KR102361519B1 - Combined Inert Gas Generating System - Google Patents

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Abstract

통합 불활성가스 발생 시스템 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템은, 황산화물 정제 기능과 불활성가스 공급 기능을 통합하고, 불활성가스 스크러빙이 주목적인 소용량의 제2 스크러버를 별도로 구비하여, 보일러로부터 배출되는 배기가스의 일부뿐만 아니라, 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 일부도 SOLAS에서 규제하고 있는 산소 함량 조건을 만족시키면서 불활성가스로 활용할 수 있도록 구성함으로써, 황산화물 정제 기능과 불활성가스 공급기능을 통합한 시스템의 운전제약을 최소화할 수 있다.
본 발명의 통합 불활성가스 발생 시스템에 따르면, 엔진과 보조보일러의 분리운전이 가능하므로, 전체적인 스크러버의 용량 감소가 가능하다.An integrated inert gas generating system and a method for controlling the same are disclosed. The integrated inert gas generation system according to the present invention integrates a sulfur oxide purification function and an inert gas supply function, and separately provides a small-capacity second scrubber whose main purpose is inert gas scrubbing, as well as a part of the exhaust gas discharged from the boiler In addition, by configuring a part of exhaust gas emitted from the engine to be utilized as an inert gas while satisfying the oxygen content condition regulated by SOLAS, it is possible to minimize the operating restrictions of the system integrating the sulfur oxide purification function and the inert gas supply function. have.
According to the integrated inert gas generating system of the present invention, since it is possible to separate the engine and the auxiliary boiler, it is possible to reduce the overall scrubber capacity.

Figure R1020170103552
Figure R1020170103552

Description

통합 불활성가스 발생 시스템 {Combined Inert Gas Generating System}Integrated Inert Gas Generating System {Combined Inert Gas Generating System}

본 발명은 선박에서 발생하는 배기가스를 처리하여 불활성가스를 저장탱크에 공급하기 위한 장치로써, 더욱 구체적으로는 불활성가스 공급 기능과 황산화물 정제 기능을 통합한, 통합 불활성가스 발생 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention is a device for supplying an inert gas to a storage tank by treating exhaust gas generated from a ship, and more specifically, an integrated inert gas generation system and control method thereof, which integrates an inert gas supply function and a sulfur oxide purification function is about

일반적으로 원유 저장용 저장탱크를 갖는 원유 운반선이나 LNG/LPG 저장용 저장탱크를 갖는 LNG/LPG 운반선 등의 선박에서는 저장탱크에 저장된 원유 등으로부터 증발가스가 발생하며, 증발가스는 저장탱크 내의 공기층에 잔류하게 되어 외부의 공기가 유입되면 폭발성을 가지는 위험한 상태가 된다. 이러한 위험한 상태를 방지하기 위해 원유 또는 LNG/LPG 운반용 선박에서는 저장탱크에 외부공기가 유입되는 것을 방지하고 원유 등의 증발가스로 인한 폭발의 위험을 제거하는 수단으로서 불활성가스(inert gas)를 저장탱크 내에 강제 충전하는 방법을 이용하고 있다. In general, in ships such as a crude oil carrier having a storage tank for crude oil or an LNG/LPG carrier having a storage tank for LNG/LPG storage, BOG is generated from crude oil stored in a storage tank, and BOG is stored in the air layer in the storage tank. It remains and becomes a dangerous state with explosiveness when outside air is introduced. In order to prevent such a dangerous state, in a vessel for transporting crude oil or LNG/LPG, an inert gas is stored in the storage tank as a means to prevent the inflow of external air into the storage tank and to eliminate the risk of explosion due to boil-off gas such as crude oil. A method of forced charging is used.

불활성가스는 산소 농도가 부족하여 가연(hydrocarbon)의 물질이 더 이상은 연소할 수 없는 가스로서, 통상 산소 농도가 5% 이하인 CO2, N2 등을 들 수 있다.The inert gas is a gas in which a combustible (hydrocarbon) material can no longer be combusted due to insufficient oxygen concentration, and usually includes CO 2 , N 2 and the like having an oxygen concentration of 5% or less.

원유나 LNG/LPG 운반용 선박에는 원유 등의 저장탱크에 존재하는 가연성 가스로 인한 폭발을 방지하기 위해 저장탱크에 불활성가스를 공급하는 별도의 불활성가스 생성 장치가 설치되며, 불활성가스 생성방법은 주로 원유 운반선에 사용되는 IGS(Inert Gas System) 방식과, 석유제품이나 화학제품 및 LNG/LPG 운반선에 사용되는 IGG(Inert Gas Nenerator) 방식이 있다. A separate inert gas generating device that supplies inert gas to the storage tank is installed in ships for transporting crude oil or LNG/LPG to prevent explosions caused by combustible gas existing in storage tanks such as crude oil. There is an IGS (Inert Gas System) method used for carriers, and an IGG (Inert Gas Nenerator) method used for petroleum products, chemical products, and LNG/LPG carriers.

IGS 방식은 불활성 가스를 저장탱크에 채우기 위한 수단으로 선박용 보일러에서 배출되는 배기가스를 이용하는 방식으로, 보일러로부터 배출되는 배기가스에 물을 분무하여 냉각시키는 과정과, 냉각된 배기가스에 포함된 각종 불순물을 필터링으로 제거하는 정제 과정과, 상기 냉각 및 정제 과정을 통해 생성된 불활성가스를 불활성가스 송풍기를 이용하여 저장탱크로 충진하는 과정으로 이루어진다.The IGS method uses exhaust gas discharged from a marine boiler as a means for filling the storage tank with inert gas. The process of cooling the exhaust gas discharged from the boiler by spraying water, and various impurities contained in the cooled exhaust gas It consists of a purification process of removing ? by filtering, and a process of filling the inert gas generated through the cooling and purification process into a storage tank using an inert gas blower.

IGG 방식은 선박용 디젤유를 직접 연소시켜 불활성가스를 생성하는 방법으로서, 보일러의 배기가스를 활용하는 IGS 방식과 달리 디젤유를 직접 연소하여 생성되는 배기가스를 냉각 및 정제하는 과정을 통해 불활성가스를 생성하여 저장탱크에 충진하는 방식을 말한다. IGG 방식에서는 디젤유를 직접 연소하고, 그 배기가스를 냉각 및 정제하는 장치로서 스크러버(scrubber)가 별도로 설치된다.The IGG method generates inert gas by directly burning marine diesel oil. It refers to the method of creating and filling the storage tank. In the IGG method, a scrubber is separately installed as a device for directly burning diesel oil and cooling and refining the exhaust gas.

SOLAS 협약에서는 가스 프리(gas free) 상태를 제외하고는 항상 저장탱크 내 산태를 산소(O2) 농도 8% 이하가 되도록, 또 저장탱크에 주입되는 불활성가스의 산소 농도는 5% 이하가 되도록 규제하고 있다.In the SOLAS Convention, except for gas free conditions, the oxygen (O 2 ) concentration in the storage tank is always regulated to be less than 8%, and the oxygen concentration of the inert gas injected into the storage tank is regulated to be less than 5%. are doing

한편, 선박에서 배출되는 배기가스(폐 가스)는 황산화물 등의 여러 유해한 성분이 배출되는데, 황산화물은 이산화항(SO2) 또는 삼산화황(SO3)을 통칭하여 황산화물(SOx)로 표시한다.On the other hand, exhaust gas (waste gas) discharged from ships emits various harmful components such as sulfur oxides, which are collectively referred to as sulfur dioxide (SO 2 ) or sulfur trioxide (SO 3 ). .

SECA(유럽)/CARB(미국) 지역 운항 및 정박 시에는 선박의 메인 엔진(main engine) 및 제너레이터 엔진에서 배출되는 황산화물을 0.1% 이하로 규정하고 있다. When operating and anchoring in SECA (Europe)/CARB (USA), the amount of sulfur oxides emitted from the ship's main engine and generator engine is stipulated to be 0.1% or less.

이러한 황산화물 배출 제한 규정을 만족하기 위한 방안으로, 유황 0.1% 이하를 함유한 값이 비싼 저유황의 연료유(low sulfur fuel oil : LSFO)를 사용하는 방법과, 값이 싼 고유황 연료유(high sulfur fuel oil : HSFO)를 사용하면서 황산화물 정화 장치를 선박에 설치하여 배기가스 내의 황산화물을 제거하는 방법이 있다. As a measure to satisfy these sulfur oxide emission restrictions, a method of using expensive low sulfur fuel oil (LSFO) containing 0.1% or less of sulfur and a method of using inexpensive high sulfur fuel oil ( There is a method to remove sulfur oxides in exhaust gas by installing a sulfur oxide purification device on a ship while using high sulfur fuel oil (HSFO).

이 두 가지 방법 중 황산화물 정화 장치를 선박에 설치하는 경우는 초기 투자비용이 많이 들어가지만, 선박의 운항 가능 수명을 계산하면 결과적으로 더 이익으로 나타나므로, 최근에는 선박에 탈황장치를 설치하는 방법이 많이 적용되고 있다.Among these two methods, installing a sulfur oxide purification device on a ship requires a lot of initial investment, but it is more profitable as a result when calculating the operable life of the ship. This is widely applied.

선박의 탈황장치에 대하여 살펴보면, 황산화물은 습식, 건식, 반건식의 염기용액 또는 고체 표면에 황산화물을 흡수, 흡착시켜 제거하는 방법이 적용되어 왔다.Looking at the ship's desulfurization device, the method of removing sulfur oxides by absorbing, adsorbing and removing sulfur oxides on the surface of a wet, dry, semi-dry base solution or solid surface has been applied.

습식방법은 물 또는 알카리 용액으로 세정하는 것으로 황산화물 제거 효유이 높고 공정 신뢰도도 우수한 편이긴 하지만, 다량의 용수가 필요하고 2차 오염물질이 발생하는 단점이 있다.The wet method, which is cleaned with water or an alkali solution, has high sulfur oxide removal effectiveness and excellent process reliability, but has disadvantages in that a large amount of water is required and secondary pollutants are generated.

반면, 건식방법은 수산화칼슘이나 Na계 흡수제를 사용하여 황산화물을 제거하는 방법으로, 습식방법에 비해 2차 오염물질 발생기 저감되고, 배기가스 재가열이 필요 없는 장점이 있지만, 낮은 제거 효율과 흡수제가 고가인 단점이 있다.On the other hand, the dry method uses calcium hydroxide or a Na-based absorbent to remove sulfur oxides. Compared to the wet method, the generation of secondary pollutants is reduced and there is no need for reheating of the exhaust gas, but low removal efficiency and expensive absorbents There is a downside.

종래에는 상기에서 설명한 불활성가스 시스템과 황산화물 정화 시스템이 별도로 구성되고, 별개로 운전되므로, 정화 장치의 설치가 중복되고 상호 간의 시너지 효과를 기대할 수 없었다.Conventionally, since the above-described inert gas system and the sulfur oxide purification system are separately configured and operated separately, the installation of the purification device is overlapped and a synergistic effect cannot be expected.

또한, 종래의 불활성가스 시스템은 SOLAS에서 규정하고 있는 불활성가스의 산소 농도 제한을 만족시키기 위하여, 보일러에서 배출되는 배기가스의 일부만을 불활성가스로 활용하였다. 엔진에서 배출되는 배기가스는 산소 함유량이 많아, 저장탱크에 주입되는 불활성가스로 활용되기 적합하지 않기 때문이다.In addition, in the conventional inert gas system, in order to satisfy the oxygen concentration limit of the inert gas prescribed by SOLAS, only a part of the exhaust gas discharged from the boiler is used as the inert gas. This is because the exhaust gas discharged from the engine has a lot of oxygen content, so it is not suitable to be used as an inert gas injected into the storage tank.

또한, 선급에서는 대기 중으로 배출되는 불활성가스의 황산화물 배출제한 규정을 두고 있는 바, 보조 보일러의 배기가스 일부를 이용하여 불활성가스를 생성하는 종래의 불활성가스 시스템에서는 황산화물 배출 제한 규정을 충족하지 못하기 때문에, 저가의 HSFO 사용이 제한되고 상대적으로 고가의 LSFO를 사용하여야 하므로 OPEX가 증가할 수 밖에 없었다.In addition, the classification of inert gas has restrictions on the emission of sulfur oxides into the atmosphere, and the conventional inert gas system that generates inert gas by using a part of the exhaust gas from the auxiliary boiler does not meet the restrictions on the emission of sulfur oxides. Therefore, the use of low-cost HSFO is limited and OPEX has to increase because relatively expensive LSFO must be used.

또한, 불활성가스의 황산화물 배출 제한 규정을 충족하기 위하여 별도의 황산화물 정화 시스템을 설치할 경우, 황산화물 정화 시스템의 설치 비용이 증가하고, 선박 내에서 황산화물 정화 시스템이 차지하는 설치 공간이 커져서 황산화물 정화 시스템의 배치의 어려움은 물론, 선박의 공간 활용도가 현저하게 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.In addition, when a separate sulfur oxide purification system is installed to meet the restrictions on the emission of sulfur oxides from inert gas, the installation cost of the sulfur oxide purification system increases, and the installation space occupied by the sulfur oxide purification system in the ship increases, so sulfur oxides Difficulty in arranging the purification system, as well as a problem in which the space utilization of the vessel is remarkably deteriorated may occur.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 불활성가스 시스템에 황산화물 정화 시스템을 통합 구성함으로써, 황산화물 정화 장치의 중복 설치를 방지하고 시너지 효과를 극대화하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to prevent redundant installation of sulfur oxide purification devices and maximize synergistic effects by integrating a sulfur oxide purification system into an inert gas system.

또한, 본 발명은 불활성가스 스크러빙이 주목적인 소용량의 제2 스크러버를 별도로 구비하여, 엔진과 보조보일러의 분리운전을 가능하게 함으로써, 보일러로부터 배출되는 배기가스의 일부뿐만 아니라, 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 일부도 SOLAS에서 규제하고 있는 산소 함량 조건을 만족시키면서 불활성가스로 활용할 수 있도록 구성함으로써, 친환경적이고 경제적인 선박 운전을 구현할 수 있는 통합 불활성가스 발생 시스템 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention separately provides a small-capacity second scrubber whose main purpose is inert gas scrubbing, and enables the separate operation of the engine and the auxiliary boiler, so that not only a part of the exhaust gas discharged from the boiler, but also the exhaust gas discharged from the engine It is intended to provide an integrated inert gas generation system and its control method that can realize eco-friendly and economical ship operation by configuring a part of it to be used as an inert gas while satisfying the oxygen content condition regulated by SOLAS.

또한, 본 발명은 엔진과 보조보일러의 분리운전을 가능하게 함으로써, 전체적인 스크러버의 용량을 감소시키고, 장비 배치를 단순화에 따른 기관실의 공간 효율 증대를 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to reduce the overall scrubber capacity by enabling the separate operation of the engine and the auxiliary boiler, and to increase the space efficiency of the engine room by simplifying the arrangement of equipment.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 구비되며 연료유(fuel oil)을 소모하여 배기가스를 배출하는 메인엔진과 발전용 엔진 및 보조보일러; 상기 메인엔진, 상기 발전용 엔진 및 상기 보조보일러 중 적어도 어느 하나로부터 발생하는 배기가스를 공급받으며, 공급받은 배기가스에 해수를 분무하여 황산화물을 제거하고 불활성가스로 만드는 제1 스크러버; 상기 발전용 엔진 및 상기 보조보일러 중 어느 하나로부터 발생하는 배기가스를 공급받으며, 공급받은 배기가스를 해수로 냉각하여 불활성가스로 만드는 제2 스크러버; 상기 제1 스크러버와 상기 제2 스크러버에서 생성된 불활성가스를 저장탱크에 공급하는 불활성가스 공급부; 상기 메인엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 제1 스크러버로 공급하는 ME 배기가스 공급라인; 상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 제1 스크러버로 공급하는 GE 배기가스 공급라인; 상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스를 상기 제1 스크러버로 공급하는 AB 배기가스 공급라인; 상기 GE 배기가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 제2 스크러버로 공급하는 GE 배기가스 분기라인; 및 상기 AB 배기가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스를 상기 제2 스크러버로 공급하는 AB 배기가스 분기라인;을 포함하고, 상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스는 상기 GE 배기가스 공급라인 또는 상기 GE 배기가스 분기라인을 통해 상기 제1 스크러버 또는 상기 제2 스크러버로 선택적으로 공급되고, 상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스는 상기 AB 배기가스 공급라인 또는 상기 AB 배기가스 분기라인을 통해 상기 제1 스크러버 또는 상기 제2 스크러버로 선택적으로 공급되며, 상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스와 상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스는 각각 상기 제1 스크러버 및 상기 제2 스크러버 중 어느 하나로 공급되되, 동일한 스크러버로 공급되지 않도록 서로 교차하여 공급되는 것을 특징으로 하는, 통합 불활성가스 발생 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a main engine and a power generation engine and an auxiliary boiler provided in a ship and consuming fuel oil to discharge exhaust gas; a first scrubber receiving exhaust gas generated from at least one of the main engine, the power generation engine, and the auxiliary boiler, and spraying seawater on the supplied exhaust gas to remove sulfur oxides and make an inert gas; a second scrubber receiving exhaust gas generated from any one of the engine for power generation and the auxiliary boiler, and cooling the supplied exhaust gas with seawater into an inert gas; an inert gas supply unit supplying the inert gas generated by the first scrubber and the second scrubber to a storage tank; an ME exhaust gas supply line for supplying the exhaust gas discharged from the main engine to the first scrubber; a GE exhaust gas supply line for supplying the exhaust gas discharged from the power generation engine to the first scrubber; an AB exhaust gas supply line for supplying the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler to the first scrubber; a GE exhaust gas branch line branching from the GE exhaust gas supply line and supplying the exhaust gas discharged from the power generation engine to the second scrubber; and an AB exhaust gas branch line branching from the AB exhaust gas supply line and supplying the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler to the second scrubber, wherein the exhaust gas discharged from the engine for power generation is the GE exhaust gas The exhaust gas discharged from the auxiliary boiler is selectively supplied to the first scrubber or the second scrubber through the supply line or the GE exhaust gas branch line, and the exhaust gas is discharged from the AB exhaust gas supply line or the AB exhaust gas branch line through the AB exhaust gas branch line. The first scrubber or the second scrubber is selectively supplied, and the exhaust gas discharged from the power generation engine and the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler are respectively supplied to one of the first scrubber and the second scrubber, An integrated inert gas generating system can be provided, characterized in that they are fed to each other so as not to be fed to the same scrubber.

상기 제2 스크러버는 상기 제1 스크러버보다 저용량으로 구비될 수 있다. The second scrubber may be provided with a lower capacity than the first scrubber.

상기 선박이 Cargo unloading mode로 운전 중인 경우, 상기 발전용 엔진에서 배출되는 배기가스는 상기 제2 스크러버로 공급되고, 상기 보조보일러에서 배출되는 배기가스는 상기 제1 스크러버로 공급되도록 제어될 수 있다.When the ship is operating in the cargo unloading mode, the exhaust gas discharged from the engine for power generation may be controlled to be supplied to the second scrubber, and the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler may be controlled to be supplied to the first scrubber.

상기 선박이 Normal Seagoing mode로 운전 중인 경우, 상기 메인엔진 및 상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스는 상기 제1 스크러버로 공급되고, 상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스는 상기 제2 스크러버로 공급되도록 제어될 수 있다.When the vessel is operating in Normal Seagoing mode, the exhaust gas discharged from the main engine and the engine for power generation is supplied to the first scrubber, and the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler is controlled to be supplied to the second scrubber can be

상기 GE 배기가스 공급라인에서 상기 GE 배기가스 분기라인이 분기되는 분기점과, 상기 AB 배기가스 공급라인에서 상기 AB 배기가스 분기라인이 분기되는 분기점에 컨트롤밸브가 각각 설치될 수 있다.A control valve may be installed at a branch point at which the GE exhaust gas branch line branches from the GE exhaust gas supply line and at a branch point at which the AB exhaust gas branch line branches from the AB exhaust gas supply line.

본 발명에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템은, 상기 ME 배기가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 메인엔진으로부터 배출되는 배기가스를 바이패스시키는 ME 바이패스라인; 및 상기 GE 배기가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 바이패스시키는 GE 바이패스라인;을 더 포함할 수 있다.An integrated inert gas generating system according to the present invention includes: an ME bypass line branched from the ME exhaust gas supply line to bypass the exhaust gas discharged from the main engine; and a GE bypass line branched from the GE exhaust gas supply line to bypass the exhaust gas discharged from the engine for power generation.

상기 불활성가스 공급부는, 상기 제1 스크러버로부터 배출되는 불활성가스를 상기 저장탱크로 이송하는 불활성가스 공급라인; 상기 제2 스크러버로부터 배출되는 불활성가스를 상기 불활성가스 공급라인으로 합류시키는 불활성가스 합류라인; 및 상기 불활성가스 공급라인 상에 설치되어 불활성가스를 상기 저장탱크 측으로 흡입하는 블로워;를 포함할 수 있다. The inert gas supply unit may include: an inert gas supply line for transferring the inert gas discharged from the first scrubber to the storage tank; an inert gas merging line for merging the inert gas discharged from the second scrubber into the inert gas supply line; and a blower installed on the inert gas supply line to suck the inert gas toward the storage tank.

상기 불활성가스 공급부는, 상기 불활성가스 공급라인 상에서 상기 블로워의 후단에 설치되어, 불활성가스의 역류를 방지하는 데크 워터 실;을 더 포함할 수 있다. The inert gas supply unit may further include a; deck water seal installed at the rear end of the blower on the inert gas supply line to prevent reverse flow of the inert gas.

본 발명에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템은, 상기 불활성가스 공급라인을 통해 상기 저장탱크에 공급되는 불활성가스의 산소 농도를 측정하는 산소 모니터링 장치;를 더 포함할 수 있다. The integrated inert gas generating system according to the present invention may further include an oxygen monitoring device for measuring the oxygen concentration of the inert gas supplied to the storage tank through the inert gas supply line.

본 발명에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템은, 자체적으로 불활성가스를 생산하여 상기 불활성가스 공급라인으로 공급하는 불활성가스 생성기(IGG)를 더 포함할 수 있다. The integrated inert gas generating system according to the present invention may further include an inert gas generator (IGG) that produces an inert gas by itself and supplies it to the inert gas supply line.

본 발명에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템은, 상기 불활성가스 공급라인으로부터 분기되어, 상기 스크러버로부터 불활성가스를 대기 중으로 배출하는 배기가스 배출라인;을 더 포함할 수 있다. The integrated inert gas generating system according to the present invention may further include an exhaust gas discharge line branching from the inert gas supply line and discharging the inert gas from the scrubber to the atmosphere.

본 발명에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템은, 상기 배기가스 배출라인 또는 상기 불활성가스 공급라인을 통해 상기 스크러버로부터 배출되는 배기가스에 포함된 황산화물 오염 정도를 모니터링하는 황산화물 모니터링 장치를 더 포함할 수 있다. The integrated inert gas generating system according to the present invention may further include a sulfur oxide monitoring device for monitoring the level of sulfur oxide contamination contained in the exhaust gas discharged from the scrubber through the exhaust gas discharge line or the inert gas supply line. have.

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본 발명에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템은, 불활성가스 공급 기능과 황산화물 정제 기능을 통합 구성함으로써, 황산화물 정화 장치의 중복 설치를 방지하고, 시너지 효과를 극대화함으로써 장치의 효용성을 증대시킨다.The integrated inert gas generation system according to the present invention, by integrating the inert gas supply function and the sulfur oxide purification function, prevents overlapping installation of the sulfur oxide purification device, and maximizes the synergistic effect, thereby increasing the utility of the device.

또한, 본 발명은 불활성가스 시스템에 배기가스의 황산화물 정제 기능을 통합함으로써, 저가의 HSFO와 고가의 LSFO를 적절하게 교체하여 사용할 수 있으며, HSFO의 사용 확대에 따라 OPEX 절감의 효과가 있다.In addition, by integrating the sulfur oxide purification function of the exhaust gas in the inert gas system, the present invention can be used by appropriately replacing the inexpensive HSFO and the expensive LSFO, and there is an effect of reducing the OPEX according to the expansion of the use of the HSFO.

본 발명의 제2 실시예에 의하면, 불활성가스 스크러빙이 주목적인 소용량의 제2 스크러버를 별도로 구비하여, 엔진과 보조보일러의 분리운전을 가능하게 함으로써, 보일러로부터 배출되는 배기가스의 일부뿐만 아니라, 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 일부도 SOLAS에서 규제하고 있는 산소 함량 조건을 만족시키면서 불활성가스로 활용할 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, a second scrubber of a small capacity for which inert gas scrubbing is the main purpose is separately provided to enable the separate operation of the engine and the auxiliary boiler, so that not only a part of the exhaust gas discharged from the boiler, but also the engine Part of the exhaust gas emitted from the gas can be used as an inert gas while satisfying the oxygen content condition regulated by SOLAS.

특히, 본 발명의 제2 실시예에 의하면, 불활성가스 스크러빙이 주목적인 소용량의 제2 스크러버를 별도로 구비하여, 엔진과 보조보일러의 분리운전이 가능하므로, 전체적인 스크러버의 용량 감소가 가능하고, 장비 배치를 단순화 할 수 있으며, 이에 따라 기관실의 공간 효율이 증대된다.In particular, according to the second embodiment of the present invention, a second scrubber with a small capacity for which inert gas scrubbing is the main purpose is separately provided, so that the engine and the auxiliary boiler can be operated separately, so that the overall scrubber capacity can be reduced, and equipment arrangement can be simplified, and thus the space efficiency of the engine room is increased.

본 발명의 제2 실시예는, NSG with cargo tank heating mode가 없어 메인엔진(ME)과 보조보일러(AB)가 동시에 사용되는 경우가 없는, VLCC 선종에 적용하면 전체 스크러버의 용량을 획기적으로 줄일 수 있다는 효과가 있다.The second embodiment of the present invention, when applied to a VLCC ship type in which the main engine (ME) and the auxiliary boiler (AB) are not used at the same time because there is no NSG with cargo tank heating mode, the capacity of the entire scrubber can be drastically reduced. there is an effect that

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템에서 연소부의 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템에서 연소부의 제어를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing an integrated inert gas generating system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the control of the combustion unit in the integrated inert gas generating system according to the first embodiment of the present invention.
3 is a view showing an integrated inert gas generating system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the control of the combustion unit in the integrated inert gas generating system according to the second embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.In order to fully understand the present invention, 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. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 또한, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing an integrated inert gas generating system according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템(1)은, 연료유(fuel oil)을 소모하여 배기가스를 배출하는 연소부(100); 연소부(100)로부터 배출되는 배기가스를 공급받아 유해성분을 제거하는 제1 스크러버(200); 및 스크러버(200)를 통과하면서 유해성분이 제거된 배기가스를 불활성가스로서 저장탱크(400)에 공급하는 불활성가스 공급부(300);를 포함한다.Referring to Figure 1, the integrated inert gas generating system (1) according to the present invention, the combustion unit 100 for consuming the fuel oil (fuel oil) to discharge exhaust gas; a first scrubber 200 receiving exhaust gas discharged from the combustion unit 100 and removing harmful components; and an inert gas supply unit 300 for supplying the exhaust gas from which harmful components are removed as an inert gas to the storage tank 400 while passing through the scrubber 200 .

연소부(100)는 선박의 추진용 엔진인 메인엔진(ME, 110); 선박 내 전력 공급을 위한 발전용 엔진(GE, 120); 및 보조보일러(Aux. Boiler, 130);를 포함하며, 연료의 연소과정에서 배기가스가 발생한다.The combustion unit 100 includes a main engine (ME, 110) which is an engine for propulsion of a ship; engines for power generation in ships (GE, 120); and an auxiliary boiler (Aux. Boiler, 130); and, in the combustion process of fuel, exhaust gas is generated.

스크러버(200)는 연소부(100)에서 배출되는 배기가스를 공급받아 냉각 및 정제하는 역할을 한다.The scrubber 200 receives the exhaust gas discharged from the combustion unit 100 and serves to cool and purify it.

본 발명에 따른 스크러버(200)는, 연소부(100)에서 배출되는 배기가스의 성분 중 유해성분인 황 산화물(SOx)을 제거하여 정제하는 기능과, 인화성 저장탱크 내 불활성가스의 주입을 목적으로 배기가스를 해수로 스크러빙하는 기능이 통합된 스크러버이다.The scrubber 200 according to the present invention has a function of removing and purifying sulfur oxide (SOx), which is a harmful component among components of exhaust gas discharged from the combustion unit 100, and injecting an inert gas into a flammable storage tank. It is a scrubber with an integrated function of scrubbing exhaust gas with seawater.

스크러버(200)는 해수공급라인(210)에 의해 공급된 해수를 분무하여 배기가스에 포함된 황산화물을 정제한다. 해수공급라인(210) 상에는 해수를 흡입하기 위한 해수펌프(211)가 설치될 수 있다.The scrubber 200 purifies the sulfur oxides contained in the exhaust gas by spraying the seawater supplied by the seawater supply line 210 . A seawater pump 211 for sucking seawater may be installed on the seawater supply line 210 .

스크러버(200)에서 배기가스의 정제에 사용된 세정수는 세정수 배출라인(220)을 통해 선외로 배출되거나, 세정수 배출라인(220)을 거쳐 세정수 저장탱크(230)로 보내질 수 있다.The washing water used for purification of exhaust gas in the scrubber 200 may be discharged to the overboard through the washing water discharge line 220 or may be sent to the washing water storage tank 230 through the washing water discharge line 220 .

세정수 저장탱크(230)에 저장된 세정수 일부는 수처리 장치(240)으로 공급되어 수처리 과정을 거친 후, 수처리된 처리수는 처리수 배출라인(241)을 통해 선외로 배출될 수 있으며, 세정수에서 처리수가 분리된 슬러지는 슬러지탱크(250)로 보내질 수 있다.After a part of the washing water stored in the washing water storage tank 230 is supplied to the water treatment device 240 and undergoes a water treatment process, the treated water may be discharged overboard through the treated water discharge line 241 , and the washing water The sludge from which the treated water is separated may be sent to the sludge tank 250 .

오염된 세정수 배출을 금지하는 환경 규제 지역에서는 세정 후 배출 요건을 만족하는 배출수만 선외로 배출할 수 있으므로, 세정수는 반드시 수처리 장치(240)에서 수처리 과정을 거친 후 배출되어야 한다.In an environment regulated area that prohibits the discharge of polluted washing water, only the discharged water satisfying the discharge requirements after washing can be discharged overboard. Therefore, the washing water must be discharged after undergoing a water treatment process in the water treatment device 240 .

세정수 배출라인(220) 또는 처리수 배출라인(241)으로 배출되는 세정수 또는 처리수는 수 모니터링 장치(510)에 의해 오염정도가 각각 모니터링 될 수 있다.The degree of contamination of the washing water or treated water discharged to the washing water discharge line 220 or the treated water discharge line 241 may be monitored by the water monitoring device 510 .

한편, 세정수 저장탱크(230)에 저장된 세정수 일부는 세정수 순환라인(260)을 통해 다시 해수공급라인(210) 측으로 순환시킬 수 있다.Meanwhile, some of the washing water stored in the washing water storage tank 230 may be circulated back to the seawater supply line 210 through the washing water circulation line 260 .

해수공급라인(210)에 설치된 해수공급펌프(211)로부터 흡입되는 해수는 자체적으로 염기성을 지니지만, 세정수 순환라인(260)을 통해 해수공급라인(210) 측으로 합류하는 세정수는 염기성을 띠지 않거나 약 염기성을 가지므로, 배기가스의 황산화물 제거 효율을 높이기 위하여 세정수 순환라인(270)에 NaOH 등의 중화제가 투입될 수 있다.The seawater sucked from the seawater supply pump 211 installed in the seawater supply line 210 has basicity by itself, but the washing water that joins the seawater supply line 210 through the washing water circulation line 260 is not basic. Since it has or has weak basicity, a neutralizing agent such as NaOH may be added to the washing water circulation line 270 in order to increase the efficiency of removing sulfur oxides from the exhaust gas.

또한, 세정수 순환라인(260) 상에는 세정수의 온도를 낮춰주기 위한 쿨러(261)가 설치될 수 있으며, 세정수의 원활한 순환을 위하여 세정수공급펌프(262)가 설치될 수 있다.In addition, a cooler 261 for lowering the temperature of the washing water may be installed on the washing water circulation line 260 , and a washing water supply pump 262 may be installed for smooth circulation of the washing water.

연소부(100)에서 배출된 배기가스는 스크러버(200)에 의해 질소산화물(NOx), 황산화물 및 분진 등의 오염물질이 제거된 상태이므로, 배기가스 배출라인(270)을 통해 대기 중으로 배출될 수 있다.Since the exhaust gas discharged from the combustion unit 100 is in a state in which pollutants such as nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides, and dust have been removed by the scrubber 200 , it is to be discharged into the atmosphere through the exhaust gas discharge line 270 . can

배기가스 배출라인(270)을 통해 배출되는 배기가스는 황산화물 모니터링 장치(520)에 의해 오염정도가 모니터링 될 수 있으며, 배기가스의 황산화물 오염정도가 배기기준에 적합할 때에만 배기가스 배출라인(270)을 개방하여 배출한다.The pollution level of the exhaust gas discharged through the exhaust gas discharge line 270 may be monitored by the sulfur oxide monitoring device 520, and only when the sulfur oxide pollution level of the exhaust gas meets the emission standard, the exhaust gas emission line (270) is opened and discharged.

한편, 스크러버(200)에서 배출되는 배기가스는 선외로 배출되지 않고, 저장탱크(400)에 공급되는 불활성가스로 활용될 수도 있는데, 불활성가스 공급부(300)에 의해 스크러버(200)로부터 저장탱크(400)로의 불활성가스 공급이 이루어진다.On the other hand, the exhaust gas discharged from the scrubber 200 is not discharged overboard, but may be utilized as an inert gas supplied to the storage tank 400, and the storage tank ( 400) is supplied with an inert gas.

불활성가스 공급부(300)는 스크러버(200)에서 생성된 불활성가스를 저장탱크(400)로 공급하는 불활성가스 공급라인(310)과; 불활성가스 공급라인(310) 상에 설치되어 불활성가스를 저장탱크(400) 측으로 흡입하는 블로워(blower, 311);를 포함한다.The inert gas supply unit 300 includes an inert gas supply line 310 for supplying the inert gas generated by the scrubber 200 to the storage tank 400 ; and a blower 311 installed on the inert gas supply line 310 to suck the inert gas toward the storage tank 400 .

불활성가스 공급부(300)는 불활성가스 공급라인(310) 상에서 블로워(311)의 후단에 설치되어 불활성가스의 역류를 방지하는 데크 워터 실(deck water seal, 312)을 더 포함할 수 있다.The inert gas supply unit 300 may further include a deck water seal 312 installed at the rear end of the blower 311 on the inert gas supply line 310 to prevent a reverse flow of the inert gas.

상기에서 설명한 바와 같이, SOLAS 협약에서는 가스 프리(gas free) 상태를 제외하고 항상 저장탱크 내 상태를 산소(O2) 농도 8% 이하가 되도록, 또 주입되는 불활성가스의 산소 농도는 5% 이하가 되도록 규정하고 있다.As described above, in the SOLAS convention, the state in the storage tank is always maintained at an oxygen (O 2 ) concentration of 8% or less, and the oxygen concentration of the injected inert gas is 5% or less, except for the gas free state. is stipulated to be

본 발명에 따른 통합 불활성 가스 시스템(1)은 SOLAS 규제 조건을 만족시키기 위하여, 불활성가스 공급라인(310)을 통해 저장탱크(400)로 공급되는 불활성가스에 함유된 산소 농도를 산소 모니터링 장치(530)에 의해 모니터링하여, 불활성가스에 함유된 산소 농도를 제어한다.The integrated inert gas system 1 according to the present invention monitors the concentration of oxygen contained in the inert gas supplied to the storage tank 400 through the inert gas supply line 310 in order to satisfy the SOLAS regulation condition with the oxygen monitoring device 530 . ) to control the oxygen concentration contained in the inert gas.

본 발명에서 저장탱크(400)에 공급되는 불활성가스에 함유된 산소 농도의 제어는 연소부(100)의 제어를 통해서 이루어진다.In the present invention, the control of the oxygen concentration contained in the inert gas supplied to the storage tank 400 is made through the control of the combustion unit (100).

더욱 구체적으로는, 엔진(110, 120) 및 보조보일러(130)의 부하를 제어하거나, 또는 엔진(110, 120)의 사용 연료유 모드를 제어하는 것인데, 하기에서 자세히 설명한다.More specifically, to control the load of the engines (110, 120) and the auxiliary boiler 130, or to control the fuel oil mode used of the engines (110, 120), which will be described in detail below.

본 발명에 따른 통합 불활성 가스 시스템(1)은, 불활성가스에 포함된 산소 농도에 따라 연소부(100)의 작동을 제어하는 제어부(600)를 더 포함할 수 있다.The integrated inert gas system 1 according to the present invention may further include a control unit 600 for controlling the operation of the combustion unit 100 according to the oxygen concentration contained in the inert gas.

제어부(600)는 산소 모니터링 장치(530)에서 측정된 불활성가스에 함유된 산소 농도 측정값에 따라, 연소부(100)의 엔진(110, 120) 및 보일러(130)의 부하, 또는 엔진(110, 120)의 사용 연료유 모드를 제어한다.The control unit 600 may control the load of the engines 110 and 120 and the boiler 130 of the combustion unit 100, or the engine 110 according to the oxygen concentration measurement value contained in the inert gas measured by the oxygen monitoring device 530 . , 120) to control the fuel oil mode used.

제어부(600)의 연소부(100) 제어를 설명하기에 앞서, 우선 선박의 운항모드를 정의할 필요가 있다. 선박의 운항 상태에 따라 연소부(100)의 운전모드가 달라지고, 이에 따라 연소부(100)에서 배출되는 배기가스에 함유된 산소 농도가 달라지기 때문이다.Prior to explaining the control of the combustion unit 100 of the controller 600, it is necessary to first define the operation mode of the vessel. This is because the operation mode of the combustion unit 100 changes according to the operating state of the vessel, and accordingly, the oxygen concentration contained in the exhaust gas discharged from the combustion unit 100 varies.

본 발명에서는 선박의 운항모드를 1. Cargo Unloading mode; 2. Normal Seagoing mode; 의 두 가지로 나누어 설명한다.In the present invention, the operation mode of the ship is 1. Cargo Unloading mode; 2. Normal Seagoing mode; divided into two parts.

Cargo Unloading mode에서는 선박이 항구에 접안되어 있는 상태이므로 메인엔진(110)은 운전되지 않는 상태이며, 선박에 필요한 전력을 생산하는 발전용 엔진(120)과 선박에 필요한 열원과 증기를 생산하는 보조보일러(130)만 운전되는 상태이다.In Cargo Unloading mode, since the ship is docked in the port, the main engine 110 is not in operation, and the engine 120 for power generation that produces power required for the ship and the auxiliary boiler for producing the heat source and steam required for the ship (130) is the only operating state.

Normal Seagoing Mode(NSG mode)에서는 메인엔진(110)과 발전용 엔진(120) 및 보조보일러(130)가 모두 운전되며, 저장탱크(400) 내에 충전된 불활성가스는 일정 시간이 경과하면 누설되거나 액화가스에 용해되므로, 불활성가스의 충전(IG/ Topping IP)이 필요하다. 따라서 NSG mode를 Topping-up mode라고도 한다.In Normal Seagoing Mode (NSG mode), the main engine 110, the power generation engine 120, and the auxiliary boiler 130 are all operated, and the inert gas charged in the storage tank 400 leaks or liquefies when a predetermined time elapses. Since it is soluble in gas, it needs to be filled with an inert gas (IG/ Topping IP). Therefore, NSG mode is also called Topping-up mode.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템에서 연소부의 제어를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the control of the combustion unit in the integrated inert gas generating system according to the first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여, 상기에서 정의한 선박의 두 가지 운항모드에 따라 연소부(100)의 제어가 어떻게 이루어지는지 살펴본다.Referring to FIG. 2 , how the combustion unit 100 is controlled according to the two operating modes of the ship defined above will be described.

먼저, Cargo Unloading mode에서 불활성가스 내 산소 함량이 기준치를 초과한 경우이다. Cargo Unloading mode에서는 발전용 엔진(120)과 보조보일러(130)만 운전되고 있는 상태이므로, 이 두 장치에 대한 제어가 이루어질 수 있다.First, it is a case where the oxygen content in the inert gas exceeds the standard value in the cargo unloading mode. In the cargo unloading mode, since only the engine for power generation 120 and the auxiliary boiler 130 are being operated, control of these two devices can be made.

발전용 엔진(120)에 대한 제어는 다음의 두 가지로 이루어질 수 있으며, 다음의 두 가지 제어 중 하나 이상을 조합하여 제어될 수 있다.Control of the engine 120 for power generation may be performed in the following two ways, and may be controlled by combining one or more of the following two controls.

1) 발전용 엔진(120)에 연료를 공급하는 GE 연료공급라인(121) 상에 설치된 컨트롤밸브를 제어하여, 고유황유(HSFO) 대신 저유황유(LSFO)가 발전용 엔진(120)에 공급되도록 한다.1) Control the control valve installed on the GE fuel supply line 121 that supplies fuel to the engine 120 for power generation so that low sulfur oil (LSFO) is supplied to the engine 120 for power generation instead of high sulfur oil (HSFO). do.

2) 발전용 엔진(120)에서 배출되는 배기가스를 스크러버(200) 측으로 공급하는 GE 배기가스 공급라인(122)에 설치된 컨트롤밸브를 제어하여, 발전용 엔진(120)에서 배출되는 배기가스가 스크러버(200) 측으로 공급되는 것을 차단하고, GE 바이패스라인(123)을 통해 바이패스시킨다. 2) By controlling the control valve installed in the GE exhaust gas supply line 122 that supplies the exhaust gas discharged from the power generation engine 120 to the scrubber 200 side, the exhaust gas discharged from the power generation engine 120 is removed from the scrubber It blocks the supply to the (200) side, and bypasses it through the GE bypass line (123).

보조보일러(130)에 대한 제어는 다음의 두 가지로 이루어질 수 있으며, 다음의 두 가지 제어 중 하나 이상을 조합하여 제어될 수 있다.The control of the auxiliary boiler 130 may be performed in the following two ways, and may be controlled by combining one or more of the following two types of control.

1) 보조보일러(130)의 부하(load)를 높인다. 1) Increase the load of the auxiliary boiler (130).

2) 보조보일러(130)에서 생산되는 증기(steam)에서 남는 증기를 콘덴서(140)에 공급하는 스팀 덤핑라인(141) 상에 설치된 스팀 덤핑밸브(142)를 더 개방하여, 보조보일러(130)로부터 콘덴서(140)로 공급되는 잉여 증기의 양을 늘림으로써, 보조보일러(130)의 부하를 높아지도록 유도한다.2) By further opening the steam dumping valve 142 installed on the steam dumping line 141 for supplying the steam remaining from the steam produced by the auxiliary boiler 130 to the condenser 140, the auxiliary boiler 130 By increasing the amount of excess steam supplied from the condenser 140, the load of the auxiliary boiler 130 is induced to increase.

이는 배기가스에 함유된 산소 농도 관리를 위해 보조보일러(130)에서 필요 소모량 이상의 증기를 생산하고, 남는 증기를 콘덴서(140)를 통해 회수한다는 의미이다.This means that the auxiliary boiler 130 produces more than the required consumption amount for managing the oxygen concentration contained in the exhaust gas, and recovers the remaining steam through the condenser 140 .

발전용 엔진(120) 및 보조보일러(130)의 제어는 선택적으로 이루어질 수 있다. 즉, 발전용 엔진(120) 또는 보조보일러(130) 중 한 장치에 대해서만 제어가 이루어질 수도 있고, 두 장치에 대한 제어가 조합될 수도 있다.Control of the power generation engine 120 and the auxiliary boiler 130 may be selectively made. That is, the control may be made for only one device of the engine for power generation 120 or the auxiliary boiler 130, or the control for the two devices may be combined.

한편, Cargo Unloading mode에서는 저장탱크 내의 연료를 COPT(Cargo Oil Pump Turbine)을 구동시켜 선외로 이송하게 되는데, 이때 COPT에 필요한 동력으로 증기가 이용되며, 이 증기는 보조보일러의 부하를 높여 필요한 양을 공급하게 된다. 따라서, Cargo Unloading mode에서는 보조보일러(130)의 부하가 높기 때문에, 상기와 같은 발전용 엔진(120) 또는 보조보일러(130)의 제어가 필요하지 않거나, 제어가 필요한 상황이 빈번하게 발생하지는 않는다.Meanwhile, in Cargo Unloading mode, the fuel in the storage tank is transferred overboard by driving the Cargo Oil Pump Turbine (COPT). At this time, steam is used as the power required for COPT. will supply Therefore, in the cargo unloading mode, since the load of the auxiliary boiler 130 is high, the control of the power generation engine 120 or the auxiliary boiler 130 as described above is not required, or a situation requiring control does not occur frequently.

다음으로, Normal Seagoing mode(NSG mode)에서 불활성가스 내 산소 함량이 기준치를 초과한 경우이다. Next, in Normal Seagoing mode (NSG mode), the oxygen content in the inert gas exceeds the standard value.

Normal Seagoing mode에서는 메인엔진(110)과 발전용 엔진(120) 및 보조보일러(130)가 모두 운전되고 있는 상태이므로, 이 세 장치에 대한 제어가 이루어질 수 있다.In the normal seagoing mode, since the main engine 110, the power generation engine 120, and the auxiliary boiler 130 are all operating, control of these three devices can be made.

메인엔진(110)에 대한 제어는 다음의 세 가지로 이루어질 수 있으며, 다음의 세 가지 제어 중 하나 이상을 조합하여 제어될 수 있다.The control of the main engine 110 may be performed in the following three ways, and may be controlled by combining one or more of the following three controls.

1) 메인엔진(110)의 부하를 낮춘다.1) Lower the load of the main engine 110 .

2) 메인엔진(110)에 연료를 공급하는 ME 연료공급라인(111) 상에 설치된 컨트롤밸브를 제어하여, 고유황유(HSFO) 대신 저유황유(LSFO)가 메인 엔진(110)에 공급되도록 한다.2) A control valve installed on the ME fuel supply line 111 that supplies fuel to the main engine 110 is controlled so that low sulfur oil (LSFO) is supplied to the main engine 110 instead of high sulfur oil (HSFO).

3) 메인엔진(110)에서 배출되는 배기가스를 스크러버(200) 측으로 공급하는 ME 배기가스 공급라인(112)에 설치된 컨트롤밸브를 제어하여, 메인엔진(110)에서 배출되는 배기가스가 스크러버(200) 측으로 공급되는 것을 차단하고, ME 바이패스라인(113)을 통해 바이패스시킨다.3) By controlling the control valve installed in the ME exhaust gas supply line 112 that supplies the exhaust gas discharged from the main engine 110 to the scrubber 200 side, the exhaust gas discharged from the main engine 110 is removed from the scrubber 200 ) side, and bypasses it through the ME bypass line 113 .

발전용 엔진(120)에 대한 제어와, 보조보일러(130)에 대한 제어는 Cargo Unloading mode에서 설명한 바와 동일하다.Control of the engine for power generation 120 and the control of the auxiliary boiler 130 are the same as described in the Cargo Unloading mode.

Normal Seagoing mode에서도 Cargo Unloading mode와 마찬가지로, 메인엔진(110), 발전용 엔진(120) 및 보조보일러(130)의 제어가 선택적으로 이루어질 수 있다. 즉, 메인엔진(110), 발전용 엔진(120) 또는 보조보일러(130) 중 한 장치에 대해서만 제어가 이루어질 수도 있고, 세 장치 중 하나 이상의 장치에 대한 제어가 조합될 수도 있다.In the Normal Seagoing mode, as in the Cargo Unloading mode, the control of the main engine 110 , the power generation engine 120 , and the auxiliary boiler 130 may be selectively performed. That is, control may be made for only one device among the main engine 110 , the engine for power generation 120 , or the auxiliary boiler 130 , and control of one or more devices among the three devices may be combined.

연소부(100)의 제어는 상기에서 설명하였듯이 제어부(600)에 의해 이루어질 수 있다.The control of the combustion unit 100 may be performed by the control unit 600 as described above.

제1 실시예에 의한 연소부(100)의 제어를, 선박의 운항모드에 따라 표로 정리하면 표 1과 같다.The control of the combustion unit 100 according to the first embodiment is summarized in Table 1 according to the operation mode of the ship.


운항모드
flight mode
장치
Device
제어 방법
control method


Cargo
Unloading
mode


Cargo
Unloading
mode
발전용
엔진
(GE)
for power generation
engine
(GE)
1) 발전용 엔진(120)의 연료유로 저유황유(LSFO)를 공급 받음
2) 배출되는 배기가스를 스크러버(200)로 공급하지 않고 바이패스시킴
1) Received low sulfur oil (LSFO) as fuel oil for power generation engine 120
2) Bypassing the exhaust gas without supplying it to the scrubber 200
보조
보일러
(AB)
assistant
Boiler
(AB)
1) 보조보일러(130)의 부하를 높임
2) 보조보일러(130)의 잉여 증기를 콘덴서(140)에 공급하는 스팀 덤핑라인(141) 상에 설치된 스팀 덤핑밸브(142)를 더 개방
1) Increase the load of the auxiliary boiler (130)
2 ) Further open the steam dumping valve 142 installed on the steam dumping line 141 for supplying the surplus steam of the auxiliary boiler 130 to the condenser 140





Normal
Seagoing
mode
(NSG mode)





Normal
Seagoing
mode
(NSG mode)
메인
엔진
(ME)
main
engine
(ME)
1) 메인엔진(110)의 부하를 낮춤
2) 메인엔진(110)의 연료유로 저유황유(LSFO)를 공급 받음
3) 배출되는 배기가스를 스크러버(200)로 공급하지 않고 바이패스시킴
1) Lower the load of the main engine 110
2) Received low sulfur oil (LSFO) as fuel oil of main engine 110
3) Bypassing the exhaust gas without supplying it to the scrubber 200
발전용
엔진
(GE)
for power generation
engine
(GE)
1) 발전용 엔진(120)의 연료유로 저유황유(LSFO)를 공급 받음
2) 배출되는 배기가스를 스크러버(200)로 공급하지 않고 바이패스시킴
1) Received low sulfur oil (LSFO) as fuel oil for power generation engine 120
2) Bypassing the exhaust gas without supplying it to the scrubber 200
보조
보일러
(AB)
assistant
Boiler
(AB)
1) 보조보일러(130)의 부하를 높임
2) 보조보일러(130)의 잉여 증기를 콘덴서(140)에 공급하는 스팀 덤핑라인(141) 상에 설치된 스팀 덤핑밸브(142)를 더 개방
1) Increase the load of the auxiliary boiler (130)
2) Further open the steam dumping valve 142 installed on the steam dumping line 141 that supplies the surplus steam of the auxiliary boiler 130 to the condenser 140

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템을 나타낸 도면이다.3 is a view showing an integrated inert gas generating system according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템(2)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 통합 불활상가스 발생 시스템(1)의 모든 구성요소들을 그대로 포함할 수 있으며, 연소부(100)의 구성 중 발전용 엔진(120) 또는 보조보일러(130)으로부터 배출되는 배기가스를 공급받아 저장탱크(400)에 공급되기에 적합한 불활성가스로 만드는 제2 스크러버(700)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the integrated inert gas generating system 2 according to the second embodiment of the present invention may include all components of the integrated inert gas generating system 1 according to the first embodiment of the present invention as it is. The second scrubber 700 that receives the exhaust gas discharged from the power generation engine 120 or the auxiliary boiler 130 in the configuration of the combustion unit 100 and makes an inert gas suitable to be supplied to the storage tank 400 . ) may be further included.

제2 실시예에서는 제1 실시예의 스크러버(200)의 명칭을 제1 스크러버(200)라 하고, 나머지 동일한 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략한다.In the second embodiment, the name of the scrubber 200 of the first embodiment is called the first scrubber 200, and detailed descriptions of the remaining same components will be omitted.

제2 스크러버(700)는, 발전용 엔진(120) 또는 보조보일러(130)으로부터 배출되는 배기가스를 저장탱크(400)에 주입되는 불활성가스로 사용하기 적합하도록 해수로 스크러빙(SOx 제거 목적의 스크러빙이 아님)한다.The second scrubber 700 is suitable for using the exhaust gas discharged from the power generation engine 120 or the auxiliary boiler 130 as an inert gas injected into the storage tank 400 for scrubbing with seawater (Srubbing for the purpose of removing SOx) not this).

제2 스크러버(700)는, 비교적 연료 소모양이 적은 발전용 엔진(120) 또는 보조보일러(130)으로부터 배출되는 배기가스만을 스크러빙하기 때문에, 제1 스크러버(200)에 비해 소용량으로 구비할 수 있다.Since the second scrubber 700 scrubs only the exhaust gas discharged from the power generation engine 120 or the auxiliary boiler 130, which consumes relatively little fuel, it can be provided with a smaller capacity than the first scrubber 200. .

제2 스크러버(700)는 배기가스를 스크러빙하기 위한 해수를 해수공급라인(210)으로부터 공급받을 수 있다.The second scrubber 700 may receive seawater for scrubbing the exhaust gas from the seawater supply line 210 .

발전용 엔진(120)에서 배출되는 배기가스는 GE 배기가스 공급라인(122) 상에서 분기되는 GE 배기가스 분기라인(722)를 통해 제2 스크러버(700) 측으로 공급될 수 있다.Exhaust gas discharged from the engine 120 for power generation may be supplied to the second scrubber 700 side through the GE exhaust gas branch line 722 branched on the GE exhaust gas supply line 122 .

GE 배기가스 공급라인(122)과 GE 배기가스 분기라인(722)이 분기되는 분기점에는 컨트롤밸브가 설치될 수 있으며, 컨트롤밸브를 제어하여 발전용 엔진(120)에서 배출되는 배기가스를 제1 스크러버(200) 또는 제2 스크러버(700) 측으로 선택적으로 공급할 수 있다.A control valve may be installed at a branch point at which the GE exhaust gas supply line 122 and the GE exhaust gas branch line 722 branch off, and the exhaust gas discharged from the power generation engine 120 is controlled by the first scrubber. (200) or it may be selectively supplied to the second scrubber 700 side.

보조보일러(130)에서 배출되는 배기가스는 AB 배기가스 공급라인(132) 상에서 분기되는 AB 배가가스 분기라인(732)를 통해 제2 스크러버(700) 측으로 공급될 수 있다.The exhaust gas discharged from the auxiliary boiler 130 may be supplied to the second scrubber 700 side through the AB exhaust gas branch line 732 branched on the AB exhaust gas supply line 132 .

AB 배기가스 공급라인(132)과 AB 배기가스 분기라인(732)이 분기되는 분기점에는 컨트롤밸브가 설치될 수 있으며, 컨트롤밸브를 제어하여 보조보일러(130)에서 배출되는 배기가스를 제1 스크러버(200) 또는 제2 스크러버(700) 측으로 선택적으로 공급할 수 있다.A control valve may be installed at a branch point where the AB exhaust gas supply line 132 and the AB exhaust gas branch line 732 branch off, and the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler 130 is controlled by the first scrubber ( 200) or may be selectively supplied to the second scrubber 700 side.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 메인엔진(110), 발전용 엔진(120) 및 보조보일러(130)로부터 배출되는 배기가스를 제1 스크러버(200)에서 모두 감당하는 것이 아니라, 발전용 엔진(120) 또는 보조보일러(130)로 배출되는 배기가스는 제2 스크러버(700) 측으로 공급되어 처리되므로, 제1 스크러버(200)의 용량을 제1 실시예에서보다 줄일 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, the exhaust gas discharged from the main engine 110 , the power generation engine 120 , and the auxiliary boiler 130 is not all covered by the first scrubber 200 , but an engine for power generation Since the exhaust gas discharged to 120 or the auxiliary boiler 130 is supplied to the second scrubber 700 and treated, the capacity of the first scrubber 200 may be reduced compared to that in the first embodiment.

제2 스크러버(700)는 배기가스를 불활성가스로 사용되기 적합하도록 해수로 스크러빙하는 것이 주목적이지만, 제1 스크러버(200)와 유사하게 황산화물(SOx) 정제 기능이 통합되도록 구비될 수도 있다.Although the main purpose of the second scrubber 700 is to scrub the exhaust gas with seawater to be suitable for use as an inert gas, similar to the first scrubber 200, a sulfur oxide (SOx) purification function may be integrated.

제2 스크러버(700)에 의해 저장탱크(400)에 주입되기에 적합한 상태가 된 불활성가스는, 불활성가스 합류라인(320)을 통해 불활성가스 공급라인(310) 측으로 합류된 후 저장탱크(400)로 공급될 수 있다.The inert gas, which is in a state suitable for injection into the storage tank 400 by the second scrubber 700, is merged into the inert gas supply line 310 through the inert gas merging line 320, and then the storage tank 400. can be supplied with

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템에서 연소부의 제어를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the control of the combustion unit in the integrated inert gas generating system according to the second embodiment of the present invention.

제2 실시예에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템(2)도, SOLAS 협약에서 규정하는 불활성 가스 내 산소 농도 조건을 만족하기 위하여, 저장탱크(400)로 공급되는 불활성가스에 함유된 산소 농도를 산소 모니터링 장치(530)에 의해 모니터링 한 후, 제어부(600)의 연소부(100) 제어에 의해 불활성가스에 함유된 산소 농도를 제어한다.The integrated inert gas generating system 2 according to the second embodiment also monitors the oxygen concentration contained in the inert gas supplied to the storage tank 400 in order to satisfy the oxygen concentration condition in the inert gas prescribed by the SOLAS convention. After monitoring by the device 530 , the oxygen concentration contained in the inert gas is controlled by the control of the combustion unit 100 of the controller 600 .

제1 실시예에서와 마찬가지로, 선박의 운항모드에 따라 연소부(100)의 제어가 다르게 이루어질 수 있다.As in the first embodiment, the control of the combustion unit 100 may be different according to the operation mode of the ship.

먼저, Cargo loading mode에서 불활성가스 내 산소 함량이 기준치를 초과하는 경우를 살펴본다. Cargo Unloading mode에서는 발전용 엔진(120)과 보조보일러(130)만 운전되고 있는 상태이다.First, a case in which the oxygen content in the inert gas exceeds the standard value in the cargo loading mode is examined. In the cargo unloading mode, only the engine for power generation 120 and the auxiliary boiler 130 are being operated.

Cargo Unloading mode에서는 보조보일러(130)의 운전 부하가 높으므로, 보조보일러(130)로부터 배출되는 배기가스는 AB 배기가스 공급라인(132)을 통해 제1 스크러버(200) 측으로 보내지며, 제1 스크러버(200)를 거치면서 유해성분이 제거된 후, 불활성가스 공급라인(310)을 통해 저장탱크(400)로 공급된다.In the cargo unloading mode, since the operating load of the auxiliary boiler 130 is high, the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler 130 is sent to the first scrubber 200 side through the AB exhaust gas supply line 132, and the first scrubber After the harmful components are removed through 200 , it is supplied to the storage tank 400 through the inert gas supply line 310 .

보조보일러(130)에 비해 상대적으로 연료 소모량이 적은 발전용 엔진(120)에서 배출되는 배기가스는 GE 배기가스 분기라인(722)을 통해 제2 스크러버(700) 측으로 보내지며, 제2 스크러버(700)에서 해수로 스크러빙 된 후, 불활성가스 합류라인(320)을 통해 불활성가스 공급라인(310)에 합류되어 저장탱크(400)로 공급된다.Exhaust gas discharged from the power generation engine 120, which consumes relatively less fuel compared to the auxiliary boiler 130, is sent to the second scrubber 700 side through the GE exhaust gas branch line 722, and the second scrubber 700 ) after being scrubbed with seawater, it joins the inert gas supply line 310 through the inert gas merging line 320 and is supplied to the storage tank 400 .

발전용 엔진(120)의 연료로 저유황유(LSFO)를 사용하는 경우, 제2 스크러버(700)는 황산화물 정제 기능을 가지지 않아도 되며, 발전용 엔진(120)의 연료로 고유황유(HSFO)를 사용하는 경우에는, 제2 스크러버(700)가 황산화물 정제 기능까지 통합되는 것이 바람직하다.When low-sulfur oil (LSFO) is used as the fuel of the engine 120 for power generation, the second scrubber 700 does not have to have a sulfur oxide refining function, and high-sulfur oil (HSFO) is used as the fuel of the engine 120 for power generation. When used, it is preferable that the second scrubber 700 is also integrated with a sulfur oxide purification function.

다음으로, Normal Seagoing mode에서 불활성가스 내 산소 함량이 기준치를 초과한 경우를 살펴본다. Normal Seagoing mode에서는 메인엔진(110)과 발전용 엔진(120) 및 보조보일러(130)가 모두 운전되고 있는 상태이다.Next, a case in which the oxygen content in the inert gas exceeds the standard value in Normal Seagoing mode is examined. In the normal seagoing mode, the main engine 110, the engine for power generation 120, and the auxiliary boiler 130 are all operating.

Normal Seagoing mode에서 연소부(100)의 제어는 두 가지 옵션으로 이루어질 수 있다.In the Normal Seagoing mode, the control of the combustion unit 100 may be performed by two options.

첫 번째 옵션은 다음과 같다. Normal Seagoing mode에서 메인엔진(110)과 발전용 엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스는 각각 ME 배기가스 공급라인(112)과 GE 배기가스 공급라인(122)를 통해 제1 스크러버(200) 측으로 보내지며, 제1 스크러버(200)를 거치면서 유해성분이 제거된 후, 불활성가스 공급라인(310)을 통해 저장탱크(400)로 공급된다.The first option is: In the normal seagoing mode, the exhaust gas discharged from the main engine 110 and the power generation engine 120 is sent to the first scrubber 200 side through the ME exhaust gas supply line 112 and the GE exhaust gas supply line 122, respectively. After the harmful components are removed while passing through the first scrubber 200 , it is supplied to the storage tank 400 through the inert gas supply line 310 .

보조보일러(130)에서 배출되는 배기가스는 AB 배기가스 분기라인(732)을 통해 제2 스크러버(700) 측으로 보내지며, 제2 스크러버(700)에서 해수로 스크러빙 된 후, 불활성가스 합류라인(320)을 통해 불활성가스 공급라인(310)에 합류되어 저장탱크(400)로 공급된다.The exhaust gas discharged from the auxiliary boiler 130 is sent to the second scrubber 700 side through the AB exhaust gas branch line 732, and after being scrubbed with seawater in the second scrubber 700, the inert gas merging line 320 ) joins the inert gas supply line 310 and is supplied to the storage tank 400 .

이때, 메인엔진(110)과 발전용 엔진(120)으로부터 제1 스크러버(200)를 거쳐 저장탱크(400)로 공급되는 불활성가스의 양이 충분하기 때문에, 보조보일러(130)는 하나만 운전되어도 충분하며, 복수로 구비되는 보조보일러(130) 중 하나의 보조보일러(130)에서 배출되는 배기가스만 제2 스크러버(700)로 공급될 수 있다.At this time, since the amount of inert gas supplied from the main engine 110 and the engine 120 for power generation to the storage tank 400 through the first scrubber 200 is sufficient, the auxiliary boiler 130 is sufficient to operate only one. And, only the exhaust gas discharged from one auxiliary boiler 130 among the plurality of auxiliary boilers 130 may be supplied to the second scrubber 700 .

두 번째 옵션은 다음과 같다. 메인엔진(110)에서 배출되는 배기가스에는 산소 함량이 높기 때문에, 제1 스크러버(200)를 거치게 하더라도, 불활성가스 내 산소 농도를 조절하기 위하여 엔진(110, 120) 및 보조보일러(130)의 부하 또는 사용 연료유 모드를 제어해야 할 필요성이 빈번하게 발생할 수 있다.The second option is: Since the exhaust gas discharged from the main engine 110 has a high oxygen content, the load of the engines 110 and 120 and the auxiliary boiler 130 in order to control the oxygen concentration in the inert gas even after passing through the first scrubber 200 . Alternatively, the need to control the used fuel oil mode may occur frequently.

이러한 번거로움을 피하기 위하여, 메인엔진(110)에서 배출되는 배기가스는 ME 바이패스라인(113)을 통해 바이패스시키고, 대신 부족한 불활성가스의 양을 충족시키기 위하여 별도의 불활성가스 생성기(800, Inert Gas Generator)를 구비하는 방법이다.In order to avoid such trouble, the exhaust gas discharged from the main engine 110 is bypassed through the ME bypass line 113, and instead, a separate inert gas generator 800, Inert, to satisfy the insufficient amount of inert gas. Gas Generator).

불활성가스 생성기(800)에서 생성된 불활성가스는 별도로 스크러빙을 거칠 필요가 없기 때문에, 산소 모니터링 장치(530) 전단의 불활성가스 공급라인(310) 상으로 바로 공급될 수 있다.Since the inert gas generated by the inert gas generator 800 does not need to undergo separate scrubbing, it may be directly supplied onto the inert gas supply line 310 in front of the oxygen monitoring device 530 .

발전용 엔진(120)과 보조보일러(130)에 대한 제어는 첫 번째 옵션에서와 같다. 즉, 발전용 엔진(120)에서 배출되는 배기가스는 GE 배기가스 공급라인(122)를 통해 제1 스크러버(200) 측으로 보내지고, 보조보일러(130)에서 배출되는 배기가스는 AB 배기가스 분기라인(732)을 통해 제2 스크러버(700) 측으로 보내져, 각각의 장치를 거친 후, 불활성가스 공급라인(310)을 통해 저장탱크(400)로 공급될 수 있다.Controls for the power generation engine 120 and the auxiliary boiler 130 are the same as in the first option. That is, the exhaust gas discharged from the power generation engine 120 is sent to the first scrubber 200 side through the GE exhaust gas supply line 122, and the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler 130 is the AB exhaust gas branch line. It is sent to the second scrubber 700 side through 732 , and after passing through each device, it may be supplied to the storage tank 400 through the inert gas supply line 310 .

이때, 불활성가스 생성기(800)에서 생성되는 불활성가스의 양을 충분히 할 경우, 발전용 엔진(120)에서 배출되는 배기가스는 GE 바이패스라인(123)을 통해 바이패스시키는 것도 가능하다.At this time, when the amount of the inert gas generated by the inert gas generator 800 is sufficient, the exhaust gas discharged from the engine for power generation 120 may be bypassed through the GE bypass line 123 .

연소부(100)의 제어는 제어부(600)에 의해 이루어질 수 있다.The control of the combustion unit 100 may be performed by the control unit 600 .

제2 실시예에 의한 연소부(100)의 제어를, 선박의 운항모드에 따라 표로 정리하면 표 2와 같다.The control of the combustion unit 100 according to the second embodiment is summarized in Table 2 according to the operation mode of the ship.


운항모드
flight mode
장치
Device
제어 방법
control method


Cargo
Unloading
mode


Cargo
Unloading
mode
발전용
엔진
(GE)
for power generation
engine
(GE)
발전용 엔진(120)에서 배출되는 배기가스는 GE 배기가스 분기라인(722)을 통해 제2 스크러버(700) 측으로 공급
Exhaust gas discharged from the power generation engine 120 is supplied to the second scrubber 700 side through the GE exhaust gas branch line 722 .
보조
보일러
(AB)
assistant
Boiler
(AB)
보조보일러(130)로부터 배출되는 배기가스는 AB 배기가스 공급라인(132)을 통해 제1 스크러버(200) 측으로 공급
The exhaust gas discharged from the auxiliary boiler 130 is supplied to the first scrubber 200 through the AB exhaust gas supply line 132 .













Normal
Seagoing
mode
(NSG mode)













Normal
Seagoing
mode
(NSG mode)




옵션1




Option 1

엔진
(ME/GE)

engine
(ME/GE)
메인엔진(110)과 발전용 엔진(120)으로부터 배출되는 배기가스는 각각 ME 배기가스 공급라인(112)과 GE 배기가스 공급라인(122)를 통해 제1 스크러버(200) 측으로 공급
The exhaust gas discharged from the main engine 110 and the power generation engine 120 is supplied to the first scrubber 200 side through the ME exhaust gas supply line 112 and the GE exhaust gas supply line 122, respectively.
보조
보일러
(AB)
assistant
Boiler
(AB)
보조보일러(130)에서 배출되는 배기가스는 AB 배기가스 분기라인(732)을 통해 제2 스크러버(700) 측으로 공급
The exhaust gas discharged from the auxiliary boiler 130 is supplied to the second scrubber 700 side through the AB exhaust gas branch line 732 .










옵션2










Option 2
메인
엔진
(ME)
main
engine
(ME)
메인엔진(110)에서 배출되는 배기가스는 ME 바이패스라인(113)을 통해 바이패스시킴
The exhaust gas discharged from the main engine 110 is bypassed through the ME bypass line 113 .

발전용
엔진
(GE)

for power generation
engine
(GE)
발전용 엔진(120)에서 배출되는 배기가스는,
1) GE 배기가스 공급라인(122)를 통해 제1 스크러버(200) 측으로 공급, 또는
2) 불활성가스 생성기(800)에서 생성되는 불활성가스의 양을 충분히 할 경우, GE 바이패스라인(123)을 통해 바이패스시키는 것도 가능
Exhaust gas discharged from the engine 120 for power generation,
1) supply to the first scrubber 200 side through the GE exhaust gas supply line 122, or
2) If the amount of inert gas generated by the inert gas generator 800 is sufficient, it is also possible to bypass it through the GE bypass line 123 .
보조
보일러
(AB)
assistant
Boiler
(AB)
보조보일러(130)에서 배출되는 배기가스는 AB 배기가스 분기라인(732)을 통해 제2 스크러버(700) 측으로 공급
The exhaust gas discharged from the auxiliary boiler 130 is supplied to the second scrubber 700 side through the AB exhaust gas branch line 732 .
불활성가스
생성기
(IGG)
inert gas
generator
(IGG)
부족한 불활성가스의 양을 충족시키기 위하여 별도의 불활성가스 생성기(800, Inert Gas Generator)를 추가
In order to meet the insufficient amount of inert gas, a separate inert gas generator (800, Inert Gas Generator) is added.

본 발명에 따른 통합 불활성가스 발생 시스템은, 불활성가스 공급 기능과 황산화물 정제 기능을 통합 구성함으로써, 황산화물 정화 장치의 중복 설치를 방지하고, 시너지 효과를 극대화함으로써 장치의 효용성을 증대시킨다.The integrated inert gas generation system according to the present invention, by integrating the inert gas supply function and the sulfur oxide purification function, prevents overlapping installation of the sulfur oxide purification device, and maximizes the synergistic effect, thereby increasing the utility of the device.

또한, 본 발명은 엔진 및 보일러의 부하 또는 사용 연료유 모드(HSFO/LSFO mode)를 적절히 제어하여, 보일러로부터 배출되는 배기가스의 일부뿐만 아니라, 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 일부도 SOLAS에서 규제하고 있는 산소 함량 조건을 만족시키면서 불활성가스로 활용할 수 있다.In addition, the present invention appropriately controls the load or use fuel oil mode (HSFO / LSFO mode) of the engine and boiler, and not only a part of the exhaust gas discharged from the boiler, but also a part of the exhaust gas discharged from the engine is regulated in SOLAS and It can be used as an inert gas while satisfying the oxygen content condition.

또한, 본 발명은 불활성가스 시스템에 배기가스의 황산화물 정제 기능을 통합함으로써, 저가의 HSFO와 고가의 LSFO를 적절하게 교체하여 사용할 수 있으며, HSFO의 사용 확대에 따라 OPEX 절감의 효과가 있다.In addition, by integrating the sulfur oxide purification function of the exhaust gas in the inert gas system, the present invention can be used by appropriately replacing the inexpensive HSFO and the expensive LSFO, and there is an effect of reducing the OPEX according to the expansion of the use of the HSFO.

특히, 본 발명의 제2 실시예에 의하면, 불활성가스 스크러빙이 주목적인 소용량의 제2 스크러버를 별도로 구비하여, 엔진과 보조보일러의 분리운전이 가능하므로, 전체적인 스크러버의 용량 감소가 가능하고, 장비 배치를 단순화 할 수 있으며, 이에 따라 기관실의 공간 효율이 증대된다.In particular, according to the second embodiment of the present invention, a second scrubber with a small capacity for which inert gas scrubbing is the main purpose is separately provided, so that the engine and the auxiliary boiler can be operated separately, so that the overall scrubber capacity can be reduced, and equipment arrangement can be simplified, and thus the space efficiency of the engine room is increased.

본 발명의 제2 실시예는, NSG with cargo tank heating mode가 없어 메인엔진(ME)과 보조보일러(AB)가 동시에 사용되는 경우가 없는, VLCC 선종에 적용하면 전체 스크러버의 용량을 획기적으로 줄일 수 있다는 효과가 있다.The second embodiment of the present invention, when applied to a VLCC ship type in which the main engine (ME) and the auxiliary boiler (AB) are not used at the same time because there is no NSG with cargo tank heating mode, the capacity of the entire scrubber can be drastically reduced. there is an effect that

이상에서는 본 발명의 특정 실시예를 중심으로 하여 설명하였지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술 분야에 있을 수 있으며, 따라서 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.Although the above has been described focusing on specific embodiments of the present invention, various modifications, changes or modifications may be made in the art within the spirit of the present invention and the appended claims, and therefore the foregoing description and drawings are It should be construed as illustrative of the present invention rather than limiting the technical spirit of the invention.

1 : 통합 불활성가스 발생 시스템 100 : 연소부
110 : 메인엔진 120 : 발전용 엔진
130 : 보조보일러 122 : GE 배기가스 공급라인
132 : AB 배기가스 공급라인 200 : 제1 스크러버
300 : 불활성가스 공급부 310 : 불활성가스 공급라인
320 : 불활성가스 합류라인 400 : 저장탱크
530 : 산소 모니터링 장치 600 : 제어부
700 : 제2 스크러버 722 : GE 배기가스 분기라인
732 : AB 배기가스 분기라인 800 : 불활성가스 생성기(IGG)1: Integrated inert gas generation system 100: Combustion unit
110: main engine 120: power generation engine
130: auxiliary boiler 122: GE exhaust gas supply line
132: AB exhaust gas supply line 200: first scrubber
300: inert gas supply unit 310: inert gas supply line
320: inert gas merging line 400: storage tank
530: oxygen monitoring device 600: control unit
700: second scrubber 722: GE exhaust gas branch line
732: AB exhaust gas branch line 800: inert gas generator (IGG)

Claims (17)

선박에 구비되며 연료유(fuel oil)을 소모하여 배기가스를 배출하는 메인엔진과 발전용 엔진 및 보조보일러;
상기 메인엔진, 상기 발전용 엔진 및 상기 보조보일러 중 적어도 어느 하나로부터 발생하는 배기가스를 공급받으며, 공급받은 배기가스에 해수를 분무하여 황산화물을 제거하고 불활성가스로 만드는 제1 스크러버;
상기 발전용 엔진 및 상기 보조보일러 중 어느 하나로부터 발생하는 배기가스를 공급받으며, 공급받은 배기가스를 해수로 냉각하여 불활성가스로 만드는 제2 스크러버;
상기 제1 스크러버와 상기 제2 스크러버에서 생성된 불활성가스를 저장탱크에 공급하는 불활성가스 공급부;
상기 메인엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 제1 스크러버로 공급하는 ME 배기가스 공급라인;
상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 제1 스크러버로 공급하는 GE 배기가스 공급라인;
상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스를 상기 제1 스크러버로 공급하는 AB 배기가스 공급라인;
상기 GE 배기가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 상기 제2 스크러버로 공급하는 GE 배기가스 분기라인; 및
상기 AB 배기가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스를 상기 제2 스크러버로 공급하는 AB 배기가스 분기라인;을 포함하고,
상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스는 상기 GE 배기가스 공급라인 또는 상기 GE 배기가스 분기라인을 통해 상기 제1 스크러버 또는 상기 제2 스크러버로 선택적으로 공급되고,
상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스는 상기 AB 배기가스 공급라인 또는 상기 AB 배기가스 분기라인을 통해 상기 제1 스크러버 또는 상기 제2 스크러버로 선택적으로 공급되며,
상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스와 상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스는 각각 상기 제1 스크러버 및 상기 제2 스크러버 중 어느 하나로 공급되되, 동일한 스크러버로 공급되지 않도록 서로 교차하여 공급되는 것을 특징으로 하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.A main engine and an engine for power generation and an auxiliary boiler that are provided on ships and consume fuel oil to discharge exhaust gas;
a first scrubber receiving exhaust gas generated from at least one of the main engine, the power generation engine, and the auxiliary boiler, and spraying seawater on the supplied exhaust gas to remove sulfur oxides and make an inert gas;
a second scrubber receiving exhaust gas generated from any one of the engine for power generation and the auxiliary boiler, and cooling the supplied exhaust gas with seawater into an inert gas;
an inert gas supply unit supplying the inert gas generated by the first scrubber and the second scrubber to a storage tank;
an ME exhaust gas supply line for supplying the exhaust gas discharged from the main engine to the first scrubber;
a GE exhaust gas supply line for supplying the exhaust gas discharged from the power generation engine to the first scrubber;
an AB exhaust gas supply line for supplying the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler to the first scrubber;
a GE exhaust gas branch line branching from the GE exhaust gas supply line and supplying the exhaust gas discharged from the power generation engine to the second scrubber; and
AB exhaust gas branch line branching from the AB exhaust gas supply line and supplying the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler to the second scrubber;
Exhaust gas discharged from the engine for power generation is selectively supplied to the first scrubber or the second scrubber through the GE exhaust gas supply line or the GE exhaust gas branch line,
The exhaust gas discharged from the auxiliary boiler is selectively supplied to the first scrubber or the second scrubber through the AB exhaust gas supply line or the AB exhaust gas branch line,
The exhaust gas discharged from the engine for power generation and the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler are respectively supplied to one of the first scrubber and the second scrubber, and are supplied to cross each other so as not to be supplied to the same scrubber. ,
Integrated inert gas generation system. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 스크러버는 상기 제1 스크러버보다 저용량으로 구비되는,
통합 불활성가스 발생 시스템.The method according to claim 1,
The second scrubber is provided with a lower capacity than the first scrubber,
Integrated inert gas generation system. 청구항 1에 있어서,
상기 선박이 Cargo unloading mode로 운전 중인 경우, 상기 발전용 엔진에서 배출되는 배기가스는 상기 제2 스크러버로 공급되고, 상기 보조보일러에서 배출되는 배기가스는 상기 제1 스크러버로 공급되도록 제어되는 것을 특징으로 하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.The method according to claim 1,
When the ship is operating in the cargo unloading mode, the exhaust gas discharged from the engine for power generation is supplied to the second scrubber, and the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler is controlled to be supplied to the first scrubber. doing,
Integrated inert gas generation system. 청구항 1에 있어서,
상기 선박이 Normal Seagoing mode로 운전 중인 경우, 상기 메인엔진 및 상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스는 상기 제1 스크러버로 공급되고, 상기 보조보일러로부터 배출되는 배기가스는 상기 제2 스크러버로 공급되도록 제어되는 것을 특징으로 하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.The method according to claim 1,
When the vessel is operating in Normal Seagoing mode, the exhaust gas discharged from the main engine and the engine for power generation is supplied to the first scrubber, and the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler is controlled to be supplied to the second scrubber characterized by being
Integrated inert gas generation system. 청구항 1에 있어서,
상기 GE 배기가스 공급라인에서 상기 GE 배기가스 분기라인이 분기되는 분기점과, 상기 AB 배기가스 공급라인에서 상기 AB 배기가스 분기라인이 분기되는 분기점에 컨트롤밸브가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.The method according to claim 1,
Control valves are respectively installed at a branch point at which the GE exhaust gas branch line branches from the GE exhaust gas supply line and at a branch point at which the AB exhaust gas branch line branches off from the AB exhaust gas supply line,
Integrated inert gas generation system. 청구항 1에 있어서,
상기 ME 배기가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 메인엔진으로부터 배출되는 배기가스를 바이패스시키는 ME 바이패스라인; 및
상기 GE 배기가스 공급라인으로부터 분기되어 상기 발전용 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 바이패스시키는 GE 바이패스라인;을 더 포함하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.The method according to claim 1,
an ME bypass line branched from the ME exhaust gas supply line to bypass the exhaust gas discharged from the main engine; and
A GE bypass line branched from the GE exhaust gas supply line to bypass the exhaust gas discharged from the engine for power generation; further comprising
Integrated inert gas generation system. 청구항 1에 있어서,
상기 불활성가스 공급부는,
상기 제1 스크러버로부터 배출되는 불활성가스를 상기 저장탱크로 이송하는 불활성가스 공급라인;
상기 제2 스크러버로부터 배출되는 불활성가스를 상기 불활성가스 공급라인으로 합류시키는 불활성가스 합류라인; 및
상기 불활성가스 공급라인 상에 설치되어 불활성가스를 상기 저장탱크 측으로 흡입하는 블로워;를 포함하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.The method according to claim 1,
The inert gas supply unit,
an inert gas supply line for transferring the inert gas discharged from the first scrubber to the storage tank;
an inert gas merging line for merging the inert gas discharged from the second scrubber into the inert gas supply line; and
A blower installed on the inert gas supply line to suck the inert gas toward the storage tank; including,
Integrated inert gas generation system. 청구항 7에 있어서,
상기 불활성가스 공급부는,
상기 불활성가스 공급라인 상에서 상기 블로워의 후단에 설치되어, 불활성가스의 역류를 방지하는 데크 워터 실;을 더 포함하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.8. The method of claim 7,
The inert gas supply unit,
A deck water seal installed at the rear end of the blower on the inert gas supply line to prevent the reverse flow of the inert gas; further comprising,
Integrated inert gas generation system. 청구항 7에 있어서,
상기 불활성가스 공급라인을 통해 상기 저장탱크에 공급되는 불활성가스의 산소 농도를 측정하는 산소 모니터링 장치;를 더 포함하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.8. The method of claim 7,
Further comprising; an oxygen monitoring device for measuring the oxygen concentration of the inert gas supplied to the storage tank through the inert gas supply line;
Integrated inert gas generation system. 청구항 7에 있어서,
자체적으로 불활성가스를 생산하여 상기 불활성가스 공급라인으로 공급하는 불활성가스 생성기(IGG)를 더 포함하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.8. The method of claim 7,
Further comprising an inert gas generator (IGG) that produces an inert gas by itself and supplies it to the inert gas supply line,
Integrated inert gas generation system. 청구항 7에 있어서,
상기 불활성가스 공급라인으로부터 분기되어, 상기 스크러버로부터 불활성가스를 대기 중으로 배출하는 배기가스 배출라인;을 더 포함하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.8. The method of claim 7,
An exhaust gas discharge line branched from the inert gas supply line to discharge the inert gas from the scrubber to the atmosphere; further comprising
Integrated inert gas generation system. 청구항 11에 있어서,
상기 배기가스 배출라인 또는 상기 불활성가스 공급라인을 통해 상기 스크러버로부터 배출되는 배기가스에 포함된 황산화물 오염 정도를 모니터링하는 황산화물 모니터링 장치를 더 포함하는,
통합 불활성가스 발생 시스템.12. The method of claim 11,
Further comprising a sulfur oxide monitoring device for monitoring the degree of sulfur oxide contamination contained in the exhaust gas discharged from the scrubber through the exhaust gas discharge line or the inert gas supply line,
Integrated inert gas generation system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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