KR102333072B1 - Fuel Supplying System And Method For Liquefied Gas Carrier - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a fuel supplying system and a method for a liquefied gas carrier. The fuel supplying system for a liquefied gas carrier according to the present invention comprises: a fuel supply line for supplying liquefied gas to an engine of a ship from a fuel supply tank arranged on a deck of the ship; a compression pump arranged on the fuel supply line and compressing the liquefied gas to be supplied to the engine of the ship with pressure necessary for the engine; a separator arranged on the fuel supply line and receiving the liquefied gas from the fuel supply tank to transport the same to the compression pump; a return line for recirculating liquefied gas not consumed by the engine among the liquefied gas to the upstream of the engine; and a depressurization part arranged on the return line and depressurizing the recirculated liquefied gas, wherein the liquefied gas depressurized by the depressurization part is introduced into the separator and the separator receives the liquefied gas supplied from the fuel supply tank and the liquefied gas recirculated through the return line to transport the same to the compression pump. Therefore, provided is a system for effectively treating LPG recovered from an engine.

Description

액화가스 운반선의 연료공급시스템 및 방법{Fuel Supplying System And Method For Liquefied Gas Carrier}Fuel Supplying System And Method For Liquefied Gas Carrier

본 발명은 액화가스 운반선의 연료공급시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LPG와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 선박에서 엔진으로 초과공급되어 남은 LPG를 회수하여 재순환시키는 액화가스 운반선의 연료공급시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a fuel supply system and method for a liquefied gas carrier, and more particularly, to a fuel supply for a liquefied gas carrier that recovers and recirculates the remaining LPG from a ship using a liquefied gas such as LPG as fuel, which is excessively supplied to an engine. It relates to systems and methods.

LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있다. 액화가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는, 액화된 상태로 액화가스 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG나 LPG 등의 액화가스는 천연가스 혹은 석유가스를 극저온(LNG의 경우 대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭 감소하므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.The consumption of liquefied gas such as LNG (Liquefied Natural Gas) or LPG (Liquefied Petroleum Gas) is rapidly increasing worldwide. Liquefied gas is transported in a gaseous state through a gas pipeline on land or sea, or stored in a liquefied gas carrier in a liquefied state and transported to a remote consumer. Liquefied gas such as LNG or LPG is obtained by cooling natural gas or petroleum gas to cryogenic temperatures (approximately -163°C in the case of LNG).

석유가스의 액화 온도는 상압 약 -42℃의 저온이고, 18 bar에서는 약 45℃의 온도까지, 7 bar에서는 20℃까지 액체 상태로 저장가능하다. LPG는 상압 -42℃보다 높으면 증발되므로, 선박의 LPG 저장탱크에는 단열처리가 되어있다. 그러나 외부의 열이 지속적으로 LPG에 전달되므로, LPG 수송 과정에서 LPG 저장탱크 내에서 지속적으로 LPG가 기화되어 LPG 저장탱크 내에 증발가스(Boil-Off Gas)가 발생한다.The liquefaction temperature of petroleum gas is a low temperature of about -42°C under normal pressure, and can be stored in a liquid state up to a temperature of about 45°C at 18 bar and 20°C at 7 bar. Since LPG evaporates when the atmospheric pressure is higher than -42℃, the LPG storage tank of the ship is insulated. However, since external heat is continuously transferred to the LPG, the LPG is continuously vaporized in the LPG storage tank during the LPG transportation process, thereby generating boil-off gas in the LPG storage tank.

LPG 운반선에서는 LPG 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 LPG 저장탱크 내의 압력이 과도하게 상승하므로, LPG 저장탱크에 내압구조를 갖추는 한편 탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위해 증발가스 재액화 장치를 사용한다.In LPG carriers, when BOG accumulates in the LPG storage tank, the pressure in the LPG storage tank rises excessively. do.

한편, 종래의 LPG 운반선 등에는 선박의 추진 연료로서 상대적으로 가격이 저렴한 벙커C유 등의 중유를 사용하는 연료 공급 시스템을 채용하고 있는데, 이러한 중유 연료 공급 시스템은 중유 연료 사용에 대한 국제적인 배기가스 배출규제 강화로 황 성분이 적은 중유 연료 탱크(LSHFO tank)를 별도로 설치해야 했고, 국제적인 환경규제 기준에 적합한 친환경적인 연료 공급 시스템의 요구가 커졌다.On the other hand, conventional LPG carriers employ a fuel supply system using heavy oil such as bunker C oil, which is relatively inexpensive as a propulsion fuel for ships. Due to the strengthening of regulations, it was necessary to separately install a heavy oil fuel tank (LSHFO tank) with low sulfur content, and the demand for an eco-friendly fuel supply system that meets international environmental regulations has grown.

최근에는 LPG 또는 LNG 운반선에서 LPG 또는 LNG 및 그로부터 발생하는 증발가스를 추진 연료로 사용하는 연료공급시스템의 적용이 늘어나고 있고, 국제적인 배기가스 배출규제 강화에 따라 LPG 또는 LNG 운반선 외에 일반 선박에서도 LNG 등을 추진 연료로 사용하는 선박이 증가하고 있다.Recently, the application of fuel supply systems that use LPG or LNG and boil-off gas generated therefrom as propulsion fuel is increasing in LPG or LNG carriers. The number of ships used as propulsion fuel is increasing.

특히 LPG는 극저온에서 액화되는 LNG보다 저장이 용이하고 기존 HFO에 견주어 SPECIFIC ENERGY와 ENERGY DENSITY에서 크게 떨어지지 않으면서 기존 HFO 대비 SOX, NOX, CO2, PM등의 절감 효과가 탁월한 장점이 있다.In particular, LPG is easier to store than LNG, which is liquefied at cryogenic temperatures, and does not significantly fall in SPECIFIC ENERGY and ENERGY DENSITY compared to conventional HFO, and has excellent effects in reducing SOX, NOX, CO2, PM, etc. compared to conventional HFO.

LPG를 연료로 사용하는 선박에서 종래 엔진으로의 연료공급시스템의 일 예를 도 1에 개략적으로 도시하였다. An example of a fuel supply system from a ship using LPG as a fuel to a conventional engine is schematically shown in FIG. 1 .

도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(E)에 연료로 공급될 LPG는 연료공급탱크로부터 압축용 펌프, 히터 등을 포함하는 연료공급부(Fuel Supply System)를 거치면서 엔진의 연료공급조건에 맞추어 공급라인(L1)을 통해 선박의 엔진에 공급된다. As shown in FIG. 1 , LPG to be supplied as fuel to the engine E is supplied from the fuel supply tank according to the fuel supply conditions of the engine while passing through a fuel supply system including a compression pump and a heater. It is supplied to the engine of the ship via line L1.

비압축성 유체인 LPG는 엔진의 로드 변화에 즉각 대응할 수 있도록 엔진에서 필요로 하는 연료보다 초과공급될 수 있으며, 초과공급되어 연료로 소비되고 남는 LPG나 엔진 로드 변화에 따른 연료소모율 변화로 남는 LPG는 회수라인(L2)을 통해 엔진으로부터 엔진의 상류로 회수한다. LPG, which is an incompressible fluid, can be supplied in excess of the fuel required by the engine to respond immediately to changes in engine load. It is withdrawn from the engine upstream of the engine via line L2.

그런데, 회수라인을 통해 회수되는 LPG는 엔진의 연료공급조건에 맞추어 압축 및 가열되어 고온 고압 상태이므로 이를 연료공급탱크로 보내면 탱크 내 압력 및 온도를 높이는 문제가 있고, 엔진에서 유입된 윤활유(sealing oil)로 인한 LPG 오염 우려가 있다. 한편, 회수되는 LPG를 그대로 배출시켜 태워 없애면 연료를 낭비하는 문제가 있다. However, since LPG recovered through the recovery line is compressed and heated according to the fuel supply condition of the engine and is in a high temperature and high pressure state, there is a problem in that the pressure and temperature in the tank increase when it is sent to the fuel supply tank, and the sealing oil introduced from the engine ), there is a risk of LPG contamination. On the other hand, there is a problem of wasting fuel if the recovered LPG is discharged and burned as it is.

본 발명은 이러한 문제를 해결하여, 엔진에서 회수되는 LPG를 효과적으로 처리할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다. The present invention is to solve this problem, to provide a system capable of effectively processing LPG recovered from the engine.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 데크에 마련된 연료공급탱크로부터 선내 엔진으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인; According to one aspect of the present invention for solving the above problems, a fuel supply line through which liquefied gas is supplied from a fuel supply tank provided on a deck of a ship to an in-board engine;

상기 연료공급라인에 마련되며 상기 선내 엔진으로 공급될 액화가스를 상기 엔진에 필요한 압력으로 압축하는 압축펌프;a compression pump provided in the fuel supply line and compressing the liquefied gas to be supplied to the onboard engine to a pressure required for the engine;

상기 연료공급라인에 마련되며 상기 연료공급탱크로부터 상기 액화가스를 공급받아 상기 압축펌프로 이송하는 세퍼레이터;a separator provided in the fuel supply line and supplied with the liquefied gas from the fuel supply tank and transferred to the compression pump;

상기 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진의 상류로 재순환시키는 리턴라인; 및a return line for recirculating the liquefied gas not consumed by the engine among the liquefied gas to an upstream of the engine; and

상기 리턴라인에 마련되며 재순환되는 상기 액화가스를 감압하는 감압부;를 포함하며, and a decompression unit provided in the return line for decompressing the recirculated liquefied gas;

상기 감압부에서 감압된 액화가스는 상기 세퍼레이터로 도입되고, 상기 세퍼레이터에서는 상기 연료공급탱크로부터 공급되는 액화가스 및 상기 리턴라인을 통해 재순환되는 상기 액화가스를 공급받아 상기 압축펌프로 이송하는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 연료공급시스템이 제공된다. The liquefied gas decompressed in the decompression unit is introduced into the separator, and the separator receives the liquefied gas supplied from the fuel supply tank and the liquefied gas recirculated through the return line and transfers it to the compression pump. A fuel supply system for a liquefied gas carrier is provided.

바람직하게는, 상기 선박에 마련되어 선내 엔진으로 공급될 액화가스를 저장하고 상기 연료공급탱크로 상기 액화가스를 공급하는 연료탱크; 상기 선박에 마련되며 운송될 액화가스를 저장하는 카고탱크; 상기 세퍼레이터로부터 상기 연료탱크 및 카고탱크 중 적어도 하나로 연결되며 상기 세퍼레이터에서 분리된 기체를 이송하는 제1 베이퍼라인; 및 상기 제1 베이퍼라인에 마련되어 이송되는 기체를 조절하는 압력조절밸브:를 더 포함할 수 있다. Preferably, a fuel tank provided in the ship to store the liquefied gas to be supplied to the onboard engine and supply the liquefied gas to the fuel supply tank; a cargo tank provided on the ship and storing liquefied gas to be transported; a first vapor line connected from the separator to at least one of the fuel tank and the cargo tank for transferring the gas separated from the separator; and a pressure control valve provided in the first vapor line to control the transferred gas.

바람직하게는, 상기 연료공급탱크에 마련되어 상기 연료공급탱크의 내압을 감지하는 제1 압력감지부; 및 상기 세퍼레이터에 마련되어 상기 세퍼레이터의 압력을 감지하는 제2 압력감지부:를 더 포함하고, 상기 제1 압력감지부 및 상기 제2 압력감지부에서 감지된 압력에 따라 상기 압력조절밸브를 제어하여 상기 세퍼레이터에서 배출되는 기체의 양을 조절하고, 상기 세퍼레이터의 압력을 상기 연료공급탱크의 압력보다 낮게 유지하여, 상기 연료공급탱크로부터 상기 세퍼레이터로 액화가스가 이송될 수 있다.Preferably, a first pressure sensing unit provided in the fuel supply tank to sense the internal pressure of the fuel supply tank; and a second pressure sensing unit provided in the separator to sense the pressure of the separator, wherein the pressure control valve is controlled according to the pressures sensed by the first pressure sensing unit and the second pressure sensing unit to control the pressure control valve. By controlling the amount of gas discharged from the separator and maintaining the pressure of the separator lower than the pressure of the fuel supply tank, the liquefied gas may be transferred from the fuel supply tank to the separator.

바람직하게는, 상기 세퍼레이터에서 분리된 기체를 상기 연료공급탱크로 이송하는 제2 베이퍼라인; 및 상기 연료공급라인에서 상기 압축부의 후단에 마련되며 압축된 액화가스를 상기 엔진에서 필요로 하는 온도로 가열하는 연료히터:를 더 포함할 수 있다. Preferably, a second vapor line for transferring the gas separated from the separator to the fuel supply tank; and a fuel heater provided at the rear end of the compression unit in the fuel supply line and heating the compressed liquefied gas to a temperature required by the engine.

바람직하게는 상기 리턴라인은, 상기 엔진으로부터 상기 세퍼레이터로 연결되는 제1 리턴라인; 및 상기 압축펌프와 연료히터 사이의 연료공급라인으로부터 상기 세퍼레이터로 연결되는 제2 리턴라인:을 포함할 수 있다. Preferably, the return line includes: a first return line connected from the engine to the separator; and a second return line connected to the separator from a fuel supply line between the compression pump and the fuel heater.

바람직하게는 상기 감압부는, 상기 제1 리턴라인에 마련되는 제1 감압장치; 및 상기 제2 리턴라인에 마련되는 제2 감압장치:를 포함할 수 있다. Preferably, the pressure reducing unit includes: a first pressure reducing device provided in the first return line; and a second pressure reducing device provided on the second return line.

바람직하게는, 상기 선박에 마련되어 운송될 액화가스를 저장하는 카고탱크로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 재액화하는 재액화부; 및 상기 재액화부로부터 상기 연료공급탱크를 거쳐 상기 카고탱크로 연결되는 냉각라인:를 더 포함하며, 상기 재액화부에서 재액화된 액화가스는 상기 냉각라인을 따라 상기 연료공급탱크를 냉각시키고 상기 카고탱크로 이송될 수 있다. Preferably, the re-liquefaction unit for receiving the boil-off gas generated from the cargo tank for storing the liquefied gas to be transported provided on the ship and re-liquefied; and a cooling line connected to the cargo tank from the reliquefaction unit through the fuel supply tank, wherein the liquefied gas reliquefied in the reliquefaction unit cools the fuel supply tank along the cooling line and the cargo tank can be transferred to

바람직하게는, 상기 연료탱크로부터 상기 연료공급탱크로 상기 액화가스를 이송하여 상기 연료공급탱크를 냉각시킬 수 있다. Preferably, the liquefied gas may be transferred from the fuel tank to the fuel supply tank to cool the fuel supply tank.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박의 데크에 마련된 연료공급탱크로부터 액화가스를 연료공급라인을 따라 세퍼레이터로 이송하고 압축펌프에서 압축하여 선내 엔진에 연료로 공급하고, According to another aspect of the present invention, liquefied gas is transferred from a fuel supply tank provided on the deck of a ship to a separator along a fuel supply line, compressed by a compression pump, and supplied as fuel to an onboard engine,

상기 압축펌프에서 압축된 상기 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진의 상류로 재순환시키는 리턴라인에 감압부를 마련하여 재순환될 액화가스를 감압하고, 감압으로 냉각된 재순환 액화가스는 세퍼레이터로 도입시켜, A decompression unit is provided in a return line for recirculating liquefied gas not consumed in the engine among the liquefied gas compressed by the compression pump to the upstream of the engine to decompress the liquefied gas to be recirculated, and the recirculated liquefied gas cooled by the reduced pressure is transferred to a separator. introduced,

상기 세퍼레이터에서는 상기 연료공급탱크로부터 공급되는 액화가스 및 상기 리턴라인을 통해 재순환되는 상기 액화가스를 공급받아 상기 압축펌프로 이송하는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 연료공급방법이 제공된다.In the separator, there is provided a fuel supply method for a liquefied gas carrier, characterized in that the liquefied gas supplied from the fuel supply tank and the liquefied gas recirculated through the return line are supplied and transferred to the compression pump.

바람직하게는, 상기 세퍼레이터에서 분리된 기체는, 선내 엔진으로 공급될 액화가스를 저장하고 상기 연료공급탱크로 상기 액화가스를 공급하는 상기 연료탱크 및 상기 선박으로 운송될 액화가스를 저장하는 카고탱크 중 적어도 하나로 이송하되, 상기 연료공급탱크의 압력과 상기 세퍼레이터의 압력을 감지하여, 상기 세퍼레이터에서 이송되는 기체의 양을 조절하고, 상기 세퍼레이터의 압력을 상기 연료공급탱크의 압력보다 낮게 유지하여, 상기 연료공급탱크로부터 상기 세퍼레이터로 액화가스가 이송될 수 있다. Preferably, the gas separated from the separator is one of the fuel tank for storing liquefied gas to be supplied to the onboard engine and supplying the liquefied gas to the fuel supply tank and the cargo tank for storing the liquefied gas to be transported to the ship. The fuel is transferred to at least one, but by sensing the pressure of the fuel supply tank and the pressure of the separator, adjusting the amount of gas transferred from the separator, and maintaining the pressure of the separator lower than the pressure of the fuel supply tank, The liquefied gas may be transferred from the supply tank to the separator.

바람직하게는, 상기 카고탱크로부터 발생하는 증발가스를 재액화부에서 재액화하고, 상기 재액화부에서 재액화된 액화가스는 상기 연료공급탱크를 거쳐 상기 연료공급탱크를 냉각시키고 상기 카고탱크로 이송될 수 있다. Preferably, the boil-off gas generated from the cargo tank is re-liquefied in the re-liquefaction unit, and the liquefied gas re-liquefied in the re-liquefaction unit cools the fuel supply tank through the fuel supply tank and can be transferred to the cargo tank. have.

본 발명에서는 엔진으로 연료가 공급되는 연료공급라인에 세퍼레이터를 구비하고, 연료 공급을 위해 압축된 증발가스 중 연료로 소비되지 않은 액화가스를 감압하여 세퍼레이터로 공급함으로써, 세퍼레이터에서는 연료공급탱크로부터 공급되는 액화가스 및 리턴라인을 통해 재순환되는 액화가스를 공급받아 압축펌프로 이송하도록 구성하였다. In the present invention, a separator is provided in the fuel supply line to which fuel is supplied to the engine, and liquefied gas not consumed as fuel among the boil-off gas compressed for fuel supply is reduced in pressure and supplied to the separator, so that the separator is supplied from the fuel supply tank. It was configured to receive liquefied gas and recirculated liquefied gas through a return line and transfer it to a compression pump.

이와 같이 재순환되는 액화가스와 연료공급탱크로부터의 액화가스가 단일하게 세퍼레이터를 거쳐 압축펌프로 이송되어 엔진으로 공급됨으로써 컨트롤 로직(control logic)을 단순화할 수 있고, 압축펌프의 흡입부(suction)에서 베이퍼(vapor) 발생 위험을 없앨 수 있다. As such, the recirculated liquefied gas and the liquefied gas from the fuel supply tank are transferred to the compression pump through a single separator and supplied to the engine, thereby simplifying the control logic and at the suction of the compression pump. The risk of vapor generation can be eliminated.

또한, 엔진으로 초과공급되어 연료로 소비되고 남은 액화가스를 재순환시키면서 세퍼레이터에서 배출되는 기체의 양을 조절하여 액화가스 이송을 위한 별도의 펌프를 구성하지 않고도 연료공급탱크로부터 세퍼레이터로 액화가스를 이송할 수 있다. In addition, it is possible to transfer liquefied gas from the fuel supply tank to the separator without configuring a separate pump for transferring the liquefied gas by adjusting the amount of gas discharged from the separator while recirculating the remaining liquefied gas that is consumed as fuel by being excessively supplied to the engine. can

나아가 카고탱크에서 발생한 증발가스를 재액화하여 이를 냉각라인을 통해 연료공급탱크를 거쳐 카고탱크로 이송함으로써, 재액화된 액화가스를 통해 연료공급탱크를 냉각시켜 탱크의 압력과 온도를 안전하게 유지할 수 있다. Furthermore, by re-liquefying the boil-off gas generated in the cargo tank and transferring it to the cargo tank through the fuel supply tank through the cooling line, the fuel supply tank is cooled through the reliquefied liquefied gas to safely maintain the pressure and temperature of the tank. .

도 1은 LPG를 연료로 사용하는 엔진이 마련된 선박에서 종래 엔진으로의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 운반선의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다.
1 schematically shows a fuel supply system from a ship equipped with an engine using LPG as a fuel to a conventional engine.
Figure 2 schematically shows a fuel supply system of a liquefied gas carrier according to an 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.

후술하는 본 발명의 실시예에서 선박은, 액화석유가스를 추진용 엔진의 연료 또는 발전용 엔진의 연료로 사용할 수 있는 엔진이 설치되는 모든 종류의 선박일 수 있다. 대표적으로 LPG 운반선, LNG 운반선(LNG Carrier), 액체수소 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. In an embodiment of the present invention to be described later, the vessel may be any type of vessel in which an engine capable of using liquefied petroleum gas as a fuel for a propulsion engine or a fuel for a power generation engine is installed. Typical examples include ships with self-propelled capabilities such as LPG carriers, LNG carriers, liquid hydrogen carriers, and LNG RVs (Regasification Vessels), as well as LNG FPSO (Floating Production Storage Offloading) and LNG FSRU (Floating Storage Regasification Unit). It may also include offshore structures that do not have propulsion capabilities, but are floating in the sea.

또한, 본 실시예는 저온으로 액화시켜 수송될 수 있고, 저장된 상태에서 증발가스가 발생하며 엔진의 연료로 공급될 수 있는 모든 종류의 액화가스의 연료공급시스템에 적용될 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 액화석유화학가스 및 암모니아 등일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스 중 하나인 LPG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. In addition, this embodiment can be transported by being liquefied at a low temperature, and BOG is generated in a stored state and can be applied to a fuel supply system of all kinds of liquefied gas that can be supplied as fuel of an engine. 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. gas and ammonia, and the like. However, in the embodiments to be described later, an example in which LPG, which is one of representative liquefied gases, is applied will be described.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 운반선의 연료공급시스템을 개략적으로 도시하였다. 2 schematically shows a fuel supply system for a liquefied gas carrier according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예의 연료공급시스템은, 선박의 데크에 마련된 연료공급탱크(DT)로부터 선내 엔진(E)으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인(SL)과, 연료공급라인에 마련되며 선내 엔진으로 공급될 액화가스를 상기 엔진에 필요한 압력으로 압축하는 압축펌프(110), 연료공급라인에 마련되며 연료공급탱크로부터 액화가스를 공급받아 압축펌프로 이송하는 세퍼레이터(100), 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진의 상류로 재순환시키는 리턴라인(RL1, RL2), 리턴라인에 마련되어 재순환되는 액화가스를 감압하는 감압부(210, 220)를 포함한다. As shown in Fig. 2, the fuel supply system of this embodiment is a fuel supply line (SL) through which liquefied gas is supplied from a fuel supply tank (DT) provided on the deck of the ship to the in-board engine (E), and the fuel supply line. A compression pump 110 that is provided and compresses liquefied gas to be supplied to the onboard engine to a pressure required for the engine, a separator 100 that is provided in the fuel supply line and receives liquefied gas from the fuel supply tank and transfers it to the compression pump, liquefied It includes return lines RL1 and RL2 for recirculating liquefied gas not consumed by the engine among the gases to an upstream of the engine, and decompression units 210 and 220 for decompressing the recirculated liquefied gas provided in the return line.

본 실시예에서 리턴라인을 통해 재순환되는 액화가스는 감압부를 거쳐 감압되어 세퍼레이터로 도입됨으로써, 세퍼레이터(100)에서는 연료공급탱크(DT)로부터 공급되는 액화가스 및 리턴라인(RL1)을 통해 재순환되는 액화가스를 공급받아 상기 압축펌프(110)로 이송하는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 실시예에서는 재순환되는 액화가스와 연료공급탱크로부터의 액화가스가 단일하게 세퍼레이터를 거쳐 압축펌프로 이송되어 엔진으로 공급된다. In this embodiment, the liquefied gas recirculated through the return line is decompressed through the decompression unit and introduced into the separator, so that in the separator 100 , the liquefied gas supplied from the fuel supply tank DT and the liquefied gas recirculated through the return line RL1 are liquefied. It is characterized in that the gas is supplied and transferred to the compression pump (110). That is, in this embodiment, the recirculated liquefied gas and the liquefied gas from the fuel supply tank are transferred to the compression pump through the separator and supplied to the engine.

본 실시예에서 연료공급탱크로부터 세퍼레이터로의 액화가스 이송은 세퍼레이터의 압력을 조절하여 이루어질 수 있다. In this embodiment, the transfer of the liquefied gas from the fuel supply tank to the separator may be performed by adjusting the pressure of the separator.

선내에는 데크에 배치된 연료공급탱크로 선내 엔진의 연료로 공급될 액화가스를 공급하기 위한 연료탱크(FT1, FT2)와 선박을 통해 운송될 액화가스를 저장하는 카고탱크(미도시)가 마련되는데, 세퍼레이터에서 분리된 기체를 상기 연료탱크 및 카고탱크 중 적어도 하나로 이송하는 제1 베이퍼라인(VL1)이 연결되고, 제1 베이퍼라인에는 세퍼레이터에서 배출되어 이송되는 기체를 조절하는 압력조절밸브(CV)가 마련된다. In the ship, fuel tanks (FT1, FT2) for supplying liquefied gas to be supplied as fuel for the onboard engine to a fuel supply tank disposed on the deck and a cargo tank (not shown) for storing liquefied gas to be transported through the ship are provided. , a first vapor line (VL1) for transferring the gas separated from the separator to at least one of the fuel tank and the cargo tank is connected, and a pressure control valve (CV) for controlling the gas discharged from the separator and transferred to the first vapor line is provided

연료공급탱크에는 연료공급탱크의 내압을 감지하는 제1 압력감지부(PC1)가, 세퍼레이터에는 세퍼레이터의 내부 압력을 감지하는 제2 압력감지부(PC2)가 각각 마련되고, 제1 압력감지부 및 상기 제2 압력감지부에서 감지된 압력에 따라 압력조절밸브(CV)를 개폐하고 개도를 제어하여 세퍼레이터에서 연료탱크로 배출되는 기체의 양을 조절한다. 이와 같이 연료공급탱크와 세퍼레이터의 압력을 감지하면서 세퍼레이터에서 분리된 가스를 연료탱크 또는 카고탱크로 배출시켜, 세퍼레이터의 압력을 연료공급탱크의 압력보다 낮게 유지함으로써, 액화가스 이송을 위한 별도의 이송용 펌프를 구비하지 않고도 연료공급탱크로부터 세퍼레이터로 액화가스가 이송될 수 있고, 장치 구성 비용을 절감할 수 있다. 예를 들어 연료공급탱크의 운전압력 범위는 1 내지 8 barg로, 세퍼레이터의 압력은 연료공급탱크의 압력보다 약 1 barg 낮게 유지할 수 있다. A first pressure sensing unit PC1 sensing the internal pressure of the fuel supply tank is provided in the fuel supply tank, and a second pressure sensing unit PC2 sensing the internal pressure of the separator is provided in the separator, respectively, the first pressure sensing unit and According to the pressure sensed by the second pressure sensing unit, the pressure control valve (CV) is opened and closed and the opening degree is controlled to adjust the amount of gas discharged from the separator to the fuel tank. In this way, while sensing the pressure of the fuel supply tank and the separator, the gas separated from the separator is discharged to the fuel tank or cargo tank, and the pressure of the separator is maintained lower than the pressure of the fuel supply tank. The liquefied gas can be transferred from the fuel supply tank to the separator without a pump, and the cost of configuring the device can be reduced. For example, the operating pressure range of the fuel supply tank may be 1 to 8 barg, and the pressure of the separator may be maintained at about 1 barg lower than the pressure of the fuel supply tank.

예를 들어 연료공급탱크의 운전압력을 4barg로 가정하면, 세퍼레이터(100)의 운전압력은 그보다 약 1 bar 낮게 유지됨으로써, 연료공급탱크로부터 액화가스가 세퍼레이터로 원활하게 이송될 수 있다. For example, assuming that the operating pressure of the fuel supply tank is 4 barg, the operating pressure of the separator 100 is maintained at about 1 bar lower than that, so that the liquefied gas can be smoothly transferred from the fuel supply tank to the separator.

이를 위해 제1 압력감지부(PC1)에서의 압력 신호를 제2 압력감지부(PC2)가 받아, 제2 압력감지부(PC2)에서 제1 베이퍼라인(VL1)의 압력조절밸브(CV)에 설정값 신호를 보내고, 압력조절밸브의 개도를 조절하여 세퍼레이터의 압력을 연료공급탱크의 압력보다 1 bar 낮게 유지한다. 제1 압력감지부(PC1)에서 감지된 압력이 낮아지면 그에 따라 압력 신호를 수신한 제2 압력감지부(PC2)에서 압력조절밸브(CV)를 제어하여 세퍼레이터로부터 기체를 연료탱크로 배출하여 세퍼레이터의 압력을 연료공급탱크의 압력보다 1 bar 낮게 유지할 수 있다. To this end, the second pressure sensing unit PC2 receives the pressure signal from the first pressure sensing unit PC1, and the second pressure sensing unit PC2 to the pressure control valve CV of the first vapor line VL1. By sending a set value signal and adjusting the opening degree of the pressure control valve, the pressure of the separator is maintained 1 bar lower than the pressure of the fuel supply tank. When the pressure sensed by the first pressure sensing unit PC1 decreases, the second pressure sensing unit PC2 receiving the pressure signal accordingly controls the pressure regulating valve CV to discharge gas from the separator into the fuel tank, thereby separating the separator. can maintain the pressure of 1 bar lower than the pressure of the fuel supply tank.

세퍼레이터에서 분리된 기체는 제2 베이퍼라인(VL2)을 따라 연료공급탱크로도 이송될 수 있으나, Normal Operation에서는 밸브를 닫아 연료공급탱크로는 이송하지 않는다. The gas separated from the separator may be transferred to the fuel supply tank along the second vapor line VL2, but in normal operation, the valve is closed and not transferred to the fuel supply tank.

압축펌프(110)는 엔진에서 요구하는 연료공급압력으로 압축하는 고압 펌프로 다이아프램 펌프(diaphragm pump)로 이루어질 수 있고, 세퍼레이터로부터 이송되어 압축펌프를 거친 액화가스는 연료공급라인에서 압축펌프 후단에 마련된 연료히터(120)에서 엔진에서 필요로 하는 온도로 가열되어 엔진으로 공급된다. The compression pump 110 is a high-pressure pump that compresses the fuel supply pressure required by the engine, and may be composed of a diaphragm pump. The provided fuel heater 120 is heated to a temperature required by the engine and supplied to the engine.

연료공급라인(SL)에서 압축펌프 및 연료히터를 거쳐 압축 및 가열된 액화가스는 연료 중의 이물질을 걸러주는 필터(130)와 서비스밸브부(SVT)를 거쳐 엔진(E)으로 공급된다. 서비스밸브부에서는 엔진으로 LPG를 공급하면서 엔진의 연료유 전환이나 LPG 모드 정지, 트립 등으로 LPG 연료 공급이 중단될 때 밸브를 통해 각 배관을 이중 차단하며 배관 내 압력을 해소한다. The compressed and heated liquefied gas from the fuel supply line SL through the compression pump and the fuel heater is supplied to the engine E through the filter 130 that filters out foreign substances in the fuel and the service valve unit SVT. In the service valve part, while supplying LPG to the engine, when LPG fuel supply is stopped due to engine fuel oil switching, LPG mode stop, trip, etc., each pipe is double blocked through the valve to relieve pressure in the pipe.

이러한 압축 및 가열된 LPG를 연료로 공급받는 엔진은 일 예로 MAN Diesel & Turbo사(社)의 ME-LGIP 엔진일 수 있다. 이 경우 LPG는 압축펌프 및 연료히터를 거쳐 54 bar, 35℃ 내외의 고압 액체 상태로 엔진에 공급되며, 엔진에서 유압으로 600 내지 700 bar의 압력으로 노즐에 분사되어 엔진이 가동된다. An engine receiving such compressed and heated LPG as fuel may be, for example, a ME-LGIP engine of MAN Diesel & Turbo. In this case, LPG is supplied to the engine in a high-pressure liquid state of about 54 bar and 35° C. through a compression pump and a fuel heater, and the engine is operated by being injected into the nozzle at a pressure of 600 to 700 bar hydraulically from the engine.

즉, 본 실시예의 엔진에서는 압축 및 가열된 연료가 액체 상태로 엔진으로 공급되는데, 압력 변화에 따라 부피변화가 큰 압축성 유체, 즉 가스 연료가 공급되는 엔진과는 달리, 압력을 가하여도 부피의 변화가 없거나 적은 비압축성 유체, 액체 상태의 LPG가 엔진 연료로 공급되는 경우 엔진의 부하 변동에도 충분한 연료를 공급하여 즉각적으로 대응하며 캐비테이션을 방지하기 위해서 과잉의 LPG를 엔진으로 공급한다. 엔진에 공급된 LPG 중 연료로 소비되고 남은 LPG는 엔진에서 리턴라인을 통해 배출하여 재순환시키는데, 압축 및 가열된 LPG를 그대로 재순환시키거나 연료공급탱크로 보내면 압축펌프 흡입부(suction)에서 베이퍼(vapor) 발생 위험이 있고, 연료공급탱크 내 압력 및 온도를 상승시켜 탱크 및 선박 안전에 위협이 될 수 있다. That is, in the engine of this embodiment, compressed and heated fuel is supplied to the engine in a liquid state, and unlike the engine to which a compressive fluid having a large volume change according to a change in pressure, that is, gas fuel is supplied, the volume change even when pressure is applied. When there is no or little incompressible fluid or liquid LPG as engine fuel, sufficient fuel is supplied to respond immediately to changes in engine load and excess LPG is supplied to the engine to prevent cavitation. Among the LPG supplied to the engine, the remaining LPG consumed as fuel is discharged from the engine through the return line and recirculated. ), and may pose a threat to the safety of the tank and ship by increasing the pressure and temperature in the fuel supply tank.

본 실시예에서는 이러한 문제의 해결을 위해 리턴라인에 액화가스를 감압하는 감압부(210, 220)를 마련하여, 엔진으로부터 배출되는 액화가스를 감압하여 재순환될 수 있도록 구성한다. 압축된 액화가스는 감압 과정에서 단열팽창 또는 등엔트로피 팽창하면서 줄-톰슨 효과에 의해 냉각된다. In this embodiment, in order to solve this problem, the decompression units 210 and 220 for decompressing the liquefied gas are provided in the return line, so that the liquefied gas discharged from the engine can be decompressed and recirculated. The compressed liquefied gas is cooled by the Joule-Thomson effect while undergoing adiabatic expansion or isentropic expansion during the decompression process.

엔진(E)으로부터 리턴라인(RL1)을 통해 재순환되는 압축된 액화가스는 감압부(210)를 거쳐 감압되며 냉각되어 세퍼레이터(100)로 도입되어 기액분리되고, 세퍼레이터에서 분리된 액상의 액화가스는 연료공급라인을 따라 압축펌프(110)로 이송되어 재순환되며, 세퍼레이터에서 분리된 기체는 제1 베이퍼라인(VL1)을 통해 연료탱크(FT)로 회수된다. The compressed liquefied gas recirculated from the engine E through the return line RL1 is reduced in pressure through the decompression unit 210 and cooled, introduced into the separator 100 for gas-liquid separation, and the liquid liquefied gas separated from the separator is It is transferred to the compression pump 110 along the fuel supply line and recirculated, and the gas separated from the separator is recovered to the fuel tank FT through the first vapor line VL1.

즉, 감압을 통해 냉각된 재순환 액화가스를 연료공급라인의 세퍼레이터로 도입시킴으로써, 연료공급탱크로부터의 액화가스와 리턴라인으로부터의 재순환 액화가스가 단일하게 세퍼레이터를 거쳐 압축펌프로 이송된다. That is, by introducing the recirculated liquefied gas cooled through reduced pressure into the separator of the fuel supply line, the liquefied gas from the fuel supply tank and the recirculated liquefied gas from the return line are transferred to the compression pump through the separator singly.

이와 같이 재순환되는 액화가스와 연료공급탱크로부터의 액화가스가 단일하게 세퍼레이터를 거쳐 압축펌프로 이송되어 엔진으로 공급됨으로써, 엔진으로의 LPG 공급을 위한 컨트롤 로직(control logic)을 단순화할 수 있고, 압축펌프의 흡입부(suction)에서 베이퍼(vapor) 발생 위험을 없앨 수 있다. In this way, the recirculated liquefied gas and the liquefied gas from the fuel supply tank are transferred to the compression pump through a single separator and supplied to the engine, thereby simplifying the control logic for supplying LPG to the engine, and the compression It can eliminate the risk of vapor generation in the suction part of the pump.

감압부에서는 압축된 액화가스를 감압하여 세퍼레이터로 이송한다. 재순환되는 액화가스의 온도가 높은 경우에는 엔진의 연료 요구 조건에 맞추기 위해 연료히터에서 가열기능과 함께 냉각기능도 갖추어야 하지만, 본 실시예에서는 감압부를 거쳐 재순환 액화가스가 냉각되고, 세퍼레이터를 통해 감압된 재순환 액화가스 중의 기체는 연료탱크(FT)로 회수되어, 압축펌프로 흡입되는 고온의 재순환 액화가스의 질량유량(mass flow)를 줄여, 추가 냉각없이도 적절한 온도의 연료를 엔진으로 공급할 수 있어, 연료히터는 가열기능만 갖추어도 되므로 장치 비용을 절감할 수 있고, 운전이 용이하다. In the decompression unit, the compressed liquefied gas is decompressed and transferred to the separator. When the temperature of the recirculated liquefied gas is high, the fuel heater must have a cooling function as well as a heating function in order to meet the fuel requirements of the engine. The gas in the recirculation liquefied gas is recovered to the fuel tank (FT), and the mass flow of the high-temperature recirculated liquefied gas sucked into the compression pump is reduced, so that fuel at an appropriate temperature can be supplied to the engine without additional cooling. Since the heater only needs to have a heating function, the cost of the device can be reduced and operation is easy.

한편 리턴라인은, 엔진(E)으로부터 세퍼레이터(100)로 연결되는 제1 리턴라인(RL1)과, 상기 압축펌프(110)와 연료히터(120) 사이의 연료공급라인(SL)으로부터 세퍼레이터(100)로 연결되는 제2 리턴라인(RL2)을 포함한다. 또한 감압부는, 제1 리턴라인에 마련되는 제1 감압장치(210)와, 제2 리턴라인에 마련되는 제2 감압장치(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 및 제2 감압장치는 압축된 액화가스를 단열팽창 또는 등엔트로피 팽창시켜 냉각하는 팽창기 또는 줄-톰슨 밸브 등의 팽창밸브로 구성될 수 있다.On the other hand, the return line is the separator 100 from the first return line RL1 connected from the engine E to the separator 100 and the fuel supply line SL between the compression pump 110 and the fuel heater 120 . ) and a second return line RL2 connected to each other. In addition, the decompression unit may include a first decompression device 210 provided in the first return line and a second decompression device 220 provided in the second return line. The first and second pressure reducing devices may include an expander for cooling the compressed liquefied gas by adiabatic or isentropic expansion or an expansion valve such as a Joule-Thomson valve.

제1 리턴라인의 제1 감압장치 상류에는 리턴밸브부(RVT) 및 필터(230)가 마련되어, 엔진으로부터 배출되는 액화가스는 리턴밸브부 및 필터를 거쳐 제1 감압장치로 도입된다. 필터에서는 엔진에서 배출되는 액화가스에 혼입된 윤활유 등을 걸러낼 수 있다. A return valve unit (RVT) and a filter 230 are provided upstream of the first pressure reducing device in the first return line, and the liquefied gas discharged from the engine is introduced into the first pressure reducing device through the return valve unit and the filter. The filter can filter lubricating oil mixed in the liquefied gas discharged from the engine.

제1 리턴라인 및 제1 감압장치는 엔진에서 배출되는 액화가스를, 제2 리턴라인 및 제2 감압장치는 압축펌프를 거쳐 압축된 액화가스를 감압하여 세퍼레이터로 이송한다. The first return line and the first pressure reducing device depressurize the liquefied gas discharged from the engine, and the second return line and the second pressure reducing device depressurize the compressed liquefied gas through the compression pump and transfer it to the separator.

이를 통해 엔진의 LPG 모드 정지 시나 트립 등 LPG 연료 공급이 중단될 때 엔진 및 연료공급라인에 잔존하는 LPG도 감압으로 냉각하여 세퍼레이터로 이송할 수 있다. LPG 연료 공급 중단 시에는 세퍼레이터로부터 LPG를 연료공급라인으로 재순환시킬 필요가 없으므로 이를 연료공급탱크로 보낼 수 있고, 이를 위해 세퍼레이터로부터 연료공급탱크로 이송라인(미도시)이 마련될 수 있다. Through this, the LPG remaining in the engine and fuel supply line can also be cooled under reduced pressure and transferred to the separator when the LPG fuel supply is stopped, such as when the engine is stopped in LPG mode or when tripping. Since there is no need to recirculate the LPG from the separator to the fuel supply line when the LPG fuel supply is stopped, it can be sent to the fuel supply tank, and for this, a transfer line (not shown) from the separator to the fuel supply tank may be provided.

한편, 압축펌프와 연료히터 사이의 압력을 감지하고 압력 신호를 보내는 제3 압력감지부(PC3), 제1 리턴라인에서 필터와 제1 감압장치 사이의 압력을 감지하고 압력 신호를 보내는 제4 압력감지부(PC4)가 마련된다. On the other hand, a third pressure sensing unit PC3 that senses the pressure between the compression pump and the fuel heater and sends a pressure signal, and a fourth pressure that senses the pressure between the filter and the first pressure reducing device in the first return line and sends a pressure signal. A sensing unit PC4 is provided.

엔진에서 돌아오는 제1 리턴라인(RL1)은 제4 압력감지부에서 제1 감압장치(210)를 제어하여 제1 감압장치 상류의 압력을 22barg로 유지하고, 제1 감압장치 후단에서의 압력은 세퍼레이터 압력과 같은 3barg 내외의 압력으로 유지한다. The first return line RL1 returning from the engine controls the first pressure reducing device 210 by the fourth pressure sensing unit to maintain the pressure upstream of the first pressure reducing device at 22 barg, and the pressure at the rear end of the first pressure reducing device is Maintain the same pressure as the separator pressure of 3 barg.

엔진에서의 로드 변화로 연료 소모량이 변화하여 압축펌프의 후단 압력이 변할 때는 제3 압력감지부(PC3)에서 압력을 감지하여 제3 압력감지부의 설정값(54barg) 이상이면 먼저 압축펌프의 VFD를 조절하여 펌프 스피드를 낮추고, 여전히 압력이 54barg 이상에서 55barg까지 올라가면 제2 리턴라인의 제2 감압장치(220)를 열어 압력을 낮춘다.When the fuel consumption changes due to a change in the fuel consumption due to a change in the load in the engine and the pressure at the rear end of the compression pump changes, the pressure is sensed by the third pressure sensing unit (PC3). The pump speed is lowered by adjusting, and if the pressure is still increased from 54 barg or more to 55 barg, the second pressure reducing device 220 of the second return line is opened to lower the pressure.

본 실시예의 선박은 액화가스 운반선으로 액화가스를 저장하여 운송하기 위한 카고탱크(미도시)가 마련되는데, 카고탱크에 저장된 액화가스에서 발생하는 증발가스는 재액화부(RS)로 공급되어 재액화된다. The ship of this embodiment is provided with a cargo tank (not shown) for storing and transporting liquefied gas as a liquefied gas carrier, the boil-off gas generated from the liquefied gas stored in the cargo tank is supplied to the reliquefaction unit (RS) and reliquefied .

연료공급탱크는 선박에서 데크(deck)에 마련되므로 외기에 의해서나, 세퍼레이터에서 분리되어 도입되는 가스 등에 의해 탱크 내 온도가 높아질 수 있는데, 본 실시예에서는 재액화부(RS)로부터 재액화된 액화가스가 연료공급탱크(DT)를 거쳐 카고탱크(미도시)로 연결되도록 냉각라인(CL)을 마련하여, 재액화부에서 재액화된 액화가스의 냉열을 이용해 연료공급탱크를 냉각시킬 수 있도록 한다. Since the fuel supply tank is provided on a deck in the ship, the temperature in the tank may be increased by external air or gas separated from the separator and introduced. In this embodiment, the liquefied gas re-liquefied from the re-liquefaction unit RS A cooling line CL is provided so as to be connected to the cargo tank (not shown) via the fuel supply tank DT, so that the fuel supply tank can be cooled by using the cooling heat of the liquefied gas reliquefied in the reliquefaction unit.

한편, 재액화부를 가동하지 않을 때에는 연료탱크로부터 액화가스를 연료공급탱크로 공급하여 저온의 액화가스에 의해 연료공급탱크를 냉각시킬 수도 있다. On the other hand, when the re-liquefaction unit is not operated, liquefied gas may be supplied from the fuel tank to the fuel supply tank and the fuel supply tank may be cooled by the low-temperature liquefied gas.

본 발명은 상기 실시예들에 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 understood by those of ordinary skill in the art that various modifications or variations can be implemented without departing from the technical gist of the present invention. it is self-evident

E: 엔진
DT: 연료공급탱크
FT1, FT2: 연료탱크
SL: 연료공급라인
PC1: 제1 압력감지부
PC2: 제2 압력감지부
RL1: 제1 리턴라인
RL2: 제2 리턴라인
VL1: 제1 베이퍼라인
VL2: 제2 베이퍼라인
CV: 압력조절밸브
SVT: 서비스밸브부
RVT: 리턴밸브부
RS: 재액화부
CL: 냉각라인
100: 세퍼레이터
110: 압축펌프
120: 연료히터
130, 230: 필터
210: 제1 감압장치
220: 제2 감압장치
E: engine
DT: fuel supply tank
FT1, FT2: fuel tank
SL: fuel supply line
PC1: first pressure sensing unit
PC2: second pressure sensing unit
RL1: first return line
RL2: second return line
VL1: first vapor line
VL2: second vapor line
CV: pressure control valve
SVT: Service valve part
RVT: return valve part
RS: reliquefaction unit
CL: cooling line
100: separator
110: compression pump
120: fuel heater
130, 230: filter
210: first pressure reducing device
220: second pressure reducing device

Claims (11)

선박의 데크에 마련된 연료공급탱크로부터 선내 엔진으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인;
상기 연료공급라인에 마련되며 상기 선내 엔진으로 공급될 액화가스를 상기 엔진에 필요한 압력으로 압축하는 압축펌프;
상기 연료공급라인에 마련되며 상기 연료공급탱크로부터 상기 액화가스를 공급받아 상기 압축펌프로 이송하는 세퍼레이터;
상기 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진의 상류로 재순환시키는 리턴라인; 및
상기 리턴라인에 마련되며 재순환되는 상기 액화가스를 감압하는 감압부;를 포함하며,
상기 감압부에서 감압된 액화가스는 상기 세퍼레이터로 도입되고, 상기 연료공급탱크의 액화가스는 상기 세퍼레이터를 거쳐 엔진으로 공급되어,
상기 세퍼레이터에서는 상기 연료공급탱크로부터 공급되는 액화가스 및 상기 리턴라인을 통해 재순환되는 상기 액화가스를 공급받아 상기 압축펌프로 이송하는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 연료공급시스템.
a fuel supply line through which liquefied gas is supplied from a fuel supply tank provided on the deck of the ship to the onboard engine;
a compression pump provided in the fuel supply line and compressing the liquefied gas to be supplied to the onboard engine to a pressure required for the engine;
a separator provided in the fuel supply line and supplied with the liquefied gas from the fuel supply tank and transferred to the compression pump;
a return line for recirculating the liquefied gas not consumed by the engine among the liquefied gas to an upstream of the engine; and
and a decompression unit provided in the return line for decompressing the recirculated liquefied gas;
The liquefied gas decompressed in the decompression unit is introduced into the separator, and the liquefied gas of the fuel supply tank is supplied to the engine through the separator,
In the separator, the liquefied gas supplied from the fuel supply tank and the liquefied gas recirculated through the return line are supplied and transferred to the compression pump.
제 1항에 있어서,
상기 선박에 마련되어 선내 엔진으로 공급될 액화가스를 저장하고 상기 연료공급탱크로 상기 액화가스를 공급하는 연료탱크;
상기 선박에 마련되며 운송될 액화가스를 저장하는 카고탱크;
상기 세퍼레이터로부터 상기 연료탱크 및 카고탱크 중 적어도 하나로 연결되며 상기 세퍼레이터에서 분리된 기체를 이송하는 제1 베이퍼라인; 및
상기 제1 베이퍼라인에 마련되어 이송되는 기체를 조절하는 압력조절밸브:를 더 포함하는 액화가스 운반선의 연료공급시스템.
The method of claim 1,
a fuel tank provided in the ship to store liquefied gas to be supplied to an onboard engine and supply the liquefied gas to the fuel supply tank;
a cargo tank provided on the ship and storing liquefied gas to be transported;
a first vapor line connected from the separator to at least one of the fuel tank and the cargo tank for transferring the gas separated from the separator; and
A fuel supply system for a liquefied gas carrier further comprising: a pressure regulating valve provided in the first vapor line to control the gas transferred.
제 2항에 있어서,
상기 연료공급탱크에 마련되어 상기 연료공급탱크의 내압을 감지하는 제1 압력감지부; 및
상기 세퍼레이터에 마련되어 상기 세퍼레이터의 압력을 감지하는 제2 압력감지부:를 더 포함하고,
상기 제1 압력감지부 및 상기 제2 압력감지부에서 감지된 압력에 따라 상기 압력조절밸브를 제어하여 상기 세퍼레이터에서 배출되는 기체의 양을 조절하고, 상기 세퍼레이터의 압력을 상기 연료공급탱크의 압력보다 낮게 유지하여, 상기 연료공급탱크로부터 상기 세퍼레이터로 액화가스가 이송되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 연료공급시스템.
3. The method of claim 2,
a first pressure sensing unit provided in the fuel supply tank to sense an internal pressure of the fuel supply tank; and
A second pressure sensing unit provided in the separator to sense the pressure of the separator further comprises:
The pressure control valve is controlled according to the pressures sensed by the first pressure sensing unit and the second pressure sensing unit to adjust the amount of gas discharged from the separator, and the pressure of the separator is higher than the pressure of the fuel supply tank. By keeping it low, the fuel supply system of a liquefied gas carrier, characterized in that the liquefied gas is transferred from the fuel supply tank to the separator.
제 2항에 있어서,
상기 세퍼레이터에서 분리된 기체를 상기 연료공급탱크로 이송하는 제2 베이퍼라인; 및
상기 연료공급라인에서 상기 압축펌프의 후단에 마련되며 압축된 액화가스를 상기 엔진에서 필요로 하는 온도로 가열하는 연료히터:를 더 포함하는 액화가스 운반선의 연료공급시스템.
3. The method of claim 2,
a second vapor line for transferring the gas separated from the separator to the fuel supply tank; and
A fuel supply system for a liquefied gas carrier further comprising: a fuel heater provided at a rear end of the compression pump in the fuel supply line and heating the compressed liquefied gas to a temperature required by the engine.
제 4항에 있어서, 상기 리턴라인은,
상기 엔진으로부터 상기 세퍼레이터로 연결되는 제1 리턴라인; 및
상기 압축펌프와 연료히터 사이의 연료공급라인으로부터 상기 세퍼레이터로 연결되는 제2 리턴라인:을 포함하는 액화가스 운반선의 연료공급시스템.
5. The method of claim 4, wherein the return line comprises:
a first return line connected from the engine to the separator; and
A fuel supply system for a liquefied gas carrier including: a second return line connected to the separator from a fuel supply line between the compression pump and the fuel heater.
제 5항에 있어서, 상기 감압부는,
상기 제1 리턴라인에 마련되는 제1 감압장치; 및
상기 제2 리턴라인에 마련되는 제2 감압장치:를 포함하는 액화가스 운반선의 연료공급시스템.
The method of claim 5, wherein the decompression unit,
a first pressure reducing device provided on the first return line; and
A fuel supply system for a liquefied gas carrier comprising: a second pressure reducing device provided in the second return line.
제 3항에 있어서,
상기 카고탱크로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 재액화하는 재액화부; 및
상기 재액화부로부터 상기 연료공급탱크를 거쳐 상기 카고탱크로 연결되는 냉각라인:를 더 포함하며,
상기 재액화부에서 재액화된 액화가스는 상기 냉각라인을 따라 상기 연료공급탱크를 냉각시키고 상기 카고탱크로 이송되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 연료공급시스템.
4. The method of claim 3,
a re-liquefaction unit receiving the boil-off gas generated from the cargo tank and re-liquefying it; and
Further comprising: a cooling line connected to the cargo tank from the reliquefaction unit through the fuel supply tank,
The liquefied gas reliquefied in the reliquefaction unit cools the fuel supply tank along the cooling line and is transferred to the cargo tank.
제 7항에 있어서,
상기 연료탱크로부터 상기 연료공급탱크로 상기 액화가스를 이송하여 상기 연료공급탱크를 냉각시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 연료공급시스템.
8. The method of claim 7,
A fuel supply system for a liquefied gas carrier, characterized in that it can cool the fuel supply tank by transferring the liquefied gas from the fuel tank to the fuel supply tank.
선박의 데크에 마련된 연료공급탱크로부터 액화가스를 연료공급라인을 따라 세퍼레이터로 이송하고 압축펌프에서 압축하여 선내 엔진에 연료로 공급하고,
상기 압축펌프에서 압축된 상기 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진의 상류로 재순환시키는 리턴라인에 감압부를 마련하여 재순환될 액화가스를 감압하고, 감압으로 냉각된 재순환 액화가스는 세퍼레이터로 도입시켜,
상기 세퍼레이터에서는 상기 연료공급탱크로부터 공급되는 액화가스 및 상기 리턴라인을 통해 재순환되는 상기 액화가스를 공급받아 상기 압축펌프로 이송하는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 연료공급방법.
Liquefied gas is transferred from the fuel supply tank provided on the deck of the ship to the separator along the fuel supply line, compressed by the compression pump, and supplied as fuel to the onboard engine,
A decompression unit is provided in a return line for recirculating liquefied gas not consumed in the engine among the liquefied gas compressed by the compression pump to the upstream of the engine to decompress the liquefied gas to be recirculated, and the recirculated liquefied gas cooled by the reduced pressure is transferred to a separator. introduced,
In the separator, the liquefied gas supplied from the fuel supply tank and the liquefied gas recirculated through the return line are supplied and transferred to the compression pump.
제 9항에 있어서,
상기 세퍼레이터에서 분리된 기체는, 선내 엔진으로 공급될 액화가스를 저장하고 상기 연료공급탱크로 상기 액화가스를 공급하는 상기 연료공급탱크 및 상기 선박으로 운송될 액화가스를 저장하는 카고탱크 중 적어도 하나로 이송하되,
상기 연료공급탱크의 압력과 상기 세퍼레이터의 압력을 감지하여, 상기 세퍼레이터에서 이송되는 기체의 양을 조절하고, 상기 세퍼레이터의 압력을 상기 연료공급탱크의 압력보다 낮게 유지하여, 상기 연료공급탱크로부터 상기 세퍼레이터로 액화가스가 이송되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 연료공급방법.
10. The method of claim 9,
The gas separated from the separator is transferred to at least one of the fuel supply tank that stores liquefied gas to be supplied to the onboard engine and supplies the liquefied gas to the fuel supply tank and a cargo tank that stores the liquefied gas to be transported to the ship. but,
By sensing the pressure of the fuel supply tank and the pressure of the separator, the amount of gas transferred from the separator is adjusted, the pressure of the separator is maintained lower than the pressure of the fuel supply tank, and the separator from the fuel supply tank A fuel supply method of a liquefied gas carrier, characterized in that the liquefied gas is transferred to the furnace.
제 10항에 있어서,
상기 카고탱크로부터 발생하는 증발가스를 재액화부에서 재액화하고,
상기 재액화부에서 재액화된 액화가스는 상기 연료공급탱크를 거쳐 상기 연료공급탱크를 냉각시키고 상기 카고탱크로 이송되는 것을 특징으로 하는 액화가스 운반선의 연료공급방법.
11. The method of claim 10,
Re-liquefying the boil-off gas generated from the cargo tank in the re-liquefaction unit,
The liquefied gas re-liquefied in the re-liquefaction unit cools the fuel supply tank through the fuel supply tank, and the fuel supply method of the liquefied gas carrier, characterized in that it is transferred to the cargo tank.
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