KR101941338B1 - 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 가스 재기화 시스템은, 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 재기화하여 제1 수요처로 공급하는 재기화 장치; 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 저압으로 압축하여 제2 수요처로 공급하는 메인 증발가스 압축기; 및 상기 메인 증발가스 압축기에서 저압으로 압축된 증발가스 중 적어도 일부를 추가 압축하여 상기 제1 수요처로 공급하는 보조 증발가스 압축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박{A Regasification System Of Gas and Vessel having same}
본 발명은 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃ 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준 상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유 비중의 약 2분의 1이 된다.
LNG는 운반의 용이성으로 액화시켜 운송 후 사용처에서 기화시켜서 사용한다. 그러나, 자연재해 및 테러의 위험으로 인하여 육상에 LNG 기화설비를 설치하는 것을 우려한다.
이로 인하여 종래 육상에 설치하는 액화천연가스 재기화 시스템 대신에, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에 재기화 장치를 설치하여 육상으로 기화된 천연가스(Natural Gas)를 공급하는 설비가 각광을 받고 있다.
LNG 재기화 시스템에서 액화가스 저장탱크에 저장된 LNG는 부스팅 펌프에 의해 가압되어 LNG 기화기로 보내어지고, LNG 기화기에서 NG로 기화되어 육상의 수요처로 보내진다. 여기서 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스는 매우 방대한 양을 가지고 있어, 발생되는 증발가스 또한 매우 많다.
따라서, LNG 재기화 시스템에서 이러한 증발가스를 매우 효율적으로 처리하기 위한 다양한 기술들이 연구되고 있는 실정이다.
본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 증발가스의 처리 효율이 최적화될 수 있는 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 가스 재기화 시스템은, 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 재기화하여 제1 수요처로 공급하는 재기화 장치; 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 저압으로 압축하여 제2 수요처로 공급하는 메인 증발가스 압축기; 및 상기 메인 증발가스 압축기에서 저압으로 압축된 증발가스 중 적어도 일부를 추가 압축하여 상기 제1 수요처로 공급하는 보조 증발가스 압축기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크와 상기 제2 수요처를 연결하는 증발가스 공급라인; 및 상기 증발가스 공급라인과 상기 제1 수요처를 연결하며, 상기 보조 증발가스 압축기를 구비하는 증발가스 분기라인을 더 포함하고, 상기 증발가스 분기라인은, 상기 증발가스 공급라인 상의 상기 메인 증발가스 압축기 하류에서 분기되어 상기 제1 수요처를 연결할 수 있다.
구체적으로, 상기 보조 증발가스 압축기는, 상기 재기화 장치가 구동되지 않는 경우에 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하여 상기 제1 수요처로 공급하도록 처리하는 미니멈 센드-아웃 콤프레서(MSO Compressor)일 수 있다.
구체적으로, 상기 메인 증발가스 압축기는, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 압축하여 상기 제2 수요처로 우선 공급하며, 상기 보조 증발가스 압축기로 차선 공급할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 수요처는, 육상의 터미널이며, 상기 제2 수요처는, 저압가스 분사엔진일 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 수요처는, 상기 메인 증발가스 압축기를 통해서만 증발가스를 공급받을 수 있다.
구체적으로, 상기 보조 증발가스 압축기는, 상온용 압축기일 수 있다.
구체적으로, 상기 보조 증발가스 압축기는, 상기 메인 증발가스 압축기에서 토출되는 증발가스를 90bar 내지 100bar까지 압축할 수 있다.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크와 상기 제1 수요처를 연결하며, 상기 재기화 장치를 구비하는 액화가스 공급라인을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 재기화 장치는, 상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 제1 수요처로 공급하는 피딩 펌프; 상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 피딩 펌프로부터 공급되는 액화가스를 임시저장하는 석션 드럼; 상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 석션 드럼으로부터 공급되는 액화가스를 고압으로 가압하는 부스팅 펌프; 및 상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 부스팅 펌프로부터 공급되는 액화가스를 재기화 시켜 상기 제1 수요처로 공급하는 기화기를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 보조 증발가스 압축기는, 표준 고압 압축기(Standard High Pressure Compressor)일 수 있다.
구체적으로, 상기 가스 재기화 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박일 수 있다.
본 발명에 따른 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 증발가스를 처리 효율이 극대화될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 가스 재기화 시스템을 구비한 선박의 개념도이다.
도 2는 종래의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 명세서에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다. 또한, LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 가스 재기화 시스템을 구비한 선박의 개념도이고, 도 2는 종래의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 가스 재기화 시스템(2)을 구비한 선박(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 석션 드럼(30), 기화부(40), 메인 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61), 제2 수요처(62) 및 보조 증발가스 압축기(70a)를 포함한다.
여기서 가스 재기화 시스템이 설치된 선박(1)은, 선수부(부호 도시하지 않음), 선미부(부호 도시하지 않음), 상갑판(부호 도시하지 않음)으로 구성된 선체(H)를 가지고 있으며, 선미부에 배치되는 엔진룸(부호 도시하지 않음)의 엔진(E)에서 생산한 동력을 프로펠러 축(S)이 프로펠러(P)로 전달하여 작동함으로써 추진된다.
또한, 선박(1)은, 해상에서 액화가스를 재기화하여 액화가스를 육상 터미널로 공급할 수 있도록 하기 위해, 액화가스 운반선(1)에 가스 재기화 시스템을 설치한 액화가스 재기화 선박(LNG RV) 또는 부유식 액화가스 저장 및 재기화 설비(FSRU)일 수 있다.
이하 도 1 및 도 2를 참고로 하여 종래의 가스 재기화 시스템(2)을 구비하는 선박(1)에 대해서 설명하도록 한다.
종래의 가스 재기화 시스템(2)을 구비하는 선박(1)은, 액화가스 저장탱크(10)로부터 액체 상태의 액화가스를 피딩 펌프(20)를 통해 빼내어 석션 드럼(30)을 거쳐 부스팅 펌프(21)로 가압시킨 후, 기화부(40)의 기화기(41)와 트림 히터(42)에서 열원을 통해 액화가스를 가열시켜 재기화시키고 이를 제1 수요처(61)로 공급하는 방식을 사용한다.
즉, 간단히 말해서 종래의 가스 재기화 시스템(2)은, 기화부(40)를 사용하여 액화가스를 재기화시켜 제1 수요처(61)로 공급한다.
이때, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스는 보통 메인 증발가스 압축기(50)에 의해 가압되어 제2 수요처(62)로 공급되어 처리된다.
이러한 종래의 가스 재기화 시스템(2)은, 재기화가 진행되지 않을 경우에 증발가스의 처리를 위해서, 보조 증발가스 압축기(70a)를 추가 가동하였으며, 이 경우 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스는 보조 증발가스 압축기(70a)에 의해서 압축되어 증발가스 분기라인(L4a)을 통해 제1 수요처(61)로 공급되거나, 보조 증발가스 압축기(70a)의 중간단에서 분기되어 증발가스 추가분기라인(L5)에 의해 제2 수요처(62)로 공급되는 것으로 처리되었다.
결국, 종래의 가스 재기화 시스템(2)은, 재기화가 진행되지 않을 경우에 증발가스의 처리를 위해서, 메인 증발가스 압축기(50)와는 별도로 보조 증발가스 압축기(70a)가 구동되게 된다.
이로 인해 메인 증발가스 압축기(50)에서의 증발가스 압축과는 별도로 보조 증발가스 압축기(70a)에서의 중복된 증발가스 압축이 발생하여, 보조 증발가스 압축기(70a)의 사이즈가 커지고 그에 따라 구축 비용이 증대되며, 불필요한 압축일이 발생하는 문제점이 있었다.
이에 본 출원인은 도 3에 도시한 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)을 발명하여 상기의 문제점을 획기적으로 해결하였으며, 하기에 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)은, 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 석션 드럼(30), 기화부(40), 메인 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61), 제2 수요처(62), 보조 증발가스 압축기(70b)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)은 도 1에 도시된 선박(1)에 구축될 수 있음은 물론이다.
이하에서는 도 3을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)을 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)의 개별적인 구성을 기술하기에 앞서, 개별적인 구성들을 유기적으로 연결하는 기본적인 유로들에 대해서 설명하기로 한다. 여기서 유로는 유체가 흐르는 통로로 라인(Line)일 수 있으며 이에 한정되지 않고 유체가 유동하는 구성이면 모두 가능하다.
본 발명의 실시예에서는, 액화가스 제1 공급라인(L1), 액화가스 제2 공급라인(L2), 증발가스 공급라인(L3), 증발가스 분기라인(L4b)을 더 포함할 수 있다. 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 또는 액화가스의 공급량이 제어될 수 있다.
액화가스 제1 공급라인(L1)은, 액화가스 저장탱크(10)와 석션 드럼(30)을 연결하고 피딩 펌프(20)를 구비하여, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 피딩 펌프(20)를 통해 석션 드럼(30)으로 공급할 수 있다. 이때, 액화가스 제1 공급라인(L1)은 석션 드럼(30)과 연결됨과 동시에 석션 드럼(30)의 상류에서 분기되어 액화가스 제2 공급라인(L2)으로 직접 연결될 수 있다.
액화가스 제2 공급라인(L2)은, 석션 드럼(30)과 제1 수요처(61)를 연결하고 부스팅 펌프(21) 및 기화부(40)를 구비하여, 석션 드럼(30)에 임시 저장된 액화가스 또는 액화가스 제1 공급라인(L1)으로부터 직접 공급되는 액화가스를 부스팅 펌프(21)로 가압하고 기화부(40)로 재기화시켜 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다.
증발가스 공급라인(L3)은, 액화가스 저장탱크(10)와 제2 수요처(62)를 연결하고, 메인 증발가스 압축기(50)를 구비하여, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 메인 증발가스 압축기(50)로 가압하여 제2 수요처(62)로 공급할 수 있다.
증발가스 분기라인(L4b)은, 증발가스 공급라인(L3) 상의 메인 증발가스 압축기(50)의 하류에서 분기되어, 액화가스 제2 공급라인(L2) 상의 기화부(40)와 제1 수요처(61) 사이에 연결되며, 보조 증발가스 압축기(70b)를 구비할 수 있다. 물론, 증발가스 분기라인(L4b)은, 제1 수요처(61)에 직접적으로 연결될 수 있다.
증발가스 분기라인(L4b)은, 메인 증발가스 압축기(50)에서 압축된 증발가스를 보조 증발가스 압축기(70b)로 추가 가압하여 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다.
이하에서는 상기 설명한 각 라인들(L1~L4b)에 의해 유기적으로 형성되어 가스 재기화 시스템(3)을 구현하는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다.
액화가스 저장탱크(10)는, 제1 수요처(61)에 공급될 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.
여기서 액화가스 저장탱크(10)는, 선체(H)의 내부에 배치되며, 엔진룸의 전방에 일례로 4개 형성될 수 있다. 또한, 액화가스 저장탱크(10)는 일례로 멤브레인 형 탱크이나, 이에 한정되지 않고 독립형 탱크 등, 다양한 형태로 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다.
피딩 펌프(20)는, 액화가스 제1 공급라인(L1) 상에 구비되고, 액화가스 저장탱크(10)의 내부 또는 외부에 설치되어 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 석션 드럼(30)으로 공급할 수 있다.
구체적으로, 피딩 펌프(20)는, 액화가스 제1 공급라인(L1) 상에 액화가스 저장탱크(10)와 석션 드럼(30) 사이에 구비되어 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 1차 가압하여 석션 드럼(30)으로 공급할 수 있다.
피딩 펌프(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 6 내지 8bar로 가압하여 석션 드럼(30)으로 공급할 수 있다. 여기서 피딩 펌프(20)는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 액화가스를 가압하여 압력 및 온도가 다소 높아질 수 있으며, 가압된 액화가스는 여전히 액체상태일 수 있다.
이때, 피딩 펌프(20)는, 액화가스 저장탱크(10) 내부에 구비되는 경우 잠형 펌프일 수 있고, 액화가스 저장탱크(10)의 외부에 설치되는 경우에는 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스의 수위보다 낮은 선체(H) 내부의 위치에 구비될 수 있고 원심형 펌프일 수 있다.
부스팅 펌프(21)는, 액화가스 제2 공급라인(L2) 상에 석션 드럼(30)과 기화부(40) 사이에 구비될 수 있으며, 피딩 펌프(20)로부터 공급받은 액화가스 또는 석션 드럼(30)으로부터 공급받은 액화가스를 80 내지 120bar로 가압하여 기화부(40)로 공급할 수 있다.
부스팅 펌프(21)는, 제1 수요처(61)가 요구하는 압력에 맞춰 액화가스를 가압할 수 있으며, 원심형 펌프로 구성될 수 있다.
석션 드럼(30)은, 액화가스 제1 공급라인(L1)과 연결되어 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화가스를 공급받아 임시저장할 수 있다.
구체적으로, 석션 드럼(30)은, 액화가스 제1 공급라인(L1)을 통해 피딩 펌프(20)로부터 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 공급받을 수 있고, 공급받은 액화가스를 임시 저장함으로써 액화가스를 액상과 기상으로 분리할 수 있으며, 분리된 액상은 부스팅 펌프(21)로 공급될 수 있다.
즉, 석션 드럼(30)은, 액화가스를 임시 저장하여 액상과 기상을 분리한 후 완전한 액상을 부스팅 펌프(21)로 공급하여, 부스팅 펌프(21)가 유효흡입수두(NPSH)를 만족하도록 하며, 이로 인해 부스팅 펌프(21)에서의 공동현상(Cavitation)을 방지할 수 있도록 한다.
기화부(40)는, 액화가스 제2 공급라인(L2) 상에 마련되어 부스팅 펌프(21)로부터 배출되는 고압의 액화가스를 재기화시킬 수 있다.
구체적으로, 기화장치(40)는, 제1 수요처(61)와 부스팅 펌프(21) 사이의 액화가스 제2 공급라인(L2) 상에 마련되어 기화기(41) 및 히터(42)로 구성되며, 부스팅 펌프(21)로부터 공급되는 고압의 액화가스를 기화기(41)를 통해 기화시킨 후 히터(42)를 통해 제1 수요처(61)가 원하는 온도로 가열하여 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다.
메인 증발가스 압축기(50)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 저압으로 가압하여 제2 수요처(62)로 공급할 수 있다. 여기서 메인 증발가스 압축기(50)는, 로우듀티 컴프레서(Low Duty Compressor; LD Compressor)일 수 있다.
구체적으로 메인 증발가스 압축기(50)는, 증발가스 공급라인(L3) 상에 구비되어, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 약 6 내지 15bar로 가압하여 제2 수요처(62)로 공급할 수 있다.
메인 증발가스 압축기(50)는, 복수 개 구비되어 증발가스를 다단 가압할 수 있으며, 일례로 메인 증발가스 압축기(50)는, 3개가 구비되어 증발가스를 3단 가압할 수 있다. 여기서 일례로 든 3단 압축기는 단지 하나의 예에 불과하며 3단에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에서는, 메인 증발가스 압축기(50)의 각 후단에는 증발가스 냉각기(도시하지 않음)가 구비될 수 있다. 메인 증발가스 압축기(50)에 의하여 증발가스가 가압되면, 압력 상승에 따라 온도 역시 상승될 수 있기 때문에, 본 실시예에서는 증발가스 냉각기를 사용하여 증발가스의 온도를 다시 낮춰줄 수 있다. 증발가스 냉각기는, 메인 증발가스 압축기(50) 각 단의 수와 동일한 수로 설치될 수 있으며, 증발가스 냉각기는, 메인 증발가스 압축기(50) 각 단의 하류에 마련될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 메인 증발가스 압축기(50)가 병렬로 구비되어 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스 양이 급격히 상승하는 경우, 이를 모두 수용할 수 있으며, 또는 메인 증발가스 압축기(50)의 하나가 오작동을 일으키거나 셧다운(Shut down)되는 경우 나머지 하나의 메인 증발가스 압축기(50)가 작동할 수 있어 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 효율적으로 수용하여 처리할 수 있다.
메인 증발가스 압축기(50)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 저압으로 압축하여 제2 수요처(62)로 우선공급하며, 보조 증발가스 압축기(70b)로 차선공급할 수 있다.
즉, 메인 증발가스 압축기(50)는, 재기화 장치(피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 기화부(40) 등의 장치를 통해 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 재기화시켜 제1 수요처(61)로 공급하는 장치)가 구동되지 않는 경우에, 압축한 증발가스를 우선적으로 제2 수요처(62)에 공급하고, 보조 증발가스 압축기(70b)로 차선공급할 수 있다.
이를 통해서 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)은, 재기화 장치의 작동 여부에 상관없이 제2 수요처(62)로 증발가스가 항상 일정한 양이 공급되도록 할 수 있어, 제2 수요처(62)의 구동 신뢰성이 향상되고, 제2 수요처(62)만 존재하는 것이 아니라 제1 수요처(61)로도 공급할 수 있어 증발가스의 처리가 최적화되는 효과가 있다.
제1 수요처(61)는, 기화부(40)에 의해 기화된 액화가스를 공급받아 소비하거나, 보조 증발가스 압축기(70b)에 의해 압축된 증발가스를 공급받아 소비할 수 있다.
여기서 제1 수요처(61)는, 액화가스를 기화시켜 기상의 액화가스를 공급받아 사용할 수 있으며, 육상에 설치되는 육상 터미널 또는 해상에 부유되어 설치되는 해상 터미널일 수 있다.
제2 수요처(62)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 공급받아 연료로 사용한다. 즉, 제2 수요처(62)는, 증발가스를 필요로 하며 이를 원료로하여 구동될 수 있다. 제2 수요처(62)는, 발전기(예를 들어 DFDG), 가스연소장치(GCU), 보일러(예를 들어 스팀을 생성하는 보일러)일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
구체적으로, 제2 수요처(62)는 증발가스 공급라인(L3)과 연결되어 증발가스를 공급받으며, 메인 증발가스 압축기(50)에 의해 약 1 내지 6bar(최대 15bar)의 저압으로 가압된 증발가스를 공급받아 연료로 사용할 수 있다.
또한, 제2 수요처(62)는, 이종연료가 사용가능한 이종연료엔진일 수 있어, 증발가스뿐만 아니라 오일을 연료로 사용할 수 있으나, 증발가스와 오일이 혼합되어 공급되지 않고 증발가스 또는 오일이 선택적으로 공급될 수 있다. 이는 연소 온도가 상이한 두 물질이 혼합 공급되는 것을 차단하여, 제2 수요처(62)의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.
여기서 제2 수요처(62)는, 선미부 내부에 마련되는 엔진룸의 데크(부호 도시하지 않음) 상에 구비될 수 있다.
보조 증발가스 압축기(70b)는, 메인 증발가스 압축기(50)에서 저압으로 압축된 증발가스 중 적어도 일부를 추가 압축하여 제1 수요처(61)로 공급한다.
구체적으로, 보조 증발가스 압축기(70b)는, 메인 증발가스 압축기(50)에서 토출되는 6bar 내지 15bar의 증발가스를 90bar 내지 100bar 까지 추가 압축할 수 있으며, 추가 압축된 증발가스를 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다.
보조 증발가스 압축기(70b)는, 재기화 장치(피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 기화부(40) 등의 장치를 통해 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 재기화시켜 제1 수요처(61)로 공급하는 장치)가 구동되지 않는 경우에, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 압축하여 제1 수요처(61)로 공급하도록 처리할 수 있다. 일례로 보조 증발가스 압축기(70b)는, 미니멈 센드-아웃 콤프레서(Minimum Send-Out Compressor; MDO Compressor)일 수 있다.
종래의 보조 증발가스 압축기(70a; 도 2에 도시됨)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 1bar 내지 1.06bar의 증발가스를 처음부터 90bar 내지 100bar로 가압하여야 하므로 압축하기 위한 동력이 많이 필요로 하고, 또한, 실린더의 갯수가 많아져야 하므로(실린더의 갯수가 대략 4개로 구성) 압축기 구성이 비대해져 선박(1) 내 구축 공간이 많이 소비되는 문제점이 있었다.
그에 반해 본 발명의 실시예에 따른 보조 증발가스 압축기(70b)는, 가스 재기화 시스템(3)의 증발가스의 처리를 위한 설계에서, 메인 증발가스 압축기(50)에 의해 압축된 증발가스를 추가 가압하도록 설계함으로써, 6 내지 15bar로 기압축된 증발가스를 90bar 내지 100bar로 가압하면되므로 압축하기 위한 동력을 적게 필요로 하고, 또한, 실린더의 갯수가 적어질 수 있어(실린더의 갯수가 대략 3개로 구성) 압축기 구성이 콤팩트해져 선박(1) 내 구축 공간이 많이 확보될 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 보조 증발가스 압축기(70a; 도 2에 도시됨)는, 중간단에 분기된 증발가스 추가공급라인(L5)을 통해 제2 수요처(62)로도 증발가스를 공급하다보니, 추가 라인(L5)의 구성이 필요하여 구축 비용이 증가하고, 제2 수요처(62)에 공급되는 증발가스의 루트가 2개나 구축되어 압력편차가 발생함에 따라 제2 수요처(62)의 구동 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
그에 반해 본 발명의 실시예에 따른 보조 증발가스 압축기(70b)는, 가스 재기화 시스템(3)의 증발가스의 처리를 위한 설계에서, 메인 증발가스 압축기(50)만이 제2 수요처(62)로 증발가스를 공급하도록 설계하고, 보조 증발가스 압축기(70b)는, 제1 수요처(61)로만 증발가스를 공급하도록 설계함으로써, 추가 라인의 구성이 불필요해져 구축 비용이 절감되고, 제2 수요처(62)가 단일 루트로만 증발가스를 공급받을 수 있어 공급되는 증발가스의 압력편차가 발생되지 않아 제2 수요처(62)의 구동 효율이 증대되는 효과가 있다.
보조 증발가스 압축기(70b)는, 상온용 압축기일 수 있다. 상온용 압축기는, 유입되는 증발가스의 온도가 대략 영하 40도 내지 영하 20도 이상이 되는 것을 요구하는데, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 온도는 대략 영하 100도로 매우 낮은 온도를 가지고 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 보조 증발가스 압축기(70b)가 상온용 압축기인 경우, 메인 증발가스 압축기(50)를 통해서 상온(대략 영상 45도 또는 영하 20도 내지 영하 40도)의 증발가스를 공급할 수 있다.
즉, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 대략 영하 100도의 증발가스가 메인 증발가스 압축기(50)에 의해 압축되므로, 압축열에 의해 증발가스의 온도가 대략 영상 45도로 또는 영하 20도 내지 영하 40도로 증가하게 된다. 이를 통해 보조 증발가스 압축기(70b)는, 메인 증발가스 압축기(50)를 통해 압축된 증발가스를 공급받으므로 상온용으로 사용할 수 있게되고, 이로 인해 구축비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 보조 증발가스 압축기(70b)는, 일례로 표준 고압 압축기(Standard High Pressure Compressor;SHP 압축기)일 수 있다. 여기서, 표준 고압 압축기(SHP 압축기)는, 실린더가 V자형태로 형성되어, 압축기 자체의 크기가 상당히 축소되도록 형성될 수 있고, 이로 인해 압축기가 차지하는 공간을 획기적으로 줄일 수 있다.
상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 재기화 시스템(3)을 구비하는 선박(1)은, 액화가스의 재기화 효율이 극대화될 수 있는 효과가 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 선박 2: 종래의 가스 재기화 시스템
3: 본 발명의 가스 재기화 시스템 10: 액화가스 저장탱크
20: 피딩 펌프 21: 부스팅 펌프
30: 석션 드럼 40: 기화부
41: 기화기 42: 트림 히터
50: 메인 증발가스 압축기 61: 제1 수요처
62: 제2 수요처 70a, 70b: 보조 증발가스 압축기
L1: 액화가스 제1 공급라인 L2: 액화가스 제2 공급라인
L3: 증발가스 공급라인 L4a, L4b: 증발가스 분기라인
L5: 증발가스 추가분기라인

Claims (12)

  1. 액화가스 저장탱크와 육상 수요처를 연결하며 재기화 장치를 구비하는 재기화 공급라인;
    상기 액화가스 저장탱크와 선박 수요처를 연결하며, 메인 증발가스 압축기를 구비하는 증발가스 공급라인;
    상기 메인 증발가스 압축기 후단과 상기 재기화 장치의 후단에 연결되는 증발가스 우회라인; 및
    상기 증발가스 우회라인 상에 구비되며, 상기 메인 증발가스 압축기에서 압축된 증발가스 중 적어도 일부를 추가 압축하여 상기 육상 수요처로 공급하는 보조 증발가스 압축기를 포함하고,
    상기 증발가스 우회라인은,
    상기 재기화 장치가 구동되지 않는 경우에, 상기 메인 증발가스 압축기로부터 압축된 증발가스를 공급받아 상기 보조 증발가스 압축기를 통해 추가 압축한 후, 상기 재기화 장치를 우회하여 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 상기 육상 수요처로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 증발가스 압축기는,
    상기 재기화 장치가 구동되지 않는 경우에 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하여 상기 육상 수요처로 공급하도록 처리하는 미니멈 센드-아웃 콤프레서(MSO Compressor)인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 증발가스 압축기는,
    상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 압축하여 상기 선박 수요처로 우선 공급하며, 상기 보조 증발가스 압축기로 차선 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 육상 수요처는, 육상의 터미널이며,
    상기 선박 수요처는, 저압가스 분사엔진인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 선박 수요처는,
    상기 메인 증발가스 압축기를 통해서만 증발가스를 공급받는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 증발가스 압축기는,
    상온용 압축기인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 증발가스 압축기는,
    상기 메인 증발가스 압축기에서 토출되는 증발가스를 90bar 내지 100bar까지 압축하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 재기화 공급라인은, 액화가스 공급라인이며,
    상기 증발가스 우회라인은, 증발가스 분기라인인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 재기화 장치는,
    상기 재기화 공급라인 상에 구비되며, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 육상 수요처로 공급하는 피딩 펌프;
    상기 재기화 공급라인 상에 구비되며, 상기 피딩 펌프로부터 공급되는 액화가스를 임시저장하는 석션 드럼;
    상기 재기화 공급라인 상에 구비되며, 상기 석션 드럼으로부터 공급되는 액화가스를 고압으로 가압하는 부스팅 펌프; 및
    상기 재기화 공급라인 상에 구비되며, 상기 부스팅 펌프로부터 공급되는 액화가스를 재기화 시켜 상기 육상 수요처로 공급하는 기화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 증발가스 압축기는,
    표준 고압 압축기(Standard High Pressure Compressor)인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
  12. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 상기 가스 재기화 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
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