만을 통과하여 제1 연료 공급라인(FL1)으로 유동되는 고압 증발가스보다는 더 낮은 압력으로 압축된 저압 증발가스, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이 5단 압축기 중 3단 압축기까지만 통과하여 압축된 저압 증발가스를 제2 연료 공급라인(FL2)을 통해 공급할 수 있다.  The second engine GE is a low-pressure evaporative gas compressed to a lower pressure than the high-pressure evaporative gas passing through only a part of the high-pressure compressor 200 and flowing into the first fuel supply line FL1, for example, As shown in the figure, it is possible to supply the compressed low-pressure evaporative gas through the second fuel supply line FL2 only through the third-stage compressor of the fifth-stage compressor.

또는, 제2 연료 공급라인(FL2)으로 공급되는 가스 연료량이 부족할 때에는, 액화가스 저장탱크(100)에 저장된 액화가스를 펌핑하여, 제4 연료 공급라인(FL4)을 통해 액화가스를 강제기화시킨 연료 가스를 공급할 수 있다. 제4 연료 공급라인(FL4)에는 저장탱크(100)에서 펌핑된 액화가스를 압축하는 연료 펌프(500), 압축한 액화가스를 강제 기화시키는 강제 기화기(510) 및 제2 엔진(GE)에서 요구하는 연료의 온도 조건에 맞게 온도를 조절하는 연료 히터(520)가 마련될 수 있다. Alternatively, when the amount of gaseous fuel supplied to the second fuel supply line FL2 is insufficient, the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank 100 is pumped, and the liquefied gas is forcedly vaporized through the fourth fuel supply line FL4 Fuel gas can be supplied. The fourth fuel supply line FL4 is provided with a fuel pump 500 for compressing the liquefied gas pumped in the storage tank 100, a forced vaporizer 510 for forcibly vaporizing the liquefied gas, A fuel heater 520 may be provided to adjust the temperature according to the temperature condition of the fuel.

제4 연료 공급라인(FL4)을 따라 제2 엔진(GE)으로 공급되는 가스 연료는 필요에 따라, 예를 들어 자연 기화된 증발가스량이 부족한 경우 제4 연료 공급라인(FL4)으로부터 분기된 제3 연료 공급라인(FL3)을 따라 제1 엔진(ME)의 연료로 공급될 수도 있다. The gaseous fuel supplied to the second engine GE along the fourth fuel supply line FL4 is supplied to the third fuel supply line FL4 when necessary, for example, when the amount of spontaneous vaporized evaporation gas is insufficient, And may be supplied as the fuel of the first engine ME along the fuel supply line FL3.

고압 압축기(200)에서 압축된 고압 증발가스는 제1 연료 공급라인(FL1)을 따라 제1 엔진(ME)의 연료로 공급되거나, 고압 압축기(200) 후단과 액화가스 저장탱크(100)를 연결하는 제1 증발가스 회수라인(BL3)을 더 마련하여, 액화가스 저장탱크(100)로 회수될 수도 있다. The high pressure evaporated gas compressed in the high pressure compressor 200 is supplied to the fuel of the first engine ME along the first fuel supply line FL1 or connected to the rear end of the high pressure compressor 200 and the liquefied gas storage tank 100 The first evaporated gas recovery line BL3 may be further provided and recovered to the liquefied gas storage tank 100. [

제1 증발가스 회수라인(BL3)은 고압 압축기(200)에서 압축된 고압 증발가스, 바람직하게는 고압 압축기(200)에서 고압으로 압축되어 제1 엔진(ME)으로 공급되고 남은 잉여의 잔류 증발가스를 액화시켜서 액체 상태로 액화가스 저장탱크(100)로 공급하거나, 기체 상태로 액화가스 저장탱크(100)로 공급한다. The first evaporated gas recovery line BL3 is connected to the high pressure evaporator gas compressed by the high pressure compressor 200 and preferably to the high pressure compressor 200 to be supplied to the first engine ME, And supplies it to the liquefied gas storage tank 100 in a liquid state or to the liquefied gas storage tank 100 in a gaseous state.

제1 증발가스 회수라인(BL3)에는 고압 압축기(200)에서 압축된 고압 증발가스를 액화가스 저장탱크(100)에서 증발가스 배출라인(BL1)을 통해 배출되는 증발가스와 열교환시켜 고압 증발가스를 냉각시키는 열교환기(300)가 마련된다. 열교환기(300)에서 고압 증발가스를 냉각시킨 증발가스는 고압 압축기(200)로 도입되고, 저장탱크(100)에서 배출된 증발가스에 의해 냉각된 고압 증발가스는 제1 팽창 수단(JT1)을 통과하여 감압 및 냉각되면서 기액 혼합물을 형성하고, 기액 혼합물은 기액 분리기(400)에서 기액 분리되어, 분리된 액체 상태의 콘덴세이트(Condensate) 즉, 재액화된 증발가스는 재액화라인(RL2)을 따라 액화가스 저장탱크(100)로 액체 상태로 공급된다. The first evaporated gas recovery line BL3 exchanges heat of the high pressure evaporated gas compressed by the high pressure compressor 200 with the evaporated gas discharged from the liquefied gas storage tank 100 through the evaporated gas discharge line BL1, A heat exchanger 300 for cooling is provided. The evaporation gas cooled by the high-pressure evaporation gas in the heat exchanger 300 is introduced into the high-pressure compressor 200. The high-pressure evaporation gas cooled by the evaporation gas discharged from the storage tank 100 is introduced into the first expansion means JT1 Liquid mixture is formed in the gas-liquid separator 400, and the separated liquid condensate, that is, the re-liquefied evaporated gas flows along the re-liquefaction line RL2 And is supplied in a liquid state to the liquefied gas storage tank (100).

기액 분리기(400)에서 분리된 재액화되지 않은 증발가스, 즉 기체 상태의 플래시 가스는 기체 배출라인(BL2)을 따라 기액 분리기(400)로부터 배출되는데, 기체 배출라인(BL2)은 증발가스 배출라인(BL1)으로부터 분기되어, 기액 분리기(400)에서 분리된 플래시 가스는 증발가스 배출라인(BL1)을 따라 고압 압축기(200)로 공급되는 액화가스 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스와 함께 열교환기(300)로 공급될 수 있다. Liquid separator 400 is discharged from the gas-liquid separator 400 along the gas discharge line BL2. The gas discharge line BL2 is connected to the evaporation gas discharge line BL2, Liquid separator 400 and the flash gas separated from the gas-liquid separator 400 flows along the evaporation gas discharge line BL1 together with the evaporated gas discharged from the liquefied gas storage tank 100 supplied to the high-pressure compressor 200, (300). ≪ / RTI >

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고압 압축기(200)에서 압축된 고압 증발가스를 재액화시키지 않고, 액화가스 저장탱크(100)로 기체 상태로 공급하는 제2 증발가스 회수라인(BL4)이 더 마련되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a second evaporative gas recovery line (BL4) for supplying the high-pressure evaporated gas compressed in the high-pressure compressor (200) to the liquefied gas storage tank (100) Is further provided.

제2 증발가스 회수라인(BL4)은 고압 압축기(200) 후단으로부터 액화가스 저장탱크(100)의 기체 주입구로 연결되는데, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 증발가스 회수라인(BL3)으로부터 분기되어 마련될 수 있다. The second evaporative gas recovery line BL4 is connected to the gas inlet of the liquefied gas storage tank 100 from the rear end of the high pressure compressor 200. As shown in FIG. 1, the first evaporative gas recovery line BL3 is branched .

제2 증발가스 회수라인(BL4)에는 고압으로 압축된 고압 증발가스의 압력을 낮추는 제2 팽창 수단(JT2)이 마련되어 기체 상태로 회수되는 증발가스를 저장탱크(100)에 공급하기에 적합한 압력으로 감압시켜 공급할 수 있다. The second evaporation gas recovery line BL4 is provided with a second expansion means JT2 for lowering the pressure of the high pressure evaporation gas compressed to a high pressure and is supplied with a pressure suitable for supplying the evaporation gas recovered in the gaseous state to the storage tank 100 It can be supplied under reduced pressure.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액화가스 저장탱크(100)에서 발생한 증발가스를 배출시켜 액체 상태로 또는 기체 상태로 회수할 수 있는데, 이는 제1 엔진(ME)의 운전 모드에 따라 증발가스를 액체 또는 기체 상태로 저장탱크(100)로 공급할 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the evaporation gas generated in the liquefied gas storage tank 100 can be discharged to be recovered in a liquid state or in a gaseous state, The evaporation gas can be supplied to the storage tank 100 in a liquid or gaseous state.

더욱 구체적으로는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액화가스 저장탱크(100)에서 배출되는 증발가스는 우선적으로 제1 연료 공급라인(FL1)을 따라 제1 엔진(ME)으로 공급하고, 제1 엔진(ME)으로 공급하기 위하여 고압 압축기(200)에서 압축된 고압 증발가스 중 제1 엔진(ME)으로 공급하고 남은 잉여의 고압 증발가스 내지는 제1 엔진(ME)으로 공급할 수 없는 잔류의 고압 증발가스를 액화시켜 액체 상태로 저장탱크(100)로 회수하거나, 액화시키지 않고 기체 상태 그대로 저장탱크(100)로 회수할 수 있다. More specifically, according to one embodiment of the present invention, the evaporated gas discharged from the liquefied gas storage tank 100 is first supplied to the first engine ME along the first fuel supply line FL1, Pressure evaporating gas that is supplied to the first engine (ME) among the high-pressure evaporating gas compressed in the high-pressure compressor (200) to be supplied to the first engine (ME) or the remaining high- The evaporation gas can be liquefied and recovered into the storage tank 100 in the liquid state or recovered to the storage tank 100 in the gaseous state without being liquefied.

먼저, 선박에서 우선시 되는 제1 엔진(ME)의 운전 모드는, 액화가스 저장탱크(100)에서 발생한 증발가스를, 증발가스 배출라인(BL1)을 통해 배출시켜, 고압 압축기(200)에서 제1 엔진(ME)에서 요구하는 압력만큼 압축하고, 압축한 고압 증발가스를 제1 엔진(ME)의 연료로 공급하는데, 제1 엔진(ME)에서 요구하는 연료량보다 액화가스 저장탱크(100)에서 발생한 증발가스량이 더 많은 경우에는, 고압 압축기(200)의 일부만을 통과한 저압 증발가스를 제2 엔진(GE)의 연료로 공급하도록 제어한다. First, the operating mode of the first engine (ME), which is prioritized on the ship, is to discharge the evaporated gas generated in the liquefied gas storage tank 100 through the evaporated gas discharge line BL1, (ME) and supplies the compressed high-pressure evaporative gas to the fuel of the first engine (ME). The amount of fuel that is generated in the liquefied gas storage tank (100) is smaller than the amount of fuel required by the first engine Pressure evaporating gas that has passed through only a part of the high-pressure compressor 200 is supplied to the fuel of the second engine GE when the evaporation gas amount is larger.

또한, 제1 엔진(ME)으로 제1 연료 공급라인(FL1)을 통해 고압 증발가스를 연료로 공급하고 남은 잉여의 고압 증발가스는 제1 증발가스 회수라인(BL3) 및 재액화라인(RL2)을 통해 재액화시켜 액체 상태로 회수한다. The surplus high pressure evaporation gas remaining after supplying the high pressure evaporation gas as fuel through the first fuel supply line FL1 to the first engine ME is supplied to the first evaporation gas recovery line BL3 and the refueling line RL2, And is recovered in a liquid state.

이때, 제1 엔진(ME)의 부하 제어(Load Control)는 재액화시켜 액체 상태로 회수하는 증발가스의 양을 조절하면서 제어하도록 한다. At this time, the load control of the first engine ME is regulated so as to regulate the amount of the evaporative gas recovered in the liquid state.

그러나 제1 엔진(ME)의 부하가 급격하게 변화하게 되는 경우에는, 재액화시켜 액체 상태로 회수하는 증발가스, 보다 구체적으로는, 제1 증발가스 회수라인(BL3)을 따라 열교환기(300) 및 제1 팽창 수단(JT1)으로 공급되는 증발가스의 유량에 급격한 흐름 변화가 형성되고, 그에 따라 열교환기(300)에서 냉각되는 고압 증발가스의 열교환 효율, 즉 냉각 성능이 저하될 수 있다. However, when the load of the first engine ME suddenly changes, the evaporative gas that is re-liquefied and recovered in a liquid state, more specifically, the evaporated gas collected in the heat exchanger 300 along the first evaporative gas recovery line BL3, And the first expansion means JT1, the heat exchange efficiency of the high-pressure evaporating gas cooled in the heat exchanger 300, that is, the cooling performance, may be lowered.

따라서, 이러한 재액화 성능의 저하를 방지하기 위하여 제1 팽창 수단(JT1), 예를 들어 제1 줄 톰슨 밸브(JT1)의 개폐 시점 및 개폐 속도, 즉 냉각된 후 감압 및 냉각되는 고압 증발가스의 유량을 선형적으로 증가 또는 감소시키는 Ramp Fuction 제어를 실시하여, 제1 줄 톰슨 밸브(JT1)가 천천히 열리고 닫히게 제어한다. Therefore, in order to prevent the deterioration of the re-liquefying performance, the opening and closing speed of the first expansion device JT1, for example, the first line Thompson valve JT1, and the opening and closing speed of the first expansion device JT1, Ramp Fuction control is performed to linearly increase or decrease the flow rate so that the first row Thomson valve (JT1) is slowly opened and closed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 줄 톰슨 밸브(JT1)가 천천히 개폐됨에 따라 열교환기(300) 전단에서 발생하는 초과 압력(Overpressure)을 제2 증발가스 회수라인(BL4)을 통해 잉여 압력만큼의 고압 증발가스를 기체 상태로 액화가스 저장탱크(100)로 회수하도록 함으로써, 재액화 성능의 제한 없이 증발가스의 처리 및 연료 공급이 안정적으로 운전될 수 있도록 한다. According to an embodiment of the present invention, as the first line Thomson valve JT1 is slowly opened and closed, overpressure generated at the front end of the heat exchanger 300 is supplied to the second evaporative gas recovery line BL4 through the excess pressure Is recovered to the liquefied gas storage tank 100 in a gaseous state, so that the treatment of the evaporative gas and the fuel supply can be stably operated without restricting the liquefaction performance.

또 다른 실시예로써, 상술한 바와 같이 액화가스 저장탱크(100)에서 발생한 증발가스를 제1 엔진(ME)의 연료로써 우선적으로 공급하도록 운전하다가, 제1 엔진(ME)의 트립(Trip) 발생 등 제1 엔진(ME)으로 증발가스를 압축시킨 고압 증발가스 연료를 공급할 수 없거나 공급하지 않아도 되는 경우 또는 제1 엔진(ME)을 공회전(Idle Running)으로 운전해야 하는 경우에는, 액화가스 저장탱크(100)에서 발생한 증발가스를 제2 엔진(GE)의 연료로만 공급하도록 운전하는 저압 연료 공급 모드로 전환하게 된다. In another embodiment, as described above, the evaporative gas generated in the liquefied gas storage tank 100 is operated so as to preferentially supply the evaporated gas as the fuel of the first engine ME, and then the trip of the first engine ME When the first engine (ME) can not supply or supply the high-pressure evaporative gas fuel compressed by the evaporative gas, or when the first engine (ME) must be operated by idle running, the liquefied gas storage tank Pressure fuel supply mode in which the evaporation gas generated in the engine 100 is supplied only to the fuel of the second engine GE.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이때, 고압 압축기(200) 후단에 과압(Overpressure)이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 고압 압축기(200) 후단에 잔류하는 잉여의 고압 증발가스를 제2 증발가스 회수라인(BL4)으로 공급하여, 잉여의 고압 증발가스가 재액화되지 않고, 감압시켜 액화가스 저장탱크(100)로 곧바로 회수될 수 있도록 제어함으로써, 운전의 안전성을 확보할 수 있고 효율적으로 증발가스를 처리할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, in order to prevent overpressure at the downstream of the high-pressure compressor 200, a surplus high-pressure evaporation gas remaining at the rear end of the high-pressure compressor 200 is recovered as a second evaporative gas recovery Line BL4 so that the surplus high-pressure evaporated gas can be recovered to the liquefied gas storage tank 100 immediately after being depressurized without being re-liquefied, whereby the safety of operation can be ensured and the evaporation gas Can be processed.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. . Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and thus the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100 : 액화가스 저장탱크
200 : 고압 압축기(High Pressure Compressor)
300 : 열교환기
JT1 : 제1 팽창 수단
400 : 기액 분리기
JT2 : 제2 팽창 수단
BL1 : 증발가스 배출라인
BL2 : 기체 배출라인
BL3 : 제1 증발가스 회수라인
BL4 : 제2 증발가스 회수라인
FL1 : 제1 연료 공급라인
FL2 : 제2 연료 공급라인
ME : 제1 엔진
GE: 제2 엔진100: Liquefied gas storage tank
200: High Pressure Compressor
300: heat exchanger
JT1: first expansion means
400: gas-liquid separator
JT2: the second expansion means
BL1: Evaporation gas discharge line
BL2: gas discharge line
BL3: first evaporation gas recovery line
BL4: Second evaporative gas recovery line
FL1: the first fuel supply line
FL2: second fuel supply line
ME: First engine
GE: Second Engine

Claims (10)

선박에 마련된 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스를 상기 선박의 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 고압 압축기;
상기 고압 압축기에서 압축된 고압 증발가스를 상기 엔진으로 공급하는 제1 연료 공급라인; 및
상기 엔진으로 공급하고 남은 고압 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 재공급하는 제1 증발가스 회수라인;을 포함하되,
상기 제1 증발가스 회수라인은,
상기 고압 증발가스를 재액화시켜 액체 상태로 회수하는 재액화라인; 및
상기 고압 증발가스를 기체 상태로 회수하는 제2 증발가스 회수라인;을 포함하고,
상기 고압 압축기 후단에 과압(overpressure)이 예측되거나 과압이 생성되는 경우, 상기 재액화라인으로 공급하고 남은 잉여 증발가스는, 상기 제2 증발가스 회수라인을 따라, 재액화되지 않고 기체 상태로 상기 액화가스 저장탱크에 회수되도록 하는, 선박의 증발가스 회수 시스템.A high pressure compressor for compressing the evaporated gas discharged from the liquefied gas storage tank provided in the ship to a pressure required by the engine of the ship;
A first fuel supply line for supplying high-pressure evaporated gas compressed in the high-pressure compressor to the engine; And
And a first evaporative gas recovery line for re-supplying the remaining high-pressure evaporative gas supplied to the engine to the liquefied gas storage tank,
Wherein the first evaporative gas recovery line includes:
A re-liquefaction line for re-liquefying the high-pressure evaporation gas and recovering it in a liquid state; And
And a second evaporative gas recovery line for recovering the high-pressure evaporative gas in a gaseous state,
The excess evaporation gas remaining after being supplied to the re-liquefaction line, when overpressure is predicted or overpressure is generated at the downstream end of the high-pressure compressor, flows along the second evaporative gas recovery line to the liquefied To be returned to the gas storage tank. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 증발가스 회수라인에는 상기 고압 증발가스를 감압시키는 제2 팽창 수단;을 더 포함하는, 선박의 증발가스 회수 시스템.The method according to claim 1,
And a second expansion means for reducing the pressure of the high-pressure evaporative gas to the second evaporative gas recovery line. 청구항 2에 있어서,
상기 재액화라인에는,
상기 고압 증발가스를 상기 저장탱크에서 배출되는 증발가스로 냉각시키는 열교환기;
상기 열교환기에서 냉각된 냉각 증발가스를 감압시키는 제1 팽창 수단; 및
상기 제1 팽창 수단에 의해 형성된 기액 혼합물을 기액 분리하는 기액 분리기;를 더 포함하는, 선박의 증발가스 회수 시스템. The method of claim 2,
In the redistribution line,
A heat exchanger for cooling the high-pressure evaporation gas with evaporative gas discharged from the storage tank;
A first expansion means for reducing the cooling evaporated gas cooled in the heat exchanger; And
And a gas-liquid separator for separating the gas-liquid mixture formed by said first expansion means into a gas-liquid separator. 청구항 3에 있어서,
상기 기액 분리기에서 분리된 기체 상태의 플래시 가스는 상기 저장탱크에서 배출되는 증발가스와 함께 상기 열교환기로 공급되고,
상기 기액 분리기에서 분리된 액체 상태의 재액화 증발가스는 상기 액화가스 저장탱크로 회수되는, 선박의 증발가스 회수 시스템. The method of claim 3,
The gaseous flash gas separated from the gas-liquid separator is supplied to the heat exchanger together with the evaporated gas discharged from the storage tank,
Liquid separator and the liquid-state re-liquefied vapor gas separated from the gas-liquid separator is recovered to the liquefied gas storage tank. 청구항 2에 있어서,
상기 고압 압축기의 일부만을 통과하여 상기 고압 증발가스보다 낮은 압력으로 압축된 저압 증발가스를 제2 엔진으로 공급하는 제2 연료 공급라인;을 더 포함하는, 선박의 증발가스 회수 시스템. The method of claim 2,
Further comprising: a second fuel supply line for supplying a low-pressure evaporation gas, which has passed through only a part of the high-pressure compressor and is compressed to a pressure lower than the high-pressure evaporation gas, to a second engine. 선박에 마련된 액화가스 저장탱크에서 배출되는 증발가스를 고압 압축기에서 상기 선박의 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 단계; 및
상기 압축된 고압 증발가스를 상기 엔진의 연료로서 공급하고, 상기 연료로 공급하고 남은 고압 증발가스는 재액화시켜 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 단계;를 포함하되,
상기 고압 압축기 후단에 과압이 예측되거나 과압이 생성된 경우에는,
상기 엔진의 연료로 공급하고 남은 고압 증발가스 중 일부는 재액화시켜 상기 액화가스 저장탱크에 액체 상태로 회수하고, 상기 고압 증발가스의 나머지 일부는 재액화시키지 않고 감압시켜 상기 액화가스 저장탱크에 기체 상태로 회수하는 단계;를 포함하여 과압을 완화시키는, 선박의 증발가스 회수 방법.Compressing the evaporated gas discharged from the liquefied gas storage tank provided in the ship to a pressure required by the engine of the ship in a high pressure compressor; And
Supplying the compressed high-pressure evaporative gas as fuel to the engine, and re-liquefying the high-pressure evaporative gas remaining after supplying the fuel as the fuel to the liquefied gas storage tank,
When an overpressure is predicted or an overpressure is generated at the end of the high-pressure compressor,
Pressure liquefied gas is supplied to the liquefied gas storage tank, and the liquefied gas is recovered in the liquefied gas storage tank in a liquid state, and the remaining part of the high-pressure evaporated gas is depressurized without re- And recovering the overvoltage of the ship. 청구항 6에 있어서,
상기 고압 증발가스를 액화시켜 액체 상태로 회수할 때에는,
상기 고압 증발가스의 적어도 일부를 상기 고압 압축기로 공급하는 증발가스를 이용하여 열교환기에서 냉각시킨 후, 냉각된 고압 증발가스를 제1 팽창 수단으로 공급하여 적어도 일부를 응축시키되,
상기 엔진의 운전 모드에 따라 상기 제1 팽창 수단의 개폐 속도를 제어함으로써 상기 고압 증발가스의 냉각 성능을 조절하는, 선박의 증발가스 회수 방법.The method of claim 6,
When the high-pressure evaporation gas is recovered in a liquid state by liquefaction,
Pressure refrigerant gas is supplied to the first expansion means to condense at least a part of the high-pressure evaporative gas,
Wherein the cooling performance of the high-pressure evaporative gas is controlled by controlling the opening and closing speed of the first expansion means in accordance with the operation mode of the engine. 청구항 7에 있어서,
상기 고압 증발가스를 연료로 공급받는 제1 엔진의 부하가 변동되어 상기 고압 압축기 후단에 과압이 예측되거나 생성되면,
상기 제1 팽창 수단의 개폐 속도를 제어하여, 상기 제1 팽창 수단으로 공급되고 남은 고압 증발가스는 감압시켜 기체 상태로 회수하는, 선박의 증발가스 회수 방법.The method of claim 7,
When an overpressure is predicted or generated at a downstream end of the high pressure compressor due to a change in load of the first engine supplied with the high pressure evaporative gas as fuel,
Wherein the high-pressure evaporation gas supplied to the first expansion means is decompressed and recovered in a gaseous state by controlling the opening and closing speed of the first expansion means. 청구항 7에 있어서,
상기 고압 증발가스를 연료로 공급받는 제1 엔진으로 상기 고압 증발가스를 공급하지 않거나 상기 제1 엔진을 공회전시킴으로써 상기 고압 압축기 후단에 과압이 예측되거나 생성되면,
상기 고압 압축기 후단에서 잉여의 압력만큼의 고압 증발가스를 감압시켜 기체 상태로 회수하는, 선박의 증발가스 회수 방법.The method of claim 7,
When the overpressure is predicted or generated at the downstream end of the high-pressure compressor by not supplying the high-pressure evaporative gas to the first engine supplied with the high-pressure evaporative gas as fuel or idling the first engine,
Pressure evaporation gas at the rear end of the high-pressure compressor is reduced to a gaseous state by reducing the pressure of the high-pressure evaporation gas at a surplus pressure. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210086847A (en) * 2019-12-31 2021-07-09 대우조선해양 주식회사 Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115289394B (en) * 2018-11-01 2023-12-08 日挥环球株式会社 Floating body equipment
KR102233192B1 (en) * 2018-11-14 2021-03-29 대우조선해양 주식회사 Fuel Supply System and Method for Vessel
FR3093785B1 (en) * 2019-03-15 2021-06-04 Gaztransport Et Technigaz Pressure control system in a liquefied natural gas tank.
KR102305604B1 (en) * 2021-08-04 2021-09-27 선보공업주식회사 Fuel gas supply system and method for a ship

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101386543B1 (en) * 2012-10-24 2014-04-18 대우조선해양 주식회사 System for treating boil-off gas for a ship

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210086847A (en) * 2019-12-31 2021-07-09 대우조선해양 주식회사 Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship
KR102297862B1 (en) * 2019-12-31 2021-09-06 대우조선해양 주식회사 Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship
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