KR102275024B1 - Gas Treatment System and Vessel having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템은, 하역용 액화가스 저장탱크와 선적용 액화가스 저장탱크를 연결하는 벙커링 라인; 상기 선적용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 리턴 증발가스를 회수하는 증발가스 리턴라인; 상기 하역용 액화가스 저장탱크와 추진용 수요처를 연결하는 연료 공급라인; 상기 연료 공급라인 상에 구비되며, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하는 제1 증발가스 압축기; 및 상기 증발가스 리턴라인 상에 구비되며 상기 선적용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하는 제2 증발가스 압축기를 포함하고, 상기 증발가스 리턴라인은, 상기 제2 증발가스 압축기의 상류에서 분기되어 상기 연료 공급라인 상의 상기 제1 증발가스 압축기 상류에 연결되며, 상기 리턴 증발가스를 상기 제1 증발가스 압축기 또는 상기 제2 증발가스 압축기 중 적어도 하나에 공급하는 것을 특징으로 한다. A gas processing system according to an embodiment of the present invention includes: a bunkering line connecting a liquefied gas storage tank for unloading and a liquefied gas storage tank for loading; a boil-off gas return line for recovering the return boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank for shipping; a fuel supply line connecting the liquefied gas storage tank for unloading and a demand for propulsion; a first BOG compressor which is provided on the fuel supply line and compresses BOG generated from the liquefied gas storage tank for loading and unloading; and a second boil-off gas compressor provided on the boil-off gas return line and compressing return boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank for shipment, wherein the boil-off gas return line is upstream of the second boil-off gas compressor branched from and connected to the first BOG compressor upstream on the fuel supply line, and supplying the return BOG to at least one of the first BOG compressor and the second BOG compressor.
Description
본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
본 발명은 국토교통부(Ministry of Land, Infrastructure and Transport) 및 국토교통과학기술진흥원(Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement)의 중소형 모듈러 LNG 저장탱크 개발 및 실용화(Development of modular LNG tank with small and medium capacity) 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제고유번호:16IFIP-C113546-01, 주관기관: Hyundai Heavy Industries, 연구기간: 2016.06.01 ~ 2019.05.31]The present invention relates to a gas treatment system and a ship comprising the same.
The present invention is a small and medium-sized modular LNG storage tank development and commercialization (Development of modular LNG tank with small and medium capacity) project of the Ministry of Land, Infrastructure and Transport and Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement It was derived from research conducted as part of the [Project Unique No.: 16IFIP-C113546-01, Hosted by: Hyundai Heavy Industries, Research Period: 2016.06.01 ~ 2019.05.31]
최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.According to recent technology development, liquefied gas such as liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas) and liquefied petroleum gas (Liquefied Petroleum Gas) is widely used to replace gasoline or diesel.
액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.Liquefied natural gas is liquefied by cooling and liquefying methane obtained by refining natural gas collected from a gas field. It is a colorless and transparent liquid with few pollutants and high calorific value. On the other hand, liquefied petroleum gas is a fuel made into a liquid by compressing the gas containing propane (C3H8) and butane (C4H10) together with petroleum from oil fields at room temperature. Liquefied petroleum gas, like liquefied natural gas, is colorless and odorless and is widely used as fuel for household, business, industrial, and automobile use.
이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단인 선박에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다. Such liquefied gas is stored in a liquefied gas storage tank installed on the ground or stored in a liquefied gas storage tank provided in a ship that is a means of transportation to navigate the ocean. The volume of liquefied petroleum gas is reduced to 1/260 of propane and 1/230 of butane by liquefaction, which has the advantage of high storage efficiency.
이러한 액화가스는 다양한 수요처로 공급되어 사용되는데, 최근에는 액화천연가스를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급 방식이 개발되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.Such liquefied gas is supplied and used by various sources of demand. Recently, an LNG fuel supply method in which LNG is used as a fuel in an LNG carrier that transports liquefied natural gas to drive an engine has been developed. The method used is being applied to ships other than LNG carriers.
따라서, LNG를 연료로 추진하는 선박이 다수 건조되고 운용됨에 따라 LNG 추진 선박에 LNG를 공급하는 LNG 벙커링 선박의 수요가 급증하고 있고, 그에 따라 LNG 벙커링 선박을 건조하기 위해 다양한 연구 및 개발이 활발히 이루어지고 있는 실정이다. Accordingly, as many ships propelling LNG as fuel are built and operated, the demand for LNG bunkering ships that supply LNG to LNG-powered ships is rapidly increasing. Accordingly, various research and development activities are actively conducted to build LNG bunkering ships. is currently being lost.
본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, LNG 추진 선박에 LNG를 벙커링시 발생하는 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있는 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다. The present invention was created to improve the prior art, and an object of the present invention is to provide a gas processing system capable of efficiently processing boil-off gas generated when bunkering LNG in an LNG-propelled ship, and a ship including the same. will be.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템은, 하역용 액화가스 저장탱크와 선적용 액화가스 저장탱크를 연결하는 벙커링 라인; 상기 선적용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 리턴 증발가스를 회수하는 증발가스 리턴라인; 상기 하역용 액화가스 저장탱크와 추진용 수요처를 연결하는 연료 공급라인; 상기 연료 공급라인 상에 구비되며, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하는 제1 증발가스 압축기; 및 상기 증발가스 리턴라인 상에 구비되며 상기 선적용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하는 제2 증발가스 압축기를 포함하고, 상기 증발가스 리턴라인은, 상기 제2 증발가스 압축기의 상류에서 분기되어 상기 연료 공급라인 상의 상기 제1 증발가스 압축기 상류에 연결되며, 상기 리턴 증발가스를 상기 제1 증발가스 압축기 또는 상기 제2 증발가스 압축기 중 적어도 하나에 공급하는 것을 특징으로 한다. A gas processing system according to an embodiment of the present invention includes: a bunkering line connecting a liquefied gas storage tank for unloading and a liquefied gas storage tank for loading; a boil-off gas return line for recovering the return boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank for shipping; a fuel supply line connecting the liquefied gas storage tank for unloading and a demand for propulsion; a first BOG compressor which is provided on the fuel supply line and compresses BOG generated from the liquefied gas storage tank for loading and unloading; and a second boil-off gas compressor provided on the boil-off gas return line and compressing return boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank for shipment, wherein the boil-off gas return line is upstream of the second boil-off gas compressor branched from and connected to the first BOG compressor upstream on the fuel supply line, and supplying the return BOG to at least one of the first BOG compressor and the second BOG compressor.
구체적으로, 상기 제1 및 제2 증발가스 압축기의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 정상 동작 시, 상기 제1 증발가스 압축기만을 구동하여 상기 하역용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하여 상기 추진용 수요처에 공급하고, 벙커링 동작 시, 상기 제1 증발가스 압축기 및 상기 제2 증발가스 압축기를 모두 구동하여 상기 선적용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하여 상기 추진용 수요처 또는 상기 하역용 액화가스 저장탱크로 공급할 수 있다. Specifically, further comprising a control unit for controlling the driving of the first and second BOG compressors, wherein, during normal operation, the control unit drives only the first BOG compressor to generate the liquefied gas storage tank for unloading By compressing BOG and supplying it to the propulsion demand, during bunkering operation, both the first BOG compressor and the second BOG compressor are driven to compress the return BOG generated from the liquefied gas storage tank for shipment. It can be supplied to the demand for propulsion or the liquefied gas storage tank for the unloading.
구체적으로, 상기 하역용 액화가스 저장탱크는, 5 내지 10 바아(bar)의 압력을 견디는 독립형 저장탱크일 수 있다. Specifically, the liquefied gas storage tank for unloading may be an independent storage tank withstanding a pressure of 5 to 10 bar.
구체적으로, 상기 연료 공급라인은, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 상기 추진용 수요처로 공급하는 증발가스 공급라인; 및 상기 하역용 액화가스 저장탱크와 상기 추진용 수요처를 연결하며, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 추진용 수요처로 공급하는 액화가스 공급라인을 포함할 수 있다. Specifically, the fuel supply line may include: a boil-off gas supply line for supplying the boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank for cargo handling to the propulsion demand; and a liquefied gas supply line connecting the liquefied gas storage tank for unloading and the demand for propulsion, and supplying the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank for offloading to the demand for propulsion.
구체적으로, 상기 벙커링 라인 상에 구비되며, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 선적용 액화가스 저장탱크로 공급하는 하역용 펌프; 상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 추진용 수요처로 공급하는 연료공급용 펌프; 및 상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 연료공급용 펌프로부터 공급되는 액화가스를 기화시키는 기화기를 더 포함하고, 상기 증발가스 공급라인은, 상기 액화가스 공급라인 상의 상기 기화기와 상기 제1 증발가스 압축기 사이에서 연결될 수 있다. Specifically, an unloading pump provided on the bunkering line and supplying the liquefied gas stored in the unloading liquefied gas storage tank to the shipping liquefied gas storage tank; a fuel supply pump provided on the liquefied gas supply line and supplying the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank for unloading to the propulsion demand; and a vaporizer provided on the liquefied gas supply line and vaporizing the liquefied gas supplied from the fuel supply pump, wherein the boil-off gas supply line includes the vaporizer and the first vaporizer on the liquefied gas supply line. It can be connected between gas compressors.
구체적으로, 상기 증발가스 리턴라인은, 상기 기화기와 상기 제1 증발가스 압축기 사이에서 연결될 수 있다. Specifically, the BOG return line may be connected between the vaporizer and the first BOG compressor.
구체적으로, 상기 액화가스 공급라인 상의 상기 기화기와 상기 제1 증발가스 압축기 사이에 구비되며, 상기 제1 증발가스 압축기로 공급되는 액화가스 또는 증발가스를 임시 저장하는 버퍼 탱크를 더 포함하고, 상기 증발가스 리턴라인은, 상기 버퍼 탱크에 연결될 수 있다. Specifically, the evaporator further includes a buffer tank provided between the vaporizer and the first boil-off gas compressor on the liquefied gas supply line and temporarily storing the liquefied gas or boil-off gas supplied to the first boil-off gas compressor. The gas return line may be connected to the buffer tank.
구체적으로, 상기 증발가스 리턴라인 상의 상기 제2 증발가스 압축기 하류에서 분기되어 상기 하역용 액화가스 저장탱크와 연결되는 가스 회수라인을 더 포함될 수 있다. Specifically, a gas recovery line branched from the second boil-off gas compressor on the boil-off gas return line and connected to the unloading liquefied gas storage tank may be further included.
구체적으로, 상기 제1 증발가스 압축기는, 제1 로우듀티 압축기(LD Compressor)이고, 상기 제2 증발가스 압축기는, 하이듀티 압축기(HD Compressor)일 수 있다. Specifically, the first BOG compressor may be a first low-duty compressor (LD Compressor), and the second BOG compressor may be a high-duty compressor (HD Compressor).
구체적으로, 상기 가스 처리 시스템을 포함하는 선박일 수 있다. Specifically, it may be a ship including the gas processing system.
본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 벙커링 시 발생되는 리턴되는 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있어, 증발가스의 낭비를 방지할 수 있다.The gas treatment system according to the present invention can efficiently process the BOG generated during bunkering, thereby preventing wastage of BOG.
또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 리턴되는 증발가스를 액화가스 저장탱크에 충진함으로써, 벙커링 시 별도로 액화가스 저장탱크에 가압용 기체를 인입할 필요가 없고 그에 따라 벙커링 구동 비용이 절감되는 효과가 있다. In addition, the gas treatment system according to the present invention fills the liquefied gas storage tank with the returned boil-off gas, so that it is not necessary to separately introduce the pressurized gas into the liquefied gas storage tank during bunkering, thereby reducing the bunkering driving cost. there is
또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 리턴되는 증발가스를 처리하기 위한 압축기로 기존에 구축되는 로우듀티 컴프레서(LD Compressor)를 활용하거나 추가함으로써 시스템 구축 비용이 절감되는 효과가 있다. In addition, the gas processing system according to the present invention has an effect of reducing system construction costs by utilizing or adding a low-duty compressor (LD Compressor) that is previously built as a compressor for processing the returned BOG.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템을 구비한 선박의 벙커링 실시 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating a bunkering of a ship having a gas processing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a second embodiment of the present invention.
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.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하에서 액화가스는 LPG, LNG, 에탄 등일 수 있으며, 예시적으로 LNG(Liquefied Natural Gas)를 의미할 수 있으며, 증발가스는 자연 기화된 LNG 등인 BOG(Boil Off Gas)를 의미할 수 있다. Hereinafter, the liquefied gas may be LPG, LNG, ethane, etc., for example, may mean LNG (Liquefied Natural Gas), and the boil-off gas may mean BOG (Boil Off Gas) such as naturally vaporized LNG.
액화가스는 액체 상태, 기체 상태, 액체와 기체 혼합 상태, 과냉 상태, 초임계 상태 등과 같이 상태 변화와 무관하게 지칭될 수 있으며, 증발가스 역시 마찬가지임을 알려 둔다. 또한 본 발명은 처리 대상이 액화가스로 한정되지 않고, 액화가스 처리 시스템 및/또는 증발가스 처리 시스템일 수 있고, 하기 설시할 각 도면의 시스템은 서로 적용될 수 있음은 자명하다. Liquefied gas may be referred to regardless of a change in state, such as a liquid state, a gaseous state, a liquid and gas mixture state, a supercooled state, a supercritical state, etc. Note that the same applies to boil-off gas. In addition, it is obvious that the subject of the present invention is not limited to liquefied gas, but may be a liquefied gas processing system and/or a boil-off gas processing system, and the systems in the drawings to be described below may be applied to each other.
또한, 본 발명의 가스 처리 시스템(100,200)의 실시예들은 각각 서로 조합되어 구성될 수 있으며, 각 구성들의 추가가 서로 교차로 이루어질 수 있음은 물론이다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(100,200)은, 선체(도시되지 않음)에 장착될 수 있다. In addition, the embodiments of the
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템을 구비한 선박의 벙커링 실시 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating a bunkering of a ship having a gas processing system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a first embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 가스 처리 시스템(100)을 구비한 선박(1)은, 하역용 액화가스 저장탱크(10), 하역용 펌프(20), 연료공급용 펌프(21), 기화기(30), 제1 로우듀티 압축기(40), 하이듀티 압축기(50), 추진 엔진(60), 선적용 액화가스 저장탱크(70)를 포함한다. As shown in FIGS. 1 and 2 , a ship 1 equipped with a
이때, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(100,200)을 포함하는 선박(1)은 벙커링 선박(1)일 수 있으며, 벙커링 선박(1)에 의해 액화가스를 선적받는 선박(2)은 LNG 추진 선박(2)일 수 있다. 또한, 벙커링 선박(1)에 의해 액화가스를 선적받는 선박(2)은 반드시 LNG 추진 선박(2)에만 한정되는 것은 아니며 LNG Carrier 등, LNG 저장탱크를 구비하는 모든 선박에 해당할 수 있음은 물론이다. At this time, the vessel 1 including the
본 발명에 따른 가스 처리 시스템(100)을 설명하기에 앞서, 도 1에 도시된 본 발명의 가스 처리 시스템(100)을 포함하는 선박(1)의 액화가스 하역작업(벙커링)에 대해서 기술하도록 한다. Before describing the
도 1을 살펴보면, 벙커링 선박(1)은, 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 하역용 펌프(20)를 통해 LNG 추진 선박(2)의 선적용 액화가스 저장탱크(70)에 공급한다. Referring to FIG. 1 , the bunkering vessel 1 uses the liquefied gas stored in the liquefied
하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스는, 가스 처리 시스템(100,200)에서 처리 후 벙커링 라인(L1)을 통해서 선적용 액화가스 저장탱크(70)로 공급되고, 액화가스의 선적에 의해 생성되는 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생하는 증발가스는, 증발가스 리턴라인(L2)에 의해 벙커링 선박(1)의 가스 처리 시스템(100,200)으로 공급되어 처리 후 추진엔진(60) 또는 하역용 액화가스 저장탱크(10)로 공급될 수 있다. The liquefied gas stored in the liquefied
벙커링 선박(1)은, 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 추진엔진(60)을 통해서 추진하며, 추진엔진(60)은, 가스 처리 시스템(100,200)에서 처리된 액화가스 또는 증발가스를 액화가스 공급라인(L3)을 통해 공급받아 소비할 수 있다. 이때, 추진엔진(60)은 추진용 수요처로도 호칭될 수 있다. The bunkering vessel 1 is propelled through a
LNG 추진 선박(2)은, 추진용 액화가스 저장탱크(80)에 저장된 액화가스를 연료로 사용하는 추진엔진(83)을 통해서 추진하며, 추진엔진(83)은, 추진용 액화가스 저장탱크(80)에 저장된 액화가스를 공급받아 소비한다. 추진용 액화가스 저장탱크(80)에 저장된 액화가스는, 연료공급용 펌프(81)에 의해 가압되어 연료 처리 시스템(82)에서 고압 기화 처리 된 후 공급라인(부호 도시하지 않음)을 통해 추진엔진(83)으로 공급된다. The LNG propulsion vessel 2 is propelled through a
상기에서 LNG 추진 선박(2)의 액화가스 저장탱크를 선적용 액화가스 저장탱크(70) 및 추진용 액화가스 저장탱크(80)로 분리하여 기술하였으나, 이는 한정되는 것이 아니고, 추진엔진(83)은 추진용 액화가스 저장탱크(80)가 아닌 선적용 액화가스 저장탱크(70)에 저장된 액화가스 또는 증발가스를 연료로 사용할 수 있고, 벙커링 선박(1)은, 선적용 액화가스 저장탱크(70)뿐만 아니라 추진용 액화가스 저장탱크(80)에도 액화가스를 선적할 수 있음은 물론이다. In the above description, the liquefied gas storage tank of the LNG propulsion vessel (2) is separated into a liquefied gas storage tank (70) for shipping and a liquefied gas storage tank (80) for propulsion, but this is not limited, and the propulsion engine (83) The liquefied gas or boil-off gas stored in the liquefied
이하 도 2를 참고로 하여, 상기 기술한 벙커링 선박(1)의 액화가스 하역작업(벙커링)을 수행하기 위한 가스 처리 시스템(100)에 대해서 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to FIG. 2 , the
본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(100)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. Before describing the individual components of the
본 발명의 실시예에서는, 벙커링 라인(L1), 증발가스 리턴라인(L2), 증발가스 분기라인(L2a), 가스 회수라인(L2b), 액화가스 공급라인(L3), 증발가스 소비처 공급라인(L3a), 증발가스 공급라인(L4)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.In the embodiment of the present invention, the bunkering line (L1), the boil-off gas return line (L2), the boil-off gas branch line (L2a), the gas recovery line (L2b), the liquefied gas supply line (L3), the boil-off gas consumer supply line ( L3a), may further include a boil-off gas supply line (L4). Valves (not shown) capable of adjusting the opening degree may be installed in each line, and the supply amount of boil-off gas or liquefied gas may be controlled according to the control of the opening degree of each valve.
벙커링 라인(L1)은, 하역용 액화가스 저장탱크(10)와 선적용 액화가스 저장탱크(70)를 연결하며, 하역용 펌프(20)를 구비하여 하역용 펌프(20)를 통해 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 선적용 액화가스 저장탱크(70)로 공급할 수 있다. The bunkering line L1 connects the liquefied
증발가스 리턴라인(L2)은, 선적용 액화가스 저장탱크(70)와 추진엔진(60; 추진용 수요처)를 연결하며, 하이듀티 압축기(50)를 구비하여 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되는 리턴 증발가스를 회수하여 하이듀티 압축기(50)로 압축한 후 추진엔진(60)으로 공급할 수 있다. The boil-off gas return line (L2) connects the liquefied
이때, 증발가스 리턴라인(L2)은, 하이듀티 압축기(50) 상류에서 분기되어 버퍼탱크(B2)와 연결되는 증발가스 분기라인(L2a) 및 하이듀티 압축기(50) 하류에서 분기되어 하역용 액화가스 저장탱크(10)와 연결되는 가스 회수라인(L2b)을 더 포함할 수 있다. At this time, the boil-off gas return line L2 is branched from the high-
액화가스 공급라인(L3)은, 하역용 액화가스 저장탱크(10)와 추진엔진(60)을 연결하며, 연료공급용 펌프(21), 기화기(30), 버퍼탱크(B1, B2), 제1 로우듀티 압축기(40)를 구비하여 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 추진엔진(60)으로 공급할 수 있다. The liquefied gas supply line (L3) connects the liquefied
이때, 액화가스 공급라인(L3)은, 버퍼탱크(B1)의 하류에서 분기되어 증발가스 소비처(61)와 연결되는 증발가스 소비처 공급라인(L3a)을 더 포함할 수 있다. In this case, the liquefied gas supply line L3 may further include a boil-off gas consumption source supply line L3a branched downstream of the buffer tank B1 and connected to the boil-off
증발가스 공급라인(L4)은, 하역용 액화가스 저장탱크(10)와 액화가스 공급라인(L3) 상의 기화기(30)와 버퍼탱크(B2) 사이에 연결되며, 하역용 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 추진엔진(60)으로 공급할 수 있다. The boil-off gas supply line (L4) is connected between the liquefied gas storage tank (10) for unloading and the vaporizer (30) and the buffer tank (B2) on the liquefied gas supply line (L3), and the liquefied gas storage tank for unloading (10) ) may be supplied to the boil-off gas generated in the propulsion engine (60).
여기서 액화가스 공급라인(L3) 및 증발가스 공급라인(L4)은, 연료 공급라인으로 통칭될 수 있으며, 연료 공급라인은 하역용 액화가스 저장탱크(10)와 추진용 수요처(60)를 연결할 수 있다.Here, the liquefied gas supply line (L3) and the boil-off gas supply line (L4) may be collectively referred to as a fuel supply line, and the fuel supply line may connect the liquefied
이하에서는 상기 설명한 각 라인들(L1~L4)에 의해 유기적으로 형성되어 가스 처리 시스템(100)을 구현하는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다. Hereinafter, individual components that are organically formed by each of the above-described lines L1 to L4 to implement the
하역용 액화가스 저장탱크(10)는, 선적용 액화가스 저장탱크(70)에 공급될 액화가스를 저장한다. 하역용 액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.The liquefied
여기서 하역용 액화가스 저장탱크(10)는, 선체의 내부에 배치되며, 엔진룸(부호 도시하지 않음)의 전방에 일례로 4개 형성될 수 있다. Here, the liquefied
또한, 하역용 액화가스 저장탱크(10)는 5 내지 10바아(bar)의 압력(바람직하게는 7 내지 8bar)을 견디는 독립형 저장탱크로 C-type 형태의 독립형 저장탱크일 수 있다. In addition, the liquefied
이로 인해 선적용 액화가스 저장탱크(70)에 액화가스 선적 시 발생하는 리턴 증발가스를 적어도 일부 수용할 수 있게 되어, 리턴 증발가스의 효율적인 처리가 가능해지는 효과가 있고, 벙커링 시 별도로 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 가압용 기체를 인입할 필요가 없어 벙커링 구동 비용이 절감되는 효과가 있다.Due to this, it is possible to accommodate at least a part of the return BOG generated when the liquefied gas is shipped to the liquefied
하역용 펌프(20)는, 벙커링 라인(L1) 상에 구비되고, 하역용 액화가스 저장탱크(10)의 내부 또는 외부에 설치되어 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 선적용 액화가스 저장탱크(70)로 공급할 수 있다. The unloading
여기서 하역용 펌프(20)는, 하역용 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 액화가스를 가압하여 압력 및 온도가 다소 높아질 수 있으며, 가압된 액화가스는 여전히 액체상태일 수 있다.Here, the unloading
이때, 하역용 펌프(20)는, 하역용 액화가스 저장탱크(10) 내부에 구비되는 경우 잠형 펌프일 수 있고, 하역용 액화가스 저장탱크(10)의 외부에 설치되는 경우에는 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스의 수위보다 낮은 선체 내부의 위치에 구비될 수 있고 원심형 펌프일 수 있다.At this time, the unloading
연료공급용 펌프(21)는, 액화가스 공급라인(L3) 상에 구비되고, 하역용 액화가스 저장탱크(10)의 내부 또는 외부에 설치되어 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 기화기(30)로 공급할 수 있다. The
구체적으로, 연료공급용 펌프(21)는, 액화가스 공급라인(L3) 상에 하역용 액화가스 저장탱크(10)와 기화기(30) 사이에 구비되어 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 가압하여 기화기(30)로 공급할 수 있다. Specifically, the
연료공급용 펌프(21)는, 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 5 내지 20bar로 가압하여 기화기(30)로 공급할 수 있다. 물론, 연료공급용 펌프(21)는, 가압압력이 5 내지 20bar에 한정되지 않고 기화기(30)의 요구압력에 따라 변동가능할 수 있다 여기서 연료공급용 펌프(21)는, 하역용 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 액화가스를 가압하여 압력 및 온도가 다소 높아질 수 있으며, 가압된 액화가스는 여전히 액체상태일 수 있다.The
이때, 연료공급용 펌프(21)는, 하역용 액화가스 저장탱크(10) 내부에 구비되는 경우 잠형 펌프일 수 있고, 하역용 액화가스 저장탱크(10)의 외부에 설치되는 경우에는 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스의 수위보다 낮은 선체 내부의 위치에 구비될 수 있고 원심형 펌프일 수 있다.In this case, the
기화기(30)는, 액화가스 공급라인(L3)에 연결되어 연료공급용 펌프(21)로부터 배출되는 액화가스를 기화시킨 후 추진용 수요처(60) 또는 증발가스 소비처(61)로 기화된 액화가스를 공급할 수 있다. The
구체적으로, 기화기(30)는, 추진용 수요처(60)와 액화가스 공급라인(L3)을 통해 연결될 수 있으며, 연료공급용 펌프(21)로부터 배출되는 5 내지 20bar의 압력을 가진 액화가스를 기화시킨 후 추진용 수요처(60) 또는 증발가스 소비처(61)로 기화된 액화가스를 공급할 수 있다. Specifically, the
기화기(30)는, 직접 기화 방식의 경우 별도의 해수 공급라인(도시하지 않음)을 통해 액화가스를 기화시킬 수 있으며, 간접 기화 방식의 경우 중간 열매체 열교환기(도시하지 않음)와 중간 열매체 순환라인(도시하지 않음)을 통해 연결되어 중간 열매체를 공급받아 액화가스와 열교환하여 액화가스를 기화시킬 수 있다. The
제1 로우듀티 압축기(40)는, 액화가스 공급라인(L5) 상의 버퍼탱크(B2)와 퍼버탱크(B1) 사이에 배치되며, 하역용 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스 또는 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장되되 기화기(30)에 의해 기화된 액화가스를 압축한다. The first low-
제1 로우듀티 압축기(40)는, 하역용 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 리턴 증발가스 또는 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장되되 기화기(30)에 의해 기화된 액화가스를 압축하여, 추진용 수요처(60; 추진엔진) 또는 증발가스 소비처(61)로 공급할 수 있으며, 이때, 제1 로우듀티 압축기(40)는 5 내지 20bar로 압축할 수 있다. The first low-
또한, 제1 로우듀티 압축기(40)는, 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되는 리턴 증발가스를 공급받아 압축할 수 있다. In addition, the first low-
구체적으로, 제1 로우듀티 압축기(40)는, 액화가스 공급라인(L3)을 통해서 기화된 액화가스를 공급받거나 또는 증발가스 리턴라인(L2)을 통해서 하역용 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 리턴 증발가스를 공급받아 압축할 수 있으며, 액화가스 공급라인(L3)을 통해서 압축된 증발가스를 추진용 수요처(60)로 공급하거나, 증발가스 소비처 공급라인(L3a)을 통해 압축된 증발가스를 증발가스 소비처(61)로 공급할 수 있다. Specifically, the first low-
즉, 제1 로우듀티 압축기(40)는 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 증발가스 또는 액화가스뿐만 아니라 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 리턴되는 리턴 증발가스 역시 처리할 수 있으며, 정상 동작 시에는 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 증발가스 또는 액화가스만을 압축하고, 벙커링 동작 시에는 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 증발가스 또는 액화가스와 함께 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 리턴되는 리턴 증발가스를 압축할 수 있다. That is, the first low-
이와 같이 본 발명의 실시예에서는, 제1 로우듀티 압축기(40)를 리턴 증발가스를 처리하는데 추가적으로 사용함으로써, 시스템 구축 비용이 절감되는 효과가 있다.As such, in the embodiment of the present invention, by additionally using the first low-
하이듀티 압축기(50)는, 증발가스 리턴라인(L2) 상에 구비되며, 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축한다. The high-
이때 하이듀티 압축기(50)는, 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되어 리턴하는 리턴 증발가스만을 압축하며 압축된 리턴 증발가스를 증발가스 리턴라인(L2)을 통해 추진용 수요처(60)로 공급하거나, 증발가스 소비처 공급라인(L3a)을 통해 증발가스 소비처(61)로 공급할 수 있고, 또는 가스 회수라인(L2b)을 통해 하역용 액화가스 저장탱크(10)로 공급할 수 있다. At this time, the high-
하이듀티 압축기(50)는 추진용 수요처(60) 또는 증발가스 소비처(61)로 공급시에 5 내지 20bar로 압축할 수 있으며, 하역용 액화가스 저장탱크(10)로 공급 시에는 5 내지 10bar로 압축할 수 있다. The high-
즉, 하이듀티 압축기(50)는 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 리턴되는 리턴 증발가스만을 처리할 수 있으며, 정상 동작 시에는 가동되지 않고 벙커링 동작 시에만 가동될 수 있다. That is, the high-
본 발명의 실시예에서 증발가스 리턴라인(L2)은, 하이듀티 압축기(50)의 상류에서 분기되어 액화가스 공급라인(L3) 상의 제1 로우듀티 압축기(40) 상류에 연결될 수 있으며(구체적으로 증발가스 리턴라인(L2)은, 하이듀티 압축기(50)의 상류에서 분기되어 액화가스 공급라인(L3) 상의 제1 로우듀티 압축기(40) 상류와 기화기(30) 사이에 연결되거나 버퍼탱크(B2)에 연결될 수 있다), 리턴 증발가스를 하이듀티 압축기(50) 또는 제1 로우듀티 압축기(40)로 공급할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the boil-off gas return line (L2) is branched from the upstream of the high-duty compressor (50) and may be connected to the upstream of the first low-duty compressor (40) on the liquefied gas supply line (L3) (specifically The boil-off gas return line (L2) is branched from the upstream of the high-duty compressor (50) and is connected between the first low-duty compressor (40) upstream and the vaporizer (30) on the liquefied gas supply line (L3) or a buffer tank (B2) ), the return BOG may be supplied to the high-
이러한 리턴 증발가스의 제어를 위해 본 발명의 실시예에서는, 제어부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제어부는 유선 또는 무선으로 제1 로우듀티 압축기(40) 및 하이듀티 압축기(50)와 연결될 수 있으며, 또한 증발가스 리턴라인(L2) 또는 액화가스 공급라인(L3) 상에 구비되는 밸브들 역시 유선 또는 무선으로 연결되어, 제어부의 제어를 받을 수 있다. In order to control the return BOG, the embodiment of the present invention may further include a controller (not shown). At this time, the control unit may be connected to the first low-
제어부는, 제1 로우듀티 압축기(40) 및 하이듀티 압축기(50)의 구동을 제어할 수 있다. The controller may control driving of the first low-
구체적으로, 제어부는, 정상 동작 시에 제1 로우듀티 압축기(40)만을 구동시켜 하역용 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 압축하여 추진용 수요처(60)에 공급하도록 제어하고, 벙커링 동작 시, 제1 로우듀티 압축기(40)와 하이듀티 압축기(50) 모두 가동하여 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하여 추진용 수요처(60) 또는 하역용 액화가스 저장탱크(10)로 공급하도록 제어할 수 있다. Specifically, the control unit drives only the first low-
이때, 벙커링 동작 시 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되는 리턴 증발가스이 양이 기설정값보다 작으면, 제1 로우듀티 압축기(40)는 하역용 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 압축하여 추진용 수요처(60)에 공급하도록 제어하고, 하이듀티 압축기(50)는, 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하여 추진용 수요처(60) 또는 하역용 액화가스 저장탱크(10)로 공급하도록 제어할 수 있다. At this time, when the amount of return BOG generated from the liquefied
여기서 벙커링 선박(1)은, 벙커링 동작 시 많은 전력을 필요로 하므로, 추진용 수요처(60)에서 리턴 증발가스를 소비하지 않더라도 증발가스 소비처(61)에서 발전을 위해 소비하기 때문에 상기와 같은 제어를 통한 리턴 증발가스를 제1 로우듀티 압축기(40) 및 하이듀티 압축기(50)로 충분히 처리할 수 있다. Here, since the bunkering vessel 1 requires a lot of power during the bunkering operation, even if the return BOG is not consumed by the
추진 엔진(60)은, 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스 또는 증발가스를 연료로 하여 벙커링 선박(1)에 추력을 공급한다.The
추진엔진(60)은, 액화가스, 증발가스 또는 오일 등의 연소에 의해 실린더(도시하지 않음) 내부의 피스톤(도시하지 않음)이 왕복운동 함에 따라, 피스톤에 연결된 크랭크 축(도시하지 않음)이 회전되고, 크랭크 축에 연결되는 샤프트(부호 도시하지 않음)가 회전될 수 있다. 따라서, 추진엔진(60)은, 구동 시 샤프트에 연결된 프로펠러(부호 도시하지 않음)가 회전함에 따라, 벙커링 선박(1)이 전진 또는 후진할 수 있다. In the
본 발명의 실시예에서 추진엔진(60)은, 이중연료엔진(DFDE)일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 고압가스분사엔진(MEGI) 또는 저속 2행정 저압가스분사엔진(XDF)일 수도 있다. 즉, 추진엔진(60)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. In an embodiment of the present invention, the
증발가스 소비처(61)는, 액화가스 공급라인(L3) 상의 버퍼탱크(B1) 하류에서 분기되어 증발가스 소비처 공급라인(L3a)과 연결되며, 하역용 액화가스 저장탱크(10) 또는 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생된 증발가스를 소비할 수 있다. The boil-off
증발가스 소비처(61)는, 일례로 가스연소장치(GCU), 보일러(Boiler) 또는 발전용 엔진(DFDG)일 수 있으며, 이에 한정되지 않고 증발가스를 소비할 수 있는 모든 장치가 가능할 수 있다. The boil-off
선적용 액화가스 저장탱크(70)는, 운반될 액화가스를 저장한다. 선적용 액화가스 저장탱크(70)는, 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 선적용 액화가스 저장탱크(70)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.The liquefied
여기서 선적용 액화가스 저장탱크(70)는, LNG 추진 선박(2)의 내부에 구비되며, 엔진룸(부호 도시하지 않음)의 전방에 일례로 3개 형성될 수 있다. 또한, 선적용 액화가스 저장탱크(70)는 일례로 멤브레인 형 탱크이나, 이에 한정되지 않고 독립형 탱크 등, 다양한 형태로 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다.Here, the liquefied
버퍼탱크(B1)는, 액화가스 공급라인(L3) 상의 제1 로우듀티 압축기(40)와 추진엔진(60) 사이에 배치되며, 추진엔진(60) 또는 증발가스 소비처(61)로 공급될 증발가스를 임시저장할 수 있다. The buffer tank B1 is disposed between the first low-
이를 통해서 버퍼탱크(B1)는, 추진엔진(60) 또는 증발가스 소비처(61)로 안정적인 압력 또는 온도의 증발가스를 공급할 수 있어, 추진엔진(60) 또는 증발가스 소비처(61)의 효율이 증대되는 효과가 있다. Through this, the buffer tank B1 can supply BOG at a stable pressure or temperature to the
버퍼탱크(B2)는, 액화가스 공급라인(L3) 상의 제1 로우듀티 압축기(40)와 기화기(30) 사이에 배치되며, 제1 로우듀티 압축기(40)로 공급될 기화된 액화가스를 임시저장할 수 있다. The buffer tank B2 is disposed between the first low-
이때 버퍼탱크(B2)는, 증발가스 리턴라인(L2)과도 연결되어 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 리턴되는 리턴 증발가스의 양이 하이듀티 압축기(50)에서 처리할 수 있는 용량보다 많은 경우, 리턴 증발가스를 임시저장할 수 있다. At this time, the buffer tank B2 is also connected to the boil-off gas return line L2 so that the amount of return boil-off gas returned from the liquefied
이를 통해서 버퍼탱크(B2)는, 제1 로우듀티 압축기(40)로 안정적인 압력 또는 온도의 증발가스를 공급할 수 있어, 제1 로우듀티 압축기(40)의 효율이 증대되는 효과가 있다. Through this, the buffer tank B2 can supply the boil-off gas at a stable pressure or temperature to the first low-
또한 본 발명의 실시예에서는, 액화가스 공급라인(L3) 상에 구비되는 제1 로유듀티 압축기(40)의 상류에 기화기(30)가 배치되지 않고 제1 로우듀티 압축기(40)의 하류에 기화기(30)가 배치되도록 설계변경할 수 있다. 이를 통해서 제1 로유듀티 압축기(40)의 과부하를 방지할 수 있고 구동 전력을 줄일 수 있어 시스템 구동 효율이 증대되는 효과가 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the
또한 본 발명의 실시예에서는, 하역용 액화가스 저장탱크(10)가 C-type의 독립형 저장탱크가 아닌 멤브레인형 저장탱크로 설계변경 가능하며, 이 경우 하역용 액화가스 저장탱크(10)는 고압(5 내지 10바(bar))의 증발가스를 저장할 수 없기 때문에 별도로 재액화장치(도시하지 않음)를 구비하여 리턴 증발가스를 하역용 액화가스 저장탱크(10)로 공급하는 것이 아닌 재액화 장치로 공급하여 처리할 수도 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the design of the liquefied
이와 같이 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(100)은, 벙커링 시 발생되는 리턴되는 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있어, 증발가스의 낭비를 방지할 수 있다.As described above, the
또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(100)은, 리턴되는 증발가스를 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 충진함으로써, 벙커링 시 별도로 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 가압용 기체를 인입할 필요가 없고 그에 따라 벙커링 구동 비용이 절감되는 효과가 있다. In addition, the
또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(100)은, 리턴되는 증발가스를 처리하기 위한 압축기로 기존에 구축되는 로우듀티 컴프레서(LD Compressor;40)를 활용함으로써 시스템 구축 비용이 절감되는 효과가 있다. In addition, the
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다. 3 is a conceptual diagram of a gas processing system according to a second embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 가스 처리 시스템(200)을 구비한 선박(1)은, 하역용 액화가스 저장탱크(10), 하역용 펌프(20), 연료공급용 펌프(21), 기화기(30), 제1 로우듀티 압축기(40), 제2 로우듀티 압축기(41), 추진 엔진(60), 선적용 액화가스 저장탱크(70)를 포함한다. As shown in FIG. 3 , a ship 1 equipped with a
이하 도 3을 참고로 하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(200)을 설명하도록 한다. Hereinafter, a
본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(200)은, 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(100)에 비해, 제2 로우듀티 압축기(41)가 추가 구축되고, 하이듀티 압축기(50)가 생략되었으며, 증발가스 리턴라인(L2)의 연결 구조가 변경된 차이점이 있다. 여기서 가스 회수라인(L3c)은, 액화가스 공급라인(L3) 상의 제1 및 제2 로우듀티 압축기(40,41) 하류에서 분기되어 하역용 액화가스 저장탱크(10)와 연결될 수 있다. In the
그에 따라 이하에서는 상기 차이점을 위주로 상세히 설명하도록 한다. Accordingly, in the following, the above differences will be mainly described in detail.
제2 로우듀티 압축기(41)는, 액화가스 공급라인(L3)상의 제1 로우듀티 압축기(40)에 병렬로 구비된다. 구체적으로, 제2 로유듀티 압축기(41)는, 액화가스 공급라인(L3)상의 제1 로우듀티 압축기(40)의 상류에서 분기되어 하류로 연결되는 증발가스 압축기 병렬라인(L3b) 상에 구비되며, 하역용 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스 뿐만 아니라 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하여 추진용 수요처(60)에 공급할 수 있다. The second low-duty compressor 41 is provided in parallel to the first low-
이때, 제2 로우듀티 압축기(41)는, 추진용 수요처(60)뿐만 아니라, 증발가스 소비처(61) 또는 하역용 액화가스 저장탱크(10)로 압축된 증발가스를 공급할 수 있다. In this case, the second low-duty compressor 41 may supply the compressed BOG not only to the
즉, 본 발명의 실시예에서는, 증발가스 리턴라인(L2) 상에 제2 로우듀티 압축기(41)가 배치되지 않고 액화가스 공급라인(L3) 상의 제1 로우듀티 압축기(40)에 병렬로 구비됨으로써, 별도로 고가의 하이듀티 압축기를 구비할 필요가 없이 제1 및 제2 로우듀티 압축기(40,41)로 리턴 증발가스를 처리할 수 있어 시스템 구축 비용이 절감되는 효과가 있다. That is, in the embodiment of the present invention, the second low-duty compressor 41 is not disposed on the boil-off gas return line L2, but is provided in parallel with the first low-
이때, 증발가스 리턴라인(L2)은, 액화가스 공급라인(L3) 상의 제1 및 제2 로우듀티 압축기(40,41)의 상류에 연결되며(구체적으로, 증발가스 리턴라인(L2)은, 액화가스 공급라인(L3) 상의 제1 및 제2 로우듀티 압축기(40,41)와 기화기(30) 사이에 연결되거나 또는 버퍼탱크(B2)로 바로 연결될 수 있다), 리턴 증발가스를 제1 로우듀티 압축기(40) 또는 제2 로우듀티 압축기(41) 중 적어도 하나에 공급하도록 할 수 있다. At this time, the boil-off gas return line L2 is connected to the upstream of the first and second low-
이러한 리턴 증발가스의 제어를 위해 본 발명의 실시예에서는, 제어부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제어부는 유선 또는 무선으로 제1 로우듀티 압축기(40) 및 제2 로우듀티 압축기(41)와 연결될 수 있으며, 또한 증발가스 리턴라인(L2) 또는 액화가스 공급라인(L3) 상에 구비되는 밸브들 역시 유선 또는 무선으로 연결되어, 제어부의 제어를 받을 수 있다. In order to control the return BOG, the embodiment of the present invention may further include a controller (not shown). In this case, the control unit may be connected to the first low-
제어부는, 제1 로우듀티 압축기(40) 및 제2 로우듀티 압축기(41)의 구동을 제어할 수 있다. The controller may control driving of the first low-
구체적으로, 제어부는, 정상 동작 시에 제1 로우듀티 압축기(40)만을 구동시켜 하역용 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 압축하여 추진용 수요처(60)에 공급하도록 제어하고, 벙커링 동작 시, 제1 및 제2 로우듀티 압축기(40,41) 모두 구동하여 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하여 추진용 수요처(60) 또는 하역용 액화가스 저장탱크(10)로 공급하도록 제어할 수 있다. Specifically, the control unit drives only the first low-
또한, 제어부는, 정상동작 시에 상기 제어 외에 다음과 같은 변형 제어가 가능하다. In addition, the control unit, in addition to the above control during normal operation, the following deformation control is possible.
제어부는, 정상 동작 시에 제1 및 제2 로우듀티 압축기(40,41) 모두 구동하여 하역용 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 압축하여 추진용 수요처(60)에 공급하도록 제어하고, 벙커링 동작 시에도, 제1 및 제2 로우듀티 압축기(40,41) 모두 구동하여 선적용 액화가스 저장탱크(70)에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하여 추진용 수요처(60) 또는 하역용 액화가스 저장탱크(10)로 공급하도록 제어할 수 있다. The control unit drives both the first and second low-
이와 같이 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(200)은, 벙커링 시 발생되는 리턴되는 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있어, 증발가스의 낭비를 방지할 수 있다.As described above, the
또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(200)은, 리턴되는 증발가스를 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 충진함으로써, 벙커링 시 별도로 하역용 액화가스 저장탱크(10)에 가압용 기체를 인입할 필요가 없고 그에 따라 벙커링 구동 비용이 절감되는 효과가 있다. In addition, the
또한, 본 발명에 따른 가스 처리 시스템(200)은, 리턴되는 증발가스를 처리하기 위한 압축기로 기존에 구축되는 로우듀티 컴프레서(LD Compressor)를 추가 구축함으로써 시스템 구축 비용이 절감되는 효과가 있다. In addition, the
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.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for the purpose of describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention. It will be clear that the transformation or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
1: 벙커링 선박 2: LNG 추진 선박
10: 하역용 액화가스 저장탱크 20: 하역용 펌프
21: 연료공급용 펌프 30: 기화기
40: 제1 로우듀티 압축기 41: 제2 로우듀티 압축기
50: 하이듀티 압축기 60: 추진엔진
61: 증발가스 소비처 70: 선적용 액화가스 저장탱크
80: 추진용 액화가스 저장탱크 81: 연료공급용 펌프
82: 연료 처리 시스템 83: 추진엔진
100, 200: 가스 처리 시스템 B1, B2: 버퍼 탱크
L1: 벙커링 라인 L2: 증발가스 리턴라인
L2a: 증발가스 분기라인 L2b: 가스 회수라인
L3: 액화가스 공급라인 L3a: 증발가스 소비처 공급라인
L3b: 증발가스 압축기 병렬라인 L3c: 가스 회수라인
L4: 증발가스 공급라인 1: Bunkering vessel 2: LNG-powered vessel
10: liquefied gas storage tank for unloading 20: pump for unloading
21: fuel supply pump 30: carburetor
40: first low-duty compressor 41: second low-duty compressor
50: high-duty compressor 60: propulsion engine
61: boil-off gas consumer 70: liquefied gas storage tank for shipment
80: liquefied gas storage tank for propulsion 81: fuel supply pump
82: fuel processing system 83: propulsion engine
100, 200: gas treatment system B1, B2: buffer tank
L1: Bunkering line L2: BOG return line
L2a: BOG branch line L2b: Gas recovery line
L3: Liquefied gas supply line L3a: BOG consumer supply line
L3b: BOG compressor parallel line L3c: Gas recovery line
L4: BOG supply line
Claims (10)
상기 선적용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 리턴 증발가스를 회수하는 증발가스 리턴라인;
상기 하역용 액화가스 저장탱크와 추진용 수요처를 연결하는 연료 공급라인;
상기 연료 공급라인 상에 구비되며, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하는 제1 증발가스 압축기; 및
상기 증발가스 리턴라인 상에 구비되며 상기 선적용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하는 제2 증발가스 압축기를 포함하고,
상기 증발가스 리턴라인은,
상기 제2 증발가스 압축기의 상류에서 분기되어 상기 연료 공급라인 상의 상기 제1 증발가스 압축기 상류에 연결되며,
상기 리턴 증발가스를 상기 제1 증발가스 압축기 또는 상기 제2 증발가스 압축기 중 적어도 하나에 공급하며,
상기 제1 증발가스 압축기는, 제1 로우듀티 압축기(LD Compressor)이고,
상기 제2 증발가스 압축기는, 하이듀티 압축기(HD Compressor)인 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템. a bunkering line connecting the liquefied gas storage tank for unloading and the liquefied gas storage tank for shipping;
a boil-off gas return line for recovering the return boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank for shipping;
a fuel supply line connecting the liquefied gas storage tank for unloading and a demand for propulsion;
a first BOG compressor which is provided on the fuel supply line and compresses BOG generated from the liquefied gas storage tank for loading and unloading; and
a second boil-off gas compressor provided on the boil-off gas return line and compressing return boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank for shipment;
The boil-off gas return line is
branched from the upstream of the second boil-off gas compressor and connected to the upstream of the first boil-off gas compressor on the fuel supply line;
supplying the return BOG to at least one of the first BOG compressor and the second BOG compressor,
The first boil-off gas compressor is a first low-duty compressor (LD Compressor),
The second BOG compressor is a gas processing system, characterized in that it is a high-duty compressor (HD Compressor).
상기 제1 및 제2 증발가스 압축기의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
정상 동작 시, 상기 제1 증발가스 압축기만을 구동하여 상기 하역용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하여 상기 추진용 수요처에 공급하고,
벙커링 동작 시, 상기 제1 증발가스 압축기 및 상기 제2 증발가스 압축기를 모두 구동하여 상기 선적용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 리턴 증발가스를 압축하여 상기 추진용 수요처 또는 상기 하역용 액화가스 저장탱크로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a control unit for controlling the driving of the first and second boil-off gas compressor,
The control unit is
During normal operation, only the first BOG compressor is driven to compress BOG generated in the liquefied gas storage tank for offloading and supply to the propulsion demand,
During bunkering operation, both the first BOG compressor and the second BOG compressor are driven to compress the return BOG generated from the shipping liquefied gas storage tank to the propulsion customer or the unloading liquefied gas storage tank. Gas processing system, characterized in that the supply.
5 내지 10 바아(bar)의 압력을 견디는 독립형 저장탱크인 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.According to claim 1, wherein the liquefied gas storage tank for unloading,
A gas treatment system, characterized in that it is an independent storage tank withstanding a pressure of 5 to 10 bar.
상기 하역용 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 상기 추진용 수요처로 공급하는 증발가스 공급라인; 및
상기 하역용 액화가스 저장탱크와 상기 추진용 수요처를 연결하며, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 추진용 수요처로 공급하는 액화가스 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템. According to claim 1, wherein the fuel supply line,
a boil-off gas supply line for supplying the boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank for loading and unloading to the propulsion demand; and
and a liquefied gas supply line connecting the liquefied gas storage tank for unloading and the demand for propulsion, and supplying the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank for offloading to the demand for propulsion.
상기 벙커링 라인 상에 구비되며, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 선적용 액화가스 저장탱크로 공급하는 하역용 펌프;
상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 하역용 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 추진용 수요처로 공급하는 연료공급용 펌프; 및
상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 연료공급용 펌프로부터 공급되는 액화가스를 기화시키는 기화기를 더 포함하고,
상기 증발가스 공급라인은,
상기 액화가스 공급라인 상의 상기 기화기와 상기 제1 증발가스 압축기 사이에서 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.5. The method of claim 4,
an unloading pump provided on the bunkering line and supplying the liquefied gas stored in the unloading liquefied gas storage tank to the shipping liquefied gas storage tank;
a fuel supply pump provided on the liquefied gas supply line and supplying the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank for unloading to the propulsion demand; and
It is provided on the liquefied gas supply line, further comprising a vaporizer for vaporizing the liquefied gas supplied from the fuel supply pump,
The boil-off gas supply line is
Gas processing system, characterized in that connected between the vaporizer and the first boil-off gas compressor on the liquefied gas supply line.
상기 기화기와 상기 제1 증발가스 압축기 사이에서 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.According to claim 5, wherein the boil-off gas return line,
Gas processing system, characterized in that connected between the vaporizer and the first boil-off gas compressor.
상기 액화가스 공급라인 상의 상기 기화기와 상기 제1 증발가스 압축기 사이에 구비되며, 상기 제1 증발가스 압축기로 공급되는 액화가스 또는 증발가스를 임시 저장하는 버퍼 탱크를 더 포함하고,
상기 증발가스 리턴라인은,
상기 버퍼 탱크에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.7. The method of claim 6,
and a buffer tank provided between the vaporizer and the first boil-off gas compressor on the liquefied gas supply line and temporarily storing the liquefied gas or boil-off gas supplied to the first boil-off gas compressor;
The boil-off gas return line is
and connected to the buffer tank.
상기 증발가스 리턴라인 상의 상기 제2 증발가스 압축기 하류에서 분기되어 상기 하역용 액화가스 저장탱크와 연결되는 가스 회수라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 1,
The gas treatment system further comprising a gas recovery line branched from the downstream of the second boil-off gas compressor on the boil-off gas return line and connected to the unloading liquefied gas storage tank.
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