KR102113790B1

KR102113790B1 - 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박

Info

Publication number: KR102113790B1
Application number: KR1020160039474A
Authority: KR
Inventors: 김영훈; 남기일; 박상민
Original assignee: 한국조선해양 주식회사; 현대중공업 주식회사
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2020-05-22
Also published as: KR20170114038A

Abstract

본 발명에 따른 가스 재기화 시스템은, 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가열하는 제1 열교환부; 상기 액화가스와 열매를 열교환시키는 제2 열교환부; 및 상기 액화가스와 기상(Gas Phase)의 상기 열매를 열교환시키는 제3 열교환부를 포함하고, 상기 제3 열교환부는, 수요처가 요구하는 액화가스의 온도가 기설정온도 이상이 되는 경우에, 상기 제2 열교환부로부터 상기 기상의 상기 열매를 공급받아 상기 액화가스와 열교환시켜 수요처로 공급하는 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 장치 시스템에서 액화가스 저장탱크에 저장된 LNG는 부스팅 펌프에 의해 가압되어 LNG 기화기로 보내어지고, LNG 기화기에서 NG로 기화되어 육상의 수요처로 보내진다. 여기서 LNG 기화기 상에 LNG의 온도를 높이는 열교환이 이루어지는 과정에서 많은 에너지를 필요로 하게 된다. 따라서, 이 과정에서 쓰이는 에너지가 비효율적인 교환이 이루어짐으로 인해 낭비되는 문제점을 해결하기 위해 효율적인 재기화를 위한 다양한 열교환 기술들이 연구되고 있는 실정이다.

본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 액화가스의 재기화 효율이 극대화될 수 있는 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.

구체적으로, 상기 제1 열교환부는, 상기 열매를 제2 열매라 할때, 상기 제2 열매로부터 열원을 공급받는 제1 열매와 상기 액화가스를 직접 열교환시키고, 상기 제2 열교환부는, 상기 제2 열매와 상기 액화가스를 직접 열교환시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 액화가스와 열교환된 상기 열매를 공급받아 기상과 액상으로 분리시키는 상분리기를 더 포함하고, 상기 상분리기는, 상기 기상을 상기 제3 열교환부로 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 열매를 저장하는 열매 저장부를 더 포함하고, 상기 상분리기는, 상기 액상을 상기 열매 저장부로 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 열매 저장부로부터 상기 열매를 공급받아 기화시키는 열매 기화부; 및 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 소각하는 가스연소장치를 더 포함하고, 상기 열매 기화부는, 상기 가스연소장치로부터 열원을 공급받아 상기 열매를 기화시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 열교환부 또는 상기 제2 열교환부로 공급되는 상기 열매의 공급비율을 제어하는 열매 분배기를 더 포함하고,

상기 열매 분배기는, 상기 제1 열교환부 후단에서 토출되는 액화가스의 온도가 기설정온도 이상이면, 상기 제2 열교환부로 공급되는 상기 열매의 공급량 대비 제1 열교환부로 공급되는 상기 열매의 공급량의 비율을 분배 비율이라 할때, 상기 분배 비율을 기설정비율보다 감소시키도록 제어하고, 상기 제1 열교환부 후단에서 토출되는 액화가스의 온도가 기설정온도 미만이면, 상기 분배 비율을 상기 기설정비율보다 증가시키도록 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 열매를 제2 열매라하고, 상기 제1 열교환부에서 상기 액화가스를 가열하기 위한 매체를 제1 열매라 할때, 상기 제1 열매는, 상기 제2 열매와 열교환하여 열원을 공급받아 상기 액화가스를 기화시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 열매는 글리콜 워터이고, 상기 제2 열매는 스팀(Steam)일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 선박은, 상기 가스 처리 시스템을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 액화가스의 재기화 효율을 향상시키고, 재기화 운전비용이 최적화되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.
도 2는 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 종래의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 가스 재기화 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 부스팅 펌프(31), 버퍼 탱크(32), 고압 펌프(33), 기화부(부호도시하지 않음)를 포함한다.

종래의 가스 재기화 시스템(1)은, 액화가스 공급라인(L1) 상에 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 부스팅 펌프(31), 버퍼 탱크(32), 고압 펌프(33), 기화부(34,38,54)를 구비하여, 액화가스 저장탱크(10)로부터 액체상태의 액화가스를 부스팅 펌프(31)를 통해 빼내어 버퍼탱크(32)를 거쳐 고압 펌프(33)로 가압시킨 후, 기화부(34,38,54)에서 제1 열매를 통해 액화가스를 가열시켜 기화시키고 이를 수요처(20)에 공급하는 방식을 사용하였다.

여기서 기화부(34,38,54)는, 제1 열매 순환라인(GL) 상에 구비되는 제1 열교환부(34), 열매 열교환기(54), 제1 열매 펌프(38)를 말한다. 제2 열매 공급라인(L3) 상에 구비되는 제2 열매 펌프(35)에 의해 열매 열교환기(54)로 공급되는 제2 열매는, 제1 열매 펌프(38)에 의해 열매 열교환기(54)로 공급된 제1 열매를 가열시키고, 가열된 제1 열매는 제1 열매 펌프(38)에 의해 순환되어 제1 열교환부(34)에서 액화가스를 재기화시키는 간접 재기화 방식을 사용하고 있다.

이에 종래의 가스 재기화 시스템(1)은, 제1 열매 펌프(38)가 오작동을 일으키거나 파손되는 경우, 액화가스의 재기화가 불가능하게 되는 문제점이 발생하고, 또한, 제1 열교환부(34)에 액화가스의 공급량이 많아지는 경우, 제1 열매가 동결되어 제1 열매 순환라인(GL)의 파손과 함께 재기화작업이 정지되는 문제점이 발생한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명이 개발되었으며, 이에 대한 상세한 내용은 하기 기술하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)은, 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 부스팅 펌프(31), 고압 펌프(33), 기화부(34,38,54), 제2 열교환부(36), 제3 열교환부(37), 가스 연소 장치(40), 기액 분리기(50), 제2 열매 저장부(51), 제2 열매 기화부(52) 및 제2 열매 분배기(53)를 포함한다.

다만, 본 발명의 실시예에서 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 부스팅 펌프(31), 고압 펌프(33), 기화부(34,38,54) 등은 종래의 가스 처리 시스템(1)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.

여기서 가스 재기화 시스템(2)이 설치된 선박은, 해상에서 액화가스를 재기화하여 액화가스를 육상 터미널로 공급할 수 있도록 하기 위해, 액화가스 운반선(부호 도시하지 않음)에 가스 재기화 시스템(2)을 설치한 액화가스 재기화 선박(LNG RV) 또는 부유식 액화가스 저장 및 재기화 설비(FSRU)일 수 있다.

이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)을 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에서는, 액화가스 공급라인(L1), 증발가스 공급라인(L2), 제1 열매 순환라인(GL) 및 제1 내지 제8 순환라인(CL1~CL8)을 더 포함할 수 있다. 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 액화가스, 증발가스 또는 제1 및 제2 열매의 공급량이 제어될 수 있다.

액화가스 저장탱크(10)는, 수요처(20)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, 다양한 형태로 그 종류를 한정하지는 않는다.

수요처(20)는, 제1 내지 제3 열교환부(34,36,37)에 의해 기화된 액화가스를 공급받아 소비할 수 있다. 여기서 수요처(20)는, 액화가스를 기화시켜 기상의 액화가스를 공급받아 사용할 수 있으며, 육상에 설치되는 육상 터미널 또는 해상에 부유되어 설치되는 해상 터미널일 수 있다.

부스팅 펌프(31)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 구비되고, 액화가스 저장탱크(10)의 내부 또는 외부에 설치되어 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 버퍼탱크(32)로 공급할 수 있다. 이때, 부스팅 펌프(31)는, 액화가스 저장탱크(10) 내부에 구비되는 경우 잠형 펌프일 수 있고, 액화가스 저장탱크(10)의 외부에 설치되는 경우에는 원심형 펌프일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서는 버퍼탱크(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 버퍼 탱크는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 구비되고, 액화가스 저장탱크(10)와 고압 펌프(33) 사이에 구비되어, 고압 펌프(33)로 액화가스를 공급하기 위해 부스팅 펌프(31)에서 공급되는 액화가스를 임시 저장할 수 있다. 구체적으로, 버퍼 탱크는, 부스팅 펌프(31)로부터 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 공급받아 임시 저장함으로써 액상과 기상을 분리할 수 있으며, 분리된 액상은 고압 펌프(33)로 공급하고 기상은 후술할 가스연소장치(40)로 공급할 수 있다.

즉, 버퍼 탱크는, 액화가스를 임시 저장하여 액상과 기상을 분리한 후 완전한 액상을 고압 펌프(33)로 공급하여, 고압 펌프(33)가 유효흡입수두를 만족하도록 하며, 이로 인해 고압 펌프(33)에서의 공동현상(Cavitation)을 방지할 수 있도록 한다.

고압 펌프(33)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 버퍼 탱크와 제1 열교환부(34) 사이에 구비될 수 있으며, 부스팅 펌프(31)로부터 공급받은 액화가스를 고압으로 압축하여 제1 열교환부(34)로 공급할 수 있다.

고압 펌프(33)는, 수요처(20)가 요구하는 압력에 맞춰 액화가스를 가압할 수 있으며, 원심형 펌프로 구성될 수 있다.

기화부(34,38,54)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 고압 펌프(33)와 제2 열교환부(36) 사이에 구비될 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 제1 열매를 이용하여 기화시킨다. 여기서 제1 열매는 글리콜 워터(Glycol water), 프로판, CO2, 청수 등일 수 있으며, 가장 바람직하게는 글리콜 워터일 수 있다.

기화부(34,38,54)는, 제1 열매 공급라인(GL)을 통해서 열매 열교환기(54) 및 제1 열매 펌프(38)를 구비할 수 있고, 제1 열매 펌프(38)로 제1 열매를 제1 열매 공급라인(GL) 상에 순환시켜, 제1 열매가 열매 열교환기(54)에서 제2 열매로부터 열원을 공급받아 제1 열교환부(34)에서 액화가스를 기화시키도록 한다.

열매 열교환기(54)에서는, 상기 기술한 바와 같이 제1 열매와 제2 열매가 열교환을 수행하는데, 여기서 열매 열교환기(54)로 공급되는 제2 열매는, 열매 분배기(53) 및 제2 밸브(533)에 의해 공급량이 제어되는 바, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

제2 열교환부(36)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 제1 열교환부(34)와 제3 열교환부(37) 사이에 구비될 수 있으며, 제1 열교환부(34)로부터 공급되는 액화가스를 제2 열매를 이용하여 기화시킨다. 여기서 제2 열매는 스팀(Steam)으로 이하에서는 제2 열매가 스팀인 경우를 예를 들어 설명하는 것으로 본다.

제2 열교환부(36)는, 제2 열매 분배기(53)로부터 제4 순환라인(CL4)을 통해 제2 열매를 공급받고, 제1 열교환부(34)로부터 액화가스 공급라인(L1)을 통해 액화가스를 공급받으며, 제2 열매와 액화가스를 열교환시켜 제2 열매는 냉각되도록 액화가스는 가열되도록 한다.

이때, 제2 열교환부(36)를 통과하기 전의 제4 순환라인(CL4) 상으로 공급되는 제2 열매의 온도는 약 섭씨 150 ~ 300도 사이이며, 제1 열교환부(34)의 정상작동시 제2 열교환부(36)에서 액화가스와 열교환되고 난 후 제5 순환라인(CL5)을 통해 후술할 기액분리기(50)로 공급되는 제2 열매의 온도는 약 섭씨 50 ~ 200도 사이일 수 있다.

제2 열교환부(36)는, 기화부(34,38,54)의 오작동 또는 파손시 제2 열매를 통해 액화가스를 직접 기화시킴으로써 기화부(34,38,54)를 대체할 수 있고, 기화부(34,38,54)의 정작동시에는 제1 열교환부(34)에 이어 제2 열매를 통해 추가 가열함으로써, 제1 열교환부(34)와 함께 액화가스의 완전 기화를 효과적으로 수행할 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 제2 열교환부(36)를 통해 가스 재기화 시스템(2)의 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

제3 열교환부(37)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 제2 열교환부(36)와 수요처(20) 사이에 구비될 수 있으며, 제2 열교환부(36)로부터 공급되는 기화된 액화가스를 제2 열매를 이용하여 추가 기화시킨다.

이때, 제3 열교환부(37)를 통과하기 전 제6 순환라인(CL6) 상으로 공급되는 기상의 제2 열매의 온도는 약 섭씨 50 ~ 200도 사이이며, 제3 열교환부(37)에서 액화가스와 열교환되고 난 후, 제8 순환라인(CL8)을 통해 후술할 제2 열매 저장부(51)로 공급되는 제2 열매의 온도는 약 섭씨 0 ~ 100도 사이일 수 있다.

제3 열교환부(37)는, 후술할 기액분리기(50)로부터 제6 순환라인(CL6)을 통해 기상의 제2 열매를 공급받고, 제2 열교환부(36)로부터 액화가스 공급라인(L1)을 통해 기화된 액화가스를 공급받으며, 기상의 제2 열매와 액화가스를 열교환시켜 제2 열매는 냉각되어 재액화되도록 액화가스는 가열되도록 한 후, 가열된 액화가스는 수요처(20)로 공급되도록 하고 재액화된 제2 열매는 제2 열매 저장부(51)로 리턴되도록 한다.

제3 열교환부(37)는, 수요처(20)가 공급받는 기화된 액화가스의 온도를 기설정온도보다 높일 필요가 있는 경우, 기상의 제2 열매를 통해 추가 가열함으로써, 추가로 히터를 구축할 필요가 없게하고, 버려지는 제2 열매의 열원을 사용함으로써, 에너지의 효율적인 사용이 가능해지는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명에서는 제3 열교환부(37)를 통해 가스 재기화 시스템(2)의 구축 비용을 절감할 수 있으며, 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

가스 연소 장치(Gas Combustion Unit; 40)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 공급되는 증발가스를 증발가스 공급라인(L2)을 통해 공급받아 소각시키며, 이를 통한 연소열을 발생시켜 후술할 열매 제2 열매 기화부(52)에 연소열을 공급할 수 있다.

이때, 가스 연소 장치(40)는, 버퍼탱크로부터 발생된 증발가스도 공급받아 연소할 수 있음은 물론이다.

이를 통해 본 발명의 실시예에서는, 액화가스 저장탱크(10) 또는 버퍼탱크에서 발생되는 증발가스를 버리지 않고 재기화 시스템(2) 내에서 효과적으로 재이용함으로써, 에너지의 최적화된 사용이 가능해지는 효과가 있다.

가스 연소 장치(40)의 내부 구성은, 기존의 가스연소장치들과 동일한 구성으로 이에 대한 상세한 내용은 생략하도록 한다.

기액 분리기(50)는, 제2 열교환부(36)에서 액화가스와 열교환된 제2 열매를 제5 라인(CL5)을 통해 공급받아 제2 열매의 액상과 기상을 분리할 수 있으며, 기상은 제6 순환라인(CL6)을 통해 제3 열교환부(37)로 공급하고, 액상은 제7 순환라인(CL7)을 통해 제2 열매 저장탱크(51)로 복귀시킬 수 있다.

기화부(34,38,54)가 정작동을 수행하는 경우에는, 제2 열교환부(36)로 유입되는 액화가스는 어느 정도의 열량을 공급받게되므로, 액화가스가 제2 열매와 열교환시 제2 열매의 잠열 및 현열을 모두 흡수하지 않게 되고, 이로 인해 제2 열매는 기상과 액상의 상태가 공존하는 2상(2-phase) 상태에 있게 된다.

이 경우, 제2 열매는 품고 있는 열원을 모두 사용하지 않은 채로 별도의 냉열을 공급하여 재액화시켜야 재사용하게 되므로, 열원의 낭비와 추가동력의 손실이 발생하는 문제점이 있다.

이에 본 발명에서는 기액분리기(50)를 통해서, 2상 상태의 제2 열매를 기상과 액상으로 분리하여, 수요처(20)가 기설정온도보다 높은 상태의 액화가스를 요구하는 경우, 기상의 제2 열매를 제3 열교환부(37)에 공급함으로써, 제2 열교환부(36)에서 열교환하고 남은 잔열인 기상의 제2 열매를 재활용할 수 있도록 하고 있다.

이를 통해서 본 발명의 가스 재기화 시스템(2)은, 기액분리기(50)를 통해 액화가스의 재기화 효율을 향상시키고, 재기화 운전비용이 최적화되며, 재기화공정의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

제2 열매 저장부(51)는, 액화가스를 기화시킬 열원을 내포하는 제2 열매를 저장한다. 제2 열매 저장부(51)는, 제2 열매를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 제2 열매 저장부(51)는 제2 열매의 종류에 따라 저장부의 종류를 달리할 수 있으며, 스팀의 경우 상온에는 액체상태에 있으므로 일반적인 저장탱크의 하나일 수 있다.

여기서 제2 열매 저장부(51)는 내부에 별도의 펌프(도시하지 않음)를 구비하여 후술할 제2 열매 기화부(52)로 제2 열매를 공급할 수 있다. 물론 펌프는 제2 열매 저장부(51)의 내부뿐만 아니라 제1 순환라인(CL1) 상에 구비될 수도 있다.

제2 열매 기화부(52)는, 제1 순환라인(CL1) 상에 제2 열매 저장부(51)와 제2 열매 분배기(53) 사이에 구비되며, 가스연소장치(40)로부터 연소열을 공급받아 제2 열매를 기화시킨다.

상기와 같이 본 발명의 실시예에서 제2 열매 기화부(52)는, 가스 연소 장치(40)로부터 열원을 공급받는 것으로 기술되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과할 뿐이며, 선박 내에서 발생하는 각종 열원(폐열 또는 보일러(도시하지 않음)로부터 공급되는 스팀, 등)을 공급받을 수 있음은 물론이다.

구체적으로 제2 열매 기화부(52)는, 제1 순환라인(CL1)을 통해 제2 열매 저장부(51)로부터 제2 열매를 공급받아 가스연소장치(4)로부터 공급되는 연소열을 통해 기화시키고, 기화된 제2 열매를 제2 순환라인(CL2)을 통해 제2 열매 분배기(53)로 공급할 수 있다.

제2 열매 분배기(53)는, 제2 순환라인(CL2)을 통해 공급되는 기화된 제2 열매를 공급받아 제3 순환라인(CL3) 또는 제4 순환라인(CL4)으로 제2 열매를 분배할 수 있다.

구체적으로, 제2 열매 분배기(53)는, 제어부(531), 제4 순환라인(CL4) 상에 구비되는 제1 밸브(532) 및 제3 순환라인(CL3) 상에 구비되는 제2 밸브(533)를 포함할 수 있으며, 제어부(531)를 통해서 제1 밸브(532) 및 제2 밸브(533)를 제어하여, 제2 열매 기화부(52)로부터 공급되는 기화된 제2 열매를, 제3 순환라인(CL3)을 통해서 열매 열교환기(342)로 공급되는 제2 열매와 제4 순환라인(CL4)을 통해서 제2 열교환부(36)로 공급되는 제2 열매의 분배 비율을 조절할 수 있다.

제어부(531)는, 제1 열교환부(34) 후단에서 토출되는 액화가스의 온도가 기설정온도 이상이면, 제2 열교환부(36)로 공급되는 제2 열매의 공급량 대비 열매 열교환기(54)로 공급되는 제2 열매의 공급량의 비율(제2 열교환부(36)로 공급되는 제2 열매의 공급량/열매 열교환기(54)로 공급되는 제2 열매의 공급량)을 기설정비율보다 감소시키고, 제1 열교환부(34) 후단에서 토출되는 액화가스의 온도가 기설정온도 이하이면, 제2 열교환부(36)로 공급되는 제2 열매의 공급량 대비 열매 열교환기(54)로 공급되는 제2 열매의 공급량의 비율(제2 열교환부(36)로 공급되는 제2 열매의 공급량/열매 열교환기(54)로 공급되는 제2 열매의 공급량)을 기설정비율보다 증가시키도록 제어한다.

이때, 열매 열교환기(54)는, 제2 열교환부(36)로부터 공급되는 제2 열매를 공급받아 제1 열매로 열원을 전달하고 제1 열매가 제1 열교환부(34)로 열원을 전달함으로써, 제1 열교환부(34) 후단에서 토출되는 액화가스의 온도를 조절할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에서는, 제2 열매 분배기(53)를 통해서 이중 기화 장치를 사용함으로써, 단일 기화 장치를 가진 시스템보다 완전 기화 정확도를 높일 수 있으며, 이를 통해 재기화공정의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 가스 재기화 시스템(2)은, 액화가스의 재기화 효율을 향상시키고, 재기화 운전비용이 최적화되며, 재기화공정의 신뢰도가 향상되는 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: 종래의 재기화 시스템 2: 본 발명의 재기화 시스템
10: 액화가스 저장탱크 20: 수요처
31: 부스팅 펌프 32: 버퍼 탱크
33: 고압 펌프 34: 제1 열교환부
35: 제2 열매 펌프 36: 제2 열교환부
37: 제3 열교환부 38: 제1 열매 펌프
40: 가스 연소 장치 50: 기액분리기
51: 제2 열매 저장부 52: 제2 열매 기화부
53: 제2 열매 분배기 531: 제어부
532: 제1 밸브 532: 제2 밸브
54: 열매 열교환기
L1: 액화가스 공급라인 L2: 증발가스 공급라인
L3: 제2 열매 공급라인 GL: 제1 열매 순환라인
CL1~CL8: 제1~제8 순환라인

Claims

액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가열하는 제1 열교환부;
상기 액화가스와 열매를 열교환시키는 제2 열교환부; 및
상기 액화가스와 기상(Gas Phase)의 상기 열매를 열교환시키는 제3 열교환부를 포함하고,
상기 제3 열교환부는,
수요처가 요구하는 액화가스의 온도가 기설정온도 이상이 되는 경우에, 상기 제2 열교환부로부터 상기 기상의 상기 열매를 공급받아 상기 액화가스와 열교환시켜 수요처로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 열교환부는, 상기 열매를 제2 열매라 할때, 상기 제2 열매로부터 열원을 공급받는 제1 열매와 상기 액화가스를 직접 열교환시키고,
상기 제2 열교환부는, 상기 제2 열매와 상기 액화가스를 직접 열교환시키는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 액화가스와 열교환된 상기 열매를 공급받아 기상과 액상으로 분리시키는 상분리기를 더 포함하고,
상기 상분리기는,
상기 기상을 상기 제3 열교환부로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 열매를 저장하는 열매 저장부를 더 포함하고,
상기 상분리기는,
상기 액상을 상기 열매 저장부로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 열매 저장부로부터 상기 열매를 공급받아 기화시키는 열매 기화부; 및
상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 소각하는 가스연소장치를 더 포함하고,
상기 열매 기화부는,
상기 가스연소장치로부터 열원을 공급받아 상기 열매를 기화시키는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 열교환부 또는 상기 제2 열교환부로 공급되는 상기 열매의 공급비율을 제어하는 열매 분배기를 더 포함하고,
상기 열매 분배기는,
상기 제1 열교환부 후단에서 토출되는 액화가스의 온도가 기설정온도 이상이면, 상기 제2 열교환부로 공급되는 상기 열매의 공급량 대비 제1 열교환부로 공급되는 상기 열매의 공급량의 비율을 분배 비율이라 할때, 상기 분배 비율을 기설정비율보다 감소시키도록 제어하고,
상기 제1 열교환부 후단에서 토출되는 액화가스의 온도가 기설정온도 미만이면, 상기 분배 비율을 상기 기설정비율보다 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 열매를 제2 열매라하고, 상기 제1 열교환부에서 상기 액화가스를 가열하기 위한 매체를 제1 열매라 할때,
상기 제1 열매는,
상기 제2 열매와 열교환하여 열원을 공급받아 상기 액화가스를 기화시키는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 열매는 글리콜 워터이고, 상기 제2 열매는 스팀(Steam)인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 재기화 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.