KR102233193B1

KR102233193B1 - Ｇｃｕ 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102233193B1
Application number: KR1020190085146A
Authority: KR
Inventors: 황순규
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2019-07-15
Filing date: 2019-07-15
Publication date: 2021-03-29
Also published as: KR20210008690A

Abstract

본 발명은 GCU의 운전 모드에 따라 증발가스의 유량을 제어함으로써 GCU의 운전을 최적화할 수 있는 GCU 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 GCU 제어 시스템은, 증발가스를 연소시켜 처리하는 GCU(Gas Combustion Unit); 및 상기 GCU로 공급되는 증발가스의 유량을 조절하는 유량 제어 밸브;를 포함하고, 상기 유량 제어 밸브는, 제1 Cv값을 가지는 제1 유량 제어 밸브; 및 제2 Cv값을 가지는 제2 유량 제어 밸브;를 포함하며, 상기 제1 Cv값은 상기 제2 Cv값보다 작고, 상기 GCU로 공급되는 증발가스의 압력 또는 GCU의 운전 모드에 따라 증발가스의 유량이 상기 제1 유량 제어 밸브 및 제2 유량 제어 밸브 중 어느 하나에 의해 제어되도록 상기 제1 유량 제어 밸브 및 제2 유량 제어 밸브를 선택하여 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

ＧＣＵ 제어 시스템 및 방법 {Gas Combustion Unit Control System and Operation Method}

본 발명은 GCU의 운전 모드에 따라 증발가스의 유량을 제어함으로써 GCU의 운전을 최적화할 수 있는 GCU 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)는 연소 시 대기오염 물질 배출이 적어 전 세계적으로 친환경 연료로서의 수요가 급증하고 있다. 일반적으로 천연가스는 생산지에서 상압 하 약 -163℃의 극저온으로 액화된 후, 수송선에 의해 목적지까지 이송된다. 천연가스를 천연가스의 액화점인 극저온으로 액화시킨 액화천연가스는 기체 상태로 존재할 때에 비해서 그 부피가 1/600로 매우 작아지므로 저장 및 이송이 용이하다는 장점이 있다.

그러나, 액화천연가스는 극저온으로 액화되어 저장되므로, 그 온도가 액화점인 -163℃보다 약간만 높아도 자연기화되기 쉽다. LNG 저장탱크는 극저온을 유지시키기 위해 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 탱크 내부로 지속적으로 전달되어, 수송과정에서 LNG가 자연기화되면서 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 생성된다.

LNG 저장탱크 내부에서 지속적으로 증발가스가 생성되어 축적되면, LNG 저장탱크의 내압이 상승하게 된다. LNG 저장탱크의 내압이 과도하게 상승하게 되면 안전상의 문제가 발생하는 것은 물론 LNG의 메탄 성분이 증발가스로 손실되는 것이므로, 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다.

증발가스를 효과적으로 처리하기 위한 방법으로서, 증발가스를 압축하여 엔진의 연료로 공급하는 방법이나 증발가스를 재액화시켜 회수하는 방법 등이 실선 적용되고 있다. 그러나, 엔진의 갑작스런 트립이나 재액화 장치의 처리 용량 문제 또는 안전상의 이유 등으로 증발가스 상기의 방법으로 처리할 수 없는 상황이 발생하게 되므로, 증발가스를 연소(소각)시켜 처리하는 GCU(Gas Combusiton Unit)의 설치도 불가피하다.

도 2에는 일반적인 GCU 제어 시스템이 간략하게 도시되어 있다. 일반적인 GCU 제어 시스템에 따르면, GCU(100)로 공급하는 증발가스는, LNG를 저장하는 카고 탱크(cargo tank)로부터 배출된 저압의 증발가스와, 카고 탱크로부터 배출된 증발가스 중에서 압축기(compressor)에서 압축된 고압의 증발가스를 포함한다. 카고 탱크로부터 배출된 저압의 증발가스는 가열기(200)에서 가열된 후 GCU(100)로 공급될 수 있다.

카고 탱크로부터 이송된 저압의 증발가스와 압축기로부터 이송된 증발가스는 메인 밸브(MV)의 개폐 제어에 의해 GCU(100)로의 공급이 제어된다.

또한, GCU(100)로 공급되는 증발가스는 제1 제어밸브(CV1, capacity control valve)에 의해 유량이 제어된다. 제1 제어밸브(CV1)를 제어하여, GCU(100)로 공급되는 산소량에 따라서 GCU(100)로 공급되는 증발가스의 유량을 제어한다.

여기서, 고장이나 유지보수 등에 의해 제1 제어밸브(CV1)를 사용할 수 없는 상황에 대비한 리던던시로서 제2 제어밸브(CV2, capacity control valve)가 추가로 설치될 수 있다.

일반적인 GCU 제어 시스템에서는, 제2 제어밸브(CV2)가 제1 제어밸브(CV1)의 리던던시를 목적으로 구비되므로, 제1 제어밸브(CV1)와 제2 제어밸브(CV2)는 동일한 Cv값, 즉, 동일한 밸브 상수를 가지는 것으로 구비될 수 밖에 없다.

Cv값이란, 밸브의 전후의 차압을 1 psi로 유지하면서 유체를 통과시킬 때 통과하는 유체의 유량을 gallon/min 단위로 나타낸 값으로, 밸브의 설계 시에 가지는 유체의 유량으로서, 밸브의 성능을 나타내는 것으로, 밸브마다 가지는 고유의 값이다.

제어밸브는, 제어장비의 압력 손실과 동일한 수준의 저항을 밸브의 저항으로 선정하는 등 적절한 Cv값을 갖는 밸브를 설치해야 효과적으로 제어가 가능하다.

제어밸브(CV1, CV2)를 Cv값이 작은 밸브로 배치할 경우, Cv값이 작으면 밸브의 저항이 크므로, 상대적으로 저압인 카고 탱크로부터 배출된 증발가스가 GCU(100)로 공급될 때, 부피가 큰 증발가스의 차압으로 인해 증발가스가 밸브를 원활히 통과하지 못하여 매우 적은 양의 증발가스 자유 흐름(free flow)이 허용된다.

반면, 제어밸브(CV1, CV2)를 Cv값이 큰 밸브로 배치할 경우에는, Cv값이 크면 밸브의 저항이 작기 때문에, 상대적으로 고압인 압축기로부터 배출된 증발가스가 GCU(100)로 공급될 때, 밸브의 제어 범위(control range)가 밸브를 1%만 개방하더라도 상당히 커지므로 유량 제어에 어려움이 따른다.

이와 같이, 일반적인 GCU 제어 시스템에 의하면, GCU(100)가 저압의 증발가스를 연소시키는지, 고압의 증발가스를 연소시키는지 그 운전 모드에 따라 서로 다른 압력을 갖는 증발가스의 유량을 제어해야 하는데도, 고압이나 저압, 어느 하나의 증발가스 압력에 맞춘 Cv값을 가지는 제어 밸브를 설치함으로써 유량 제어가 정밀하지 못하고 제어에 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 하는 것을 목적으로 하며, GCU로 공급되는 증발가스의 압력 또는 GCU의 운전 모드에 따라 최적 운영이 가능하도록 하는, GCU 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 증발가스를 연소시켜 처리하는 GCU(Gas Combustion Unit); 및 상기 GCU로 공급되는 증발가스의 유량을 조절하는 유량 제어 밸브;를 포함하고, 상기 유량 제어 밸브는, 제1 Cv값을 가지는 제1 유량 제어 밸브; 및 제2 Cv값을 가지는 제2 유량 제어 밸브;를 포함하며, 상기 제1 Cv값은 상기 제2 Cv값보다 작고, 상기 GCU로 공급되는 증발가스의 압력 또는 GCU의 운전 모드에 따라 증발가스의 유량이 상기 제1 유량 제어 밸브 및 제2 유량 제어 밸브 중 어느 하나에 의해 제어되도록 상기 제1 유량 제어 밸브 및 제2 유량 제어 밸브를 선택하여 제어하는 제어부;를 포함하는, GCU 제어 시스템이 제공된다.

바람직하게는, 증발가스 배출부로부터 상기 GCU로의 증발가스 흐름을 허용 및 차단하는 메인 밸브;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 증발가스 배출부는, 고압의 증발가스를 배출하는 고압 증발가스 배출부; 및 저압의 증발가스를 배출하는 저압 증발가스 배출부;를 포함하고, 상기 제1 유량 제어 밸브가 설치되며, 상기 고압 증발가스 배출부로부터 배출되는 고압 증발가스가 상기 제1 유량 제어 밸브에 의해 유량이 제어되어 상기 GCU로 이송되도록 하는 제1 연소 라인; 및 상기 제2 유량 제어 밸브가 설치되며, 상기 저압 증발가스 배출부로부터 배출되는 저압 증발가스가 상기 제2 유량 제어 밸브에 의해 유량에 제어되어 상기 GCU로 이송되도록 하는 제1 연소 라인;을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 저압 증발가스 배출부와 메인 밸브를 연결하며, 상기 저압 증발가스 배출부로부터 배출되는 저압 증발가스가 상기 GCU로 이송되도록 하는 탱크 라인; 및 상기 고압 증발가스 배출부와 메인 밸브를 연결하며, 상기 고압 증발가스 배출부로부터 배출되는 고압 증발가스가 상기 GCU로 이송되도록 하는 압축기 라인;을 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 저압 증발가스 배출부는 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크이고, 상기 고압 증발가스 배출부는 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 압축하는 압축기일 수 있다.

바람직하게는, 상기 GCU로 공급하는 저압 증발가스를 가열하는 가열기;를 더 포함할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 증발가스를 연소시켜 처리하는 GCU의 제어 방법에 있어서, 상기 GCU로는 고압 증발가스 또는 저압 증발가스를 공급하며, 상기 GCU로 공급하는 산소의 유량에 따라 상기 GCU로 공급하는 증발가스의 유량을 제어하되, 상기 고압 증발가스를 공급할 때에는, 제1 Cv값을 갖는 밸브를 이용하여 GCU로 공급하는 고압 증발가스의 유량을 조절하고, 상기 저압 증발가스를 공급할 때에는, 제2 Cv값을 갖는 밸브를 이용하여 GCU로 공급하는 저압 증발가스의 유량을 조절하며, 상기 제1 Cv값은 상기 제2 Cv값보다 작은, GCU 제어 방법이 제공된다.

본 발명에 따른 GCU 제어 시스템 및 방법은, GCU로 공급되는 증발가스의 압력 또는 GCU의 운전 모드에 따라 증발가스 유량 제어 밸브를 제어함으로써 GCU 운전을 최적화할 수 있다.

또한, GCU의 운전 모드에 따라 유량 제어 밸브를 다르게 제어하므로 어느 하나의 모드에 사용되는 제어 밸브가 고장나더라도 다른 모드에 사용되는 제어 밸브를 사용함으로써 리던던시 개념도 갖출 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GCU 제어 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 일반적인 GCU 제어 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.

본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

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. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

후술하는 본 발명의 실시예에서 액화가스는, 다양한 액화가스(Liquefied Gas)에 적용될 수 있으며, 예를 들어, LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화 석유화학 가스일 수 있다. 또는, 액화 이산화탄소, 액화 수소, 액화 암모니아 등의 액체 가스일 수도 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

LNG는 메탄을 주성분으로 하며, 에탄, 프로판, 부탄 등을 포함하고, 그 조성은 생산지에 따라 달라질 수 있다.

또한, 후술하는 본 발명의 일 실시예에 따른 GCU 제어 시스템 및 방법은, 선박에 적용되는 것을 예로 들어 설명하지만, 육상에서 적용될 수도 있다.

또한, 후술하는 실시예에서 선박은 액화천연가스를 화물로서 운반하는 액화천연가스 운반선(LNG Carrier)의 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 액화천연가스를 저장하는 저장탱크를 갖춘 LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit), LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG RV(Regasification Vessel) 등 액화가스 저장탱크가 마련되는 모든 선박에 적용할 수 있다.

또한, 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 GCU 제어 시스템은, LNG가 자연기화하여 발생한 증발가스 또는 LNG를 기화시킨 강제기화가스를 처리하는 장치로서 구비되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 본 명세서에서는, LNG가 자연기화하여 생성된 증발가스와 LNG를 기화시켜 생성된 강제기화가스를 모두 '증발가스'로 통칭하기로 한다.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 GCU 제어 시스템 및 방법을 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 GCU 제어 시스템은, 증발가스를 연소시켜 처리하는 GCU(100, Gas Combustion Unit); 개폐제어에 의해 GCU(100)로 증발가스가 공급되는 것을 허용하거나 차단하는 메인 밸브(MV); 공급되는 산소의 유량에 따라 GCU(100)로 유입되는 증발가스의 유량을 조절하기 위하여 구비되며, 서로 다른 Cv값을 가지는 제1 유량 제어 밸브(CV3); 및 제2 유량 제어 밸브(CV4);를 포함한다.

도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 실시예에 따른 GCU 제어 시스템은, LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 자연기화하여 생성된 증발가스를 배출시켜 처리하는 증발가스 처리 시스템과 함께 구비될 수 있다.

증발가스 처리 시스템은, LNG를 저장하는 LNG 저장탱크(cargo tank)와, LNG 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 압축하는 압축기(compressor)를 포함할 수 있고, 압축기에서 압축된 증발가스는 가스 엔진의 연료로 공급되거나 재액화 장치에 의해 재액화되어 LNG 저장탱크로 회수될 수 있다.

상기와 같이 증발가스를 압축하여 가스 엔진으로 공급하거나 재액화 장치로 공급하여 처리하는 중에, 압축기의 고장이나 압축기로 공급할 수 있는 증발가스의 용량 초과 등 LNG 저장탱크로부터 압축기로 증발가스를 공급할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 또한, 엔진의 고장이나 트립, 엔진이나 재액화 장치의 증발가스 수용 용량 초과 등의 이유로 압축기에서 압축된 압축 증발가스를 엔진이나 재액화 장치로 공급할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.

본 실시예의 GCU(100)는 상술한 바와 같이, LNG 저장탱크로부터 압축기로 공급할 수 없는 저압의 증발가스와, 압축기에서 압축된 증발가스 중 압축 증발가스 수요처로 공급할 수 없는 고압의 증발가스를, 소각시켜 처리한다.

GCU(100)로 공급되는 증발가스는 증발가스 처리 시스템으로부터 연소 라인(GL)을 따라 GCU(100)로 공급된다. 연소 라인(GL)에는 메인 밸브(MV)가 설치된다.

본 실시예에서 LNG 저장탱크로부터 배출되는 저압의 증발가스는 약 110 내지 118 kPa(절대압력)일 수 있고, 압축기로부터 배출되는 고압의 증발가스는 약 600 내지 700 kPa(절대압력)일 수 있다.

LNG 저장탱크로부터 배출되는 저압의 증발가스는, LNG 저장탱크와 연소 라인(GL)을 연결하는 탱크 라인(TL)을 따라 이송된다. 탱크 라인(TL)은 메인 밸브(MV)의 상류에서 연소 라인(GL)으로 연결된다.

탱크 라인(TL)에는, LNG 저장탱크로부터 GCU(100)로 이송되는 저압의 증발가스를 가열하는 가열기(200);가 설치될 수 있다. LNG 저장탱크로부터 배출된 저압의 증발가스의 온도는 LNG의 액화점보다 약간 높은 약 -160 내지 -150℃의 극저온이므로 가열기(200)를 이용하여 가열한 후 연소 라인(GL)으로 공급하는 것이 배관이나 장비를 극저온용으로 구비하지 않아도 되고, 각종 장비를 극저온으로부터 보호할 수 있다는 점에서 바람직하다.

압축기로부터 배출되는 고압의 증발가스 또는 엔진으로 공급할 수 없거나 엔진의 트립 등으로 배출시켜야 하는 고압의 증발가스는, 압축기와 연소 라인(GL)을 연결하는 압축기 라인(CL)을 따라 이송된다. 압축기 라인(CL)은 메인 밸브(MV)의 상류에서 연소 라인(GL)으로 연결된다.

메인 밸브(MV)는 GCU(100)로 증발가스를 공급할 필요가 있는 경우에 개방되어 탱크 라인(TL) 또는 압축기 라인(CL)을 통해 이송된 증발가스가 GCU(100)로 공급되도록 하고, GCU(100)로 증발가스를 공급할 필요가 없는 경우에는 폐쇄되는 개폐 밸브일 수 있다.

연소 라인(GL)은, 메인 밸브(MV)의 하류에서, 제1 유량 제어 밸브(CV3)가 설치되는 제1 연소라인(GL1);과 제2 유량 제어 밸브(CV4)가 설치되는 제2 연소라인(GL2);으로 분기된다.

본 실시예에서 메인 밸브(MV)를 통과한 증발가스는 제1 유량 제어 밸브(CV3) 및 제2 유량 제어 밸브(CV4)의 개폐 제어에 의해 제1 연소라인(GL1) 또는 제2 연소라인(GL2)을 따라 제1 유량 제어 밸브(CV3) 또는 제2 유량 제어 밸브(CV4)를 통과하여 유량이 조절되며 GCU(100)로 공급된다.

본 실시예의 제1 유량 제어 밸브(CV3)와 제2 유량 제어 밸브(CV4)는 서로 다른 Cv값을 가진다. 즉, 본 실시예의 제1 유량 제어 밸브(CV3)와 제2 유량 제어 밸브(CV4)는 서로 다른 밸브 상수를 가지며, 따라서 서로 다른 밸브 저항을 가진다.

본 실시예에서 제1 유량 제어 밸브(CV3)는 제2 유량 제어 밸브(CV4)보다 낮은 Cv값을 가진다. 즉, 본 실시예에서 제1 유량 제어 밸브(CV3)는 제2 유량 제어 밸브(CV4)보다 높은 밸브 저항을 가진다.

또한, 본 실시예에서 제2 유량 제어 밸브(CV4)는 제1 유량 제어 밸브(CV3)보다 높은 Cv값을 가진다. 즉, 본 실시예에서 제2 유량 제어 밸브(CV4)는 제1 유량 제어 밸브(CV3)보다 낮은 밸브 저항을 가진다.

본 실시예에 따른 GCU 제어 시스템은, 메인 밸브(MV)를 통과하여 GCU(100)로 공급되는 증발가스가 제1 유량 제어 밸브(CV3) 또는 제2 유량 제어 밸브(CV4)에 의해 유량에 제어되도록 하는 제어부(300);를 더 포함할 수 있다.

제어부(300)는, 셀렉터(selector)를 포함하며, 메인 밸브(MV)를 통과한 증발가스의 압력에 따라서 또는 GCU(100)의 운전 모드에 따라서 제1 유량 제어 밸브(CV3) 및 제2 유량 제어 밸브(CV4)를 선택하여 제어함으로써, 증발가스가 제1 유량 제어 밸브(CV3) 또는 제2 유량 제어 밸브(CV4)에 의해 유량이 제어되도록 한다.

작은 Cv값을 갖는 제1 유량 제어 밸브(CV3)는 압축 흐름 모드(compressor mode)용으로서, GCU(100)가 고압의 증발가스를 소각시키는 고압 운전 모드로 운전될 때 압축기로부터 이송된 고압 증발가스의 유량을 제어하는 용도로 사용된다.

즉, 제어부(300)는, 압축기로부터 GCU(100)로 고압 증발가스가 공급될 때, 증발가스가 제1 연소라인(GL1)을 따라 GCU(100)로 공급되도록 하고, 제1 유량 제어 밸브(CV3)를 이용하여 GCU(100)로 공급되는 증발가스의 유량을 GCU(100)로 공급되는 산소의 양에 따라 제어한다.

예를 들어, 고압의 증발가스가 GCU(100)로 이송되고, GCU(100)로 공급되는 산소의 양이 많으면 제어부(300)는 제1 유량 제어 밸브(CV3)를 제어하여 GCU(100)로 공급되는 고압 증발가스의 유량을 증가시킨다.

고압의 증발가스가 GCU(100)로 이송되고, GCU(100)로 공급되는 산소의 양이 적으면 제어부(300)는 제1 유량 제어 밸브(CV3)를 제어하여 GCU(100)로 공급되는 고압 증발가스의 유량을 감소시킨다.

Cv값이 작은 제1 유량 제어 밸브(CV3)는 밸브의 저항이 큰데, 고압의 증발가스가 유동할 때, 고압 증발가스는 부피가 작으므로 유량 제어에 어려움이 없다.

큰 Cv값을 갖는 제2 유량 제어 밸브(CV4)는 자유 흐름 모드(free flow mode)용으로서, GCU(100)가 저압의 증발가스를 소각시키는 저압 운전 모드로 운전될 때 LNG 저장탱크로부터 이송된 저압 증발가스의 유량을 제어하는 용도로 사용된다.

즉, 제어부(300)는, LNG 저장탱크로부터 GCU(100)로 저압 증발가스가 공급될 때, 증발가스가 제2 연소라인(GL2)을 따라 GCU(100)로 공급되도록 하고, 제2 유량 제어 밸브(CV4)를 이용하여 GCU(100)로 공급되는 증발가스의 유량을 GCU(100)로 공급되는 산소의 양에 따라 제어한다.

예를 들어, 저압의 증발가스가 GCU(100)로 이송되고, GCU(100)로 공급되는 산소의 양이 많으면 제어부(300)는 제2 유량 제어 밸브(CV4)를 제어하여 GCU(100)로 공급되는 저압 증발가스의 유량을 증가시킨다.

저압의 증발가스가 GCU(100)로 이송되고, GCU(100)로 공급되는 산소의 양이 적으면 제어부(300)는 제2 유량 제어 밸브(CV4)를 제어하여 GCU(100)로 공급되는 저압 증발가스의 유량을 감소시킨다.

Cv값이 큰 제2 유량 제어 밸브(CV4)는 밸브의 저항이 작기 때문에 저압의 증발가스가 유동할 때 전후단 차압(differential pressure)이 작아 유량이 원활히 흐르게 된다.

또한 제어부(300)는, 제1 유량 제어 밸브(CV3) 및 2 유량 제어 밸브(CV4) 중 어느 하나의 고장 시에는, 나머지 하나의 밸브를 이용하여 GCU(100)로 공급되는 증발가스의 유량을 제어할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, GCU(100)로 공급되는 증발가스의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브를, 작은 Cv값을 가지는 제1 유량 제어 밸브(CV3)와 큰 Cv값을 가지는 제2 유량 제어 밸브(CV4)로 구비하여, GCU(100)의 운전 모드 또는 GCU(100)로 공급되는 증발가스의 압력에 따라 서로 다른 유로를 따라 서로 다른 Cv값을 갖는 유량 제어 밸브, 즉 제1 유량 제어 밸브(CV3) 및 제2 유량 제어 밸브(CV4) 중 어느 하나에 의해 유량이 제어되도록 한다. 고압의 증발가스를 GCU(100)로 공급할 때에는 Cv값이 작은 제1 유량 제어 밸브(CV3)를 이용하여 유량을 제어하고, 저압의 증발가스를 GCU(100)로 공급할 때에는 Cv값이 큰 제2 유량 제어 밸브(CV4)를 이용하여 유량을 제어함으로써, GCU(100)의 운전 모드에 따라 증발가스의 유량을 효과적으로 제어할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 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 실시예는 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.

100 : GCU
200 : 가열기
300 : 제어부
MV : 메인 밸브
CV3 : 제1 유량 제어 밸브
CV4 : 제2 유량 제어 밸브
CL : 압축기 라인
TL : 탱크 라인
GL : 연소 라인
GL1 : 제1 연소 라인
GL2 : 제2 연소 라인

Claims

증발가스를 연소시켜 처리하는 GCU(Gas Combustion Unit); 및
상기 GCU로 공급되는 증발가스의 유량을 조절하는 유량 제어 밸브;를 포함하고,
상기 유량 제어 밸브는,
제1 밸브저항값을 가지는 제1 유량 제어 밸브; 및
제2 밸브저항값을 가지는 제2 유량 제어 밸브;를 포함하며,
상기 제1 밸브저항값은 상기 제2 밸브저항값보다 크고,
상기 GCU로 공급되는 증발가스의 압력 또는 GCU의 운전 모드에 따라 증발가스의 유량이 상기 제1 유량 제어 밸브 및 제2 유량 제어 밸브 중 어느 하나에 의해 제어되도록 상기 제1 유량 제어 밸브 및 제2 유량 제어 밸브를 선택하여 제어하는 제어부;
고압의 증발가스를 배출하는 고압 증발가스 배출부;
저압의 증발가스를 배출하는 저압 증발가스 배출부;
상기 고압 증발가스 배출부 및 저압 증발가스 배출부로부터 상기 GCU로의 증발가스 흐름을 허용 및 차단하는 메인 밸브;
상기 제1 유량 제어 밸브가 설치되며, 상기 고압 증발가스 배출부로부터 배출되는 고압 증발가스가 상기 제1 유량 제어 밸브에 의해 유량이 제어되어 상기 GCU로 이송되도록 하는 제1 연소 라인; 및
상기 제2 유량 제어 밸브가 설치되며, 상기 저압 증발가스 배출부로부터 배출되는 저압 증발가스가 상기 제2 유량 제어 밸브에 의해 유량에 제어되어 상기 GCU로 이송되도록 하는 제1 연소 라인;을 포함하는, GCU 제어 시스템.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 저압 증발가스 배출부와 메인 밸브를 연결하며, 상기 저압 증발가스 배출부로부터 배출되는 저압 증발가스가 상기 GCU로 이송되도록 하는 탱크 라인; 및
상기 고압 증발가스 배출부와 메인 밸브를 연결하며, 상기 고압 증발가스 배출부로부터 배출되는 고압 증발가스가 상기 GCU로 이송되도록 하는 압축기 라인;을 더 포함하는, GCU 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 저압 증발가스 배출부는 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크이고,
상기 고압 증발가스 배출부는 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출된 증발가스를 압축하는 압축기인, GCU 제어 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 GCU로 공급하는 저압 증발가스를 가열하는 가열기;를 더 포함하는, GCU 제어 시스템.
증발가스를 연소시켜 처리하는 GCU의 제어 방법에 있어서,
메인 밸브를 이용하여 고압 증발가스 배출부 또는 저압 증발가스 배출부로부터 상기 GCU로의 증발가스 흐름을 허용 및 차단하여, 상기 GCU로 고압 증발가스 또는 저압 증발가스를 공급하되,
상기 고압 증발가스 배출부로부터 배출시킨 고압 증발가스는 제1 밸브저항값을 갖는 밸브를 이용하여 GCU로 공급하는 유량을 조절하고,
상기 저압 증발가스 배출부로부터 배출시킨 저압 증발가스는 제2 밸브저항값을 갖는 밸브를 이용하여 GCU로 공급하는 유량을 조절하며,
상기 제1 밸브저항값은 상기 제2 밸브저항값보다 큰, GCU 제어 방법.