KR102203737B1 - Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship - Google Patents
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Abstract
선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 선박의 증발가스 처리 시스템은, 주엔진과 상기 주엔진보다 저압인 연료를 공급받는 발전엔진이 마련된 선박에서, 상기 선박에 마련되어 액화가스를 저장하는 저장탱크로부터 상기 주엔진으로 연결되는 증발가스 공급라인; 상기 증발가스 공급라인에 마련되며 상기 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기; 상기 압축기의 하류에서 상기 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 저장탱크로 연결되며, 상기 주엔진의 연료로 공급되지 않는 증발가스를 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각하여 재액화하여 상기 저장탱크로 재저장하는 재액화 라인; 상기 재액화 라인에 마련되며 상기 압축기에서 압축된 압축가스를 공급받아, 상기 증발가스 공급라인을 따라 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 열교환기; 상기 열교환기의 후단에서 상기 재액화 라인으로부터 분기되어 상기 압축가스를 감압하여 상기 발전엔진으로 공급하는 분기라인; 및 상기 분기라인으로부터 분기되어 상기 증발가스 공급라인의 열교환기 전단으로 연결되는 냉매보충라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다. A system and method for treating boil-off gas of a ship are disclosed. The boil-off gas treatment system of a ship of the present invention is provided with a main engine and a power generation engine receiving fuel at a lower pressure than the main engine, and evaporation connected to the main engine from a storage tank provided in the ship to store liquefied gas. Gas supply line; A compressor provided in the boil-off gas supply line and receiving boil-off gas generated from the liquefied gas and compressing it at a fuel supply pressure of the main engine; The boil-off gas is branched from the boil-off gas supply line downstream of the compressor and is connected to the storage tank, and the boil-off gas not supplied as fuel of the main engine is cooled by heat exchange with the uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor. A reliquefaction line for restoring into a storage tank; A heat exchanger provided in the reliquefaction line, receiving compressed gas compressed by the compressor, and cooling through heat exchange with uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor along the boil-off gas supply line; A branch line branched from the reliquefaction line at a rear end of the heat exchanger to depressurize the compressed gas and supply it to the power generation engine; And a refrigerant supplement line branched from the branch line and connected to a front end of the heat exchanger of the boil-off gas supply line.
Description
본 발명은 선박에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)를 증발가스 자체의 냉열로 재액화시키는 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a boil-off gas treatment system and method for re-liquefying boil-off gas (BOG) generated from liquefied gas stored in a ship with cold heat of the boil-off gas itself.
근래, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 액화천연가스를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어, 연소시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있다. In recent years, the consumption of liquefied natural gas (LNG) and other liquefied gases is increasing rapidly around the world. The liquefied gas obtained by liquefying the gas at a low temperature has an advantage of increasing storage and transfer efficiency because the volume is very small compared to the gas. In addition, liquefied gases, including liquefied natural gas, can remove or reduce air pollutants during the liquefaction process, and thus can be regarded as eco-friendly fuels with little emission of air pollutants during combustion.
액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -162℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 가진다. 따라서, 천연가스를 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.Liquefied natural gas is a colorless and transparent liquid obtained by liquefying natural gas containing methane as its main component by cooling it to about -162°C, and has a volume of about 1/600 compared to natural gas. Therefore, when the natural gas is liquefied and transported, it can be transported very efficiently.
그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -162℃의 극저온이므로, 액화천연가스는 온도변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 이로 인해 액화천연가스를 저장하는 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 액화천연가스 수송과정에서 저장탱크 내에서는 지속적으로 액화천연가스가 자연 기화되면서 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 발생한다.However, since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -162°C at normal pressure, liquefied natural gas is sensitive to temperature changes and is easily evaporated. For this reason, the storage tank storing liquefied natural gas is insulated, but external heat is continuously transmitted to the storage tank. -Off Gas, BOG) occurs.
증발가스는 일종의 손실로서 수송효율에서 중요한 문제이다. 또한, 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 탱크 내압이 과도하게 상승할 수 있어, 심하면 탱크가 파손될 위험도 있다. 따라서, 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 증발가스의 처리를 위해, 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료수요처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.Boil-off gas is a kind of loss and is an important problem in transport efficiency. In addition, if the boil-off gas accumulates in the storage tank, the internal pressure of the tank may increase excessively, and in severe cases, there is a risk of damage to the tank. Therefore, various methods for treating the boil-off gas generated in the storage tank have been studied. Recently, for the treatment of the boil-off gas, a method of re-liquefying the boil-off gas and returning it to the storage tank, and the boil-off gas as fuel such as a ship's engine. The method of using it as an energy source of the customer is being used.
증발가스를 재액화하기 위한 방법으로는, 별도의 냉매를 이용한 냉동 사이클을 구비하여 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화하는 방법, 별도의 냉매가 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여 재액화하는 방법 등이 있다.As a method for re-liquefying the boil-off gas, a method of reliquefying the boil-off gas by heat exchange with the refrigerant by providing a refrigeration cycle using a separate refrigerant, a method of re-liquefying the boil-off gas itself as a refrigerant without a separate refrigerant, etc. There is this.
한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DFDE, X-DF 엔진, ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진이 있다.Meanwhile, among engines generally used in ships, gas-fueled engines such as DFDE, X-DF engine, and ME-GI engine are used as engines that can use natural gas as fuel.
DFDE은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 5.5 barg 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 채택하고 있다.DFDE is composed of four strokes, and adopts an Otto Cycle in which natural gas with a relatively low pressure of 5.5 barg is injected into the inlet of the combustion air, and the piston rises to compress it.
X-DF 엔진은, 2행정으로 구성되고, 15 barg 정도의 천연가스를 연료로 사용하며, 오토 사이클을 채택하고 있다.The X-DF engine consists of two strokes, uses 15 barg of natural gas as fuel, and adopts an auto cycle.
ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300 barg 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다.The ME-GI engine is composed of two strokes, and adopts a diesel cycle in which high-pressure natural gas near 300 barg is injected directly into the combustion chamber near the top dead center of the piston.
도 1에는 종래의 선박용 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다.1 schematically shows a conventional boil-off gas treatment system for ships.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 선박용 증발가스 처리 시스템에서, 주 엔진(ME)과 발전 엔진(GE)이 구비된 경우, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스는 압축기(10)에서 압축하여 주엔진의 연료로 공급하고, 발전 엔진의 연료공급압력이 주엔진보다 낮은 경우 압축기(10)의 일부 압축 과정을 거친 증발가스를 중간에서 분기하여 발전 엔진(GE)의 연료로 공급한다.In the conventional boil-off gas treatment system for ships as shown in FIG. 1, when the main engine ME and the power generation engine GE are provided, the boil-off gas discharged from the storage tank T is compressed by the
압축기(10)로 공급된 증발가스 중 주엔진 및 발전 엔진의 연료로 공급되고 남은 잉여 증발가스는 열교환기(20)로 공급되어, 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스와 열교환을 통해 냉각된다.Among the boil-off gas supplied to the
열교환기(20)에서 냉각된 증발가스는 감압장치(30)에 의해 감압되며 일부가 재액화되고, 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스는 기액분리기(40)로 공급되어 상분리된다.The boil-off gas cooled in the
기액분리기(40)에서 분리된 액화가스는 저장탱크(T)로 공급되어 재저장되고, 기액분리기(40)에 의해 분리된 기체 상태의 증발가스는 저장탱크(T)로부터 배출된 증발가스에 합류되어 열교환기(20)에 냉매로 도입된다.The liquefied gas separated by the gas-
이와 같이 별도의 냉매 없이 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화시키는 방법으로, 압축기에 의해 압축시킨 증발가스를, 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스와 열교환시켜 냉각시킨 후 J-T 밸브 등에 의해 팽창시켜 증발가스의 일부를 재액화시키는 시스템을 본 출원인은 PRS(Partial Re-liquefaction System)라고 명명하였다.In this way, the boil-off gas is reliquefied by using the boil-off gas itself as a refrigerant without a separate refrigerant. The boil-off gas compressed by the compressor is heat-exchanged with the boil-off gas before being compressed by the compressor to cool it, and then expand it by a JT valve. The present applicant named a system for re-liquefying a part of the boil-off gas by making it a PRS (Partial Re-liquefaction System).
본 발명은 여기서 더 나아가, PRS를 개량하여 더욱 효과적으로 증발가스를 냉각하여 재액화 성능을 높이고 증발가스를 처리할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다. The present invention further improves the PRS to more effectively cool the boil-off gas to increase the reliquefaction performance and to propose a system capable of treating the boil-off gas.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 주엔진과 상기 주엔진보다 저압인 연료를 공급받는 발전엔진이 마련된 선박에서, According to an aspect of the present invention for solving the above-described problem, in a ship provided with a main engine and a power generation engine receiving fuel at a lower pressure than the main engine,
상기 선박에 마련되어 액화가스를 저장하는 저장탱크로부터 상기 주엔진으로 연결되는 증발가스 공급라인;A boil-off gas supply line connected to the main engine from a storage tank provided on the ship to store liquefied gas;
상기 증발가스 공급라인에 마련되며 상기 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기; A compressor provided in the boil-off gas supply line and receiving boil-off gas generated from the liquefied gas and compressing it at a fuel supply pressure of the main engine;
상기 압축기의 하류에서 상기 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 저장탱크로 연결되며, 상기 주엔진의 연료로 공급되지 않는 증발가스를 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각하여 재액화하여 상기 저장탱크로 재저장하는 재액화 라인; The boil-off gas is branched from the boil-off gas supply line downstream of the compressor and is connected to the storage tank, and the boil-off gas not supplied as fuel of the main engine is cooled by heat exchange with the uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor. A reliquefaction line for restoring into a storage tank;
상기 재액화 라인에 마련되며 상기 압축기에서 압축된 압축가스를 공급받아, 상기 증발가스 공급라인을 따라 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 열교환기; A heat exchanger provided in the reliquefaction line, receiving compressed gas compressed by the compressor, and cooling through heat exchange with uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor along the boil-off gas supply line;
상기 열교환기의 후단에서 상기 재액화 라인으로부터 분기되어 상기 압축가스를 감압하여 상기 발전엔진으로 공급하는 분기라인; 및A branch line branched from the reliquefaction line at a rear end of the heat exchanger to depressurize the compressed gas and supply it to the power generation engine; And
상기 분기라인으로부터 분기되어 상기 증발가스 공급라인의 열교환기 전단으로 연결되는 냉매보충라인;을 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템이 제공된다. A refrigerant supplement line branched from the branch line and connected to a front end of the heat exchanger of the boil-off gas supply line is provided.
바람직하게는 시스템은, 상기 분기라인에 마련되며 상기 열교환기 후단에서 분기되어 상기 발전엔진으로 공급될 상기 압축가스를 감압하여 상기 열교환기로 공급하는 제1 팽창장치를 더 포함할 수 있다. Preferably, the system may further include a first expansion device provided in the branch line and branched at a rear end of the heat exchanger to decompress the compressed gas to be supplied to the power generation engine and supply it to the heat exchanger.
바람직하게는 시스테은, 상기 냉매보충라인에 마련되며 분기된 상기 압축가스를 감압하여 상기 열교환기 전단의 미압축 증발가스 흐름으로 공급하는 제2 팽창장치;를 더 포함할 수 있다. Preferably, the system may further include a second expansion device provided in the refrigerant supplement line to decompress the branched compressed gas and supply it to the uncompressed boil-off gas flow in front of the heat exchanger.
바람직하게는, 상기 냉매보충라인은 상기 분기라인의 제1 팽창장치 후단에서 분기되어, 상기 제2 팽창장치는 상기 제1 팽창장치에서 감압된 상기 압축가스를 추가로 감압하여 상기 열교환기 전단으로 공급할 수 있다. Preferably, the refrigerant supplement line is branched at a rear end of the first expansion device of the branch line, and the second expansion device further depressurizes the compressed gas depressurized by the first expansion device and supplies it to the front end of the heat exchanger. I can.
바람직하게는, 상기 냉매보충라인은 상기 분기라인의 제1 팽창장치 전단에서 분기되어, 상기 제2 팽창장치는 상기 열교환기에서 냉각된 상기 압축가스를 감압하여 상기 열교환기 전단으로 공급할 수 있다. Preferably, the refrigerant supplement line is branched at a front end of the first expansion device of the branch line, and the second expansion device decompresses the compressed gas cooled in the heat exchanger and supplies it to the front end of the heat exchanger.
바람직하게는 상기 재액화 라인에는, 상기 열교환기에서 냉각된 상기 압축가스를 감압하여 추가 냉각하는 감압장치; 및 상기 감압장치에서 감압된 상기 압축가스를 공급받아 기액분리하는 기액분리기;가 마련될 수 있다. Preferably, in the reliquefaction line, a pressure reducing device for further cooling by depressurizing the compressed gas cooled in the heat exchanger; And a gas-liquid separator for gas-liquid separation by receiving the compressed gas depressurized by the decompression device.
바람직하게는 시스템은, 상기 기액분리기로부터 상기 증발가스 공급라인의 열교환기 전단으로 연결되는 플래시 가스라인;을 더 포함하여, 상기 기액분리기에서 분리된 플래시 가스는 상기 플래시 가스라인을 통해, 상기 열교환기로 도입될 상기 미압축 증발가스에 합류될 수 있다. Preferably, the system further comprises a flash gas line connected from the gas-liquid separator to a front end of the heat exchanger of the boil-off gas supply line, wherein the flash gas separated from the gas-liquid separator is transferred to the heat exchanger through the flash gas line. It may be joined to the uncompressed boil-off gas to be introduced.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 주엔진과 상기 주엔진보다 저압인 연료를 공급받는 발전엔진이 마련된 선박에서, According to another aspect of the present invention, in a ship provided with a main engine and a power generation engine receiving fuel at a lower pressure than the main engine,
상기 선박에서 액화가스를 저장하는 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기로 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하고, Compressing the boil-off gas generated from the storage tank storing the liquefied gas in the ship with a compressor at the fuel supply pressure of the main engine,
상기 압축기에서 압축된 증발가스 중 상기 주엔진의 연료로 공급되지 않는 증발가스는 상기 압축기로 도입될 미압축 증발가스와 열교환기에서 열교환으로 냉각하고, 감압으로 추가 냉각하고 재액화하여 상기 저장탱크로 재저장하되, Among the boil-off gas compressed by the compressor, the boil-off gas that is not supplied to the fuel of the main engine is cooled by heat exchange in a heat exchanger with the uncompressed boil-off gas to be introduced into the compressor, further cooled under reduced pressure, and reliquefied to the storage tank. Save again,
상기 열교환기의 후단에서 냉각된 상기 증발가스 일부를 분기하여 감압하고 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급하면서, 분기된 상기 증발가스를 감압하여 상기 미압축 증발가스의 흐름에 합류시켜 상기 열교환기로 도입될 냉매를 보충할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법이 제공된다. A part of the boil-off gas cooled at the rear end of the heat exchanger is branched and decompressed, and supplied to the power generation engine through the heat exchanger, while reducing the branched boil-off gas to join the flow of the uncompressed boil-off gas and introduced into the heat exchanger. There is provided a method for treating boil-off gas of a ship, characterized in that the refrigerant to be replenished can be supplemented.
바람직하게는, 상기 열교환기 후단에서 분기되어 상기 발전엔진으로 공급될 상기 증발가스는 제1 팽창장치로 감압하여 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급되되, 상기 미압축 증발가스 흐름에 합류될 상기 증발가스는 상기 제1 팽창장치 후단으로 분기되어 제2 팽창장치를 거쳐 추가로 감압된 후 상기 열교환기로 도입될 냉매로 보충될 수 있다. Preferably, the boil-off gas branched from the rear end of the heat exchanger and supplied to the power generation engine is reduced by a first expansion device and supplied to the power generation engine through the heat exchanger, and the evaporation to be joined to the uncompressed boil-off gas flow The gas may be branched to the rear end of the first expansion device, further decompressed through the second expansion device, and then supplemented with a refrigerant to be introduced into the heat exchanger.
바람직하게는, 상기 열교환기 후단에서 분기되어 상기 발전엔진으로 공급될 상기 증발가스는 제1 팽창장치로 감압하여 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급되되, 상기 미압축 증발가스 흐름에 합류될 상기 증발가스는 상기 제1 팽창장치 전단에서 분기되어, 제2 팽창장치에 의해 감압되어 상기 열교환기로 도입될 냉매로 보충될 수 있다. Preferably, the boil-off gas branched from the rear end of the heat exchanger and supplied to the power generation engine is reduced by a first expansion device and supplied to the power generation engine through the heat exchanger, and the evaporation to be joined to the uncompressed boil-off gas flow The gas may be branched at the front end of the first expansion device, depressurized by the second expansion device, and supplemented with a refrigerant to be introduced into the heat exchanger.
바람직하게는, 상기 증발가스는 상기 압축기에서 압축된 후, 상기 열교환기에서 열교환으로 냉각되고, 감압으로 추가 냉각되어 재액화되고 상기 저장탱크로 재저장되며, 재액화된 액화가스로부터 발생하는 플래시 가스는 분리되어 상기 열교환기로 도입될 상기 미압축 증발가스에 합류되어 상기 열교환기의 냉매로 공급될 수 있다. Preferably, the boil-off gas is compressed in the compressor, then cooled by heat exchange in the heat exchanger, further cooled under reduced pressure, reliquefied and re-stored in the storage tank, and flash gas generated from the re-liquefied liquefied gas May be separated and joined to the uncompressed evaporation gas to be introduced into the heat exchanger and supplied to the refrigerant of the heat exchanger.
본 발명의 시스템에서는 열교환기에서 냉각된 후 재액화될 증발가스를 분기하여 감압 후 열교환기를 거쳐 선내 발전엔진으로 공급하고, 분기된 증발가스 일부를 감압하여 열교환기 상류에 냉매로 보충함으로써, 열교환기의 냉각 성능을 높이고 재액화 성능을 높일 수 있다. 또한, 재액화 가스에서 발생하는 플래시 가스(flash gas)도 열교환기 상류에 냉매 흐름으로 공급하여 열교환기로 도입되는 냉매의 양을 늘릴 수 있어 열교환기의 냉각 성능을 높일 수 있다. In the system of the present invention, the evaporated gas to be reliquefied after being cooled in a heat exchanger is branched, depressurized, and supplied to the onboard power generation engine through a heat exchanger, and a part of the branched evaporated gas is decompressed and replenished with refrigerant upstream of the heat exchanger. It can improve the cooling performance and increase the reliquefaction performance. In addition, flash gas generated from the re-liquefied gas can also be supplied as a refrigerant flow upstream of the heat exchanger to increase the amount of refrigerant introduced into the heat exchanger, thereby improving the cooling performance of the heat exchanger.
이와 같이, 발전엔진으로 공급될 증발가스의 냉열을 열교환기에서 이용하고, 감압된 증발가스 및 플래시 가스를 통해 열교환기의 냉매를 늘려 재액화될 가스는 효과적으로 냉각하고, 발전엔진에 공급될 증발가스는 가열할 수 있어, 시스템의 에너지 효율을 높이고 증발가스의 재액화 성능을 높일 수 있고, 증발가스를 효과적으로 처리하여 선박의 안전을 확보할 수 있다.In this way, the cooling heat of the boil-off gas to be supplied to the power generation engine is used in the heat exchanger, and the re-liquefied gas is effectively cooled by increasing the refrigerant of the heat exchanger through the reduced boil-off gas and flash gas, and the boil-off gas to be supplied to the power generation engine. Can be heated, increasing the energy efficiency of the system and improving the reliquefaction performance of the boil-off gas, and effectively treating the boil-off gas to secure the safety of the ship.
도 1은 종래의 증발가스 처리 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a conventional boil-off gas treatment system.
Figure 2 is a schematic diagram of the boil-off gas treatment system of the ship according to the first embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a boil-off gas treatment system for a ship according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the operational advantages of the present invention and the object achieved by the implementation of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 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.Hereinafter, the configuration and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that only the same elements are marked with the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings.
이하 본 발명에서의 선박은, 액화가스 및 액화가스에서 발생하는 증발가스를 추진용 또는 발전용 엔진의 연료로 사용할 수 있는 엔진이 설치되거나 액화가스 또는 증발가스를 선내 기관의 연료로 사용하는 모든 종류의 선박으로, 대표적으로 LNG 운반선(LNG Carrier), 액화석유가스 운반선, LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같이 추진 능력을 갖추지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 구조물도 포함될 수 있다. Hereinafter, the ship in the present invention is all types of engines that can use liquefied gas and boil-off gas generated from liquefied gas as fuel for propulsion or power generation engines, or use liquefied gas or boil-off gas as fuel for onboard engines. These ships include LNG carriers, liquefied petroleum gas carriers, and ships with self-propelled capabilities such as LNG RV (Regasification Vessel), LNG Floating Production Storage Offloading (FPSO), and LNG Floating Storage Regasification (FSRU). It does not have propulsion capability like the unit), but may include offshore structures that are floating on the sea.
또한, 본 발명에서 액화가스는, 가스를 저온으로 액화시켜 수송할 수 있고, 저장된 상태에서 증발가스가 발생하며 엔진 등의 연료로 사용될 수 있는 모든 종류의 액화가스를 포함할 수 있다. 이러한 액화가스는 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화석유화학가스일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스 중 하나인 LPG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.In addition, in the present invention, the liquefied gas may be transported by liquefying the gas at a low temperature, generating boil-off gas in a stored state, and may include all kinds of liquefied gas that can be used as fuel such as an engine. These liquefied gases are, for example, liquefied petrochemicals such as LNG (Liquefied Natural Gas), LEG (Liquefied Ethane Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), Liquefied Ethylene Gas, and Liquefied Propylene Gas. It can be gas. However, in the embodiments to be described later, LPG, which is one of the representative liquefied gases, is applied as an example.
한편, 본 실시예들의 각 라인을 흐르는 유체는, 시스템의 운용 조건에 따라, 액체 상태, 기액 혼합 상태, 기체 상태, 초임계유체 상태 중 어느 하나의 상태일 수 있다.Meanwhile, the fluid flowing through each line of the present embodiments may be in any one of a liquid state, a gas-liquid mixture state, a gas state, and a supercritical fluid state, depending on the operating conditions of the system.
도 2에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였고, 도 3에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다.FIG. 2 schematically shows the boil-off gas treatment system of the ship according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 schematically shows the boil-off gas treatment system of the ship according to the second embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예들의 증발가스 처리 시스템은, 주엔진(ME)과 주엔진보다 저압인 연료를 공급받는 발전엔진(GE)이 마련된 선박에서, 선박에 마련되어 액화가스를 저장하는 저장탱크(T)로부터 주엔진으로 연결되는 증발가스 공급라인(GL), 증발가스 공급라인에 마련되며 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기(100), 압축기의 하류에서 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 저장탱크로 연결되며, 주엔진의 연료로 공급되지 않는 증발가스를 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각하고 재액화하여 저장탱크로 재저장하는 재액화 라인(RL)을 포함하는 시스템이다. As shown in Figures 2 and 3, the boil-off gas treatment system of the present embodiments is provided on a ship with a main engine (ME) and a power generation engine (GE) receiving fuel at a lower pressure than the main engine. A compressor that is provided in the boil-off gas supply line (GL) connected to the main engine from the storage tank (T) that stores gas, and the boil-off gas supply line to receive boil-off gas generated from the liquefied gas and compress it to the fuel supply pressure of the main engine. (100), branched from the boil-off gas supply line at the downstream of the compressor and connected to the storage tank, and the boil-off gas that is not supplied as fuel of the main engine is cooled by heat exchange with the uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor and reliquefied to store tank It is a system that includes a reliquefaction line (RL) for restoring into the furnace.
재액화 라인(RL)에는 압축기에서 압축된 압축가스를 공급받아, 증발가스 공급라인을 따라 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 열교환기(200)가 마련되고, 열교환기의 후단에서 재액화 라인으로부터 분기되어 압축가스를 감압하여 발전엔진으로 공급하는 분기라인(BL), 분기라인으로부터 분기되어 증발가스 공급라인의 열교환기 전단으로 연결되는 냉매보충라인(CLa, CLb)이 마련된다. The reliquefaction line RL is provided with a
본 제1 및 제2 실시예에서, 저장탱크(T)에서 발생한 증발가스는 압축기(100)로 도입되어 압축된다. 압축기(100)는 복수의 컴프레서와 중간 냉각기가 번갈아 배치되며 이들을 순차로 거쳐 증발가스를 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 다단 압축기로 마련될 수 있다. In the first and second embodiments, the boil-off gas generated in the storage tank T is introduced into the
압축기는 증발가스를 압축하여 주엔진으로 연료공급압력으로, 예를 들어 DF 엔진이 마련된 경우라면 5.5 barg, X-DF 엔진이 마련된 경우라면 15 barg, ME-GI 엔진이 마련된 경우는 300 barg로 압축할 수 있다. 다단 압축기를 구성하는 컴프레서 및 중간 냉각기의 댓수는 주엔진의 연료공급압력에 따라 변경할 수 있다. The compressor compresses the boil-off gas to the fuel supply pressure to the main engine, for example, 5.5 barg if a DF engine is provided, 15 barg if an X-DF engine is provided, and 300 barg if a ME-GI engine is provided. can do. The number of compressors and intermediate coolers constituting the multistage compressor can be changed according to the fuel supply pressure of the main engine.
선박 규정상 엔진으로 연료를 공급하는 압축기는, 비상 상황을 대비하여 리던던시(Redundancy) 설계를 하여야 하는데, 리던던시 설계란, 어느 한 대를 고장, 유지보수 등의 이유로 사용할 수 없을 때 다른 한 대를 대신 사용 할 수 있도록 설계하는 것을 의미한다. 이를 위해 본 실시예들의 도면에서 압축기는 한 세트만 도시하였으나 복수로 마련된 것일 수 있다.According to ship regulations, the compressor that supplies fuel to the engine must be designed with redundancy in case of an emergency. Redundancy design means that when one cannot be used for reasons such as failure or maintenance, the other is replaced. It means designing to be usable. To this end, although only one set of compressors is shown in the drawings of the present embodiments, a plurality of compressors may be provided.
압축기의 하류에서 증발가스 공급라인으로부터 재액화 라인(RL)이 분기되어 저장탱크로 연결되며, 주엔진의 연료로 공급되지 않은 증발가스가 재액화 라인으로 분기되어 재액화 후 저장탱크로 재저장된다. At the downstream of the compressor, the reliquefaction line (RL) is branched from the boil-off gas supply line and is connected to the storage tank, and the boil-off gas not supplied as fuel of the main engine is branched to the reliquefaction line and is re-liquefied and then re-stored into the storage tank. .
재액화 라인에는 열교환기(200)가 마련되어, 압축기에서 압축된 증발가스의 전부 또는 일부를, 저장탱크로부터 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각시킨다. A
한편, 열교환기는 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger) 또는 DCHE(Direct Contact type Heat Exchanger)으로 마련될 수 있다. 열교환기로 도입될 증발가스는 오일 필터(미도시)를 거쳐 압축 과정에서 혼입된 윤활유를 제거한 후 열교환기로 도입시킬 수 있다. Meanwhile, the heat exchanger may be provided with a printed circuit heat exchanger (PCHE) or a direct contact type heat exchanger (DCHE). The boil-off gas to be introduced into the heat exchanger may be introduced into the heat exchanger after removing the lubricating oil mixed in the compression process through an oil filter (not shown).
본 실시예들의 시스템에는 재액화 라인으로부터 분기되는 분기라인(BL)을 마련하여, 압축기에서 압축되어 열교환기에서 냉각된 증발가스를 감압하여 주엔진보다 저압연료를 공급받는 발전엔진(GE)으로 공급한다. 특히 분기라인(BL)에서 감압된 증발가스는 열교환기(200)를 거쳐 발전엔진(GE)으로 공급되도록 구성하였다. In the system of the present embodiments, a branch line BL branched from the reliquefaction line is provided to reduce the boil-off gas compressed by the compressor and cooled in the heat exchanger to be supplied to the power generation engine (GE) receiving lower pressure fuel than the main engine. do. In particular, the evaporation gas reduced in the branch line BL is configured to be supplied to the power generation engine GE through the
그리하여, 본 제1 및 제2 실시예의 시스템에서의 열교환기(200)에서는 재액화 라인(RL)의 재액화될 압축된 증발가스, 발전엔진으로 공급하기 위해 감압된 분기라인(BL)의 증발가스, 압축기로 공급될 증발가스 공급라인(GL)의 미압축 증발가스, 세 가지 흐름이 열교환된다. Thus, in the
예를 들어, 주엔진은 ME-GI 엔진이고 그보다 저압연료를 공급받는 발전엔진은 DFGE(Dual Fuel Generator Engine)나 TFGE(Triple Fuel Generator Engine), ME-GI 엔진보다 저압인 연료를 공급받는 중압엔진으로 구성할 수 있다.For example, the main engine is a ME-GI engine, and the power generation engine that receives lower pressure fuel is DFGE (Dual Fuel Generator Engine) or TFGE (Triple Fuel Generator Engine), and a medium-pressure engine that receives fuel with lower pressure than ME-GI engine. It can be composed of.
분기라인으로 분기되어 감압된 증발가스는 열교환기를 거쳐 재액화될 압축가스와 열교환되며 가열된 후 히터(미도시)에서 추가 가열되어 발전엔진으로 공급될 수 있다. The evaporated gas branched to the branch line and decompressed may be heat-exchanged with the compressed gas to be reliquefied through a heat exchanger, heated, and then further heated in a heater (not shown) to be supplied to the power generation engine.
분기라인을 거쳐 발전엔진으로 공급되는 증발가스의 양은 약 600 내지 1000 kg/h 정도일 수 있으나, 이는 발전엔진의 부하(Load)에 따라 달라질 수 있고, 압축기의 Configuration 등에 따라서도 달라질 수 있다. The amount of boil-off gas supplied to the power generation engine through the branch line may be about 600 to 1000 kg/h, but this may vary depending on the load of the power generation engine, and may also vary according to the configuration of the compressor.
분기라인(BL)은 재액화 라인으로부터 열교환기 후단에서 분기시켜 마련되며, 분기라인으로부터 증발가스 공급라인의 열교환기 전단으로 연결되는 냉매보충라인(CLa, CLb)이 마련된다. 분기라인에는 열교환기 후단에서 분기되어 발전엔진으로 공급될 압축가스를 감압하여 열교환기로 공급하는 제1 팽창장치(300)가 마련된다. The branch line BL is provided by branching from the reliquefaction line at the rear end of the heat exchanger, and refrigerant supplement lines CLa and CLb connected from the branch line to the front end of the heat exchanger of the boil-off gas supply line are provided. The branch line is provided with a
냉매보충라인에는 분기된 압축가스를 감압하여 열교환기 전단의 미압축 증발가스 흐름으로 공급하는 제2 팽창장치가 마련되며, 제1 및 제2 실시예는 분기라인으로부터 냉매보충라인의 분기 지점을 달리 구성한 것이다. The refrigerant supplement line is provided with a second expansion device for decompressing the branched compressed gas and supplying the uncompressed evaporated gas flow at the front end of the heat exchanger. In the first and second embodiments, the branch point of the refrigerant supplement line is different from the branch line. It is composed.
도 2에 도시된 바와 같이 제1 실시예에서는 분기라인(BL)의 제1 팽창장치(300) 후단에서 냉매보충라인(CLa)을 분기시켜 마련하였다. 제1 실시예에서 제2 팽창장치(350)는 제1 팽창장치에서 감압된 압축가스를 추가로 감압하여 열교환기 전단으로 공급하여 열교환기로 도입되는 미압축 증발가스 흐름이 합류시킴으로써 열교환기의 냉매 유량을 늘릴 수 있다. As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the refrigerant supplement line CLa is branched at the rear end of the
도 3의 제2 실시예는, 분기라인(BL)의 제1 팽창장치(300) 전단에서 냉매보충라인(CLb)을 분기시킨 것으로, 제2 실시예에서 제2 팽창장치(350)는 열교환기에서 냉각된 압축가스를 감압하여 열교환기 전단으로 공급할 수 있다.In the second embodiment of FIG. 3, the refrigerant supplement line CLb is branched at the front end of the
제1 및 제2 팽창장치(300, 350)는 압축된 증발가스를 감압하는 팽창기 또는 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브로 구성될 수 있다. 감압을 통해 증발가스는 단열팽창되며 냉각된다. The first and
본 실시예들에서는 이와 같이 주엔진보다 저압 연료를 공급받는 발전엔진으로 공급하기 위해 감압되어 냉각된 증발가스의 냉열을 재액화에 이용할 수 있도록, 제1 팽창장치를 거쳐 감압된 증발가스를 열교환기를 거쳐 발전엔진으로 공급한다.In the present embodiments, in order to supply the power generation engine with fuel at a lower pressure than the main engine, the evaporative gas reduced through the first expansion device is used in the heat exchanger so that the cold heat of the evaporated gas that has been reduced and cooled can be used for reliquefaction. Then, it is supplied to the power generation engine.
또한, 분기라인(BL)을 통해 분기된 증발가스 중 발전엔진으로 공급되지 않은 증발가스를 제1 팽창장치 후단(제1 실시예) 또는 전단(제2 실시예)에서 분기하고, 제2 팽창장치에 의해 증발가스 공급라인의 열교환기 입구 측 압력까지 팽창시켜 감압하여 증발가스 공급라인(GL)의 열교환기 전단으로 공급한다. 이와 같이 냉매보충라인(CLa, CLb)을 통해 열교환기의 냉매로 이용되는 증발가스 공급라인의 미압축 증발가스 흐름(Cold BOG)의 양을 늘려 열교환기의 냉각 성능을 높일 수 있다. In addition, among the boil-off gas branched through the branch line BL, the boil-off gas not supplied to the power generation engine is branched from the rear end (first embodiment) or front end (second embodiment) of the first expansion device, and the second expansion device As a result, the boil-off gas supply line is expanded to the pressure at the inlet side of the heat exchanger and decompressed, and supplied to the front end of the heat exchanger of the boil-off gas supply line GL. As described above, the cooling performance of the heat exchanger can be improved by increasing the amount of the uncompressed boil-off gas flow (Cold BOG) of the boil-off gas supply line used as the refrigerant of the heat exchanger through the refrigerant supplement lines CLa and CLb.
특히, 열교환기에서 재액화 라인의 압축가스 흐름(Hot BOG)의 양이 많아 증발가스 공급라인의 미압축 증발가스 흐름(Cold BOG)의 냉열로 충분히 냉각시키기 어려운, 고압·고온의 에너지/저온·저압의 냉열 비율이 상대적으로 높은 운전 구간에서, 냉매보충라인 및 제2 팽창장치를 통해 열교환기의 냉매를 보충할 수 있도록 운용함으로써, 열교환기의 냉각 성능 및 재액 성능을 향상시킬 수 있다. In particular, the amount of compressed gas flow (Hot BOG) in the reliquefaction line in the heat exchanger is large, making it difficult to sufficiently cool by cold heat of the uncompressed boil-off gas flow (Cold BOG) in the boil-off gas supply line. In an operating section in which the low-pressure cold-heat ratio is relatively high, the refrigerant refrigerant of the heat exchanger can be replenished through the refrigerant supplement line and the second expansion device, thereby improving the cooling performance and the re-liquid performance of the heat exchanger.
한편, 재액화 라인(RL)에는 열교환기에서 냉각된 압축가스를 감압하여 추가 냉각하는 감압장치(400), 감압장치에서 감압된 압축가스를 공급받아 기액분리하는 기액분리기(500)가 마련된다. On the other hand, the reliquefaction line RL is provided with a
감압장치(400)는 압축된 증발가스를 감압하는 팽창기(expander) 또는 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브로 구성될 수 있다. The
기액분리기(500)에서 분리된 액체, 즉 액화가스는 재액화 라인(RL)을 따라 저장탱크로 재저장된다. The liquid separated by the gas-
기액분리기로부터 증발가스 공급라인의 열교환기 전단으로 플래시 가스라인(FL)이 연결된다. 플래시 가스라인을 통해, 기액분리기에서 분리된 기체, 즉 플래시 가스는 열교환기로 도입될 미압축 증발가스에 합류되어, 냉매로 열교환기에 도입될 수 있다. The flash gas line FL is connected from the gas-liquid separator to the front end of the heat exchanger of the boil-off gas supply line. Through the flash gas line, the gas separated by the gas-liquid separator, that is, the flash gas may be introduced into the heat exchanger as a refrigerant by joining the uncompressed evaporated gas to be introduced into the heat exchanger.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예들에서는, 주엔진과 주엔진보다 저압인 연료를 공급받는 발전엔진이 마련된 선박에서, 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기로 주엔진의 연료공급압력으로 압축하고, 압축된 증발가스 중 주엔진의 연료로 공급되지 않는 증발가스를 압축기로 도입될 미압축 증발가스와 열교환시켜 냉각하고, 감압으로 추가 냉각하고 재액화하여 저장탱크로 재저장하면서, 열교환기의 후단에서 냉각된 증발가스 일부를 분기하여 감압하고 다시 열교환기를 거쳐 냉열을 이용한 후 발전엔진으로 공급하고, 분기된 증발가스를 감압하여 미압축 증발가스의 흐름에 합류시켜 열교환기로 도입될 냉매를 보충할 수 있도록 한다. As described above, in the present embodiments, in a ship equipped with a main engine and a power generation engine receiving fuel at a lower pressure than the main engine, the boil-off gas generated from the storage tank in which the liquefied gas is stored is used as a compressor to the fuel supply pressure of the main engine. The compressed boil-off gas, which is not supplied as fuel of the main engine, is cooled by heat exchange with the uncompressed boil-off gas to be introduced into the compressor, and is further cooled under reduced pressure and reliquefied and stored in a storage tank while heat exchange. Part of the evaporated gas cooled at the rear end of the machine is branched and decompressed. After using cold heat through a heat exchanger again, it is supplied to the power generation engine, and the branched evaporated gas is decompressed to join the flow of uncompressed evaporation gas to refrigerant introduced into the heat exchanger. Make it possible to supplement.
이를 통해, 발전엔진으로 공급될 증발가스의 냉열을 이용하여 재액화될 가스를 보다 효과적으로 냉각하고, 열교환기로 도입되는 냉매를 보충하여 열교환기의 냉각성능을 높이고 증발가스의 재액화율을 높일 수 있다.Through this, it is possible to more effectively cool the gas to be reliquefied by using the cold heat of the boil-off gas to be supplied to the power generation engine, and to supplement the refrigerant introduced into the heat exchanger to increase the cooling performance of the heat exchanger and to increase the re-liquefaction rate of the boil-off gas.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다. It is obvious to those of ordinary skill in the art that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented with various modifications or variations within the scope of the technical gist of the present invention. I did it.
T : 저장탱크
ME: 주엔진
GE: 발전엔진
GL: 증발가스 공급라인
RL: 재액화 라인
BL: 분기라인
CL: 냉매보충라인
FL: 플래시 가스라인
100: 압축기
200: 열교환기
300: 제1 팽창장치
350: 제2 팽창장치
400: 감압장치
500: 기액분리기T: storage tank
ME: main engine
GE: Power generation engine
GL: Boil-off gas supply line
RL: Reliquefaction line
BL: branch line
CL: refrigerant supplement line
FL: flash gas line
100: compressor
200: heat exchanger
300: first expansion device
350: second expansion device
400: pressure reducing device
500: gas-liquid separator
Claims (11)
상기 선박에 마련되어 액화가스를 저장하는 저장탱크로부터 상기 주엔진으로 연결되는 증발가스 공급라인;
상기 증발가스 공급라인에 마련되며 상기 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기;
상기 압축기의 하류에서 상기 증발가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 저장탱크로 연결되며, 상기 주엔진의 연료로 공급되지 않는 증발가스를 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각하고 재액화시켜 상기 저장탱크로 재저장하는 재액화 라인;
상기 재액화 라인에 마련되며 상기 압축기에서 압축된 압축가스를 공급받아, 상기 증발가스 공급라인을 따라 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각시키는 열교환기;
상기 열교환기의 후단에서 상기 재액화 라인으로부터 분기되어 상기 압축가스를 감압하여 상기 발전엔진으로 공급하는 분기라인; 및
상기 분기라인으로부터 분기되어 상기 증발가스 공급라인의 열교환기 전단으로 연결되는 냉매보충라인;을 포함하되,
상기 재액화 라인에는 상기 열교환기에서 냉각된 상기 압축가스를 감압하여 추가 냉각하는 감압장치; 및 상기 감압장치에서 감압된 상기 압축가스를 공급받아 기액분리하는 기액분리기;가 마련되고,
상기 분기라인은 상기 열교환기와 감압장치 사이에서 상기 재액화 라인으로부터 분기되는, 선박의 증발가스 처리 시스템. In a ship equipped with a main engine and a power generation engine that receives fuel at a lower pressure than the main engine,
A boil-off gas supply line connected to the main engine from a storage tank provided on the ship to store liquefied gas;
A compressor provided in the boil-off gas supply line and receiving boil-off gas generated from the liquefied gas and compressing it at a fuel supply pressure of the main engine;
The boil-off gas is branched from the boil-off gas supply line downstream of the compressor and is connected to the storage tank, and the boil-off gas not supplied to the main engine is cooled by heat exchange with the uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor and re-liquefied. A reliquefaction line for restoring into a storage tank;
A heat exchanger provided in the reliquefaction line, receiving compressed gas compressed by the compressor, and cooling through heat exchange with uncompressed boil-off gas to be supplied to the compressor along the boil-off gas supply line;
A branch line branching from the reliquefaction line at a rear end of the heat exchanger to depressurize the compressed gas and supply it to the power generation engine; And
Including; a refrigerant supplement line branched from the branch line and connected to a front end of the heat exchanger of the boil-off gas supply line,
A decompression device for additionally cooling the compressed gas cooled in the heat exchanger to the reliquefaction line; And a gas-liquid separator for gas-liquid separation by receiving the compressed gas depressurized by the decompression device,
The branch line is branched from the reliquefaction line between the heat exchanger and the decompression device.
상기 분기라인에 마련되며 상기 열교환기 후단에서 분기되어 상기 발전엔진으로 공급될 상기 압축가스를 감압하여 상기 열교환기로 공급하는 제1 팽창장치;를 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템. The method of claim 1,
A first expansion device provided in the branch line and branched at a rear end of the heat exchanger to decompress the compressed gas to be supplied to the power generation engine and supply it to the heat exchanger.
상기 냉매보충라인에 마련되며 분기된 상기 압축가스를 감압하여 상기 열교환기 전단의 미압축 증발가스 흐름으로 공급하는 제2 팽창장치;를 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템. The method of claim 2,
A second expansion device provided in the refrigerant supplement line and decompressing the branched compressed gas to supply the uncompressed boil-off gas flow at the front end of the heat exchanger.
상기 냉매보충라인은 상기 분기라인의 제1 팽창장치 후단에서 분기되어, 상기 제2 팽창장치는 상기 제1 팽창장치에서 감압된 상기 압축가스를 추가로 감압하여 상기 열교환기 전단으로 공급하는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템. The method of claim 3,
The refrigerant supplement line is branched at a rear end of the first expansion device of the branch line, and the second expansion device further depressurizes the compressed gas depressurized by the first expansion device and supplies it to a front end of the heat exchanger. The boil-off gas treatment system of the ship.
상기 냉매보충라인은 상기 분기라인의 제1 팽창장치 전단에서 분기되어, 상기 제2 팽창장치는 상기 열교환기에서 냉각된 상기 압축가스를 감압하여 상기 열교환기 전단으로 공급하는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.The method of claim 3,
The refrigerant supplement line is branched at a front end of the first expansion device of the branch line, and the second expansion device depressurizes the compressed gas cooled in the heat exchanger and supplies it to the front end of the heat exchanger. Gas treatment system.
상기 기액분리기로부터 상기 증발가스 공급라인의 열교환기 전단으로 연결되는 플래시 가스라인;을 더 포함하여,
상기 기액분리기에서 분리된 플래시 가스는 상기 플래시 가스라인을 통해, 상기 열교환기로 도입될 상기 미압축 증발가스에 합류되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템. The method according to claim 4 or 5,
A flash gas line connected from the gas-liquid separator to the front end of the heat exchanger of the boil-off gas supply line; further comprising,
The flash gas separated by the gas-liquid separator is combined with the uncompressed boil-off gas to be introduced into the heat exchanger through the flash gas line.
상기 선박에서 액화가스를 저장하는 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기로 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하고,
상기 압축기에서 압축된 증발가스 중 상기 주엔진의 연료로 공급되지 않는 증발가스는 상기 압축기로 도입될 미압축 증발가스와 열교환기에서 열교환으로 냉각하고, 감압으로 추가 냉각하고 재액화하여 상기 저장탱크로 재저장하되,
상기 증발가스는 상기 압축기에서 압축된 후, 상기 열교환기에서 열교환으로 냉각되고, 감압으로 추가 냉각되어 재액화되고 상기 저장탱크로 재저장되며, 재액화된 액화가스로부터 발생하는 플래시 가스는 분리되어 상기 열교환기로 도입될 상기 미압축 증발가스에 합류되어 상기 열교환기의 냉매로 공급되고,
상기 열교환기의 후단에서 냉각된 상기 증발가스 일부를 분기하여 감압하고 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급하면서, 분기된 상기 증발가스를 감압하여 상기 미압축 증발가스의 흐름에 합류시켜 상기 열교환기로 도입될 냉매를 보충할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법. In a ship equipped with a main engine and a power generation engine that receives fuel at a lower pressure than the main engine,
Compressing the boil-off gas generated from the storage tank storing the liquefied gas in the ship with a compressor at the fuel supply pressure of the main engine,
Among the boil-off gas compressed by the compressor, the boil-off gas that is not supplied to the fuel of the main engine is cooled by heat exchange in a heat exchanger with the uncompressed boil-off gas to be introduced into the compressor, further cooled under reduced pressure, and reliquefied to the storage tank. Save again,
The boil-off gas is compressed in the compressor, then cooled by heat exchange in the heat exchanger, further cooled under reduced pressure, reliquefied and re-stored in the storage tank, and flash gas generated from the reliquefied liquefied gas is separated and the It is joined to the uncompressed evaporation gas to be introduced into the heat exchanger and supplied to the refrigerant of the heat exchanger,
A part of the boil-off gas cooled at the rear end of the heat exchanger is branched and decompressed, and supplied to the power generation engine through the heat exchanger, while reducing the branched boil-off gas to join the flow of the uncompressed boil-off gas and introduced into the heat exchanger. Boil-off gas treatment method of a ship, characterized in that the refrigerant to be replenished.
상기 열교환기 후단에서 분기되어 상기 발전엔진으로 공급될 상기 증발가스는 제1 팽창장치로 감압하여 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급되되,
상기 미압축 증발가스 흐름에 합류될 상기 증발가스는 상기 제1 팽창장치 후단으로 분기되어 제2 팽창장치를 거쳐 추가로 감압된 후 상기 열교환기로 도입될 냉매로 보충되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법. The method of claim 8,
The boil-off gas to be branched from the rear end of the heat exchanger and supplied to the power generation engine is reduced by a first expansion device and supplied to the power generation engine through the heat exchanger,
The boil-off gas to be joined to the uncompressed boil-off gas flow is branched to the rear end of the first expansion device, is further depressurized through a second expansion device, and is then supplemented with refrigerant to be introduced into the heat exchanger. Processing method.
상기 열교환기 후단에서 분기되어 상기 발전엔진으로 공급될 상기 증발가스는 제1 팽창장치로 감압하여 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급되되,
상기 미압축 증발가스 흐름에 합류될 상기 증발가스는 상기 제1 팽창장치 전단에서 분기되어, 제2 팽창장치에 의해 감압되어 상기 열교환기로 도입될 냉매로 보충되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법. The method of claim 8,
The boil-off gas to be branched from the rear end of the heat exchanger and supplied to the power generation engine is reduced by a first expansion device and supplied to the power generation engine through the heat exchanger,
The boil-off gas to be joined to the flow of the uncompressed boil-off gas is branched from the front end of the first expansion device, depressurized by a second expansion device, and supplemented with a refrigerant to be introduced into the heat exchanger. .
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