KR102276357B1 - 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 저압연료를 공급받는 발전엔진이 마련된 선박에서, 상기 선박에 마련되며 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기; 상기 압축기로부터 압축된 압축가스의 전부 또는 일부를 공급받아 냉매와의 열교환으로 냉각시키는 예냉기; 상기 예냉기에서 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환시키는 열교환기; 상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 감압하는 팽창수단; 및 상기 열교환기로부터 상기 압축가스와 열교환된 상기 미압축 증발가스를 공급받아, 상기 예냉기로 공급될 상기 냉매와 열교환시키는 냉매 열교환기;를 포함하며, 상기 팽창수단에서 감압된 상기 압축가스 중 일부는 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급될 수 있는 것을 특징으로 한다.A system and method for treating BOG on a ship are disclosed. The system for treating BOG of a ship of the present invention is provided in a ship provided with a main engine and a power generation engine receiving a lower pressure fuel than the main engine, receiving BOG generated from a storage tank in which the liquefied gas is stored and provided in the ship. a compressor that compresses the fuel supply pressure of the main engine; a precooler for receiving all or part of the compressed gas from the compressor and cooling it through heat exchange with a refrigerant; a heat exchanger for receiving the compressed gas cooled by the precooler and exchanging heat with the uncompressed BOG to be supplied to the compressor; an expansion means for receiving the compressed gas cooled from the heat exchanger and reducing the pressure; and a refrigerant heat exchanger that receives the uncompressed boil-off gas heat-exchanged with the compressed gas from the heat exchanger and heat-exchanges with the refrigerant to be supplied to the precooler, wherein some of the compressed gas decompressed by the expansion means is It is characterized in that it can be supplied to the power generation engine through the heat exchanger.

Description

선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법{Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship}Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship

본 발명은 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 선내 주엔진 및 발전엔진의 연료로 공급하고, 연료로 공급되지 않는 증발가스는 증발가스 자체의 냉열로 재액화하여 저장탱크로 저장하는 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for treating BOG on a ship, and more particularly, BOG generated from a storage tank is supplied as fuel for a main engine and a power generation engine on board, and BOG that is not supplied as fuel is BOG itself. It relates to a system and method for treating BOG of a ship for reliquefying it with the cooling heat of the ship and storing it in a storage tank.

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 gas such as liquefied natural gas (LNG) is rapidly increasing worldwide. The liquefied gas obtained by liquefying the gas at a low temperature has the advantage of increasing the storage and transport efficiency because the volume is very small compared to the gas. In addition, since liquefied gas including liquefied natural gas can remove or reduce air pollutants during the liquefaction process, it can be viewed as an eco-friendly fuel that emits less air pollutants during combustion.

액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -163℃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 that can be obtained by cooling and liquefying natural gas containing methane to about -163°C, and has a volume of about 1/600 compared to natural gas. Accordingly, when the natural gas is liquefied and transported, it can be transported very efficiently.

그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -163 ℃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 -163 ℃ atmospheric pressure, liquefied natural gas is sensitive to temperature changes and evaporates easily. For this reason, the storage tank that stores the liquefied natural gas is insulated, but since external heat is continuously transferred to the storage tank, the liquefied natural gas is continuously naturally vaporized in the storage tank during the process of transporting the liquefied natural gas, resulting in boil-off gas (Boil). -Off Gas, BOG) occurs.

증발가스는 일종의 손실로서 수송효율에 있어서 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.BOG is a type of loss and is an important problem in transport efficiency. In addition, when the boil-off gas is accumulated 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 BOG generated in the storage tank are being studied. Recently, for the treatment of BOG, a method of re-liquefying BOG and returning it to the storage tank, and turning BOG into fuel such as engines of ships, etc. A method of using it as an energy source of a consumer 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 BOG, a method of re-liquefying BOG by heat exchange with a refrigerant by having a refrigeration cycle using a separate refrigerant, a method of re-liquefying BOG itself as a refrigerant without a separate refrigerant, etc. There is this.

한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DF 엔진, X-DF 엔진, ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진이 있다.Meanwhile, among engines generally used in ships, there are gas fuel engines such as DF engines, X-DF engines, and ME-GI engines as engines capable of using natural gas as fuel.

DF 엔진(DFDE, DFGE)은, 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.The DF engine (DFDE, DFGE) is composed of 4 strokes, and adopts an Otto Cycle that injects natural gas with a relatively low pressure of about 5.5 barg into the combustion air inlet and compresses it as the piston rises. are doing

X-DF 엔진은, 2행정으로 구성되고, 12 내지 15 barg 정도의 천연가스를 연료로 사용하며, 오토 사이클을 채택하고 있다.The X-DF engine is composed of two strokes, uses 12 to 15 barg of natural gas as a 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 of around 300 barg is directly injected 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 BOG 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.As shown in FIG. 1 , in the conventional BOG treatment system for ships, when the main engine ME and the power generation engine GE are provided, the BOG discharged from the storage tank T is compressed in the compressor 10 and It is supplied as the fuel of the main engine, and when the fuel supply pressure of the power generation engine is lower than that of the main engine, the boil-off gas that has undergone a partial compression process of the compressor 10 is branched in the middle and supplied as the fuel of the power generation engine (GE).

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.Of the BOG supplied to the compressor 10, the remaining BOG is supplied as fuel for the main engine and the power generation engine, and the remaining BOG is supplied to the heat exchanger 20 and cooled through heat exchange with the BOG discharged from the storage tank T. .

열교환기(20)에서 냉각된 증발가스는 감압장치(30)에 의해 감압되며 일부가 재액화되고, 재액화된 액화가스와 기체 상태로 남아있는 증발가스는 기액분리기(40)로 공급되어 상분리된다.BOG cooled in the heat exchanger 20 is decompressed by the decompression device 30 and partially reliquefied, and the reliquefied liquefied gas and BOG remaining in a gaseous state are supplied to the gas-liquid separator 40 and phase separated. .

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 in the gas-liquid separator 40 is supplied to the storage tank T and stored again, and the gaseous BOG separated by the gas-liquid separator 40 joins the BOG discharged from the storage tank T. and is introduced into the heat exchanger 20 as a refrigerant.

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 BOG is reliquefied by using BOG itself as a refrigerant without a separate refrigerant. The BOG compressed by the compressor is cooled by heat exchange with BOG before being compressed by the compressor, and then expanded by the JT valve, etc. The present applicant named the system for re-liquefying a part of the boil-off gas (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 is further intended to propose a system capable of improving the PRS to more effectively cool the boil-off gas to increase the reliquefaction performance and to process the boil-off gas.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 주엔진과 상기 주엔진보다 저압연료를 공급받는 발전엔진이 마련된 선박에서, According to one aspect of the present invention for solving the above problems, in a ship provided with a main engine and a power generation engine receiving a lower pressure fuel than the main engine,

선박에 마련되며 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기; a compressor provided on a ship and receiving boil-off gas generated from a storage tank in which liquefied gas is stored and compressing it to the fuel supply pressure of the main engine;

상기 압축기로부터 압축된 압축가스의 전부 또는 일부를 공급받아 냉매와의 열교환으로 냉각시키는 예냉기;a precooler for receiving all or part of the compressed gas from the compressor and cooling it through heat exchange with a refrigerant;

상기 예냉기에서 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환시키는 열교환기; a heat exchanger for receiving the compressed gas cooled by the precooler and exchanging heat with the uncompressed BOG to be supplied to the compressor;

상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 감압하는 팽창수단; 및 an expansion means for receiving the compressed gas cooled from the heat exchanger and reducing the pressure; and

상기 열교환기로부터 상기 압축가스와 열교환된 상기 미압축 증발가스를 공급받아, 상기 예냉기로 공급될 상기 냉매와 열교환시키는 냉매 열교환기;를 포함하며, and a refrigerant heat exchanger that receives the uncompressed boil-off gas heat-exchanged with the compressed gas from the heat exchanger and heat-exchanges with the refrigerant to be supplied to the precooler; and

상기 팽창수단에서 감압된 상기 압축가스 중 일부는 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템이 제공된다.A portion of the compressed gas decompressed by the expansion means is provided with a BOG treatment system for a ship, characterized in that it can be supplied to the power generation engine through the heat exchanger.

바람직하게는 상기 팽창수단은, 상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스 중 일부를 공급받아 감압하는 제1 감압밸브; 및 상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스 중 다른 일부를 공급받아 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 감압하는 제2 감압밸브;를 포함하고, 상기 제2 감압밸브에서 감압된 상기 압축가스가 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급될 수 있다. Preferably, the expansion means includes: a first pressure reducing valve for receiving a portion of the compressed gas cooled from the heat exchanger and reducing the pressure; and a second pressure reducing valve that receives another part of the compressed gas cooled from the heat exchanger and reduces the pressure to the fuel supply pressure of the power generation engine, wherein the compressed gas pressure-reduced by the second pressure reducing valve is supplied to the heat exchanger. It may be supplied to the power generation engine through the

바람직하게는, 상기 제1 감압밸브에서 감압된 증발가스를 공급받아 기액분리하는 기액분리기;를 더 포함하고, 상기 기액분리기에서 분리된 기체는 상기 저장탱크로부터 상기 열교환기로 도입될 상기 미압축 증발가스 흐름에 합류되고, 상기 기액분리기에서 분리된 액체는 상기 저장탱크로 공급될 수 있다. Preferably, the method further includes a gas-liquid separator for receiving the boil-off gas pressure-reduced from the first pressure reducing valve and separating the gas-liquid gas, wherein the gas separated in the gas-liquid separator is the uncompressed boil-off gas to be introduced from the storage tank to the heat exchanger. The liquid joined to the flow and separated in the gas-liquid separator may be supplied to the storage tank.

바람직하게는, 상기 예냉기에서 배출되는 상기 냉매를 압축하는 냉매 압축기; 및 상기 냉매 압축기에서 압축된 상기 냉매를 냉각시키는 냉매 응축기;를 더 포함하고, 상기 냉매 압축기 및 냉매 응축기를 거쳐 압축 및 냉각된 상기 냉매가 상기 냉매 열교환기로 도입되어 추가 냉각된 후 상기 예냉기로 도입되며, 상기 냉매는 폐 루프의 냉매순환라인을 순환할 수 있다. Preferably, a refrigerant compressor for compressing the refrigerant discharged from the precooler; and a refrigerant condenser for cooling the refrigerant compressed in the refrigerant compressor, wherein the refrigerant compressed and cooled through the refrigerant compressor and the refrigerant condenser is introduced into the refrigerant heat exchanger, cooled further, and then introduced into the precooler, , the refrigerant may circulate in a refrigerant circulation line of a closed loop.

바람직하게는, 상기 제2 감압밸브 및 열교환기를 거쳐 감압 및 열교환된 증발가스를 발전엔진의 연료공급 조건에 맞추어 가열하는 히터;를 더 포함할 수 있다.Preferably, a heater for heating the boil-off gas, which has been depressurized and heat-exchanged through the second pressure reducing valve and the heat exchanger, according to the fuel supply conditions of the power generation engine; may further include.

바람직하게는, 상기 예냉기에는 상기 저장탱크로부터 액화가스가, 상기 냉매 열교환기를 거쳐 냉매로 공급되고, 상기 냉매 열교환기에서 냉매로 사용된 상기 액화가스는 상기 발전엔진으로 공급될 수 있다. Preferably, the precooler may be supplied with liquefied gas from the storage tank as a refrigerant through the refrigerant heat exchanger, and the liquefied gas used as a refrigerant in the refrigerant heat exchanger may be supplied to the power generation engine.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 주엔진과 상기 주엔진보다 저압연료를 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 a lower pressure fuel 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 for storing liquefied gas provided in the ship;

상기 증발가스 공급라인에 마련되며 상기 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기; a compressor provided in the boil-off gas supply line to receive the boil-off gas generated from the liquefied gas and compress it to the 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 냉각하고 재액화시키는 재액화 라인; Downstream of the compressor, branched from the BOG supply line and connected to the storage tank, the BOG that is not supplied as fuel of the main engine is cooled and reliquefied through heat exchange with uncompressed BOG to be supplied to the compressor. line;

상기 재액화 라인에 마련되며 상기 압축기에서 압축된 압축가스를 공급받아 열교환으로 냉각시키는 열교환기;a heat exchanger provided in the reliquefaction line to receive the compressed gas compressed from the compressor and cool it through heat exchange;

상기 재액화 라인에서 상기 열교환기의 전단에 마련되어 상기 열교환기로 도입될 상기 압축가스를 예냉하는 예냉기; a precooler provided at a front end of the heat exchanger in the reliquefaction line to precool the compressed gas to be introduced into the heat exchanger;

상기 열교환기로부터 상기 압축가스와 열교환된 상기 미압축 증발가스를 공급받아, 상기 예냉기로 공급될 상기 냉매와 열교환시키는 냉매 열교환기; 및a refrigerant heat exchanger receiving the uncompressed boil-off gas heat-exchanged with the compressed gas from the heat exchanger and exchanging heat with the refrigerant to be supplied to the precooler; and

상기 열교환기의 후단에서 상기 재액화 라인으로부터 분기되어 상기 압축가스를 감압하여 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급하는 분기라인;을 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템이 제공된다. A branch line branching from the reliquefaction line at the rear end of the heat exchanger to depressurize the compressed gas and supplying it to the power generation engine through the heat exchanger is provided.

바람직하게는, 상기 예냉기에서 상기 압축가스를 냉각시키는 냉매가 순환하는 냉매순환라인; 상기 냉매순환라인에 마련되며 상기 예냉기에서 배출되는 상기 냉매를 압축하는 냉매 압축기; 및 상기 냉매순환라인에 마련되며 상기 냉매 압축기에서 압축된 상기 냉매를 냉각시키는 냉매 응축기;를 더 포함하고, 상기 냉매 압축기 및 냉매 응축기를 거쳐 압축 및 냉각된 상기 냉매가 상기 냉매 열교환기로 도입되어 추가 냉각된 후 상기 예냉기로 도입될 수 있다.Preferably, a refrigerant circulation line in which the refrigerant for cooling the compressed gas in the precooler circulates; a refrigerant compressor provided in the refrigerant circulation line to compress the refrigerant discharged from the precooler; and a refrigerant condenser provided in the refrigerant circulation line and cooling the refrigerant compressed by the refrigerant compressor, wherein the refrigerant compressed and cooled through the refrigerant compressor and the refrigerant condenser is introduced into the refrigerant heat exchanger for further cooling After being cooled, it may be introduced into the precooler.

바람직하게는, 상기 재액화 라인에 마련되며 상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스 중 일부를 공급받아 감압하는 제1 감압밸브; 상기 분기라인에 마련되며 상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스 중 다른 일부를 공급받아 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 감압하는 제2 감압밸브; 및 상기 제1 감압밸브에서 감압된 증발가스를 공급받아 기액분리하는 기액분리기;를 더 포함하며, 상기 기액분리기에서 분리된 액체는 상기 저장탱크로 재저장되고, 기체는 상기 열교환기로 도입될 상기 증발가스 공급라인의 미압축 증발가스 흐름에 합류될 수 있다.Preferably, a first pressure reducing valve provided in the reliquefaction line and receiving a portion of the compressed gas cooled from the heat exchanger to reduce pressure; a second pressure reducing valve provided in the branch line and receiving another part of the compressed gas cooled from the heat exchanger to reduce the pressure to the fuel supply pressure of the power generation engine; and a gas-liquid separator for receiving the boil-off gas pressure-reduced from the first pressure reducing valve and separating the gas-liquid, wherein the liquid separated in the gas-liquid separator is restored to the storage tank, and the gas is introduced into the heat exchanger. It may be joined to the flow of uncompressed boil-off gas in the gas supply line.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선박에서 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기로 선내 주엔진의 연료공급압력으로 압축하고, According to another aspect of the present invention, the boil-off gas generated from the storage tank in which the liquefied gas is stored in the ship is compressed to the fuel supply pressure of the main engine in the ship with a compressor,

상기 압축기에서 압축된 증발가스 중 상기 주엔진의 연료로 공급되지 않은 증발가스를, 예냉기에서 냉매와 열교환시켜 예냉하고, 상기 압축기로 도입될 미압축 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각하고, 감압으로 추가 냉각하여 재액화하고 상기 저장탱크로 재저장하되, Among the BOG compressed in the compressor, BOG not supplied as fuel of the main engine is pre-cooled by heat exchange with a refrigerant in a precooler, and cooled by heat exchange with uncompressed BOG to be introduced into the compressor in a heat exchanger, and reduced pressure. It is further cooled to re-liquefy and stored again in the storage tank,

상기 열교환기의 후단에서 냉각된 상기 증발가스 일부를 분기하여 감압하고 상기 열교환기를 거쳐 상기 주엔진보다 저압인 연료를 공급받는 발전엔진으로 공급하여, A portion of the boil-off gas cooled at the rear end of the heat exchanger is branched and decompressed and supplied to a power generation engine receiving fuel at a lower pressure than that of the main engine through the heat exchanger,

상기 열교환기에서는 상기 압축기에서 압축되고 예냉된 증발가스가, 상기 압축기로 도입될 미압축 증발가스 및 상기 발전엔진으로 공급되기 위해 감압된 증발가스와 열교환으로 냉각되고, In the heat exchanger, the BOG compressed and pre-cooled by the compressor is cooled by heat exchange with the BOG compressed to be supplied to the compressor and the BOG decompressed to be supplied to the power generation engine and uncompressed BOG to be introduced into the compressor;

상기 예냉기로 공급되는 상기 냉매는, 상기 열교환기에서 열교환 후 상기 압축기로 공급될 상기 미압축 증발가스와 상기 열교환기 하류에서 열교환으로 냉각되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법이 제공된다.The refrigerant supplied to the precooler is cooled by heat exchange in the downstream of the heat exchanger with the uncompressed BOG to be supplied to the compressor after heat exchange in the heat exchanger.

바람직하게는 상기 냉매는 예냉기를 통과한 후 압축, 냉각 및 응축되고, 응축된 냉매가 상기 미압축 증발가스와 열교환으로 추가 냉각된 후 상기 예냉기로 도입되어, 상기 냉매는 냉매순환라인을 따라 순환할 수 있다. Preferably, the refrigerant is compressed, cooled, and condensed after passing through the precooler, and the condensed refrigerant is further cooled by heat exchange with the uncompressed BOG and then introduced into the precooler, so that the refrigerant circulates along the refrigerant circulation line. can

바람직하게는, 상기 압축기에서 압축 후 상기 예냉기 및 열교환기를 거쳐 냉각된 상기 증발가스는 감압으로 추가 냉각된 후 기액분리되어, 액체는 상기 저장탱크로 공급되어 재저장되고, 분리된 플래시 가스는 상기 저장탱크로부터 상기 열교환기로 도입될 상기 미압축 증발가스 흐름에 합류될 수 있다. Preferably, the boil-off gas cooled through the precooler and heat exchanger after being compressed in the compressor is further cooled under reduced pressure and then gas-liquid separated, the liquid is supplied to the storage tank and re-stored, and the separated flash gas is It may be joined to the flow of the uncompressed BOG to be introduced from the storage tank to the heat exchanger.

본 발명의 시스템에서는 재액화될 증발가스 일부를 감압하여 열교환기를 거쳐 발전엔진으로 공급함으로써 열교환기의 냉매를 추가 확보하여 열교환기의 냉각 성능을 높일 수 있다. 재액화 가스에서 분리된 플래시 가스 또한 재액화될 가스를 냉각하기 위한 냉매로 활용함으로써 재액화될 가스는 효과적으로 냉각시킬 수 있다. In the system of the present invention, it is possible to increase the cooling performance of the heat exchanger by additionally securing the refrigerant in the heat exchanger by reducing a portion of the boil-off gas to be reliquefied and supplying it to the power generation engine through the heat exchanger. The flash gas separated from the reliquefaction gas can also be used as a refrigerant for cooling the gas to be reliquefied, so that the gas to be reliquefied can be effectively cooled.

또한, 재액화될 가스를 주 열교환기에서 냉각시키기에 앞서, 예냉기에서 예냉시킨 후 열교환기로 전달하여 단계적으로 냉각되도록 하여, 재액화될 가스를 보다 효과적으로 냉각하고 재액화 효율을 높일 수 있다. In addition, before cooling the gas to be reliquefied in the main heat exchanger, it is precooled in the precooler and then transferred to the heat exchanger to be cooled in stages, so that the gas to be reliquefied can be cooled more effectively and reliquefaction efficiency can be increased.

특히, 열교환기에서 배출되는 미압축 증발가스를 다시 예냉기로 공급되는 냉매 냉각에 이용하도록 하여, 미압축 증발가스의 냉열을 추가로 활용할 수 있도록 한다. 이와 같이 냉매를 냉각시킴으로써 냉매 사이클 내 냉매 압축을 위해 필요한 일량을 줄여, 장비의 크기를 줄일 수 있다. In particular, the uncompressed BOG discharged from the heat exchanger is used for cooling the refrigerant supplied to the precooler again, so that the cooling heat of the uncompressed BOG can be additionally utilized. By cooling the refrigerant in this way, the amount of work required for refrigerant compression in the refrigerant cycle can be reduced, thereby reducing the size of the equipment.

연료 공급 및 재액화 등으로 소비되지 못하는 증발가스는 GCU 등에서 태워 없애야 하는데, 재액 성능 향상을 통해 연소시켜 처리할 증발가스의 양을 줄여 에너지 낭비를 막고, 연소 시 발생하는 이산화탄소의 배출을 저감할 수 있고, 증발가스를 효과적으로 처리하여 선박의 안전을 확보할 수 있다.BOG that cannot be consumed due to fuel supply and re-liquefaction must be burned out in the GCU, etc. By improving the re-liquefaction performance, it is possible to reduce the amount of BOG to be combusted to prevent energy waste and to reduce carbon dioxide emissions generated during combustion. In addition, it is possible to secure the safety of the vessel by effectively treating the boil-off gas.

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 BOG treatment system.
2 is a schematic diagram of a BOG treatment system for a ship according to a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a BOG 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 objects achieved by the practice 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 the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference signs to the elements of each drawing, it should be noted that only the same elements are indicated by the same reference signs 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 includes liquefied gas and any type of engine that can use the boil-off gas generated from the liquefied gas as a fuel for an engine for propulsion or power generation, or uses liquefied gas or boil-off gas as a fuel for an onboard engine. ships with self-propelled capabilities such as LNG carriers, liquefied petroleum gas carriers, and LNG RVs (Regasification Vessels), as well as LNG FPSO (Floating Production Storage Offloading) and LNG FSRU (Floating Storage Regasification). Unit) may include offshore structures that do not have propulsion capabilities but are floating in 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 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.In addition, in the present invention, the liquefied gas may include all kinds of liquefied gas that can be transported by liquefying the gas at a low temperature, generate boil-off gas in a stored state, and can be used as a fuel for engines and the like. Such liquefied gas is, for example, liquefied petrochemicals such as LNG (Liquefied Natural Gas), LEG (Liquefied Ethane Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), Liquefied Ethylene Gas, Liquefied Propylene Gas, etc. It may be gas. However, in the embodiments to be described later, an example in which LNG, which is one of representative liquefied gases, is applied will be described.

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 mixed state, a gaseous 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, 도 3에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 각각 개략적으로 도시하였다. FIG. 2 schematically shows a BOG treatment system for a ship according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 schematically shows a BOG treatment system for a ship according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 2 내지 3에 도시된 바와 같이 본 제1 내지 제2 실시예의 증발가스 처리 시스템은, 선박에 마련되며 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 연료로 공급하거나 재액화하여 처리하기 위한 것으로, 저장탱크로부터 선내 주엔진(ME)으로 연결되는 증발가스 공급라인(GL)이 마련되고, 증발가스 공급라인에는 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기(100)가 마련된다. As shown in FIGS. 2 to 3 , the BOG treatment system of the first to second embodiments is provided for a ship and is for supplying or re-liquefying BOG generated from a storage tank in which liquefied gas is stored as fuel for processing. , a boil-off gas supply line (GL) connected from the storage tank to the onboard main engine (ME) is provided, and the boil-off gas supply line receives the boil-off gas generated from the liquefied gas stored in the storage tank and converts it to the fuel supply pressure of the main engine. Compressor 100 for compression is provided.

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. BOG generated in the storage tank T is introduced into the compressor 100 and compressed. The compressor 100 may be provided as a multi-stage compressor in which a plurality of compressors and an intermediate cooler are alternately disposed and sequentially pass through them to compress the boil-off gas to the fuel supply pressure of the main engine.

압축기는 증발가스를 압축하여 주엔진으로 연료공급압력으로, 예를 들어 DF 엔진이 마련된 경우라면 5.5 barg, X-DF 엔진이 마련된 경우라면 12 내지 15 barg, ME-GI 엔진이 마련된 경우는 300 barg로 압축할 수 있다. 다단 압축기를 구성하는 컴프레서 및 중간 냉각기의 갯수는 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 when a DF engine is provided, 12 to 15 barg when an X-DF engine is provided, and 300 barg when a ME-GI engine is provided can be compressed with The number of compressors and intercoolers constituting the multi-stage compressor can be changed according to the fuel supply pressure of the main engine.

다단 압축기의 중간 단에서 선내 발전엔진(GE)으로 연결되는 연료공급라인(SL)이 마련되어, 다단 압축기의 컴프레서 일부를 거쳐 압축된 증발가스를 주엔진보다 연료 공급압이 낮은 발전엔진으로 공급할 수 있다. A fuel supply line (SL) is provided from the middle stage of the multi-stage compressor to the onboard power generation engine (GE), and the BOG compressed through a part of the compressor of the multi-stage compressor can be supplied to the power generation engine having a lower fuel supply pressure than that of the main engine. .

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 an ME-GI engine, and the power generation engine supplied with a lower pressure fuel is a DFGE (Dual Fuel Generator Engine), TFGE (Triple Fuel Generator Engine), or a medium pressure engine supplied with fuel at a lower pressure than that of a ME-GI engine. can be configured as

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 for redundancy in preparation for emergency situations. It is designed to be usable. For this purpose, although only one set of compressors is shown in the drawings of the present embodiments, a plurality of compressors may be provided.

한편, 압축기(100)의 하류에서 증발가스 공급라인(GL)으로부터 분기되어 저장탱크로 연결되는 재액화 라인(RL)이 마련되어, 주엔진의 연료로 공급되지 않은 압축가스를 냉각하여 재액화시켜 저장탱크(T)에 재저장한다. On the other hand, a reliquefaction line (RL) branched from the boil-off gas supply line (GL) and connected to the storage tank is provided downstream of the compressor 100, and the compressed gas not supplied as fuel of the main engine is cooled and reliquefied and stored. Re-storage in tank (T).

재액화 라인(RL)에는 압축기에서 압축되어 재액화될 압축가스를 냉각하기 위하여 예냉기(200), 열교환기(300)가 순차로 마련된다. A precooler 200 and a heat exchanger 300 are sequentially provided in the reliquefaction line RL to cool the compressed gas to be reliquefied by being compressed in the compressor.

특히 본 실시예들에서는, 재액화 라인(RL)에서 열교환기(300)의 전단에 예냉기(200)를 마련하여, 예냉기(200)에서는 압축기에서 압축 후 재액화 라인으로 분기된 압축가스를 공급받아 냉매와의 열교환으로 예냉(precooling)시키고, 열교환기(300)는 예냉기를 거쳐 냉각된 압축가스를 공급받아 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 추가로 냉각시킨다. In particular, in the present embodiments, the precooler 200 is provided at the front end of the heat exchanger 300 in the reliquefaction line RL, and the precooler 200 compresses the compressed gas branched into the reliquefaction line after compression in the compressor. It is supplied and pre-cooled by heat exchange with the refrigerant, and the heat exchanger 300 receives the compressed gas cooled through the pre-cooler and further cools it through heat exchange with the uncompressed BOG to be supplied to the compressor.

제1 및 제2 실시예의 시스템은 예냉기(200)에 공급되는 냉매에 차이가 있는데, 예냉기의 냉매 공급을 위해서 냉매가 순환하는 별도의 냉매 사이클을 구성할 수도 있고(도 2의 제1 실시예), 저장탱크로부터 발생하는 증발가스 또는 액화가스를 공급받아 냉매로 이용하도록 구성할 수도 있다(도 3의 제2 실시예).There is a difference in the refrigerant supplied to the precooler 200 in the systems of the first and second embodiments, and a separate refrigerant cycle in which the refrigerant circulates may be configured to supply the refrigerant to the precooler (see the first embodiment of FIG. 2 ). For example, it may be configured to receive boil-off gas or liquefied gas generated from the storage tank and use it as a refrigerant (the second embodiment of FIG. 3 ).

우선, 도 2에 도시된 제1 실시예에서는, 예냉기로의 냉매 공급을 위해 냉매가 순환하는 폐 루프(closed loop)의 냉매순환라인(CLa)이 마련된다. 냉매순환라인(CLa)에는 열교환기에서 열교환 후 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉매순환라인의 냉매를 냉각시키는 냉매 열교환기(400)가 마련되는 것이 특징이다. First, in the first embodiment shown in FIG. 2 , a refrigerant circulation line CLa of a closed loop through which the refrigerant circulates is provided to supply the refrigerant to the precooler. The refrigerant circulation line (CLa) is characterized in that the refrigerant heat exchanger 400 for cooling the refrigerant in the refrigerant circulation line by heat exchange with uncompressed BOG to be supplied to the compressor after heat exchange in the heat exchanger is provided.

냉매순환라인(CLa)에는, 예냉기(200)에서 배출되는 냉매를 압축하는 냉매 압축기(410)와, 냉매 압축기에서 압축된 냉매를 냉각시키는 냉매 응축기(420)가 마련된다. A refrigerant compressor 410 for compressing the refrigerant discharged from the precooler 200 and a refrigerant condenser 420 for cooling the refrigerant compressed in the refrigerant compressor are provided in the refrigerant circulation line CLa.

냉매 압축기(410) 및 냉매 응축기(420)를 거쳐 압축 및 냉각된 냉매가 냉매 열교환기(400)로 도입되어 추가 냉각된 후 예냉기(200)로 도입되고, 예냉기에서 압축가스와 열교환되고 다시 냉매 압축기로 도입됨으로써 폐 루프의 냉매 사이클을 이룬다. The refrigerant compressed and cooled through the refrigerant compressor 410 and the refrigerant condenser 420 is introduced into the refrigerant heat exchanger 400, is further cooled, and then introduced into the precooler 200, heat exchanged with the compressed gas in the precooler, and again By being introduced into the refrigerant compressor, it forms a closed loop refrigerant cycle.

미압축 증발가스 냉열로 냉매를 추가 냉각하는 냉매 열교환기가 구성되는 시스템을 모델링해 본 결과, 냉매 열교환기를 구성하지 않고 압축 및 응축시킬 때에 비해, 냉매 사이클 내 냉매 압축기의 일량이 36% 정도 감소되는 것으로 확인되었다. As a result of modeling a system consisting of a refrigerant heat exchanger that additionally cools the refrigerant with the cooling heat of uncompressed BOG, it is found that the work of the refrigerant compressor in the refrigerant cycle is reduced by 36% compared to the case of compressing and condensing without configuring the refrigerant heat exchanger. Confirmed.

따라서 본 실시예에서와 같이 냉매 열교환기를 구성하여 냉매 사이클을 순환하는 냉매를, 열교환기를 거친 후 압축기로 도입될 미압축 증발가스의 냉열로 냉각시킴으로써 냉매 사이클 내 냉매 압축을 위해 필요한 일량을 줄여, 냉매 사이클에 구성되는 압축 장비 및 배관 등의 규격, 크기를 줄이고 비용을 절감할 수 있다. Therefore, as in this embodiment, by configuring the refrigerant heat exchanger to cool the refrigerant circulating in the refrigerant cycle with the cooling heat of uncompressed BOG to be introduced into the compressor after passing through the heat exchanger, the amount of work required for refrigerant compression in the refrigerant cycle is reduced, the refrigerant It is possible to reduce the size and size of compression equipment and piping included in the cycle and reduce costs.

냉매순환라인의 냉매로는 바람직하게는 끓는점 -30℃ 이하인 냉매가 사용될 수 있고, 예를 들어 SMR(Single Mixed Refrigerant) 또는 C3MR(Propane-precooled Mixed Refrigerant)와 같은 혼합냉매, 질소가 사용될 수 있다. As the refrigerant of the refrigerant circulation line, a refrigerant having a boiling point of -30 ° C or less may be used, for example, a mixed refrigerant such as SMR (Single Mixed Refrigerant) or C3MR (Propane-precooled Mixed Refrigerant), nitrogen may be used.

재액화될 가스는 예냉기(200)에서 예냉된 후 열교환기(300)로 도입되어 미압축 증발가스에 의해 다시 냉각된다. 이와 같이 예냉기에서 선냉각한 후 주 열교환기에서 2차로 냉각되므로, 재액화될 증발가스를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있어 재액화 성능을 높일 수 있다. The gas to be reliquefied is pre-cooled in the pre-cooler 200 and then introduced into the heat exchanger 300 to be cooled again by the uncompressed BOG. As such, since pre-cooling in the precooler is followed by secondary cooling in the main heat exchanger, the BOG to be reliquefied can be cooled more effectively, thereby improving the reliquefaction performance.

한편, 열교환기(300)는 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 300 may be provided as a Printed Circuit Heat Exchanger (PCHE) or a Direct Contact Type Heat Exchanger (DCHE). BOG to be introduced into the heat exchanger may be introduced into the heat exchanger after passing through an oil filter (not shown) to remove lubricating oil mixed in the compression process.

본 제1 및 제2 실시예들에서는, 열교환기(300)의 후단에서 재액화 라인(RL)으로부터 분기되는 분기라인(BL)을 마련하여, 압축 후 열교환기를 거쳐 냉각된 압축가스를 감압하여 다시 열교환기(300)로 보내어 열교환기에서 냉열을 회수한 후 발전엔진(GE)으로 공급한다.In the first and second embodiments, a branch line (BL) branching from the reliquefaction line (RL) is provided at the rear end of the heat exchanger 300, and after compression, the cooled compressed gas is reduced through the heat exchanger. It is sent to the heat exchanger 300 to recover cooling heat from the heat exchanger, and then supplies it to the power generation engine (GE).

그리하여, 본 실시예들의 시스템에서의 열교환기(300)에서는 압축 후 예냉된 재액화 라인(RL)의 압축가스, 발전엔진으로 공급하기 위해 분기 후 감압된 분기라인(BL)의 증발가스, 압축기로 공급될 증발가스 공급라인(GL)의 미압축 증발가스, 세 가지 흐름이 열교환된다. Thus, in the heat exchanger 300 in the system of the present embodiments, the compressed gas of the reliquefaction line (RL) pre-cooled after compression, the boil-off gas of the branch line (BL) decompressed after branching to supply to the power generation engine, the compressor Three streams of uncompressed boil-off gas of the boil-off gas supply line (GL) to be supplied are heat-exchanged.

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 an ME-GI engine, and the power generation engine supplied with a lower pressure fuel is a DFGE (Dual Fuel Generator Engine), TFGE (Triple Fuel Generator Engine), or a medium pressure engine supplied with fuel at a lower pressure than that of a ME-GI engine. can be configured as

열교환기(300)의 후단에는, 예냉기 및 열교환기를 거쳐 냉각된 증발가스를 감압하는 팽창수단이 마련된다. At the rear end of the heat exchanger 300 , an expansion means for decompressing the boil-off gas cooled through the precooler and the heat exchanger is provided.

팽창수단은 예를 들어, 압축된 증발가스를 감압하는 팽창기(expander) 또는 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브로 마련될 수 있는데, 감압을 통해 증발가스는 등엔트로피 팽창 또는 단열팽창되며 냉각된다. The expansion means may be provided, for example, as an expansion valve such as an expander or a Joule-Thomson valve for decompressing the compressed BOG, and the BOG is cooled by isentropic expansion or adiabatic expansion through decompression.

특히 본 실시예들에서는 팽창수단을 재액화 라인(RL)에 마련되는 제1 감압밸브(500)와 분기라인(BL)에 마련되는 제2 감압밸브(550), 두 가지로 구성하여, 제1 감압밸브(500)에서 감압되며 냉각된 증발가스는 재액화 라인을 따라 재액화시켜 저장탱크로 저장하고, 제2 감압밸브(550)에서 감압되며 냉각된 증발가스는 분기라인은 따라 다시 열교환기에서 냉열을 회수한 후 주엔진보다 저압 연료를 공급받는 발전엔진의 연료로 공급한다. In particular, in the present embodiments, the expansion means consists of two types, a first pressure reducing valve 500 provided in the reliquefaction line RL and a second pressure reducing valve 550 provided in the branch line BL, and the first BOG that has been decompressed in the pressure reducing valve 500 and cooled is reliquefied along the reliquefaction line and stored in a storage tank, and the BOG is decompressed in the second pressure reducing valve 550 and cooled down in the heat exchanger along the branch line again. After recovering the cooling heat, it is supplied as fuel for the power generation engine that is supplied with fuel at a lower pressure than the main engine.

예를 들어 감압으로 냉각되어 재액화될 가스는 제1 감압밸브(500)를 거쳐 약 4 barA로, 감압하여 냉각 후 열교환기를 거쳐 발전엔진의 연료로 공급될 가스는 열교환 시의 압력 감소를 고려하여 제2 감압밸브(550)를 거쳐 약 6.5barA 내외로 감압할 수 있다.For example, the gas to be cooled and reliquefied under reduced pressure is reduced to about 4 barA through the first pressure reducing valve 500, and the gas to be supplied as fuel of the power generation engine through the heat exchanger after cooling is reduced in consideration of the pressure reduction during heat exchange. The pressure can be reduced to about 6.5 barA through the second pressure reducing valve 550 .

분기라인(BL)에는 발전엔진으로 공급될 연료를 가열하는 히터(700)가 추가로 마련되어, 열교환기를 거쳐 가열된 증발가스를 발전엔진의 연료공급 조건에 맞추어 추가로 가열하여 발전엔진으로 공급할 수 있다. A heater 700 for heating fuel to be supplied to the power generation engine is additionally provided in the branch line BL, and the boil-off gas heated through the heat exchanger is additionally heated in accordance with the fuel supply conditions of the power generation engine and supplied to the power generation engine. .

분기라인을 거쳐 발전엔진으로 공급되는 증발가스의 양은 발전엔진의 부하(Load), 압축기의 Configuration 등에 따라 달라질 수 있다. The amount of BOG supplied to the power generation engine through the branch line may vary depending on the load of the power generation engine and the configuration of the compressor.

이와 같이, 본 실시예들에서는 열교환기를 거쳐 발전엔진으로 연결되는 분기라인을 통해 발전엔진으로 공급될 증발가스의 냉열도 재액화에 이용할 수 있어, 재액화될 가스를 보다 효과적으로 냉각하여 재액화 성능을 높일 수 있다. 또한, 발전엔진에 공급될 증발가스는 열교환기를 통해 가열됨으로써 시스템의 열에너지를 효과적으로 활용할 수 있다. As such, in the present embodiments, the cooling heat of the boil-off gas to be supplied to the power generation engine through the branch line connected to the power generation engine through the heat exchanger can also be used for reliquefaction, so that the reliquefaction performance is improved by cooling the gas to be reliquefied more effectively. can be raised In addition, the boil-off gas to be supplied to the power generation engine is heated through the heat exchanger, so that the thermal energy of the system can be effectively utilized.

한편, 재액화 라인(RL)에서 예냉기(300) 및 열교환기(200)를 거쳐 냉각되고, 제1 감압밸브(500)를 거쳐 감압으로 추가 냉각된 증발가스는 기액분리기(600)를 거쳐 기액분리된다.On the other hand, BOG cooled by the precooler 300 and the heat exchanger 200 in the reliquefaction line RL, and further cooled by reduced pressure through the first pressure reducing valve 500, is passed through the gas-liquid separator 600 to the gas-liquid are separated

기액분리기(600)에서 분리된 액체, 즉 액화가스는 재액화 라인(RL)을 따라 저장탱크로 재저장된다. The liquid separated in the gas-liquid separator 600, that is, the liquefied gas is re-stored in the storage tank along the re-liquefaction line RL.

기액분리기에서 열교환기 전단의 증발가스 공급라인(GL)으로 플래시가스 라인(FL)이 연결되어, 기액분리기에서 분리된 기체, 즉 플래시 가스는 저장탱크로부터 열교환기로 도입될 미압축 증발가스 흐름에 합류되어 냉매로 열교환기에 공급될 수 있다. The flash gas line (FL) is connected from the gas-liquid separator to the BOG supply line (GL) at the front of the heat exchanger, and the gas separated in the gas-liquid separator, that is, the flash gas, joins the flow of uncompressed BOG to be introduced from the storage tank to the heat exchanger. and can be supplied to the heat exchanger as a refrigerant.

도 3에 도시된 제2 실시예의 시스템은 예냉기(200)에서 저장탱크의 액화가스를 냉매로 이용하도록 구성한 것으로, 이를 위해 저장탱크(T)로부터 예냉기(200)로 연결되는 냉매공급라인(CLb)을 마련한다. The system of the second embodiment shown in FIG. 3 is configured to use the liquefied gas of the storage tank as a refrigerant in the precooler 200, and for this purpose, a refrigerant supply line connected from the storage tank T to the precooler 200 ( CLb) is prepared.

냉매공급라인(CLb)을 따라 저장탱크로부터 액화가스가 예냉기에 냉매로 공급될 수 있다.The liquefied gas may be supplied as a refrigerant to the precooler from the storage tank along the refrigerant supply line CLb.

냉매공급라인(CLb)은 저장탱크(T)로부터, 냉매 열교환기(400) 및 예냉기(200)를 거쳐 분기라인(BL)의 열교환기(200) 후단으로 연결된다. 냉매 열교환기(400)에서 열교환기로부터 배출된 미압축 증발가스와 열교환된 후, 예냉기(200)에서 압축가스와 열교환된 액화가스는 분기라인으로 합류되어 발전엔진(GE)의 연료로 공급될 수 있다. The refrigerant supply line CLb is connected from the storage tank T to the rear end of the heat exchanger 200 of the branch line BL through the refrigerant heat exchanger 400 and the precooler 200 . After heat exchange with the uncompressed boil-off gas discharged from the heat exchanger in the refrigerant heat exchanger 400, the liquefied gas heat-exchanged with the compressed gas in the precooler 200 joins the branch line to be supplied as fuel of the power generation engine (GE). can

재액화될 가스는 발전엔진으로 공급될 액화가스의 냉열로 예냉기에서 예냉된 후 열교환기에서 다시 냉각되므로, 보다 효과적으로 냉각되어 재액화율을 높일 수 있다. 또한, 발전엔진에 공급될 연료는 예냉기에서 고온의 압축가스로부터 열에너지를 흡수하여 기화될 수 있어, 시스템의 열에너지를 효과적으로 활용하여 에너지 효율을 높일 수 있다. Since the gas to be reliquefied is precooled in the precooler with the cooling heat of the liquefied gas to be supplied to the power generation engine and then cooled again in the heat exchanger, it can be cooled more effectively to increase the reliquefaction rate. In addition, the fuel to be supplied to the power generation engine can be vaporized by absorbing thermal energy from the high-temperature compressed gas in the precooler, so that energy efficiency can be improved by effectively utilizing the thermal energy of the system.

전술한 제1 실시예와 마찬가지로 예냉기(200) 및 열교환기(300)를 거쳐 냉각된 압축가스는, 재액화 라인(RL)을 따라 제1 감압밸브(500) 및 기액분리기(600)를 거친다. As in the first embodiment, the compressed gas cooled through the precooler 200 and the heat exchanger 300 passes through the first pressure reducing valve 500 and the gas-liquid separator 600 along the reliquefaction line RL. .

감압으로 추가 냉각 후 기액분리기에서 기체 상태인 플래시 가스와 액화가스로 분리되고, 분리된 플래시 가스는 플래시가스라인(FL)을 통해 저장탱크로부터 열교환기로 도입될 미압축 증발가스 흐름에 합류되어 열교환기에 냉매로 공급되고, 액화가스는 저장탱크로 공급된다. After additional cooling under reduced pressure, the gas-liquid gas is separated into flash gas and liquefied gas in the gas-liquid separator, and the separated flash gas joins the flow of uncompressed BOG to be introduced from the storage tank to the heat exchanger through the flash gas line (FL) and enters the heat exchanger. The refrigerant is supplied, and the liquefied gas is supplied to the storage tank.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예들에서는, 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기로 선내 주엔진의 연료공급압력으로 압축하고, 압축기에서 압축된 증발가스 중 주엔진의 연료로 공급되지 않은 증발가스를, 예냉기에서 냉매와 열교환시켜 예냉하고, 압축기로 도입될 미압축 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각하고, 감압으로 추가 냉각하여 기액분리 후 저장탱크로 재저장한다. 특히, 열교환기에서 열교환 후 압축기로 공급될 미압축 증발가스를 예냉기로 공급될 냉매와 열교환시키고, 열교환기의 후단에서 냉각된 증발가스 일부를 분기하여 감압하고 열교환기를 거쳐 발전엔진으로 공급하도록 하여, 열교환기에서는 압축기에서 압축되고 예냉된 증발가스가, 압축기로 도입될 미압축 증발가스 및 발전엔진으로 공급되기 위해 감압된 증발가스와 열교환으로 냉각되도록 구성하였다. As described above, in the present embodiments, BOG generated from a storage tank in which liquefied gas is stored is compressed by a compressor to the fuel supply pressure of the onboard main engine, and the BOG compressed in the compressor is not supplied as fuel of the main engine. The uncompressed BOG is pre-cooled by heat exchange with the refrigerant in the precooler, cooled by heat exchange with the uncompressed BOG to be introduced into the compressor in the heat exchanger, and further cooled under reduced pressure to separate gas-liquid and then stored again in the storage tank. In particular, after heat exchange in the heat exchanger, the uncompressed BOG to be supplied to the compressor is heat-exchanged with the refrigerant to be supplied to the precooler, and a part of the BOG cooled at the rear end of the heat exchanger is branched to reduce pressure, and to be supplied to the power generation engine through the heat exchanger, In the heat exchanger, the BOG compressed and pre-cooled in the compressor is cooled by heat exchange with the BOG compressed to be supplied to the uncompressed BOG to be introduced into the compressor and the power generation engine.

재액화될 가스를 예냉기 및 열교환기를 순차로 거쳐 냉각시킴으로써 효과적으로 냉각하여 재액화 성능을 높일 수 있고, 에너지 손실을 막아 GCU에서 태워 없애는 가스의 양을 줄어거나 없애 이산화탄소 배출을 감소시킬 수 있다. By cooling the gas to be reliquefied sequentially through the precooler and heat exchanger, the reliquefaction performance can be effectively cooled, and the amount of gas burned in the GCU can be reduced or eliminated by preventing energy loss, thereby reducing carbon dioxide emissions.

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. The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent to those of ordinary skill in the art that the present invention can be implemented with various modifications or variations without departing from the technical gist of the present invention. did it

T : 저장탱크
ME: 주엔진
GE: 발전엔진
GL: 증발가스 공급라인
RL: 재액화 라인
CLa: 냉매순환라인
CLb: 냉매공급라인
FL: 플래시 가스 라인
SL: 연료공급라인
100: 압축기
200: 예냉기
300: 열교환기
400: 냉매 열교환기
410: 냉매 압축기
420: 냉매 응축기
500: 제1 감압밸브
550: 제2 감압밸브
600: 기액분리기
700: 히터
T : storage tank
ME: main engine
GE: power generation engine
GL: BOG supply line
RL: reliquefaction line
CLa: Refrigerant circulation line
CLb: Refrigerant supply line
FL: flash gas line
SL: fuel supply line
100: compressor
200: precooler
300: heat exchanger
400: refrigerant heat exchanger
410: refrigerant compressor
420: refrigerant condenser
500: first pressure reducing valve
550: second pressure reducing valve
600: gas-liquid separator
700: heater

Claims (12)

주엔진과 상기 주엔진보다 저압연료를 공급받는 발전엔진이 마련된 선박에서,
상기 선박에 마련되며 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 상기 주엔진의 연료공급압력으로 압축하는 압축기;
상기 압축기로부터 압축된 압축가스의 전부 또는 일부를 공급받아 냉매와의 열교환으로 냉각시키는 예냉기;
상기 예냉기에서 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 상기 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환시키는 열교환기;
상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스를 공급받아 감압하는 팽창수단; 및
상기 열교환기로부터 상기 압축가스와 열교환된 상기 미압축 증발가스를 공급받아, 상기 예냉기로 공급될 상기 냉매와 열교환시키는 냉매 열교환기;를 포함하며,
상기 팽창수단에서 감압된 상기 압축가스 중 일부는 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
In a ship provided with a main engine and a power generation engine supplied with fuel at a lower pressure than the main engine,
a compressor provided in the ship and receiving boil-off gas generated from a storage tank in which liquefied gas is stored and compressing it to the fuel supply pressure of the main engine;
a precooler for receiving all or part of the compressed gas from the compressor and cooling it through heat exchange with a refrigerant;
a heat exchanger for receiving the compressed gas cooled by the precooler and exchanging heat with the uncompressed BOG to be supplied to the compressor;
an expansion means for receiving the compressed gas cooled from the heat exchanger and reducing the pressure; and
and a refrigerant heat exchanger that receives the uncompressed boil-off gas heat-exchanged with the compressed gas from the heat exchanger and heat-exchanges with the refrigerant to be supplied to the precooler; and
A portion of the compressed gas decompressed by the expansion means may be supplied to the power generation engine through the heat exchanger.
제 1항에 있어서, 상기 팽창수단은
상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스 중 일부를 공급받아 감압하는 제1 감압밸브; 및
상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스 중 다른 일부를 공급받아 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 감압하는 제2 감압밸브;를 포함하고,
상기 제2 감압밸브에서 감압된 상기 압축가스가 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
According to claim 1, wherein the expansion means
a first pressure reducing valve receiving a portion of the compressed gas cooled from the heat exchanger and reducing the pressure; and
a second pressure reducing valve for receiving another part of the compressed gas cooled from the heat exchanger and reducing the pressure to the fuel supply pressure of the power generation engine;
The BOG treatment system of a ship, characterized in that the compressed gas pressure-reduced by the second pressure reducing valve is supplied to the power generation engine through the heat exchanger.
제 2항에 있어서,
상기 제1 감압밸브에서 감압된 증발가스를 공급받아 기액분리하는 기액분리기;를 더 포함하고,
상기 기액분리기에서 분리된 기체는 상기 저장탱크로부터 상기 열교환기로 도입될 상기 미압축 증발가스 흐름에 합류되고, 상기 기액분리기에서 분리된 액체는 상기 저장탱크로 공급되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
3. The method of claim 2,
Further comprising; a gas-liquid separator for receiving the boil-off gas pressure-reduced from the first pressure reducing valve and separating the gas-liquid;
The gas separated in the gas-liquid separator joins the flow of the uncompressed BOG to be introduced from the storage tank to the heat exchanger, and the liquid separated in the gas-liquid separator is supplied to the storage tank. system.
제 3항에 있어서,
상기 예냉기에서 배출되는 상기 냉매를 압축하는 냉매 압축기; 및
상기 냉매 압축기에서 압축된 상기 냉매를 냉각시키는 냉매 응축기;를 더 포함하고,
상기 냉매 압축기 및 냉매 응축기를 거쳐 압축 및 냉각된 상기 냉매가 상기 냉매 열교환기로 도입되어 추가 냉각된 후 상기 예냉기로 도입되며, 상기 냉매는 폐 루프의 냉매순환라인을 순환하는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
4. The method of claim 3,
a refrigerant compressor for compressing the refrigerant discharged from the precooler; and
Further comprising; a refrigerant condenser for cooling the refrigerant compressed in the refrigerant compressor;
The refrigerant compressed and cooled through the refrigerant compressor and refrigerant condenser is introduced into the refrigerant heat exchanger, cooled further, and then introduced into the precooler, and the refrigerant circulates in a closed loop refrigerant circulation line. gas processing system.
제 4항에 있어서,
상기 제2 감압밸브 및 열교환기를 거쳐 감압 및 열교환된 증발가스를 발전엔진의 연료공급 조건에 맞추어 가열하는 히터;를 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
5. The method of claim 4,
and a heater for heating the boil-off gas that has been depressurized and heat-exchanged through the second pressure reducing valve and the heat exchanger according to the fuel supply conditions of the power generation engine.
제 3항에 있어서,
상기 예냉기에는 상기 저장탱크로부터 액화가스가, 상기 냉매 열교환기를 거쳐 냉매로 공급되고,
상기 냉매 열교환기에서 냉매로 사용된 상기 액화가스는 상기 발전엔진으로 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
4. The method of claim 3,
In the precooler, liquefied gas from the storage tank is supplied as a refrigerant through the refrigerant heat exchanger,
The liquefied gas used as a refrigerant in the refrigerant heat exchanger may be supplied to the power generation engine.
주엔진과 상기 주엔진보다 저압연료를 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 냉각하고 재액화시키는 재액화 라인;
상기 재액화 라인에 마련되며 상기 압축기에서 압축된 압축가스를 공급받아 열교환으로 냉각시키는 열교환기;
상기 재액화 라인에서 상기 열교환기의 전단에 마련되어 상기 열교환기로 도입될 상기 압축가스를 예냉하는 예냉기;
상기 열교환기로부터 상기 압축가스와 열교환된 상기 미압축 증발가스를 공급받아, 상기 예냉기로 공급될 냉매와 열교환시키는 냉매 열교환기; 및
상기 열교환기의 후단에서 상기 재액화 라인으로부터 분기되어 상기 압축가스를 감압하여 상기 열교환기를 거쳐 상기 발전엔진으로 공급하는 분기라인;을 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
In a ship provided with a main engine and a power generation engine supplied with fuel at a lower pressure than the main engine,
a boil-off gas supply line connected to the main engine from a storage tank for storing liquefied gas provided in the ship;
a compressor provided in the boil-off gas supply line to receive the boil-off gas generated from the liquefied gas and compress it to the fuel supply pressure of the main engine;
Reliquefaction for cooling and re-liquefying the BOG branched from the BOG supply line downstream of the compressor and connected to the storage tank, and cooling and reliquefying BOG which is not supplied as fuel of the main engine through heat exchange with uncompressed BOG to be supplied to the compressor. line;
a heat exchanger provided in the reliquefaction line to receive the compressed gas compressed from the compressor and cool it through heat exchange;
a precooler provided at a front end of the heat exchanger in the reliquefaction line to precool the compressed gas to be introduced into the heat exchanger;
a refrigerant heat exchanger receiving the uncompressed boil-off gas heat-exchanged with the compressed gas from the heat exchanger and exchanging heat with the refrigerant to be supplied to the precooler; and
BOG treatment system of a vessel including a; branch line branching from the reliquefaction line at the rear end of the heat exchanger to depressurize the compressed gas and supplying it to the power generation engine through the heat exchanger.
제 7항에 있어서,
상기 예냉기에서 상기 압축가스를 냉각시키는 냉매가 순환하는 냉매순환라인;
상기 냉매순환라인에 마련되며 상기 예냉기에서 배출되는 상기 냉매를 압축하는 냉매 압축기; 및
상기 냉매순환라인에 마련되며 상기 냉매 압축기에서 압축된 상기 냉매를 냉각시키는 냉매 응축기;를 더 포함하고,
상기 냉매 압축기 및 냉매 응축기를 거쳐 압축 및 냉각된 상기 냉매가 상기 냉매 열교환기로 도입되어 추가 냉각된 후 상기 예냉기로 도입되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
8. The method of claim 7,
a refrigerant circulation line through which a refrigerant for cooling the compressed gas in the precooler circulates;
a refrigerant compressor provided in the refrigerant circulation line to compress the refrigerant discharged from the precooler; and
Further comprising; a refrigerant condenser provided in the refrigerant circulation line to cool the refrigerant compressed in the refrigerant compressor;
The refrigerant compressed and cooled through the refrigerant compressor and refrigerant condenser is introduced into the refrigerant heat exchanger, cooled further, and then introduced into the precooler.
제 7항에 있어서,
상기 재액화 라인에 마련되며 상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스 중 일부를 공급받아 감압하는 제1 감압밸브;
상기 분기라인에 마련되며 상기 열교환기로부터 냉각된 상기 압축가스 중 다른 일부를 공급받아 상기 발전엔진의 연료공급압력으로 감압하는 제2 감압밸브; 및
상기 제1 감압밸브에서 감압된 증발가스를 공급받아 기액분리하는 기액분리기;를 더 포함하며,
상기 기액분리기에서 분리된 액체는 상기 저장탱크로 재저장되고, 기체는 상기 열교환기로 도입될 상기 증발가스 공급라인의 미압축 증발가스 흐름에 합류되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
8. The method of claim 7,
a first pressure reducing valve provided in the reliquefaction line and receiving a portion of the compressed gas cooled from the heat exchanger to reduce pressure;
a second pressure reducing valve provided in the branch line and receiving another part of the compressed gas cooled from the heat exchanger to reduce the pressure to the fuel supply pressure of the power generation engine; and
It further includes; a gas-liquid separator for receiving the boil-off gas pressure-reduced from the first pressure reducing valve and separating the gas-liquid;
The liquid separated in the gas-liquid separator is re-stored in the storage tank, and the gas is joined to the uncompressed BOG flow of the BOG supply line to be introduced into the heat exchanger.
선박에서 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축기로 선내 주엔진의 연료공급압력으로 압축하고,
상기 압축기에서 압축된 증발가스 중 상기 주엔진의 연료로 공급되지 않은 증발가스를, 예냉기에서 냉매와 열교환시켜 예냉하고, 상기 압축기로 도입될 미압축 증발가스와 열교환기에서 열교환시켜 냉각하고, 감압으로 추가 냉각하여 재액화하고 상기 저장탱크로 재저장하되,
상기 열교환기의 후단에서 냉각된 상기 증발가스 일부를 분기하여 감압하고 상기 열교환기를 거쳐 상기 주엔진보다 저압인 연료를 공급받는 발전엔진으로 공급하여,
상기 열교환기에서는 상기 압축기에서 압축되고 예냉된 증발가스가, 상기 압축기로 도입될 미압축 증발가스 및 상기 발전엔진으로 공급되기 위해 감압된 증발가스와 열교환으로 냉각되고,
상기 예냉기로 공급되는 상기 냉매는, 상기 열교환기에서 열교환 후 상기 압축기로 공급될 상기 미압축 증발가스와 상기 열교환기 하류에서 열교환으로 냉각되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법.
The boil-off gas generated from the storage tank where the liquefied gas is stored in the ship is compressed by the compressor to the fuel supply pressure of the ship's main engine,
Among the BOG compressed in the compressor, BOG not supplied as fuel of the main engine is pre-cooled by heat exchange with a refrigerant in a precooler, and cooled by heat exchange with uncompressed BOG to be introduced into the compressor in a heat exchanger, and reduced pressure. It is further cooled to re-liquefy and stored again in the storage tank,
A portion of the boil-off gas cooled at the rear end of the heat exchanger is branched and decompressed and supplied to a power generation engine receiving fuel at a lower pressure than that of the main engine through the heat exchanger,
In the heat exchanger, the BOG compressed and pre-cooled in the compressor is cooled by heat exchange with the BOG compressed to be supplied to the compressor and the BOG decompressed to be supplied to the power generation engine,
The refrigerant supplied to the precooler is cooled by heat exchange in the downstream of the heat exchanger with the uncompressed BOG to be supplied to the compressor after heat exchange in the heat exchanger.
제 10항에 있어서,
상기 냉매는 예냉기를 통과한 후 압축, 냉각 및 응축되고, 응축된 냉매가 상기 미압축 증발가스와 열교환으로 추가 냉각된 후 상기 예냉기로 도입되어,
상기 냉매는 냉매순환라인을 따라 순환하는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법.
11. The method of claim 10,
The refrigerant is compressed, cooled, and condensed after passing through the precooler, and the condensed refrigerant is further cooled by heat exchange with the uncompressed BOG and then introduced into the precooler,
The refrigerant is a boil-off gas treatment method of a ship, characterized in that circulating along the refrigerant circulation line.
제 11항에 있어서,
상기 압축기에서 압축 후 상기 예냉기 및 열교환기를 거쳐 냉각된 상기 증발가스는 감압으로 추가 냉각된 후 기액분리되어, 액체는 상기 저장탱크로 공급되어 재저장되고, 분리된 플래시 가스는 상기 저장탱크로부터 상기 열교환기로 도입될 상기 미압축 증발가스 흐름에 합류되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법.
12. The method of claim 11,
After compression in the compressor, the boil-off gas cooled through the precooler and heat exchanger is further cooled under reduced pressure and then gas-liquid separated, the liquid is supplied to the storage tank and stored again, and the separated flash gas is removed from the storage tank. BOG treatment method of a ship, characterized in that it joins the flow of the uncompressed BOG to be introduced into the heat exchanger.
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