KR102385753B1

KR102385753B1 - 가스연소유닛 및 이를 구비한 선박

Info

Publication number: KR102385753B1
Application number: KR1020200062648A
Authority: KR
Inventors: 서충교
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2022-04-11
Also published as: KR20210145586A

Abstract

본 발명은 가스연소유닛 및 이를 구비한 선박에 관한 것으로서, 본 발명의 가스연소유닛은, 어퍼 데크 상에 설치되며, 다층의 데크-A, 데크-B, 데크-C 이루어지는 구조물 내에 설치되는 가스연소유닛으로서, 상기 데크-B와 상기 데크-C 사이에 마련되는 에어 박스 내부에 설치되며, 잉여증발가스를 연소시켜 연돌을 통해 배기시키는 연소실; 상기 데크-B 상에 설치되고, 상기 에어 박스의 양측에 배치되며, 상기 잉여증발가스를 희석시키기 위한 희석용 공기를 공급하는 희석공기 공급부; 상기 데크-A 상에 설치되고, 상기 잉여증발가스를 연소시키는 연소기; 상기 데크-A 상에 설치되고, 상기 연소기의 양측에 배치되며, 상기 잉여증발가스를 연소시키기 위한 연소용 공기를 공급하는 연소공기 공급부; 및 상기 데크-B의 하부에 고정 설치되고, 상기 연소실과 상기 연소기를 연결하는 압력조절실을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가스연소유닛 및 이를 구비한 선박{Gas Combustion Unit and Ship Including the same}

본 발명은 가스연소유닛 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.

최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.

액화가스는 압력을 높이거나 온도를 낮추어 강제로 액화시킨 상태로 보관하기 때문에, 외부 열침투에 의한 상변화가 우려되어 액화가스 저장탱크의 단열성 확보가 중요하다. 다만 액화가스 저장탱크가 완벽한 단열을 구현할 수는 없기 때문에, 액화가스 저장탱크에 저장되어 있는 일부 액화가스는, 외부로부터 전달되는 열에 의하여 기체인 증발가스로 상변화하게 된다.

이때 기체로 상변화한 증발가스는 부피가 대폭 증가하므로 액화가스 저장탱크의 내부 압력을 높이는 요인이 되며, 액화가스 저장탱크의 내압이 액화가스 저장탱크가 견딜 수 있는 압력을 초과하게 되면 액화가스 저장탱크가 파손될 우려가 있다.

따라서 종래에는, 액화가스 저장탱크의 내압을 일정하게 유지하기 위해서, 필요 시 증발가스를 외부로 방출하여 액화가스 저장탱크의 내압을 낮추는 방법을 사용하였다. 또는 증발가스를 액화가스 저장탱크의 외부로 배출한 뒤, 별도로 구비한 재액화장치를 사용하여 액화시킨 후 다시 액화가스 저장탱크로 회수하였다.

그러나 증발가스를 단순히 외부로 방출하는 경우에는 외부 환경의 오염 문제가 발생할 수 있으며, 재액화장치를 사용할 경우에는 재액화장치를 구비하고 운영하기 위해 필요한 비용, 인력 등의 문제가 발생하게 된다.

선박의 선내에 재액화장치의 설치는 일반적으로 대부분의 상황하에서 용액상태로 제공되어 잉여증발가스를 소진시키기 때문에 매우 복잡하고 고가이다. 그러므로, 선박의 선내에서 안전하게, 특히 화염이 보이지 않게 가스를 소각하는 수단을 갖출 필요가 있으며, 또한 강제로 조절되어 450℃ 이하의 온도로 연소가스를 배출한다.

이를 위해, LNGC(Liquified Natural Gas Carrier, 액화천연가스 운반선) 및 LNG-FSRU(LNG Floating storage Re-gasification Unit, 부유식 액화천연가스 저장선) 등의 선박에는 저장한 액화가스의 일부가 증발하며 발생하는 증발가스를 배출하기 위한 가스연소유닛(GCU, Gas Combustion Unit)이 구비된다.

가스연소유닛은, 발생되는 증발가스가 선박의 갑판상에 설치된 화염분출관에서 연소될 수 있도록 하고 자유롭게 분출되는 화염이 가능한 한 선박의 다른 상부구조물에 접근할 수 없도록 선박의 어퍼 데크 상에 설치된 구조물 내부에 설치하고 있다.

가스연소유닛은, 연소기, 연소공기 팬(COMBUSTION AIR FAN), 희석공기 팬(DILUTION AIR FAN), 에어 박스, 배기가스 파이프를 포함하며, 연소기, 연소공기 팬, 희석공기 팬, 에어 박스는 어퍼 데크 위에 데크-A. 데크-B, 데크-C로 다층을 이루는 구조물 내부에 배치된다. 에어 박스 내부에는 연소실(전연소실 및 후연소실)이 마련된다.

그런데 기존의 가스연소유닛은, 데크-B와 데크-C 사이에 하나의 에어 박스를 설치하되, 상부와 하부로 나누어 상부에는 희석공기가 공급되도록 하고, 하부에는 연소공기가 공급되도록 함으로써, 연소실과 연결되는 연소기가 데크-A로부터 높은 위치인 데크-B의 하면에 설치될 수 밖에 없어, 연소기에 접근할 수 있도록 별도의 플랫폼을 설치해야 한다. 또한, 전연소실과 연결되는 연소공기 팬은 데크-B 상에 설치될 수 있지만, 후연소실에 연결되는 희석공기를 공급하는 희석공기 팬은 데크-B로부터 높은 위치에 설치될 수 밖에 없어, 희석공기 팬을 지지하기 위한 과도한 지지 구조물(SEAT)과 희석공기 팬에 접근하기 위한 별도의 플랫폼을 설치해야 한다.

즉, 기존의 가스연소유닛은 연소기 또는 희석공기 팬을 설치하기 위해 협소한 구조물 내에 별도의 플랫폼을 설치해야 하므로, 공간 활용도가 낮아짐은 물론 과도한 의장품의 설치로 인한 설치 공수가 많이 소요되는 문제가 있고, 또한, 플랫폼 이외에도 배기가스 파이프의 배열(ARRANGEMENT)을 과도하게 수정해야 하는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 의장품 설치를 간소화하여 설치 공수를 절감함은 물론 이로 인한 각종 자재비 절감 및 공간 활용도를 높일 수 있도록 하는 가스연소유닛 및 이를 구비한 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 가스연소유닛은, 어퍼 데크 상에 설치되며, 다층의 데크-A, 데크-B, 데크-C 이루어지는 구조물 내에 설치되는 가스연소유닛으로서,

상기 데크-B와 상기 데크-C 사이에 마련되는 에어 박스 내부에 설치되며, 잉여증발가스를 연소시켜 연돌을 통해 배기시키는 연소실; 상기 데크-B 상에 설치되고, 상기 에어 박스의 양측에 배치되며, 상기 잉여증발가스를 희석시키기 위한 희석용 공기를 공급하는 희석공기 공급부; 상기 데크-A 상에 설치되고, 상기 잉여증발가스를 연소시키는 연소기; 상기 데크-A 상에 설치되고, 상기 연소기의 양측에 배치되며, 상기 잉여증발가스를 연소시키기 위한 연소용 공기를 공급하는 연소공기 공급부; 및 상기 데크-B의 하부에 고정 설치되고, 상기 연소실과 상기 연소기를 연결하는 압력조절실을 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 압력조절실은, 상기 연소공기 공급부와 보조배관으로 연결되며, 상기 연소공기 공급부로부터 상기 연소실로 상기 연소용 공기가 공급되기 전에 연소용 공기의 압력 분포가 불균일 할 경우 상기 보조배관을 통해 압력조절용 공기를 공급받아 압력 분포를 균일하게 할 수 있다.

구체적으로, 상기 압력조절실은, 상기 연소실 하류에서 보조연소실 기능을 수행할 수 있다.

구체적으로, 상기 연소공기 공급부는, 상기 연소기의 양측에 각각 배치되며, 연소공기 모터로부터 동력을 전달받아 상기 연소용 공기 및 압력조절용 공기를 생산하는 연소공기 팬; 상기 연소공기 팬과 상기 연소기 사이에 마련되며, 상기 연소용 공기를 연소실에 공급하는 메인배관; 및 상기 연소공기 팬과 상기 압력조절실 사이에 마련되며, 상기 압력조절용 공기를 압력조절실에 공급하는 보조배관을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 보조배관은, 상기 연소기의 양측에 배치되는 상기 연소공기 팬 각각으로부터 연장되어 상기 압력조절실의 양측면에 각각 연결되고, 일측의 상기 연소공기 팬에 마련되는 일측의 상기 보조배관과, 타측의 상기 연소공기 팬에 마련되는 타측의 상기 보조배관은, 엇갈리게 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 선박은, 상기에 기재된 가스연소유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가스연소유닛 및 이를 구비한 선박은, 일정 높이를 갖는 압력조절실을 데크-B의 하부에 설치함으로써, 압력조절실이 연소기에 연결되는 연소실과의 연결관 역할과 함께 보조연소실 기능을 하게 되어, 연소실에 연결되는 연소기를 데크-A 상에 설치할 수 있게 하고, 이로써, 연소기와 데크-B와의 사이에 여유 공간을 확보할 수 있어, 설치 공간 부족을 해소할 수 있고, 연소기 설치 높이를 데크 레벨로 이동시킴에 따라 별도의 플랫폼 없이 접근이 가능할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 가스연소유닛 및 이를 구비한 선박은, 압력조절실을 연소기와 연소실 사이에 마련함으로써, 연소실로 공급되는 연소공기와 잉여증발가스의 혼합 분포를 균일하게 할 수 있어, 잉여증발가스의 연소율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 가스연소유닛 및 이를 구비한 선박은, 데크-B 상에 설치하던 연소공기 팬을 데크-A 상에 설치함으로써, 데크-B 상에 설치공간이 확보되어 희석공기 팬을 데크-B 상에 설치할 수 있어, 희석공기 팬 설치 높이를 데크 레벨로 이동시킴에 따라 별도의 플랫폼 및 지지 구조물 없이 접근이 가능할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 가스연소유닛 및 이를 구비한 선박은, 희석공기 팬을 원심형 타입(CENTRIFUGAL TYPE)으로 하고, 설치 위치를 선수 쪽으로 이동시킴으로써, 배기가스 파이프의 배열을 수정하지 않아도 되어, 배기가스 파이프의 배열 수정에 따른 공수를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 설치된 가스연소유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 설치된 가스연소유닛의 정면도이다.
도 3은 도 2의 A-A'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 설치된 가스연소유닛의 측면도이다.
도 5는 도 4의 B-B'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 도 4의 C-C'선을 따라 절단한 단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 설치된 가스연소유닛의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 설치된 가스연소유닛의 정면도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선을 따라 절단한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에 설치된 가스연소유닛의 측면도이고, 도 5는 도 4의 B-B'선을 따라 절단한 단면도이고, 도 6은 도 4의 C-C'선을 따라 절단한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스연소유닛(1)은 선박에 설치 및 사용될 수 있다. 본 실시예의 선박은 액화천연가스 운반선(LNGC, Liquified Natural Gas Carrier)과 부유식 액화천연가스 저장선(LNG-FSRU, LNG Floating storage Re-gasification Unit)일 수 있으며, 이에 한정되지 않고 잉여증발가스를 연소하여 대기중으로 배출해야 하는 해양구조물 등을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스연소유닛(1)은 연돌(STACK; 60)과 액화가스 저장탱크와 연결되는 가스트레인(40)의 증발가스 공급배관(50) 사이에 설치될 수 있으며, 증발가스 공급배관(50)으로부터 공급되는 잉여증발가스를 연소하여 연돌(60)을 통해 대기중으로 배출할 수 있다.

가스연소유닛(1)은, 연소기(100), 연소공기 공급부(200), 에어 박스(300), 연소실(400), 희석공기 공급부(500), 압력조절실(600)을 포함할 수 있으며, 이러한 가스연소유닛(1)의 각 구성요소는 선박의 어퍼 데크(도시하지 않음) 상에 설치되는 다층의 데크, 예를 들어 데크-A(10), 데크-B(20), 데크-C(30)로 이루어지는 구조물에 고정될 수 있다.

연소기(100)는, 연소실(400)에서 연소공기와 적절한 비율로 혼합된 잉여증발가스를 연소시킬 수 있다. 이때, 연소공기는 연소공기 공급부(200)로부터 공급되고, 잉여증발가스는 증발가스 공급배관(50)으로부터 공급된다.

연소실(400)과 연결되는 연소기(100)는, 데크-A(10) 상에 설치될 수 있는데, 이는 연소기(100)와 연소실(400) 사이에 압력조절실(600)이 마련됨으로써 가능하다. 즉, 압력조절실(600)은, 후술하겠지만, 일정 높이를 가지며, 연소기(100)와 연소실(400)을 연결하는 연결관으로 역할을 하면서 보조연소실의 기능을 수행할 수 있기 때문이다.

이러한 연소기(100)는, 연소실(400)로 향하는 출구가 원추형으로 경사진 버너헤드를 가지며 이를 통하여 소용돌이의 와류운동을 하는 연소공기가 통과하면서 그 와류운동을 증강시킬 수 있는 와류연소기일 수 있으며, 본 실시예는 이에 한정되지 않고 가스연소유닛(1)에 적용되고 있는 다른 종류의 연소기 또한 포함됨은 물론이다.

연소공기 공급부(200)는, 데크-A(10) 상에 설치될 수 있다. 연소공기 공급부(200)는, 연소기(100)의 양측에 각각 배치되어, 잉여증발가스와의 혼합을 위한 연소용 공기를 연소기(100)를 통해 연소실(400)에 공급하거나, 연소실(400)로 공급되는 연소용 공기의 압력 분포를 균일하게 조절하기 위해 압력조절실(600)에 압력조절용 공기를 공급할 수 있다. 연소공기 공급부(200)는, 기존에는 데크-B(20)와 데크-C(30) 사이에 설치되는 에어 박스(300)의 양측 데크-B(20) 상에 설치되어, 데크-B(20) 상의 설치 공간 부족으로 희석공기 공급부(500)를 데크-B(20)로부터 높은 위치의 에어 박스(300) 양측에 별도로 마련되는 플랫폼에 설치될 수 밖에 없었는데, 본 실시예는 연소공기 공급부(200)를 데크-A(10) 상에 설치함으로써, 데크-B(20) 상에 설치공간이 확보되어 희석공기 공급부(500)가 별도의 플랫폼 없이 데크-B(20) 상에 설치를 가능하게 하였다.

연소공기 공급부(200)는, 연소공기 팬(210), 연소공기 모터(220), 메인배관(230), 보조배관(240)을 포함할 수 있다.

연소공기 팬(210)은, 연소기(100)의 양측에 각각 배치되며, 연소공기 모터(220)로부터 동력을 전달받아 작동될 수 있다. 연소공기 팬(210)은, 연소실(400)의 전연소실(410)에서 잉여증발가스와의 혼합을 위한 연소용 공기를 생산하거나, 압력조절실(600)에서 전연소실(410)로 공급되는 연소용 공기의 압력 분포를 균일하게 조절하기 위한 압력조절용 공기를 생산할 수 있다.

메인배관(230)은, 연소공기 팬(210)에서 생산된 연소용 공기를 전연소실(410)에 공급할 수 있도록, 연소공기 팬(210)과 연소기(100) 사이에 마련될 수 있다. 연소용 공기는 연소기(100), 압력조절실(600)을 통해 연소실(400)로 공급될 수 있다.

보조배관(240)은, 메인배관(230)을 통해 공급되는 연소용 공기가 전연소실(410)로 공급되기 전에 압력 분포가 불균일할 경우 연소공기 팬(210)에서 생산된 압력조절용 공기를 압력조절실(600)에 공급할 수 있도록, 연소공기 팬(210)과 압력조절실(600) 사이에 마련될 수 있다.

이와 같이 보조배관(240)을 통해 압력조절용 공기를 공급하여 연소용 공기의 압력 분포를 균일하게 함으로써, 전연소실(410)에서 연소용 공기와 잉여증발가스의 분포 비율을 균일하게 유지할 수 있어, 잉여증발가스의 연소 효율을 증대시킬 수 있기 때문이다.

보조배관(240) 상에는 압력조절용 밸브(도시하지 않음)가 마련될 수 있다. 압력조절용 밸브는, 폐쇄된 상태를 유지하다가, 메인배관(230)을 통해 공급되는 연소용 공기가 연소실(400)로 공급되기 전에 압력 분포가 불균일할 경우 개방되도록 작동될 수 있다.

보조배관(240)은, 연소용 공기의 압력 분포를 균일하게 할 수 있도록, 연소기(100)의 양측에 배치되는 연소공기 팬(210) 각각으로부터 연장되어 압력조절실(600)의 양측면에 각각 연결될 수 있다.

보조배관(240)은, 연소용 공기의 압력 균일화를 더욱 용이하게 구현할 수 있도록 배치할 수 있다. 구체적으로, 일측의 연소공기 팬(210)에 마련되는 일측의 보조배관(240)과, 타측의 연소공기 팬(210)에 마련되는 타측의 보조배관(240)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 동일한 선상에 배치되지 않고 엇갈리게 배치될 수 있다. 즉, 일측의 보조배관(240)을 통해 공급되는 압력조절용 공기와 타측의 보조배관(240)을 통해 공급되는 압력조절용 공기가 소용돌이 현상을 일으키게 되어 연소용 공기의 압력 분포 균일화 속도를 향상시킬 수 있다.

에어 박스(300)는, 데크-B(20)와 데크-C(30) 사이에 설치될 수 있다. 에어 박스(300)는, 하단이 데크-B(20)의 상부에 고정되고 상단이 데크-C(30)의 하부에 고정될 수 있다.

에어 박스(300)의 내부에는 연소실(400)이 설치될 수 있다. 연소실(400)은 전연소실(410)과 후연소실(420)로 구분될 수 있다.

전연소실(410)은, 에어 박스(300)를 상부와 하부로 구분할 때, 하부에 배치될 수 있으며, 연소공기 공급부(200)로부터 공급되는 연소용 공기와 혼합된 잉여증발가스를 연소기(100)에 의해 연소시키는 공간을 제공할 수 있다.

전연소실(410)은, 원통형상을 가지며, 압력조절실(600)과 연결되며, 연소용 공기의 흐름을 기준으로 압력조절실(600)의 상류에 배치될 수 있다.

후연소실(420)은, 에어 박스(300)를 상부와 하부로 구분할 때, 상부에서 연돌(60)과 연결되도록 배치될 수 있으며, 희석공기 공급부(500)로부터 공급되는 희석용 공기로 잉여증발가스를 희석시키는 공간을 제공할 수 있다. 이때, 후연소실(420)은 에어 박스(300)의 상부에 배치되고, 후술하겠지만 희석용 공기를 공급하는 희석공기 공급부(500)는 전연소실(410)이 배치되는 에어 박스(300) 하부의 데크-B(20) 상에 설치되므로, 후연소실(420)에 희석용 공기를 공급하기 위해 희석공기 공급배관(도시하지 않음)이 전연소실(410) 주변을 따라 희석공기 공급부(500)로부터 후연소실(420)까지 마련될 수 있다.

후연소실(420)은, 공급된 희석용 공기로 잉여증발가스가 연소되어 생성된 연소 생성물의 온도가 가스의 자연 발화 온도 미만으로 되도록 연소 생성물을 냉각하는 기능을 한다.

후연소실(420)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 전연소실(410)의 직경 보다 큰 직경을 가지는 원통 형상이며, 상부는 위로 갈수록 직경이 줄어드는 원추 형상을 이룬다. 원추 형상 부분에는 다수의 출구공(421)이 형성될 수 있다.

희석공기 공급부(500)는, 데크-C(30) 상에 설치될 수 있다. 희석공기 공급부(500)는, 에어 박스(300)의 양측에 각각 배치되어, 전연소실(410)에 희석용 공기를 공급할 수 있다.

희석공기 공급부(500)는, 희석공기 팬(510), 희석공기 모터(520), 희석공기 공급배관(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.

희석공기 팬(510)은, 에어 박스(300)의 양측에 각각 배치되며, 희석공기 모터(520)로부터 동력을 전달받아 작동될 수 있다. 희석공기 팬(510)은, 후연소실(420)에서 잉여증발가스가 연소되어 생성된 연소 생성물의 온도가 가스의 자연 발화 온도 미만으로 되도록 연소 생성물을 냉각하는 희석용 공기를 생산할 수 있다.

희석공기 팬(510)은, 에어 박스(300)를 상부와 하부로 구분할 때, 에어 박스(300)의 하부, 즉 데크-C(30) 상에 설치되므로, 에어 박스(300)의 상부에 배치되는 후연소실(420)에 희석용 공기를 공급하기 위해 희석공기 공급배관(도시하지 않음)이 전연소실(410) 주변을 따라 희석공기 팬(510)으로부터 후연소실(420)까지 마련될 수 있다.

희석공기 팬(510)은, 연돌(60) 내에 설비되는 배기가스 파이프(배기배관)의 배열(ARRANGEMENT)을 수정하지 않도록, 원심형 타입(CENTRIFUGAL TYPE)으로 하고, 도 6에 도시된 바와 같이, 설치위치를 선수 쪽으로 이동 배치될 수 있다. 즉, 기존에는 배기가스 파이프가 선미에 배치된 액시얼 팬(Axial Air Fan)과 간섭이 발생해 선측으로 꺾어져 올라가나, 본 실시예의 경우 원심형 타입의 희석공기 팬(510)이 선측으로 배치되므로, 배기가스 파이프가 직선으로 올라갈 수 있다.

압력조절실(600)은, 데크-B(20)의 하부에 고정 설치될 수 있다. 압력조절실(600)은, 일정 높이를 가지며, 하부가 연소기(100)의 출구에 연결되고, 상부가 에어 박스(300)의 내부에 설치되는 연소실(400)의 전연소실(410)에 연결될 수 있다.

압력조절실(600)은, 데크-A(10) 상에 설치되는 연소기(100)의 상부로부터 데크-B(20)의 하부까지의 높이를 가질 수 있다. 이와 같이 일정 높이를 갖는 압력조절실(600)를 데크-B(20)의 하부에 고정 설치함으로써, 연소기(100)를 기존과 달리 데크-A(10) 상에 설치 가능하게 하고, 또한 연소공기 공급부(200)를 연소기(100) 양측에 마련되는 데크-A(10)의 여유 설치공간에 설치 가능하게 할 수 있다.

압력조절실(600)은, 연소공기 공급부(200)의 보조배관(240)과 연결될 수 있다. 이로써, 압력조절실(600)은, 연소공기 공급부(200)의 메인배관(230)을 통해 연소기(100) 하부로 공급되는 연소용 공기가 전연소실(410)로 공급되기 전에 하부 및 상부에서 압력차 발생으로 연소용 공기의 압력 분포가 불균일 할 경우, 연소공기 공급부(200)의 보조배관(240)을 통해 압력조절용 공기를 공급받아 전연소실(410)로 공급되는 연소용 공기의 압력 분포를 균일하게 할 수 있다. 본 실시예에서는 전연소실(410)로 공급되기 전에 연소용 공기의 압력 분포가 불균일하게 되는 경우가 발생될 수 있는데, 이는 기존과 달리 연소공기 공급부(200)를 전연소실(410)의 측부인 데크-B(20)에 설치하지 않고 전연소실(410)의 하부 즉, 연소기(100)의 측부인 데크-A(10)에 설치함으로써, 연소용 공기가 하부 및 상부에서 압력차가 발생되는 경우가 발생될 수 있으며, 이러한 압력차는 압력조절실(600)에서 보조배관(240)을 통해 압력조절용 공기를 공급함에 의해 해소할 수 있다.

압력조절실(600)은, 전연소실(410)에 공급되기 전의 연소용 공기의 압력 분포를 균일하게 할 뿐만 아니라, 연소기(100)와 전연소실(410) 사이에 배치되므로, 연소기(100)과 연소실(400)을 연결하는 연결관 역할과 함께 연소실(400) 하류에서 보조연소실 기능을 할 수 있어, 잉여증발가스의 연소 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 일정 높이를 갖는 압력조절실(600)을 데크-B(20)의 하부에 설치함으로써, 압력조절실(600)이 연소기(100)에 연결되는 연소실(400)과의 연결관 역할과 함께 보조연소실 기능을 하게 되어, 연소실(400)에 연결되는 연소기(100)를 데크-A(10) 상에 설치할 수 있게 하고, 이로써, 연소기(100)와 데크-B(20)와의 사이에 여유 공간을 확보할 수 있어, 설치 공간 부족을 해소할 수 있고, 연소기(100) 설치 높이를 데크 레벨로 이동시킴에 따라 별도의 플랫폼 없이 접근이 가능할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 압력조절실(600)을 연소기(100)와 연소실(400) 사이에 마련함으로써, 연소실(400)로 공급되는 연소용 공기와 잉여증발가스의 혼합 분포를 균일하게 할 수 있어, 잉여증발가스의 연소율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 실시예는, 데크-B(20) 상에 설치하던 연소공기 팬(210)을 데크-A(10) 상에 설치함으로써, 데크-B(20) 상에 설치공간이 확보되어 희석공기 팬(510)을 데크-B(20) 상에 설치할 수 있어, 희석공기 팬(510) 설치 높이를 데크 레벨로 이동시킴에 따라 별도의 플랫폼 및 지지 구조물 없이 접근이 가능할 수 있다.

또한, 본 실시예는, 희석공기 팬(510)을 원심형 타입(CENTRIFUGAL TYPE)으로 하고, 설치 위치를 선수 쪽으로 이동시킴으로써, 배기가스 파이프의 배열을 수정하지 않아도 되어, 배기가스 파이프의 배열 수정에 따른 공수를 절감할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 가스연소유닛 10: 데크-A
20: 데크-B 30: 데크-C
40: 가스트레인 50: 증발가스 공급배관
60: 연돌 100: 연소기
200: 연소공기 공급부 210; 연소공기 팬
220: 연소공기 모터 230: 메인배관
240: 보조배관 300: 에어 박스
400: 연소실 410: 전연소실
420: 후연소실 421: 출구공
500: 희석공기 공급부 510: 희석공기 팬
520: 희석공기 모터 600: 압력조절실

Claims

어퍼 데크 상에 설치되며, 다층의 데크-A, 데크-B, 데크-C로 이루어지는 구조물 내에 설치되는 가스연소유닛으로서,
상기 데크-B와 상기 데크-C 사이에 마련되는 에어 박스 내부에 설치되며, 잉여증발가스를 연소시켜 연돌을 통해 배기시키는 연소실;
상기 데크-B 상에 설치되고, 상기 에어 박스의 양측에 배치되며, 상기 잉여증발가스를 희석시키기 위한 희석용 공기를 공급하는 희석공기 공급부;
상기 데크-A 상에 설치되고, 상기 잉여증발가스를 연소시키는 연소기;
상기 데크-A 상에 설치되고, 상기 연소기의 양측에 배치되며, 상기 잉여증발가스를 연소시키기 위한 연소용 공기를 공급하는 연소공기 공급부; 및
상기 데크-B의 하부에 고정 설치되고, 상기 연소실과 상기 연소기를 연결하는 압력조절실을 포함하고,
상기 압력조절실은,
상기 연소공기 공급부와 보조배관으로 연결되며, 상기 연소공기 공급부로부터 상기 연소실로 상기 연소용 공기가 공급되기 전에 연소용 공기의 압력 분포가 불균일 할 경우 상기 보조배관을 통해 압력조절용 공기를 공급받아 압력 분포를 균일하게 하는 것을 특징으로 하는 가스연소유닛.
삭제
제1항에 있어서, 상기 압력조절실은,
상기 연소실 하류에서 보조연소실 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 가스연소유닛.
제1항에 있어서, 상기 연소공기 공급부는,
상기 연소기의 양측에 각각 배치되며, 연소공기 모터로부터 동력을 전달받아 상기 연소용 공기 및 압력조절용 공기를 생산하는 연소공기 팬;
상기 연소공기 팬과 상기 연소기 사이에 마련되며, 상기 연소용 공기를 연소실에 공급하는 메인배관; 및
상기 연소공기 팬과 상기 압력조절실 사이에 마련되며, 상기 압력조절용 공기를 상기 압력조절실에 공급하는 상기 보조배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스연소유닛.
제4항에 있어서, 상기 보조배관은,
상기 연소기의 양측에 배치되는 상기 연소공기 팬 각각으로부터 연장되어 상기 압력조절실의 양측면에 각각 연결되고,
일측의 상기 연소공기 팬에 마련되는 일측의 상기 보조배관과, 타측의 상기 연소공기 팬에 마련되는 타측의 상기 보조배관은, 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 가스연소유닛.
제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 상기 가스연소유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 선박.