KR102289314B1 - 선박의 가스 연료 회수 시스템 및 방법 - Google Patents

선박의 가스 연료 회수 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진의 연료로서 공급되지 않고 회수된 압축 증발가스를 액화가스 저장탱크로 회수할 수 있도록 하는 선박의 가스 연료 회수 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 선박의 가스 연료 회수 시스템은, 다수개의 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 코퍼댐; 상기 코퍼댐을 가열하기 위하여 열전달 매체를 가열하여 공급하는 히터; 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압엔진에서 요구하는 압력으로 압축하며 급유 윤활 방식의 실린더를 포함하는 압축기; 및 상기 압축기에서 압축된 고압 증발가스 중에서, 상기 고압엔진으로 공급하고 남은 나머지 고압 증발가스를, 상기 액화가스 저장탱크의 운전 압력 또는 그보다 일정 수준 이상의 압력으로 감압시키는 압력 조절 밸브;를 포함하고, 상기 히터에 의해 가열된 열전달 매체를, 상기 압력 조절 밸브에 의해 감압된 저온의 증발가스에 분사하여, 상기 저온의 증발가스에 섞여 있는 오일을 상변화시켜 분리하는 인젝터; 및 상기 인젝터에서 오일이 분리제거된 증발가스가 상기 액화가스 저장탱크로 회수되도록 상기 인젝터와 액화가스 저장탱크를 연결하는 가스 회수라인;을 포함한다.

Description

선박의 가스 연료 회수 시스템 및 방법 {Fuel Gas Recovery System and Method for Vessel}
본 발명은 엔진의 연료로 공급되지 않고 회수된 압축 증발가스를 액화가스 저장탱크로 회수할 수 있도록 하는 선박의 가스 연료 회수 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 연료의 연소에 의해 동력을 발생시키는 엔진에 의해 추진력을 가지게 된다. 선박의 연료로 사용되는 경유, 중유, MDO(Marine Diesel Oil), MFO(Marine Fuel Oil) 등의 연료유는 연소 과정에서 질소산화물 등 환경오염 물질이 다량으로 발생한다. 따라서, 환경 규제를 충족할 수 있는 친환경 선박(Green-ship)으로 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)를 연료로 사용하는 선박이 개발되어 각국의 선급으로부터 공식인증(Approval In Principle)을 승인받아 환경 규제로 인한 청정에너지로의 전환 요구를 충족시키고 있다.
LNG를 연료로 사용하는 LNG 연료 선박(LFS; LNG Fueled Ship)은, 적용되는 가스 추진 엔진이, 동급 출력의 디젤 엔진에 비하여 이산화탄소, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 등의 발생을 감소시키고, 기존의 경유 등 선박 연료유에 비해 단위 열량당 가격이 상당히 저렴하여 경제성도 만족시키고 있다.
일례로, LNG를 싣고 바다를 운항하여 수요처에 LNG를 하역하기 위한 LNG 운반선에 LNG를 연료로 사용할 수 있는 선박용 엔진을 적용할 수 있다. LNG 운반선은, 극저온의 LNG를 견딜 수 있는 LNG 저장탱크를 포함하고 있다. 통상 이러한 LNG 운반선은 LNG 저장탱크 내의 LNG를 액화된 상태로 그대로 육상 터미널에 하역하며, 하역된 LNG는 육상 터미널에 설치된 LNG 재기화 설비에 의해 재기화된 후, 소비처로 각각 공급될 수 있다.
LNG(또는 천연가스)를 연료로 사용할 수 있는 선박용 엔진으로는, DF 엔진(DFDE(Dual Fuel Diesel Electric), DFDG(Dual Fuel Diesel Generator)), X-DF(eXtra long stroke Dual Fuel) 엔진, ME-GI 엔진(MAN Electronic Gas-Injection Engine) 등의 이중 연료 엔진이 있다.
DF 엔진은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 6.5 bar 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 기준으로 작동한다. X-DF 엔진은, 2행정으로 구성되고, 16 bar 정도의 천연가스를 연료로 사용하며, 오토 사이클을 기준으로 작동한다. ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300 bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 기준으로 작동한다.
이와 같이, 저장탱크에 저장된 LNG를 엔진에서 요구하는 사양에 맞추어 공급하기 위해서는 LNG 및 각 엔진의 특성을 고려한 각종 장비들과 연료 공급 시스템이 구성되어야 할 필요가 있다.
도 2에는 LNG 연료 공급 시스템이 간략하게 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 엔진(E)은 LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG가 자연기화하여 생성된 증발가스(BOG;Boil-Off Gas)를 연료로 사용할 수 있고, 증발가스를 연료로 사용할 수 없을 때에는 LNG를 강제기화시킨 재기화 가스를 연료로 사용할 수 있다.
증발가스를 연료로 사용하는 경우를 설명하면, LNG 연료 공급 시스템은, 증발가스를 엔진(E)에서 요구하는 압력 또는 그 이상으로 압축하는 증발가스 압축기(300)를 포함한다.
엔진(E)이 중압 또는 고압분사 엔진인 경우, 엔진(E)에서 요구하는 가스 연료의 압력은 증발가스의 초임계 압력 이상이다. 예를 들어, 엔진(E)이 ME-GI 엔진인 경우에는, 증발가스를 약 150 bar 이상의 고압으로 압축하여야 하는데, 이때 증발가스 압축기(C)는 다수개의 압축부와 냉각부를 포함하여, 다단계에 걸쳐 유체를 고압으로 압축시키는 다단 압축기가 이용된다.
이와 같이 고압으로 유체를 압축시키는 압축 실린더는 압축 과정에서 고압의 가스가 외부로 유출되는 것을 막기 위하여 밀봉유(seal oil) 등 오일을 주입하게 된다. 그런데 성분에 따라 약간 다르지만 일반적으로는 오일 성분의 기화점은 증발가스보다 낮아 증발가스를 고압으로 압축시키는 과정에서 오일 성분이 기화될 수 있다. 또한, 기화된 오일 성분이 배관 내로 새어 들어가 압축된 증발가스에 섞이게 된다.
현재 기술로는 오일을 주입하지 않거나, 오일의 유출을 완벽하게 방지할 수 있으면서 가스를 고압으로 압축할 수 있는 압축기는 개발된 바 없다. 오일 성분이 혼입된 상태의 압축 증발가스가 엔진으로 공급되는 경우에는 문제되지 않는다. 그러나, 엔진의 트립이나 압축 증발가스량이 엔진(E)의 연료 요구량보다 많은 경우 등 압축 증발가스 중 일부 또는 전부가 엔진(E)으로 공급되지 않고 남게 되는 상황에서는, 오일 성분이 혼입된 압축 증발가스를 LNG 저장탱크(T)로는 회수할 수 없고 그대로 대기 중으로 방출시킬 수 밖에 없었다.
오일 성분이 혼입된 압축 증발가스가 LNG 저장탱크(T)로 회수되면, LNG 저장탱크(T)에 저장된 LNG를 오염시켜 품질 저하를 유발할 뿐 아니라, LNG 저장탱크(T)의 극저온 환경에서 오일이 응고되어 LNG 저장탱크(T)를 손상시키는 문제도 발생한다.
이와 같이 약 150 내지 300 bar의 고압으로 압축된 증발가스를 LNG 저장탱크(T)로 회수하기 위해서는, 과압 조절 밸브(OPV; Over Pressure Valve)를 이용하여 고압으로 압축된 증발가스를 LNG 저장탱크(T)의 운전 압력 또는 그보다 일정수준 높은 압력, 예를 들어 약 3 bar로 감압시켜야 한다.
과압 조절 밸브를 이용하여 고압 증발가스가 감압되면서 가스의 온도는 교축작용에 의해 약 -40℃의 극저온까지 내려가는데, 이 온도에서는 가스로부터 오일을 분리하는 콜레싱 필터(coalescing filter)나 탄소 흡착기(charcoal adsorber)의 적용이 불가하다. 또한, LNG 저장탱크 내 오일 유입 문제를 해결하기 위해서는 연료가스를 벤팅시키는 수밖에 없는데, 이마저도 긴급 상황이 아니고서는 불가하게 설계되어 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 액화가스 저장탱크가 설치되는 선박에 있어서, 선박의 기존 설비를 이용하여 압축 증발가스에 혼입되어 있는 오일 성분을 제거하고, 오일 성분이 제거된 증발가스를 액화가스 저장탱크로 회수할 수 있는 선박의 가스 연료 회수 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 액화가스를 저장하는 다수개의 액화가스 저장탱크; 상기 다수개의 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 코퍼댐; 상기 코퍼댐을 가열하기 위하여 열전달 매체를 가열하여 공급하는 히터; 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압엔진에서 요구하는 압력으로 압축하며 급유 윤활 방식의 실린더를 포함하는 압축기; 및 상기 압축기에서 압축된 고압 증발가스 중에서, 상기 고압엔진으로 공급하고 남은 나머지 고압 증발가스를, 상기 액화가스 저장탱크의 운전 압력 또는 그보다 일정 수준 이상의 압력으로 감압시키는 압력 조절 밸브;를 포함하고, 상기 압축기에 의해 압축된 증발가스에는 오일이 섞여 있고, 상기 압력 조절 밸브에 의해 감압된 증발가스는 온도도 낮아지며, 상기 히터에 의해 가열된 열전달 매체를, 상기 압력 조절 밸브에 의해 감압된 저온의 증발가스에 분사하여, 상기 저온의 증발가스에 섞여 있는 오일을 상변화시켜 분리하는 인젝터; 및 상기 인젝터에서 오일이 분리제거된 증발가스가 상기 액화가스 저장탱크로 회수되도록 상기 인젝터와 액화가스 저장탱크를 연결하는 가스 회수라인;을 포함하는, 선박의 가스 연료 회수 시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 압력 조절 밸브에 의해 감압된 증발가스에 섞여 있는 오일은 증기 상태이고, 상기 인젝터에서 열전달 매체에 의해 상변화된 오일은 미스트 상태, 액체 상태 또는 고체 상태일 수 있다.
바람직하게는, 상기 인젝터에서 상변화되면서 상기 인젝터 하부로 모인 오일과 열전달 매체의 혼합물을 공급받아, 상기 열전달 매체와 오일을 밀도차에 의해 분리하는 오일 분리기;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 열전달 매체는 글리콜 워터이고, 상기 오일 분리기 내에서 밀도차에 의해 오일보다 하부 층에 분리되어 모인 글리콜 워터가, 상기 히터로 재순환되도록 오일 분리기 하부에 연결되는 열전달 매체 회수라인;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 오일 분리기 내에 설치되며, 상기 오일 분리기 내부를 제1 구역과 제2 구역으로 분리하고, 상기 제1 구역에 수용된 혼합물 중에서 밀도차에 의해 글리콜 워터보다 상부 층에 분리되어 모인 오일이 제2 구역으로 넘어가도록 설치되는 분리판;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 구역의 하부에 연결되며, 상기 글리콜 워터로부터 분리된 오일을 배출시키는 드레인 라인;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 코퍼댐으로부터 히터로 글리콜 워터를 순환시키는 순환펌프;를 더 포함하고, 상기 열전달 매체 회수라인은 상기 오일 분리기로부터 순환펌프의 상류로 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 가스 회수라인을 통해 액화가스 저장탱크로 이송되는 오일이 분리제거된 증발가스를 액화시키는 재액화 장치;를 더 포함하여, 상기 오일이 분리제거된 증발가스를 재액화시켜 액체 상태로 상기 액화가스 저장탱크로 회수할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 급유 윤활 방식의 압축기를 이용하여, 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압엔진에서 요구하는 압력으로 압축하고, 상기 고압엔진으로 공급하고 남은 나머지 고압 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크의 운전 압력 또는 그보다 일정 수준 이상의 압력으로 감압시키고, 상기 압축된 증발가스에는 오일이 섞여 있고, 상기 감압된 증발가스는 감압에 의해 온도도 낮아지며, 상기 압력 및 온도가 낮아진 오일이 섞여 있는 증발가스에, 상기 액화가스 저장탱크와 또 다른 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 코퍼댐을 가열하기 위하여 공급하는 가열된 열전달 매체를 분사하여, 상기 증발가스에 섞여 있는 오일을 상변화시켜 분리하고, 상기 상변화에 의해 오일이 분리제거된 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는, 선박의 가스 연료 회수 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 상변화에 의해 증발가스로부터 분리된 오일과 열전달 매체가 혼합되고,상기 오일과 열전달 매체의 혼합물을 밀도차에 의해 분리하여, 상기 열전달 매체는, 상기 열전달 매체를 가열하는 수단으로 재순환시키고, 상기 오일은 외부로 배출시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 오일이 분리제거된 증발가스는 액화시켜 회수할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발며의 또 다른 일 측면에 의하면, 액화가스를 저장하는 다수개의 액화가스 저장탱크; 상기 다수개의 액화가스 저장탱크 사이 및 최전방과 최후방의 액화가스 저장탱크와 선체 사이에 설치되는 코퍼댐; 상기 코퍼댐을 가열하기 위해 열전달 매체를 가열하는 히터를 포함하여, 상기 히터에서 가열된 열전달 매체를 상기 코퍼댐으로 공급하는 열전달 매체 순환 장치; 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스의 증발가스를 연료로 사용하는 엔진; 상기 증발가스를 상기 엔진에서 요구하는 고압으로 압축하는 급유 윤활 방식의 압축기를 포함하여, 상기 압축기에 의해 압축된 고압 증발가스를 상기 엔진의 연료로 공급하는 연료 공급 시스템; 상기 고압 증발가스 중에서 상기 엔진으로 공급되지 않은 증발가스 또는 상기 엔진으로 공급되고 남은 증발가스를 감압시켜 압력 및 온도를 낮추는 압력 조절 밸브; 및 상기 압력 조절 밸브에 의해 압력 및 온도가 낮아진 증발가스와 상기 히터에 의해 가열된 열전달 매체를 혼합하여 상기 증발가스에 섞여 있는 오일을 상변화시켜 증발가스로부터 분리하는 오일 제거 수단;을 포함하여, 상기 오일 제거 수단에 의해 오일이 분리제거된 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 가스 회수라인;을 포함하는, 선박이 제공된다.
바람직하게는, 상기 가스 회수라인을 통해 액화가스 저장탱크로 회수되는 증발가스를 재액화시키는 재액화 장치;를 포함할 수 있다.
본 발명의 선박의 가스 연료 회수 시스템 및 방법에 따르면, 증발가스에 섞여 있는 오일을, 선박에 설치되는 글리콜 워터 시스템과 연계하여 제거할 수 있으므로, 증발가스 연료 중 사용되지 않은 부분의 증발가스를 액화가스 저장탱크로 회수할 수 있다.
또한, 증발가스를 대기 중으로 방출시키지 않아도 되므로, 액화가스의 손실을 줄일 수 있고 대기환경오염을 방지할 수 있다.
또한, 감압에 의해 온도가 낮아진 저온의 증발가스로부터 오일을 분리하여 액화가스 저장탱크로 회수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 가스 연료 회수 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 LNG 연료 공급 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.
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.
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.
후술하는 본 발명의 실시예에서 액화가스는, 다양한 액화가스(Liquefied Gas)에 적용될 수 있으며, 예를 들어, LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화 석유화학 가스일 수 있다. 또는, 액화 이산화탄소, 액화 수소, 액화 암모니아 등의 액체 가스일 수도 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
또한, 후술하는 실시예에서 선박은 액화천연가스를 화물로서 운반하는 액화천연가스 운반선(LNG Carrier)의 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 액화천연가스를 저장하는 저장탱크를 갖춘 LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit), LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG RV(Regasification Vessel) 등 본 발명은 LNG 저장탱크가 구비되고, LNG가 자연기화하여 생성된 증발가스와 LNG를 강제기화시켜 생성된 재기화 가스, 즉 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진이 탑재된 모든 LNG 연료 선박에 적용할 수 있다.
또한, 후술하는 본 발명의 일 실시예에서 엔진은, 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 가스연료 엔진일 수 있으며, 고압 엔진, 중압 엔진 및 저압 엔진 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
고압 엔진은 약 100 bar 내지 400 bar, 또는 약 150 bar 이상, 바람직하게는 약 300 bar의 가스 연료를 사용하는 엔진, 예를 들어 ME-GI 엔진인 것을 예로 들어 설명한다. 또한, 중압 엔진은 약 10 bar 내지 20 bar, 바람직하게는 약 16 bar의 가스 연료를 사용하는 엔진, 예를 들어 X-DF 엔진일 수 있으며, 저압 엔진은 약 5 bar 내지 10 bar, 바람직하게는 약 6.5 bar의 가스 연료를 사용하는 엔진, 예를 들어 DF 엔진이나 DFDG 엔진, 또는 DFGE 엔진 등일 수 있다.
ME-GI(MAN Electronic Gas-Injection Engine) 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300 bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 기준으로 작동한다.
X-DF(eXtra long stroke Dual Fuel) 엔진은, 2행정으로 구성되고, 16 bar 정도의 천연가스를 연료로 사용하며, 오토 사이클을 기준으로 작동한다.
DF 엔진(DFDE(Dual Fuel Diesel Electric), DFDG(Dual Fuel Diesel Generator, 또는 DFGE))은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 6.5 bar 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 기준으로 작동한다.
후술하는 본 발명의 일 실시예에서는 추진용 엔진으로서 ME-GI 엔진이 적용되고 발전용 엔진으로서 DFDE가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 가스 연료 회수 시스템이 간략하게 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 가스 연료 회수 시스템이 적용될 수 있는 LNG 연료 공급 시스템(FGSS; Fuel Gas Supply System)이 도시되어 있다.
LNG 연료 공급 시스템은, LNG가 자연기화하여 생성된 증발가스를 엔진의 연료로 공급하는 일명 하이콤(HiCOM)과, 고압펌프 및 기화기 등을 포함하여 LNG를 강제기화시켜 천연가스를 엔진의 연료로 공급하는 일명 하이바(HiVAR)를 포함할 수 있다. 도 2에는 증발가스를 연료로 공급하는 하이콤과, 엔진으로 공급하고 남은 증발가스를 재액화시켜 LNG 저장탱크로 회수하는 부분 재액화 시스템(PRS; Partial Reliquefaction System)만을 도시하였으며, 하이바와 하이바를 이용하여 강제기화 가스를 엔진의 연료로 공급하는 방법에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 2를 참고하면, LNG 연료 공급 시스템(FGSS)은, LNG를 저장하는 LNG 저장탱크(100); LNG 저장탱크(100)로부터 증발가스 라인(BL)을 따라 이송되는 증발가스를 ME-GI 엔진(ME)에서 요구하는 압력, 즉 약 150 bar 내지 300 bar까지 압축시킬 수 있는 다단 압축기(300); 다단 압축기(300)에서 약 150 bar 내지 300 bar로 압축된 증발가스가 ME-GI 엔진(ME)으로 이송되도록 연결되는 제1 연료라인(FL1); 및 다단 압축기(300)의 일부 압축부만을 통과하여 DFDE(GE)에서 요구하는 압력, 즉 약 5 bar 내지 10 bar로 압축된 증발가스가 DFDE(GE)로 이송되도록 연결되는 제2 연료라인(FL2);을 포함한다.
본 실시예의 LNG 저장탱크(100)는 다수개 설치될 수 있다.
LNG 운반선 등은 선체의 하부 공간에 LNG 저장탱크(100) 즉, 극저온의 화물창을 구비하고 있고, 이러한 화물창은 각각 코퍼댐(cofferdam)을 통해 구획별로 분리되도록 다수개 형성된다. 이때, 화물창에는 극저온 유체인 LNG가 저장되므로, 코퍼댐은 LNG로부터의 열전달에 의해 극저온 상태로 냉각될 수 있다. 이러한 코퍼댐의 과도한 냉각을 방지할 수 있도록 코퍼댐을 가열해야 하는데, 본 실시예의 선박에는 코퍼댐의 가열 장치로서 글리콜 워터 순환장치가 구비된다.
본 실시예에서는 코퍼댐을 가열하기 위한 열전달 매체가 글리콜 워터인 것을 예로 들어 설명하지만, 이에 한정하는 것은 아니고, 열전달 매체는 코퍼댐을 가열하기에 적절한 다른 단일 물질 또는 혼합 물질일 수 있다.
글리콜 워터 순환장치는, 퓨어 글리콜(pure glycol)에 워터를 혼합한 가열 유체인 글리콜 워터(GW;Glycol Water)를 코퍼댐에 순환 공급하는 방식으로 코퍼댐을 가열함으로써, 코퍼댐의 과도한 냉각을 방지하여 열적 안정성을 유지시킬 수 있다.
글리콜 워터 장치는, 퓨어 글리콜을 저장하는 리저브 탱크(미도시), 퓨어 글리콜과 물을 혼합하여 글리콜 워터를 생성하고 저장하는 믹싱 탱크(미도시), 글리콜 워터를 공급받아 저장하고 글리콜 워터를 후술하는 순환펌프(810, 910)로 공급하는 팽창탱크(미도시), 팽창탱크로부터 글리콜 워터를 공급받아 글리콜 워터를 코퍼댐으로 순환 공급하는 순환펌프(810, 910) 및 순환펌프(810, 910)로부터 코퍼댐으로 공급하는 글리콜 워터를 가열하는 히터(820, 920)를 포함한다.
믹싱 탱크는, 리저브 탱크와 연결되어 리저브 탱크로부터 퓨어 글리콜을 공급받음과 동시에 별도의 워터펌프(미도시)를 통해 물을 공급받으며, 퓨어 글리콜과 물을 혼합하여 글리콜 워터를 생성하고 내부 공간에 저장하도록 구성된다.
팽창 탱크는, 리저브 탱크 및 믹싱 탱크에 각각 연결되어 글리콜 워터를 공급받아 저장하며, 순환펌프(810, 910)로 글리콜 워터를 공급한다. 순환펌프(810, 910)에 의해 코퍼댐으로 순환 공급되는 글리콜 워터는 순환 과정에서 증발 등에 의해 일부 손실될 수 있고, 손실이 발생하게 되면 손실량을 보전하기 위하여 팽창탱크로부터 순환펌프(810, 910)에 글리콜 워터가 공급될 수 있다. 따라서, 일정량의 글리콜 워터가 순환펌프(810, 910)에 의해 계속 순환 공급될 수 있고 또한 팽창탱크에는 손실 보전 공급을 위해 일정량의 글리콜 워터가 항상 유지될 수 있다.
한편, 팽창 탱크에 상대적으로 많은 양의 글리콜 워터를 공급하고자 하는 경우에는 믹싱 탱크로부터 팽창 탱크로 글리콜 워터를 공급하고, 상대적으로 적은 양의 글리콜 워터를 보충하고자 하는 경우에는 리저브 탱크로부터 퓨어 글리콜을 공급하는 방식으로 운영할 수 있다.
순환펌프(810, 910)는 팽창 탱크로부터 글리콜 워터를 공급받아 글리콜 워터 라인(GL)을 통해 글리콜 워터를 코퍼댐으로 공급한다.
히터(820, 920)는, 순환펌프(810, 910)로부터 코퍼댐으로 공급되는 글리콜 워터를 가열하도록 글리콜 워터 라인(GL) 상에 설치된다.
이러한 구조에 따라, 팽창 탱크로부터 순환펌프(810, 910)로 공급된 글리콜 워터는 글리콜 워터 라인(GL)을 따라 코퍼댐으로 공급되는데, 이 과정에서 히터(820, 920)에 의해 가열된 상태로 코퍼댐으로 공급된다.
히터(810, 910)에서 가열된 글리콜 워터는 코퍼댐으로 공급되어, 코퍼댐을 가열하여 코퍼댐의 과도한 냉각을 방지한다. 코퍼댐을 가열하면서 냉각된 글리콜 워터는 다시 순환펌프(810, 910)로 유입되어 마찬가지 방식으로 재순환된다. 이때, 코퍼댐으로부터 글리콜 워터는 순환펌프(810, 910)로 직접 유입될 수도 있고 팽창탱크로 유입될 수도 있다.
본 실시예의 순환펌프(810, 910)와 히터(820, 920)는 도 1에 도시된 바와 같이 병렬로 2개 이상 설치될 수 있다. 즉, 본 실시예에서 순환펌프(810, 910)는 글리콜 워터 라인(GL)에 설치되는 제1 순환펌프(810)와, 제1 순환펌프(810)의 상류에서 글리콜 워터 라인(GL)으로부터 분기되어 후술하는 제1 히터(820)의 하류에서 글리콜 워터 라인(GL)으로 합류하는 제1 분기라인(GL1)에 설치되는 제2 순환펌프(820)를 포함한다. 또한, 히터(820)는 글리콜 워터 라인(GL)에 제1 순환펌프(810) 하류에 설치되는 제1 히터(820)와, 제1 분기라인(GL1)에 제2 순환펌프(910) 하류에 설치되는 제2 히터(920)를 포함한다.
순환하는 글리콜 워터는 제1 순환펌프(810) 및 제2 순환펌프(910)로 두 흐름으로 분기되어 유입되고, 분기된 두 흐름은 각각 제1 순환펌프(810) 및 제2 순환펌프(910)에 의해 가압되어 제1 히터(820) 및 제2 히터(920)에서 가열된 후 코퍼댐으로 공급될 수 있다. 또는, 필요에 따라 글리콜 워터 라인(GL)으로만 글리콜 워터를 순환시킬 수 있고 제1 분기라인(GL1)은 사용하지 않고 리던던시 기능을 수행하도록 운용할 수도 있을 것이다.
본 실시예의 제1 히터(820) 및 제2 히터(920)에서 글리콜 워터를 가열하는 열원은 선내 스팀 생성 장치(미도시)에서 생성된 스팀일 수 있다. 제1 히터(820)는 스팀 생성 장치와 연결되어 스팀 생성 장치로부터 스팀이 이송되고, 제1 히터(820)에서 열교환에 의해 냉각 또는 응축된 스팀이 배출되는 경로를 제공하는 제1 스팀라인(SL1)이 연결된다. 또한, 제2 히터(920)는 스팀 생성 장치와 연결되어 스팀 생성 장치로부터 스팀이 이송되고, 제2 히터(920)에서 열교환에 의해 냉각 또는 응축된 스팀이 배출되는 경로를 제공하는 제2 스팀라인(SL2)이 연결된다. 히터(820, 920)에서 냉각 또는 응축되어 배출되는 스팀은 스팀 생성 장치로 재순환될 수 있다.
다단압축기(300)는 다수개의 압축 실린더와 다수개의 인터쿨러(inter-cooler)를 포함하여 여러 단계에 걸쳐 증발가스를 고압엔진(ME)에서 요구하는 압력으로 압축시킬 수 있다.
압축 실린더에 의해 압축된 증발가스는 압축에 의해 압력 및 온도가 상승하고, 인터쿨러는 압축에 의해 온도가 상승한 증발가스를 해수를 이용하여 냉각시킬 수 있다. 5단 압축 실린더에 의해 압축되고 5단 압축 실린더 하류에 설치되는 5단 인터쿨러에 의해 냉각된 고압 증발가스의 온도는, 고압엔진(ME)에서 요구하는 온도 조건을 충족시킬 수 있다.
또한, 다단 압축기(300)는 5개의 압축 실린더와 5개의 인터쿨러를 포함하는 5단 압축기일 수 있다. 다단 압축기(300)의 단수를 이에 한정하는 것은 아니다.
다단 압축기(300)의 일부 실린더, 예를 들어 적어도 후단 2개의 압축 실린더는 급유 윤활 방식의 실린더일 수 있다. 따라서, 다단 압축기(300)의 압축 과정에서 윤활유가 압축 증발가스로 혼입될 수 있다. 또는, 압축 실린더로부터 고압의 가스가 유출되지 않도록 주입하는 밀봉유가 기화되어 압축 증발가스로 혼입될 수 있다.
다단 압축기(300)에서 ME-GI 엔진(ME)에서 요구하는 압력으로 압축된 증발가스는 제1 연료라인(FL1)을 따라 ME-GI 엔진(ME)으로 공급되는데, ME-GI 엔진(ME)은 연료유와 가스연료를 모두 연료로 사용할 수 있는 이중연료 엔진이고 또한 가스연료를 연료로 사용할 때에도 초기 점화를 위하여 파일럿 오일을 공급해야하는 등 오일이 섞인 증발가스가 연료로 공급되더라도 문제되지 않는다.
그러나, 다단 압축기(300)는 최소 흡입 유량이 있어 다단 압축기(300)에서 압축된 증발가스의 유량이 ME-GI 엔진(ME)에서 요구하는 연료 요구량보다 많은 경우가 있을 수 있고, 또한 부하 변동이나 트립 등의 상황이 발생하여 다단 압축기(300)와 ME-GI 엔진(ME) 사이의 제1 연료라인(FL1)에 잉여의 압축 증발가스가 생길 수 있다.
본 실시예에 따르면, LNG 저장탱크(100)로부터 배출된 증발가스의 양이 ME-GI 엔진(ME)의 연료 요구량을 초과하는 경우에는, 남는 증발가스를 재액화 라인(RL)으로 분기시켜 재액화시킨 후 LNG 저장탱크(100)로 회수할 수 있고, 또는 후술할 제3 연료라인(FL3)으로 분기시켜 가스 상태로 LNG 저장탱크(100)로 회수할 수도 있으며, 또한, 제3 연료라인(FL3)으로 분기시켜 가스로부터 오일을 제거한 후 재액화 장치로 공급하여 재액화시켜 회수할 수도 있을 것이다.
본 실시예의 LNG 연료 공급 시스템은 다단 압축기(300)에서 압축된 증발가스 중에서 ME-GI 엔진(ME)의 수요량을 초과하는 양만큼의 증발가스가 열교환기(200)로 이송되도록 연결되는 재액화 라인(RL); 재액화 라인(RL)을 따라 이송된 압축 증발가스와, LNG 저장탱크(100)로부터 증발가스 라인(BL)을 따라 다단 압축기(300)로 이송되는 압축 전 증발가스를 열교환시켜, 압축 증발가스를 냉각시키는 열교환기(200); 및 열교환기(200)에서 냉각된 증발가스를 LNG 저장탱크(100)의 저장압력까지 감압시키는 감압장치(600);를 더 포함한다.
감압장치(600)에 의해 감압되면서 증발가스는 거의 전부가 액체 상태로 액화되며, 재액화된 액체 상태의 증발가스는 LNG 저장탱크(100)로 회수된다.
감압장치(600)의 하류에는, 감압장치(600)에서 감압된 증발가스 중에서 액화되지 않은 기체 상태의 미응축 증발가스를, 액화된 액체 상태의 재액화 증발가스로부터 분리하여 열교환기(200) 상류의 증발가스 라인(BL)으로 재순환시키는 기액분리기(700);를 더 포함할 수 있다.
열교환기(200)는 미세 유로를 포함하는 열교환기, 예를 들어 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger)일 수 있는데, 이 열교환기(200)로 오일이 섞여 있는 증발가스가 유입되면, 증발가스가 냉각되면서 오일이 응축 또는 응고되어 점도가 높아져서 열교환기(200)의 유로를 막아 재액화 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 재액화된 증발가스와 함께 LNG 저장탱크(100)로 회수되면 LNG 저장탱크(100)를 오염시키는 문제도 발생한다. 따라서, 열교환기(200)로 공급되기 전에 증발가스로부터 오일을 분리제거해야만 한다.
본 실시예의 오일 제거 수단으로는, 다단 압축기(300)의 하류에 설치되며 압축 증발가스로부터 오일 성분을 걸러내는 오일 필터(500);를 포함할 수 있다.
도 2에는 오일 필터(500)가 재액화 라인(RL)의 열교환기(200) 상류에 설치되는 것을 예로 들어 도시하였다. 그러나 오일 필터(500)는, 다단 압축기(300) 하류의 제1 연료라인(FL1), 재액화 라인(RL)의 열교환기(200) 상류, 열교환기(200)와 감압장치(600) 사이의 재액화 라인(RL), 감압장치(600)와 기액분리기(700) 사이의 재액화 라인(RL), 기액분리기(700)와 LNG 저장탱크(100) 사이의 재액화 라인(RL) 및 기액분리기(700)로부터 배출된 기체가 열교환기(200)로 회수되는 기체 회수라인(GL) 중 어느 한 곳 이상에 하나 이상씩 설치될 수 있다.
여기서 오일 필터(500)는 마이크로 메시 사이즈를 가진 필터로서, 설치 위치에 따라 기체, 액체, 고체 또는 초임계 상태의 오일 성분을 초임계 상태, 기체 상태, 액체 상태 또는 기액혼합 상태의 증발가스로부터 분리해내기에 적절한 필터가 설치될 수 있다.
한편, 재액화 라인(RL)을 포함하지 않거나 또는 재액화 라인(RL)의 분기지점 이후의 ME-GI 엔진(ME) 상류의 제1 연료라인(FL1)에 잉여 압축 증발가스가 존재하는 경우에는, 제1 연료라인(FL1)으로부터 분기되거나 또는 ME-GI 엔진(ME)으로부터 증발가스 연료가 배출되도록 설치되는 제3 연료라인(FL3);을 통해 증발가스 연료를 배출시킬 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 가스 연료 회수 시스템은, 제3 연료라인(FL3)을 포함하고, 제3 연료라인(FL3)에는 ME-GI 엔진(ME)에서 요구하는 고압으로 압축된 증발가스를 LNG 저장탱크(100)의 운전 압력 또는 그보다 일정 수준 높은 압력, 예를 들어 3 bar까지 감압시키는 압력 조절 밸브(OPV; Over Pressure Valve)(310);가 설치된다.
압력 조절 밸브(310)에서 감압되면서 증발가스는 교축 작용에 의해 온도가 낮아지고, 예를 들어, 본 실시예와 같이 증발가스가 약 300 bar에서 3 bar까지 낮아지면서 온도는 약 -40℃까지 낮아진다.
제1 연료라인(FL1)으로부터 재액화 라인(RL)으로 분기되는 증발가스는, 고압 상태에서 열교환기(200)에서 냉각시킨 후 감압장치(600)에서 감압시키므로 열교환기(200) 상류에서 고온의 증발가스로부터 오일을 분리제거할 수 있으므로 오일필터(500)를 적용할 수 있으나, 제3 연료라인(FL3)을 따라 LNG 저장탱크(100)로 회수되는 증발가스 연료는 압력 조절 밸브(310)에 의해 압력 및 온도가 낮아지므로, 오일 필터(500)와 같은 수단으로는 극저온의 가스로부터 오일을 제거할 수 없고, 오일 필터(500)를 적용하더라도 그 효과가 매우 미미하다.
따라서, 본 실시예에 따른 가스 연료 회수 시스템은, 오일 제거 수단으로서, 상술한 압력 조절 밸브(310)에서 감압된 오일이 섞여 있는 극저온의 증발가스에 히터(820, 920)에서 가열된 글리콜 워터를 분무하면서 증발가스에 섞여 있는 오일을 상변화시키는 인젝터(930); 및 인젝터(930)에서 오일이 상변화되면서 글리콜 워터와 오일이 혼합된 혼합물을 이송받아 글리콜 워터와 오일을 분리하는 오일 분리기(940);를 포함한다.
즉, 본 실시예에 따르면, 제1 히터(820) 및/또는 제2 히터(920)에서 가열된 글리콜 워터가 코퍼댐으로 이송되는 경로인 글리콜 워터 라인(GL)으로부터 분기되어 인젝터(930)로 연결되는 제2 분기라인(GL2)을 따라, 제1 히터(820) 및/또는 제2 히터(920)에서 가열된 글리콜 워터 중 일부가 인젝터(930)로 공급된다.
인젝터(930)는 제3 연료라인(FL3) 및 제2 분기라인(GL2)과 연결된다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 제3 연료라인(FL3)은 인젝터(930)에 제2 분기라인(GL2)보다 상대적으로 하부에 연결되고, 제2 분기라인(GL2)은 인젝터(930)에 제3 연료라인(FL3)보다 상대적으로 상부에 연결될 수 있다.
제3 연료라인(FL3)을 통해 인젝터(930)로 이송된 오일이 섞여 있는 극저온 증발가스는 인젝터(930)의 하부로 공급되고, 제2 분기라인(GL2)을 통해 인젝터(930)로 이송된 가열된 글리콜 워터는 인젝터(930)의 하부로 유입되는 오일이 섞여 있는 극저온 증발가스로 분사되도록 구성된다.
이 과정에서, 오일 및 극저온 증발가스가 가열되고, 증발가스에 섞여 있던 증기(vapor) 상태의 오일이 미스트 상태, 액체 상태 또는 고체 상태로 상변화하여 초임계 또는 기체 상태의 가스로부터 분리되며, 밀도차에 의해 가스는 인젝터(930) 내 상부로 이동하고, 오일은 인젝터(930) 내 하부에 모이게 된다.
인젝터(930)의 상부에 모인, 오일이 분리제거된 기체 상태의 증발가스는, 인젝터(930) 상부에 연결된 가스 회수라인(CL)을 통해 LNG 저장탱크(100)로 회수된다. 또는 재액화 장치로 이송되어 재액화된 상태로 LNG 저장탱크(100)로 회수될 수도 있다.
인젝터(930)의 하부에 모인 오일과 글리콜 워터의 혼합물은, 인젝터(930)의 하부로부터 오일 분리기(940)로 연결된 혼합 배출라인(ML)을 통해 오일 분리기(940)로 이송된다.
오일 분리기(940)는 인젝터(930)로부터 혼합물이 자중에 의해 오일 분리기(940)로 이송되도록 인젝터(930)보다 낮은 위치에 설치될 수 있다.
오일 분리기(940)에는 분리판이 설치될 수 있다. 분리판은, 분리판을 기준으로 일측 공간('제1 구역'이라 함)에 혼합 배출라인(ML)을 통해 오일 분리기(940)로 공급된 혼합물이 저장되고, 밀도차에 의해 상대적으로 가벼운 오일이 글리콜 워터의 상부로 올라가고, 글리콜 워터의 상부로 올라간 오일이 분리판을 넘어가 분리판의 타측 공간('제2 구역'이라 함)으로 이동하도록 설치될 수 있다.
즉, 제1 구역에는 혼합 배출라인(ML)을 통해 이송된 혼합물이 위치하고, 제2 구역에는 혼합물로부터 분리된 오일만이 위치하게 된다.
오일 분리기(940)의 제2 구역 측에는, 제2 구역에 모인 오일을 외부로 배출시키는 드레인 라인(DL)이 연결된다. 또한, 오일 분리기(940)의 제1 구역 측에는 혼합물로부터 밀도차에 의해 하부에 분리된 글리콜 워터를 순환펌프(810, 910) 또는 팽창탱크로 재순환시키는 글리콜 워터 회수라인(GL3)이 연결된다.
또한, 오일 분리기(940)의 상부에는 오일 분리기(940) 내에서 혼합물에 섞여 있을 수 있는 증발가스 또는 기화된 가스 상태의 오일을 배출시키는 벤팅라인(VL)이 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 선박의 가스 연료 회수 시스템 및 방법은, 제3 연료라인(FL3)으로 유입된 고압의 증발가스를 감압시키고, 감압에 의해 극저온으로 냉각된 증발가스에 섞여 있는 오일을, LNG 선박에 필수적으로 설치되는 글리콜 워터를 이용하여 상변화시켜 증발가스로부터 분리함으로써, 연료로 공급하고 남은, 또는 엔진으로부터 배출된 증발가스 연료를 안전하게 LNG 저장탱크로 회수할 수 있다. 또한, 글리콜 워터를 이용하여 증발가스로부터 오일을 제거하더라도 오일을 제거하기 위한 추가 열원 등 에너지가 소모되지 않으며, 글리콜 워터는 밀도 차에 의해 오일과 분리되므로 재사용할 수 있다.
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 자에 있어서 자명한 것이다.
100 : LNG 저장탱크 310 : 압력 조절 밸브
200 : 열교환기 810, 820 : 순환펌프
300 : 다단 압축기 910, 920 : 히터
600 : 감압장치 930 : 인젝터
700 : 기액분리기 940 : 오일 분리기
ME : 메인 엔진 FL3 : 제3 연료라인
GL : 글리콜 워터 라인 GL1 : 제1 분기라인
GL2 : 제2 분기라인 GL3 : 글리콜 워터 회수라인
CL : 가스 회수라인 DL : 드레인 라인

Claims (13)

  1. 액화가스를 저장하는 다수개의 액화가스 저장탱크;
    상기 다수개의 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 코퍼댐;
    상기 코퍼댐을 가열하기 위하여 열전달 매체를 가열하여 공급하는 히터;
    상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압엔진에서 요구하는 압력으로 압축하며 급유 윤활 방식의 실린더를 포함하는 압축기; 및
    상기 압축기에서 압축된 고압 증발가스 중에서, 상기 고압엔진으로 공급하고 남은 나머지 고압 증발가스를, 상기 액화가스 저장탱크의 운전 압력 또는 그보다 일정 수준 이상의 압력으로 감압시키는 압력 조절 밸브;를 포함하고,
    상기 압축기에 의해 압축된 증발가스에는 오일이 섞여 있고,
    상기 압력 조절 밸브에 의해 감압된 증발가스는 온도도 낮아지며,
    상기 히터에 의해 가열된 열전달 매체를, 상기 압력 조절 밸브에 의해 감압된 저온의 증발가스에 분사하여, 상기 저온의 증발가스에 섞여 있는 오일을 상변화시켜 분리하는 인젝터; 및
    상기 인젝터에서 오일이 분리제거된 증발가스가 상기 액화가스 저장탱크로 회수되도록 상기 인젝터와 액화가스 저장탱크를 연결하는 가스 회수라인;을 포함하는, 선박의 가스 연료 회수 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력 조절 밸브에 의해 감압된 증발가스에 섞여 있는 오일은 증기 상태이고,
    상기 인젝터에서 열전달 매체에 의해 상변화된 오일은 미스트 상태, 액체 상태 또는 고체 상태인, 선박의 가스 연료 회수 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 인젝터에서 상변화되면서 상기 인젝터 하부로 모인 오일과 열전달 매체의 혼합물을 공급받아, 상기 열전달 매체와 오일을 밀도차에 의해 분리하는 오일 분리기;를 더 포함하는, 선박의 가스 연료 회수 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 열전달 매체는 글리콜 워터이고,
    상기 오일 분리기 내에서 밀도차에 의해 오일보다 하부 층에 분리되어 모인 글리콜 워터가, 상기 히터로 재순환되도록 오일 분리기 하부에 연결되는 열전달 매체 회수라인;을 더 포함하는, 선박의 가스 연료 회수 시스템
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 오일 분리기 내에 설치되며, 상기 오일 분리기 내부를 제1 구역과 제2 구역으로 분리하고, 상기 제1 구역에 수용된 혼합물 중에서 밀도차에 의해 글리콜 워터보다 상부 층에 분리되어 모인 오일이 제2 구역으로 넘어가도록 설치되는 분리판;을 더 포함하는, 선박의 가스 연료 회수 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 구역의 하부에 연결되며, 상기 글리콜 워터로부터 분리된 오일을 배출시키는 드레인 라인;을 더 포함하는, 선박의 가스 연료 회수 시스템.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 코퍼댐으로부터 히터로 글리콜 워터를 순환시키는 순환펌프;를 더 포함하고,
    상기 열전달 매체 회수라인은 상기 오일 분리기로부터 순환펌프의 상류로 연결되는, 선박의 가스 연료 회수 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 회수라인을 통해 액화가스 저장탱크로 이송되는 오일이 분리제거된 증발가스를 액화시키는 재액화 장치;를 더 포함하여,
    상기 오일이 분리제거된 증발가스를 재액화시켜 액체 상태로 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는, 선박의 가스 연료 회수 시스템.
  9. 급유 윤활 방식의 압축기를 이용하여, 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 고압엔진에서 요구하는 압력으로 압축하고,
    상기 고압엔진으로 공급하고 남은 나머지 고압 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크의 운전 압력 또는 그보다 일정 수준 이상의 압력으로 감압시키고,
    상기 압축된 증발가스에는 오일이 섞여 있고, 상기 감압된 증발가스는 감압에 의해 온도도 낮아지며,
    상기 압력 및 온도가 낮아진 오일이 섞여 있는 증발가스에, 상기 액화가스 저장탱크와 또 다른 액화가스 저장탱크 사이에 설치되는 코퍼댐을 가열하기 위하여 공급하는 가열된 열전달 매체를 분사하여, 상기 증발가스에 섞여 있는 오일을 상변화시켜 분리하고,
    상기 상변화에 의해 오일이 분리제거된 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는, 선박의 가스 연료 회수 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 상변화에 의해 증발가스로부터 분리된 오일과 열전달 매체가 혼합되고,상기 오일과 열전달 매체의 혼합물을 밀도차에 의해 분리하여,
    상기 열전달 매체는, 상기 열전달 매체를 가열하는 수단으로 재순환시키고, 상기 오일은 외부로 배출시키는, 선박의 가스 연료 회수 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 오일이 분리제거된 증발가스는 액화시켜 회수하는, 선박의 가스 연료 회수 방법.
  12. 액화가스를 저장하는 다수개의 액화가스 저장탱크;
    상기 다수개의 액화가스 저장탱크 사이 및 최전방과 최후방의 액화가스 저장탱크와 선체 사이에 설치되는 코퍼댐;
    상기 코퍼댐을 가열하기 위해 열전달 매체를 가열하는 히터를 포함하여, 상기 히터에서 가열된 열전달 매체를 상기 코퍼댐으로 공급하는 열전달 매체 순환 장치;
    상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스의 증발가스를 연료로 사용하는 엔진;
    상기 증발가스를 상기 엔진에서 요구하는 고압으로 압축하는 급유 윤활 방식의 압축기를 포함하여, 상기 압축기에 의해 압축된 고압 증발가스를 상기 엔진의 연료로 공급하는 연료 공급 시스템;
    상기 고압 증발가스 중에서 상기 엔진으로 공급되지 않은 증발가스 또는 상기 엔진으로 공급되고 남은 증발가스를 감압시켜 압력 및 온도를 낮추는 압력 조절 밸브; 및
    상기 압력 조절 밸브에 의해 압력 및 온도가 낮아진 증발가스와 상기 히터에 의해 가열된 열전달 매체를 혼합하여 상기 증발가스에 섞여 있는 오일을 상변화시켜 증발가스로부터 분리하는 오일 제거 수단;을 포함하여,
    상기 오일 제거 수단에 의해 오일이 분리제거된 증발가스를 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 가스 회수라인;을 포함하는, 선박.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 가스 회수라인을 통해 액화가스 저장탱크로 회수되는 증발가스를 재액화시키는 재액화 장치;를 포함하는, 선박.
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