KR102095689B1 - 가스 엔진 파워 플랜트의 배기 연료 처리 조립체 및 가스 엔진 파워 플랜트로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법 - Google Patents

가스 엔진 파워 플랜트의 배기 연료 처리 조립체 및 가스 엔진 파워 플랜트로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 의 배기 연료 처리 조립체 (20) 에 관한 것으로, 이는 배기 연료 공급원을 회수하기 위한 적어도 하나의 회수 배관이 제공된 배기 연료 회수 배관 (22); 적어도 하나의 입구 개구 (24.1 ... 24.1) 를 통해 회수된 연료를 저장하기 위해 상기 배기 연료 회수 배관 (22) 에 연결된 용기 (26); 압축기 (28) 로서, 상기 용기 (26) 에 부압을 가하여 상기 용기 (26) 로부터 가스를 배출시키기 위해 배출 배관 (30) 을 통해 상기 압축기 (28) 의 입구측에서 상기 용기 (26) 에 연결된, 상기 압축기 (28) 를 포함하고, 상기 압축기 (28) 는 회수된 가스를 가스 엔진내에서의 연소를 위해 상기 가스 엔진 (12) 에 공급하기 위해 상기 배출 배관 (30) 을 통해 상기 압축기 (28) 의 출구측에서 상기 가스 엔진 (12) 에 연결된다. 본 발명은 또한 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법에 관한 것이다.

Description

가스 엔진 파워 플랜트의 배기 연료 처리 조립체 및 가스 엔진 파워 플랜트로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법
본 발명은 가스 엔진 파워 플랜트를 위한 배기 연료 처리 조립체 및 가스 엔진 파워 플랜트로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법에 관한 것이다.
오늘날, 온실 가스 배출에 대한 엄격한 규제는 가스 작동 파워 플랜트, 특히 가스 작동 내연 엔진 파워 플랜트의 파워 플랜트 셋업 및 설계에 새로운 도전을 야기한다. 가스 연료 처리 조립체는 배기와 관련된 현상이 있다. 배기는 여러 가지 이유로 발생할 수 있다. 예를 들어, 액화 가스 연료를 저장하는 극저온 저장 용기용의 압력 릴리프 밸브는 용기 내의 증기 압력이 안전 한계 이상으로 상승하고 배기 가스가 허용될 때에 활성화될 수 있다. 가스 엔진 파워 플랜트는 다양한 상황에서 가스를 배출하기 위해 연료 가스 및 탄화수소 증기를 위한 여러 개의 배기구를 구비할 수 있다. 이러한 배기 가스는 최악의 경우 대기로 직접 배출되어 온실 가스 배출을 유발하며, 따라서 파워 플랜트들은 위험한 지역으로 분류된다. 새로운 에너지 솔루션은 공기보다 밀도가 높은 중질 탄화수소를 포함하는 연료 가스를 도입하고 있다. 이는 연료 가스를 적절하게 처리하기 위해 더 많은 어려움을 야기한다.
선행 기술 WO2016061698 A1 은 내연 엔진의 가스 연료 처리 조립체를 위한 배치 처리 장치를 개시하고 있다. 이는 가스 연료를 저장하기 위한 어큐뮬레이터, 어큐뮬레이터와 가스 연료를 연소용의 내연 엔진에 전달하는 가스 연료 연통 통로 및 가스 연료 저장 용기 중의 하나 사이의 유체 연통을 가능하게 하는 밸브, 및 어큐뮬레이터로부터의 가스 연료를 연소용의 내연 엔진에 복귀시키는 장치를 포함한다.
문헌 US2014116375 A1 은 압축 착화 이중 연료 엔진 및 대기 배기를 회피하기 위한 전략을 도입한다. 연료 가스를 대기 중으로 배출하는 대신, 작동 조건이 연소 기회를 제공할 때에 잉여 가스가 엔진에서 연소될 수 있다.
문헌 US2006204909 A1 은 일시적인 가연성 가스를 수집하고 가스를 보충 연료 공급원으로서 엔진에 첨가하는 장치 및 방법을 개시하고 있다. 일시적인 가연성 가스는 공기 공급장치로의 공기 입구에 추가되고, 일시적인 가연성 가스를 첨가한 후에 엔진에 공급되는 통상의 연료를 조정할 수 있도록 제어장치가 제공된다. 일시적인 가연성 가스는 엔진에 에너지 원을 제공하고, 가스의 연소는 가스가 메탄을 함유하고 있으면 온실 효과를 감소시킨다.
종래 기술에 관한 문제점은 배기 가스의 회수가 여전히 불충분하다는 것이다.
본 발명의 목적은 배기 가스를 회수하는 것이 종래 기술의 해결책에 비해 현저하게 향상되는 배기 연료 처리 조립체 및 배기 연료 회수 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 본 발명의 상이한 실시형태들에 대한 보다 상세한 사항을 설명하는 독립 청구항들 및 다른 청구항들에서 실질적으로 충족될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 가스 엔진 파워 플랜트용의 배기 연료 처리 조립체는
- 배기 연료 공급원으로부터 배기 연료를 회수하기 위한 적어도 하나의 입구가 제공된 배기 연료 회수 배관,
- 적어도 하나의 입구 개구를 통해 회수된 연료를 저장하기 위해 상기 배기 연료 회수 배관에 연결된 용기,
- 압축기로서, 상기 용기에 부압 (underpressure) 을 가하여 상기 용기로부터 가스를 배출시키기 위해 배출 배관을 통해 상기 압축기의 입구측에서 상기 용기에 연결된, 상기 압축기
를 포함하고,
상기 압축기는 회수된 가스를 가스 엔진내에서의 연소를 위해 상기 가스 엔진에 공급하기 위해 상기 배출 배관을 통해 상기 압축기의 출구측에서 상기 가스 엔진에 연결된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 배기 연료 처리 조립체는, 상기 용기 내의 압력을 모니터링하여, 상기 용기 내의 압력이 대기압보다 낮은 미리 정해진 압력 범위내에 유지되도록 상기 압축기의 작동을 제어하도록 구성된 제어 시스템을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 연료 회수 배관은, 상기 용기와 상기 적어도 하나의 입구 개구 사이에서의 유동 연통을 선택적으로 개방 또는 폐쇄하기 위한 제어 밸브가 제공된 적어도 하나의 연료 회수 파이프를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제어 시스템은 적어도 하나의 제어 밸브를 개방 및 폐쇄하도록 그리고 상기 압축기를 서로 독립적으로 시동 및 정지시키도록 구성된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 용기의 부피는 상기 회수 배관의 전체 부피와 동일하거나 그보다 크다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 적어도 2 개의 엔진들은, 압력 용기, 상기 배출 배관 및 상기 압축기를 공유하는 전용 배기 연료 처리 조립체를 구비한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 용기의 부피는 상기 용기에 연결된 각각의 엔진마다 적어도 5 m3 이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 배기 연료 회수 배관은, 상기 엔진에, 그리고/또는 상기 엔진의 상기 배기 연료 처리 조립체에 그리고/또는 상기 엔진을 수용하는 엔진 룸과 연계하여 연결된 입구를 구비한다.
가스 엔진 파워 플랜트로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법은,
- 적어도 하나의 입구를 통해 배기 연료 회수 배관에 배기 연료를 수집하는 것,
- 상기 배기 연료 회수 배관 내의 배기 연료를, 회수된 연료를 저장하기 위해 상기 배기 연료 회수 배관에 연결된 용기에 운반하는 것,
- 상기 용기로의 배기 연료의 운반을 용이하게 하기 위해 상기 용기 내의 부압을 제어하는 것,
- 상기 용기로부터의 상기 배기 연료를 상기 파워 플랜트의 엔진에 운반하는 것,
- 상기 배기 연료의 압력을 증가시키는 것, 그리고
- 상기 배기 연료를 상기 엔진내에서의 연소를 위해 상기 엔진에 공급하는 것
을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 용기 내의 압력은 모니터링되고, 압력은 대기압보다 낮은 미리 정해진 압력 범위내에 유지된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 배기 연료 회수 배관 내의 배기 연료를 용기에 운반하는 것의 각각의 발생은, 상기 용기에 들어가는 가스의 부피가 상기 배기 연료 회수 배관의 작용 부분의 부피와 적어도 동일한 기간을 갖도록 제어된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 배기 연료 회수 배관에 배기 연료를 수집하는 것은, 상기 배기 연료 회수 배관의 적어도 하나의 제어 밸브를 작동시키고 상기 용기와 적어도 하나의 입구 개구 사이에서의 유동 연통을 선택적으로 개방 또는 폐쇄함으로써 제어된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 용기 내의 부압은 상기 용기에 연결된 압축기를 시동 및 정지시킴으로써 제어된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 용기 내의 부압은, 상기 배기 연료 회수 배관의 적어도 하나의 제어 밸브의 폐쇄 및 개방과는 독립적으로, 상기 용기에 연결된 압축기를 시동 및 정지시킴으로써 제어된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 배기 연료 회수 배관은, 상기 엔진에, 그리고/또는 상기 엔진의 배기 연료 처리 조립체에 그리고/또는 상기 엔진을 수용하는 엔진 룸과 연계하여 연결된 입구를 구비한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 파워 플랜트의 제 1 엔진이 운전되고, 상기 파워 플랜트의 제 2 엔진이 운전 정지되고, 배기 연료가 상기 제 2 엔진으로부터 회수되어 상기 제 1 엔진에서 연소된다.
본 발명의 기본 아이디어는 배기 가스를 재순환시키는 것이다. 실제적으로, 배기 가스는 파워 플랜트에서 완전히 회수되고 연소될 수 있다. 선박 내부의 부압을 이용함으로써, 회수 배관에서의 획득가능한 가스 유속으로 인해 회수가 매우 효율적이다. 부압이 유지되는 용기에 의해, 다목적이지만 동시에 신뢰성있는 방식으로 배기 연료 처리 시스템을 작동시키는 것이 가능하다.
본 특허 출원에 제시된 본 발명의 예시적인 실시형태들은 첨부된 청구범위의 적용가능성을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 동사 "~를 포함하다" 는, 이 특허 출원에서, 언급되지 않은 특징물의 존재를 배제하지 않는 공개 제한으로서 사용된다. 종속항들에 언급된 특징들은 달리 명시되지 않는 한 상호 자유롭게 조합 가능하다. 본 발명의 특징으로 간주되는 신규한 특징들은 특히 첨부된 청구범위에 기재되어 있다.
이하, 본 발명은 예시적인 개략적인 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 배기 연료 처리 조립체를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 배기 연료 처리 조립체를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 배기 연료 처리 조립체를 도시한다.
도 1 은 가스 엔진 작동식 파워 플랜트 (11), 즉 가스 엔진 파워 플랜트용의 배기 연료 처리 조립체를 개략적으로 도시한다. 파워 플랜트 (11) 는 가스 연료 공급 시스템 (14) 을 포함하는 적어도 하나의 가스 작동식 내연 엔진을 포함한다. 가스 엔진은 커플링 및 제너레이터를 포함하여 소위 제너레이터 세트 (12) 를 형성한다. 이 맥락에서, 제너레이터 세트는 단지 엔진 (12) 으로서 불린다. 엔진은 가스 연료를 연소시킴으로써 작동된다. 엔진 (12), 가스 연료 공급 시스템 (14) 및/또는 파워 플랜트 (11) (엔진 룸으로도 지칭될 수 있음) 는, 소위 배기가 발생할 수 있고 배기 가스가 안전하고 신뢰성있게 본 발명에 따라 회수될 수 있는 특정 부분들을 포함한다. 엔진 (12) 은 여기에 도시되지 않은 전기 그리드에 연결된다. 가스 엔진 파워 플랜트로도 불리는 파워 플랜트 (11) 는 하기에서 도면번호 10 으로도 지칭되는 공통 엔진 룸에 하나 초과의 엔진 (12) 을 포함할 수도 있다.
엔진 (12), 가스 연료 공급 시스템 (14) 및/또는 엔진 룸 (10) 으로부터 배기 연료를 처리하기 위해 제공된, 엔진 (12)과 연계하여 배치된 배기 연료 처리 조립체 (20) 가 있다. 조립체 (20) 는 본 발명에 따라 배기 연료가 회수되어 재순환될 수 있게 하는 배기 연료 회수 배관 (22) 을 포함한다. 이 배관은 배기 연료를 회수하기 위한 적어도 하나의 입구 (24.1, 24.2, 24.3) 를 구비한 하나 이상의 유동 채널을 포함한다. 배기 연료의 공급원에 따라, 입구의 실제적인 구현은 상이할 수 있지만, 유리하게는 배기 연료의 각각의 공급원은 배기 연료를 회수하기 위한 입구를 구비한다. 도면에서, 제 1 입구 (24.1) 는 엔진의 연료 공급 시스템에 직접적으로 연결되고, 이는 가스 연료 공급 시스템 (14) 의 압력 릴리프 밸브 (미도시) 에 가스 밀봉 방식으로 연결될 수 있다. 제 2 입구 (24.2) 는 가스 연료 공급 시스템 (14) 의 가스 조절 밸브 유닛 (18) 으로부터 배기 연료를 수집하도록 구성된다. 제 3 입구 (24.3) 는 엔진 룸 (10) 의 미리 선택된 위치로부터 배기 연료를 수집하도록 구성된다.
또한, 배기 연료 처리 조립체 (20) 는 용기 (26) 내의 부압을 보류하도록 구성된 용기 (26) 를 포함한다. 용기는 원형 단면 및 돔형 단부 부분을 갖는 압력 용기로서 구성될 수 있다. 압력 용기는 배기 연료 회수 배관 (22) 에 연결되어, 배기 연료는 배기 연료 회수 배관 (22) 을 통해 용기 (26) 내로 운반될 수 있다. 도 1 에서, 각각의 입구는 입구로부터 용기 (26) 까지 전용 회수 파이프 (22.1 ... 22.3) 를 구비하고, 따라서 연료 회수 배관 (22) 은 하나 초과의 별개의 평행 파이프들 (22.1 ... 22.3) 을 포함한다. 각각의 파이프는 제어 밸브 (27.1 ... 27.3) 를 구비하고, 이 제어 밸브에 의해 각각의 입구와 용기 (26) 사이의 유동 연결은 미리 정해진 제어 구조에 따라 선택적으로 개방 및 폐쇄될 수 있다.
조립체는 압축기 (28) 를 더 포함한다. 압축기 (28) 는 배출 배관 (30) 을 통해 그 입구 측에서 용기 (26) 에 연결된다. 배출 배관 (30) 은 용기 (26) 내로 개방되고 일방향 밸브 (26) 를 구비하며, 이 일방향 밸브는 용기 (26) 로부터 압축기 (28) 로의 방향으로만 가스가 흐르게 하여 용기 (26) 에 부압을 흘려서 용기 (26) 로부터 가스를 배출한다. 압축기 (28) 는 압축기의 출구 측에서 가스 엔진 (12) 에 연결되어, 회수된 가스를 내부 연소를 위한 엔진에 공급한다. 특히, 배출 배관 (30) 은 엔진 (12) 의 가스 연료 헤더 (16) 에 연결된다.
용기 (26) 의 부피와 연료 회수 배관 (22) 의 부피는 서로 상호 의존적이다. 유리하게는, 용기 (26) 의 부피는 입구 (24.N) 와 제어 밸브 (27.N) 사이의 회수 배관 (22) 의 부피보다 크다. 이러한 방식으로 배기를 수행할 때, 모든 연료가 회수 배관 내에서 제어 밸브 (27.N) 뒤에서 용기 (26) 측에 있어서 환경으로 다시 배출될 수 없도록 보장하는 것이 가능하다.
도 1 의 도시와는 대조적으로, 제어 밸브 (27.N) 는 입구 (24.N) 와 제어 밸브 (27.N) 사이의 회수 배관 (22) 의 부피가 증가하고 따라서 용기의 부피가 증가하는 압력 용기 (26) 의 부근에 배치될 수도 있다.
적절한 방식으로 수행하기 위해서는, 용기 (26) 의 부피는 용기 (26) 에 연결된 각각의 엔진 당 적어도 5 m3 이어야 함이 발견되었다.
배기 연료 처리 조립체 (20) 는 제어 시스템 (34) 을 포함한다. 제어 시스템은 용기 내에 제공된 프로브에 의해 측정된 용기 (26) 내의 압력을 모니터링하도록 구성된다. 또한, 제어 시스템 (34) 은 용기 (26) 내의 압력 (P) 이 대기압보다 낮은 미리 정해진 압력 범위 내에서 유지되도록 압축기 (28) 의 작동을 제어하도록 구성된다. 이는 제어 밸브 (27.1 ... 27.3) 가 개방될 때 입구 (24.1 ... 24.3) 내로 가스 유동을 제공하는 효과를 제공한다. 따라서, 엔진 (12) 의 운전 상태에 관계없이 적어도 어느 정도는 배기 연료를 수집할 수 있다. 제어 시스템 (34) 은 또한 적어도 제어 밸브 (27.1 ... 27.3) 를 폐쇄 및 개방하고, 압축기 (28) 를 서로 독립적으로 시동 및 정지시키도록 구성된다.
배기 연료 처리 조립체의 작동 동안에, 배기 연료는 적어도 하나의 입구 (24.1 ... 24.3) 를 통해 배기 연료 회수 파이프 (22) 로 먼저 수집된다. 회수 배관으로의 배기 연료의 회수는, 회수 배관 (22) 내의 제어 밸브들 중 적어도 하나를 작동시켜서 용기 (26) 와 적어도 하나의 입구 개구 (24.1 ... 274.3) 사이의 유동 연통을 선택적으로 개방 또는 폐쇄함으로써 제어된다.
경우에 따라서, 제어 밸브들 (27.1 ... 27.3) 중 하나 이상이 개방될 수도 있다. 배기 연료는 용기 내에 제공된 부압에 의해 연료 회수 배관 (22) 에서 용기 (26) 로 운반된다. 배기 연료는 또한 용기에 일시적으로 저장될 수도 있다. 이는, 엔진이 운전 정지되는 동안에 또는 엔진이 운전중일 때도 발생할 수도 있다. 용기 내의 부압은 용기로의 배기 연료의 운반을 용이하게 하기 위해 압축기 (28) 의 작동을 제어함으로써 제어된다. 압축기 (28) 는 간헐적으로 작동될 수도 있고, 압축기가 작동하지 않는 동안에 그리고 제어 밸브들 중 적어도 하나가 개방되어 있는 동안에 용기 (26) 내의 압력은 증가하도록 허용된다. 압축기가 작동할 때마다 용기내의 압력이 감소한다. 따라서, 용기 (26) 내의 부압은 압축기 (28) 의 시동 및 정지에 의해 제어된다. 용기 (26) 내의 압력 (p) 이 유지되는 범위는 60 k㎩ < p < patm 이며, 여기서 patm 은 우세한 주위 대기압이다. 용기 (26) 로 운반된 가스는 연소된 파워 플랜트에서 적어도 하나의 가스 엔진으로 더 운반된다. 가스는 압축기 (28) 에서 가압되어서, 엔진에서의 도입에 필요한 수준으로 압력이 증가된다. 압력 범위와 용기 부피의 조합은 압축기의 작동 사이클에 영향을 미친다.
본 발명에 따르면, 배기 가스의 운반이 연속적이지 않을 때, 연료 회수 배관 내의 배기 연료를 용기로 운반하는 각각의 발생은, 그 발생 동안에 용기로 들어가는 가스의 부피가 적어도 연료 회수 배관의 작용 부분의 부피와 동일하도록 설정된 기간을 갖도록 제어된다. 전술한 바와 같이, 부피의 작용 부분은 제어 밸브 (27.1 ... 27.3) 와 입구 (24.1 ... 24.3) 사이의 파이프 (22.1 ... 22.1) 의 부피이다. 제어 밸브를 계속 개방해 두는 것도 고려할 수 있다.
용기 (26) 내의 부압은 배기 연료 회수 배관 (22) 내의 적어도 제어 밸브를 폐쇄 및 개방하는 것과는 독립적으로 용기에 연결된 압축기를 시동 및 정지시킴으로써 제어될 수도 있다.
이 방법에서, 연료 가스는 배기 연료 처리 조립체 가스로부터 파워 플랜트의 엔진으로 다시 재순환될 수 있다. 조립체는 또한, 파워 플랜트의 제 1 엔진이 운전되고 파워 플랜트의 제 2 엔진이 운전 정지되고 배기 연료가 운전 정지된 제 2 엔진으로부터 수집되어 제 1 엔진에서 연소되도록 작동될 수도 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어 정지 엔진의 유지보수 작업 전에 엔진의 가스 연료 공급 시스템을 통기할 때, 배기 연료는 다른 운전 엔진에서 이용될 수도 있다.
도 2 에는, 2 개의 엔진 (12) 이 공통 압력 용기 (26), 배출 배관 (30) 및 압축기 (28) 를 공유하는 배기 연료 처리 조립체 (20) 를 구비하는 본 발명의 실시형태가 도시되어 있다. 배출 배관 (30) 은 엔진 (12) 각각에, 특히 가스 연료 헤더 (16) 에 이어지는 분기 배출 파이프가 존재하도록 분기된다. 분기 배출 파이프들은 제어 밸브들 (36) 또는 삼방향 밸브를 구비하고, 이에 의해, 회수된 배기 연료가 어느 엔진으로 유도되는지를 선택하는 것이 가능하다. 따라서, 조립체는, 파워 플랜트의 제 1 엔진 (12) 이 운전되고 파워 플랜트의 제 2 엔진이 운전 정지되고 배기 연료가 제 2 엔진 또는 양쪽 엔진 모두로부터 회수되도록 작동될 수도 있다. 회수된 배기 연료는 제 1 엔진에서 연소되는 한편, 제 2 엔진은 운전 정지 상태에 있게 된다.
도 3 에는, 2 개의 엔진 (12) 이 공통 배출 배관 (30) 및 압축기 (28) 를 공유하는 배기 연료 처리 조립체 (20) 를 구비하는 본 발명의 실시형태가 도시되어 있다. 도 2 와는 대조적으로, 여기서는 배기 연료 처리 조립체는 각각의 엔진 (12) 에 대한 개별 또는 전용의 압력 용기 (26) 를 포함한다. 또한, 이 실시형태에서, 배출 배관 (30) 은 엔진 (12) 각각에, 특히 가스 연료 헤더 (16) 에 이르는 분기 배출 파이프가 존재하도록 분기된다. 분기 배출 파이프들은 제어 밸브들 (36) 또는 삼방향 밸브를 구비하고, 이에 의해, 회수된 배기 연료가 어느 엔진에 유도되는지를 선택하는 것이 가능하다. 따라서, 이 실시형태에서, 조립체는, 파워 플랜트의 제 1 엔진 (12) 이 운전되고 파워 플랜트의 제 2 엔진이 운전 정지되고 배기 연료가 제 2 엔진 또는 양쪽 엔진 모두로부터 회수되도록 작동될 수도 있다. 회수된 배기 연료는 제 1 엔진에서 연소되는 한편, 제 2 엔진은 운전 정지 모드에 있게 된다. 이 실시형태는 여전히 기본적으로 하나처럼 작동하는 분배된 압력 용기 (26) 를 갖는 것으로 고려될 수 있다. 조립체는 또한, 각각의 압력 용기 (26) 에 대한 별개의 압축기들을 구비할 수도 있고, 제 2 엔진이 운전 정지 상태에 있는 동안에 제 1 엔진에서 연소될 회수된 배기 연료를 여전히 안내할 수 있다.
하나 이상의 압축기(들)가 하나 이상의 엔진들에 사용될 수 있는 수개의 압력 용기들에 부압을 제공하도록 도 2 및 도 4 의 배기 연료 처리 조립체들을 조합하는 것도 또한 고려될 수 있다.
본 발명은 현재 가장 바람직한 실시형태들인 것으로 간주되는 것들과 관련하여 예로서 기술되었지만, 본 발명은 개시된 실시형태들에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 정의된 바와 같이, 본 발명의 범위에 포함된 그 특징들 및 수개의 다른 응용들의 다양한 조합 또는 수정을 포함하도록 의도됨을 이해하여야 한다. 전술한 임의의 실시형태와 관련하여 언급된 세부 사항은 그러한 조합이 기술적으로 실현가능한 때에 또 다른 실시형태와 관련하여 사용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 로서,
    - 가스 엔진을 포함하는 적어도 하나의 가스 작동식 제너레이터 세트 (12),
    - 적어도 하나의 입구 (24.1 ... 24.3) 를 구비한 배기 연료 (vent fuel) 회수 배관 (22) 을 갖는 배기 연료 처리 조립체 (20),
    - 상기 배기 연료 처리 조립체에 연결된 용기 (26),
    - 가스를 가스 엔진내에서의 연소를 위해 상기 가스 엔진 (12) 에 공급하기 위해 상기 파워 플랜트의 상기 가스 엔진 (12) 에 연결된 압축기 (28)
    를 포함하고,
    - 상기 배기 연료 처리 조립체 (20) 는 상기 파워 플랜트 (11) 의 엔진 룸 (10) 내에서 배기 연료의 공급원으로부터의 배기 연료를 수집하도록 구성된 적어도 하나의 입구 (24.1 ... 24.3) 를 구비한 배기 연료 회수 배관 (22) 을 갖고,
    - 상기 용기 (26) 는 상기 적어도 하나의 입구 (24.1 ... 24.3) 를 통해 회수된 연료를 저장하기 위해 상기 배기 연료 회수 배관 (22) 의 제 1 입구 (24.1) 에 연결되어, 우세한 주위 대기압보다 작은 부압 (underpressure) 을 유지하도록 구성되고,
    - 상기 압축기 (28) 는 상기 용기 (26) 에 부압을 가하여 상기 용기 (26) 로부터 가스를 배출시키기 위해 상기 압축기 (28) 의 입구측에서 배출 배관 (30) 을 통해 상기 용기 (26) 에 연결되는, 가스 엔진 파워 플랜트 (11).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 연료 회수 배관 (22) 은 상기 엔진 룸 (10) 내에서 배기 연료의 공급원으로부터의 배기 연료를 수집하도록 구성된 제 1 입구 (24.1), 제 2 입구 (24.2) 및 제 3 입구 (24.3) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 입구 (24.1) 는 상기 엔진의 연료 공급 시스템 (14) 에 연결되고, 상기 제 2 입구 (24.2) 는 상기 연료 공급 시스템 (14) 의 가스 조절 밸브 유닛 (18) 으로부터 배기 연료를 수집하도록 구성되고, 상기 제 3 입구 (24.3) 는 엔진 룸 (10) 의 미리 선택된 위치로부터 배기 연료를 수집하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 연료 처리 조립체 (20) 는, 상기 용기 (26) 내의 압력을 모니터링하여, 상기 용기 (26) 내의 압력이 대기압보다 낮은 미리 정해진 압력 범위내에 유지되도록 상기 압축기 (28) 의 작동을 제어하도록 구성된 제어 시스템 (34) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연료 회수 배관 (22) 은, 상기 용기 (26) 와 상기 적어도 하나의 입구 (24.1 ... 24.1) 사이에서의 유동 연통을 선택적으로 개방 또는 폐쇄하기 위한 제어 밸브 (27.1 ... 27.3) 가 제공된 적어도 하나의 연료 회수 파이프 (22.1 ... 22.3) 를 포함하고,
    상기 제어 시스템 (34) 은 적어도 하나의 제어 밸브 (27.1 ... 27.3) 를 폐쇄 및 개방하도록 그리고 상기 압축기 (28) 를 서로 독립적으로 시동 및 정지시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11).
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 용기 (26) 의 부피는 상기 회수 배관 (22) 의 전체 부피와 동일하거나 그보다 큰 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11).
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워 플랜트 (11) 는 상기 배기 연료 처리 조립체 (20) 의 압력 용기 (26), 상기 배출 배관 (30) 및 상기 압축기 (28) 를 공유하는 2 개의 엔진들 (12) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11).
  8. 적어도 하나의 가스 엔진(12) 및 배기 연료 처리 조립체 (20) 를 포함하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법으로서,
    - 적어도 하나의 입구 (24.1 ... 24.3) 를 구비한 배기 연료 회수 배관 (22) 및 상기 배관 (22) 에 연결된 적어도 하나의 용기 (26) 를 갖는 배기 연료 처리 조립체 (20) 를 배치하는 것,
    - 압축기 (28) 에 의해 상기 용기 (26) 내에서 우세한 주위 대기압보다 낮은 부압을 유지하는 것,
    - 상기 파워 플랜트 (11) 의 엔진 룸 (10) 으로부터 적어도 하나의 입구 (24.1 ... 24.3) 를 통해 상기 배기 연료 회수 배관 (22) 에 배기 연료를 수집하고, 상기 용기 (26) 내에 유지된 부압에 의해 상기 용기 (26) 에 배기 연료를 운반하는 것,
    - 상기 용기 (26) 로부터의 배기 연료를 상기 파워 플랜트 (11) 의 압축기 (28) 에 운반하는 것,
    - 상기 압축기 (28) 내의 배기 연료의 압력을 증가시키는 것, 그리고
    - 엔진 내에서의 연소를 위해 상기 압축기 (28) 로부터 상기 엔진 (12) 에 배기 연료를 공급하는 것
    을 포함하는, 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배기 연료 회수 배관 (22) 내의 배기 연료를 용기 (26) 에 운반하는 것의 각각의 발생은, 상기 용기 (26) 에 들어가는 가스의 부피가 상기 배기 연료 회수 배관 (22) 의 작용 부분의 부피와 적어도 동일한 기간을 갖도록 제어되는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 배기 연료 회수 배관 (22) 에 배기 연료를 수집하는 것은, 상기 배기 연료 회수 배관 (22) 의 적어도 하나의 제어 밸브 (27.1 ... 27.3) 를 작동시키고 상기 용기 (26) 와 적어도 하나의 입구 (24.1 ... 24.1) 사이에서의 유동 연통을 선택적으로 개방 또는 폐쇄함으로써 제어되는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 용기 (26) 내의 부압은, 상기 배기 연료 회수 배관 (22) 의 적어도 하나의 제어 밸브 (27.1 ... 27.3) 의 폐쇄 및 개방과는 독립적으로, 상기 용기 (26) 에 연결된 압축기 (28) 를 시동 및 정지시킴으로써 제어되는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    배기 연료는, 상기 엔진 (12) 에, 그리고 상기 엔진 (12) 의 배기 연료 처리 조립체 (20) 에 그리고 상기 엔진 (12) 을 수용하는 엔진 룸과 연계하여 연결된 입구를 구비하는 배관 (22) 을 통해 회수되는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 파워 플랜트 (11) 의 제 1 엔진 (12) 이 운전되고, 상기 파워 플랜트 (11) 의 제 2 엔진 (12) 이 운전 정지되고, 배기 연료가 상기 제 2 엔진 (12) 으로부터 회수되어 상기 제 1 엔진 (12) 에서 연소되는 것을 특징으로 하는 가스 엔진 파워 플랜트 (11) 로부터 배기 연료 가스를 회수하는 방법.
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