KR102528510B1 - Exhausting system for boil off gas of storage tank in ship - Google Patents

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KR102528510B1 KR1020190091186A KR20190091186A KR102528510B1 KR 102528510 B1 KR102528510 B1 KR 102528510B1 KR 1020190091186 A KR1020190091186 A KR 1020190091186A KR 20190091186 A KR20190091186 A KR 20190091186A KR 102528510 B1 KR102528510 B1 KR 102528510B1
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Abstract

선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템은 액화가스 및 이의 증발가스를 저장하는 추진선의 저장탱크에 연결되며, 벙커링선의 공급탱크로부터 저장탱크로 액화가스를 로딩하기 위한 로딩라인; 저장탱크에 연결되며, 저장탱크에서 발생한 증발가스를 벙커링선의 공급탱크로 회수하기 위한 회수라인; 열교환매체가 순환 공급되며, 제1열교환부가 마련된 순환라인; 로딩라인으로부터 분기되어 제1열교환부 및 로딩라인의 분기된 지점 하부와 연결되고, 로딩라인을 통해 공급된 액체상태 또는 기체상태의 질소가 제1열교환부에 의해 열교환매체와 열교환되어 가열된 후 로딩라인을 통해 저장탱크 쪽으로 흘러가도록 하는 기화라인; 회수라인과 연결되며, 저장탱크 내부의 증발가스가 외부로 배출되도록 하는 배출라인; 및 스팀과의 열교환에 의해 배출되는 증발가스의 온도를 상승시키는 제2열교환부;를 포함한다.Disclosed is the boil-off gas discharge system of the ship's storage tank. The boil-off gas discharge system of a ship storage tank according to an embodiment of the present invention is connected to a storage tank of a propulsion ship for storing liquefied gas and boil-off gas thereof, and includes a loading line for loading liquefied gas from a supply tank of a bunkering ship to a storage tank; A recovery line connected to the storage tank and recovering boil-off gas generated in the storage tank to the supply tank of the bunkering ship; a circulation line through which a heat exchange medium is circulated and supplied and provided with a first heat exchange unit; It is branched from the loading line and connected to the first heat exchange unit and the bottom of the branched point of the loading line, and nitrogen in liquid or gas state supplied through the loading line is heated by exchanging heat with the heat exchange medium by the first heat exchange unit, and then loaded. A vaporization line that flows toward the storage tank through the line; A discharge line that is connected to the recovery line and allows the evaporation gas inside the storage tank to be discharged to the outside; And a second heat exchange unit for increasing the temperature of the boil-off gas discharged by heat exchange with steam; includes.

Description

선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템{EXHAUSTING SYSTEM FOR BOIL OFF GAS OF STORAGE TANK IN SHIP}Evaporation gas discharge system of ship storage tank {EXHAUSTING SYSTEM FOR BOIL OFF GAS OF STORAGE TANK IN SHIP}

본 발명은 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporation gas discharge system for a ship storage tank.

LNG(Liquefied Natural Gas)와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 선박은 다양한 벙커링 방법에 의해 액화가스를 공급받을 수 있다. 벙커링 방법으로는, 탱크로리에서 선박으로 충전하는 방식, 육상용 고정식 저장탱크에서 선박으로 충전하는 방식, 터미널에서 선박으로 충전하는 방식, 해상의 벙커링선에서 추진선으로 충전하는 방식 등이 있다.Ships using liquefied gas such as LNG (Liquefied Natural Gas) as fuel can be supplied with liquefied gas by various bunkering methods. As a bunkering method, there are a method of charging a ship from a tank lorry, a method of charging a ship from a fixed land storage tank, a method of charging a ship from a terminal, a method of charging a ship from a bunkering ship to a propulsion ship, and the like.

여기서 선박 대 선박 즉, 해상의 벙커링선과 추진선 간 벙커링하는 방법의 경우, 벙커링선으로부터 추진선으로 로딩설비에 의한 액화가스 로딩작업이 수행된다. 이때, 벙커링선의 공급탱크는 추진선의 저장탱크와 벙커링라인을 통해 연결된다. 벙커링라인은 로딩라인 및 회수라인을 포함한다. 벙커링선의 공급탱크는 로딩라인을 통해 추진선의 저장탱크로 액화가스를 로딩시키고, 회수라인을 통해 저장탱크로부터 증발가스를 회수하여 벙커링선의 공급탱크 내 압력을 일정 수준으로 유지시키는 데에 활용할 수 있다.Here, in the case of a method of bunkering between ship-to-ship, that is, between a bunkering ship and a propulsion ship at sea, a liquefied gas loading operation is performed from the bunkering ship to the propulsion ship by a loading facility. At this time, the supply tank of the bunkering ship is connected to the storage tank of the propulsion ship through a bunkering line. The bunkering line includes a loading line and a recovery line. The bunkering ship's supply tank can be used to load liquefied gas into the propulsion ship's storage tank through a loading line and recover boil-off gas from the storage tank through a recovery line to maintain the pressure in the bunkering ship's supply tank at a certain level.

한편, 추진선은 저장탱크에 액화가스 및 이의 증발가스(BOG, Boil-Off Gas)를 저장하고 있다. 이때 주기적인 웜-업(Warm-Up) 작업 및 저장탱크 내부 검사를 수행할 경우, 저장탱크 내부에 남아 있는 액화가스를 증발시켜 외부로 배출시켜야 한다.Meanwhile, the propulsion ship stores liquefied gas and its boil-off gas (BOG, Boil-Off Gas) in a storage tank. At this time, when performing periodic warm-up work and internal inspection of the storage tank, the liquefied gas remaining inside the storage tank must be evaporated and discharged to the outside.

그러나, 배출배관을 통해 외부로 배출된 증발가스의 온도가 ―110℃보다 낮은 경우, 공기보다 무거운 상태이므로 증발가스 클라우드(Vapor Cloud)를 생성하여 선체 바닥에 깔리게 된다. 증발가스는 폭발성이 있으므로 선체 바닥에 깔린 증발가스 클라우드는 발화요소에 의해 폭발할 수 있는 위험성이 있다. 저장탱크 내부의 증발가스를 배출시키는 종래기술로서 한국공개특허 제10-2010-0112857호(2010.10.20. 공개일)를 참조하기 바란다.However, when the temperature of the boil-off gas discharged to the outside through the discharge pipe is lower than -110 ° C, since it is heavier than air, a vapor cloud is created and covered on the bottom of the hull. Since boil-off gas is explosive, there is a risk that the boil-off gas cloud on the bottom of the hull may explode due to an ignition element. Please refer to Korean Patent Publication No. 10-2010-0112857 (published on October 20, 2010) as a prior art for discharging the evaporation gas inside the storage tank.

한국공개특허 제10-2010-0112857호(2010.10.20. 공개일)Korean Patent Publication No. 10-2010-0112857 (2010.10.20. Publication date)

본 발명의 실시 예는 선박의 저장탱크 내부의 증발가스를 안전하게 외부로 배출될 수 있는 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a boil-off gas discharge system of a ship's storage tank that can safely discharge the boil-off gas inside the ship's storage tank to the outside.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스 및 이의 증발가스를 저장하는 추진선의 저장탱크에 연결되며, 벙커링선의 공급탱크로부터 상기 저장탱크로 액화가스를 로딩하기 위한 로딩라인; 상기 저장탱크에 연결되며, 상기 저장탱크에서 발생한 증발가스를 상기 벙커링선의 공급탱크로 회수하기 위한 회수라인; 열교환매체가 순환 공급되며, 제1열교환부가 마련된 순환라인; 상기 로딩라인으로부터 분기되어 상기 제1열교환부 및 상기 로딩라인의 상기 분기된 지점 하부와 연결되고, 상기 로딩라인을 통해 공급된 액체상태 또는 기체상태의 질소가 상기 제1열교환부에 의해 상기 열교환매체와 열교환되어 가열된 후 상기 로딩라인을 통해 상기 저장탱크 쪽으로 흘러가도록 하는 기화라인; 상기 회수라인과 연결되며, 상기 저장탱크 내부의 증발가스가 외부로 배출되도록 하는 배출라인; 및 스팀과의 열교환에 의해 상기 배출되는 증발가스의 온도를 상승시키는 제2열교환부;를 포함하는 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템을 제공하고자 한다.According to one aspect of the present invention, it is connected to the storage tank of the propulsion line for storing liquefied gas and its boil-off gas, the loading line for loading the liquefied gas from the supply tank of the bunkering ship to the storage tank; a recovery line connected to the storage tank and recovering boil-off gas generated in the storage tank to the supply tank of the bunkering ship; a circulation line through which a heat exchange medium is circulated and supplied and provided with a first heat exchange unit; It is branched from the loading line and is connected to the first heat exchange part and the lower part of the branched point of the loading line, and liquid or gaseous nitrogen supplied through the loading line is transferred to the heat exchange medium by the first heat exchange part. A vaporization line that is heated by heat exchange with and flows toward the storage tank through the loading line; a discharge line that is connected to the recovery line and allows the evaporation gas inside the storage tank to be discharged to the outside; And a second heat exchange unit for increasing the temperature of the boil-off gas discharged by heat exchange with steam; to provide a boil-off gas discharge system of a ship storage tank including a.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 액화가스 및 이의 증발가스를 저장하는 저장탱크에 연결되며, 벙커링선의 공급탱크로부터 상기 저장탱크로 액화가스를 로딩하기 위한 로딩라인; 상기 저장탱크에 연결되며, 상기 저장탱크에서 발생한 증발가스를 상기 벙커링선의 공급탱크로 회수하기 위한 회수라인; 열교환매체가 순환 공급되며, 제1열교환부가 마련된 순환라인; 상기 저장탱크, 제1열교환부 및 로딩라인을 순차적으로 연결하고, 상기 저장탱크로부터 공급된 액화가스가 상기 제1열교환부에 의해 상기 열교환매체와 열교환되어 기화된 후 상기 로딩라인을 통해 상기 저장탱크 쪽으로 흘러가도록 하는 기화라인; 상기 회수라인과 연결되며, 상기 저장탱크 내부의 증발가스가 외부로 배출되도록 하는 배출라인; 및 스팀과의 열교환에 의해 상기 배출되는 증발가스의 온도를 상승시키는 제2열교환부;를 포함하는 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템을 제공하고자 한다.According to another aspect of the present invention, it is connected to a storage tank for storing liquefied gas and its boil-off gas, a loading line for loading the liquefied gas from the supply tank of the bunkering ship to the storage tank; a recovery line connected to the storage tank and recovering boil-off gas generated in the storage tank to the supply tank of the bunkering ship; a circulation line through which a heat exchange medium is circulated and supplied and provided with a first heat exchange unit; The storage tank, the first heat exchange unit and the loading line are sequentially connected, and the liquefied gas supplied from the storage tank is vaporized through heat exchange with the heat exchange medium by the first heat exchange unit, and then passed through the loading line to the storage tank. A vaporization line that flows toward the side; a discharge line that is connected to the recovery line and allows the evaporation gas inside the storage tank to be discharged to the outside; And a second heat exchange unit for increasing the temperature of the boil-off gas discharged by heat exchange with steam; to provide a boil-off gas discharge system of a ship storage tank including a.

상기 순환라인에는 상기 제1열교환부를 통과한 열교환매체와 상기 스팀 간 열교환을 수행하여 상기 열교환매체의 온도를 상승시키는 제3열교환부가 더 마련될 수 있다.A third heat exchange unit may be further provided in the circulation line to increase the temperature of the heat exchange medium by performing heat exchange between the heat exchange medium passing through the first heat exchange unit and the steam.

상기 제3열교환부를 통과하도록 상기 스팀이 흐르는 스팀라인과, 상기 스팀라인으로부터 분기되어 상기 제2열교환부 및 상기 스팀라인의 상기 제3열교환부를 통과한 지점과 연결된 온도조절라인을 더 포함할 수 있다.It may further include a steam line through which the steam flows to pass through the third heat exchange part, and a temperature control line branched off from the steam line and connected to a point where the second heat exchange part and the steam line passed through the third heat exchange part. .

상기 온도조절라인에 마련된 온도조절밸브와, 상기 배출라인에 마련되어 상기 배출되는 증발가스의 온도를 측정하는 온도측정기를 더 포함하며, 상기 측정된 온도 값을 기초로 상기 온도조절밸브의 개방 정도가 조절되고, 상기 온도조절라인을 통해 상기 제2열교환부 쪽으로 상기 스팀이 흐를 수 있다.It further includes a temperature control valve provided in the temperature control line and a temperature measuring device provided in the discharge line to measure the temperature of the discharged boil-off gas, wherein the degree of opening of the temperature control valve is controlled based on the measured temperature value. and the steam may flow toward the second heat exchange part through the temperature control line.

본 발명의 실시 예에 따른 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템은 선박의 저장탱크 내부의 증발가스를 안전하게 외부로 배출될 수 있다.The boil-off gas discharge system of the ship's storage tank according to an embodiment of the present invention can safely discharge the boil-off gas inside the ship's storage tank to the outside.

또, 벙커링라인 및 선박의 스팀을 활용하여 저장탱크 내부의 액화가스를 기화시켜 온도를 상승시킨 상태에서 외부로 배출시킬 수 있다.In addition, it is possible to vaporize the liquefied gas inside the storage tank by utilizing the steam of the bunkering line and the ship, and discharge it to the outside in a state where the temperature is raised.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템을 나타낸다.1 shows a boil-off gas discharge system of a ship storage tank according to an embodiment of the present invention.
2 shows a boil-off gas discharge system of a ship storage tank according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numbers indicate like elements throughout the specification.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템은 액화가스 및 이의 증발가스를 저장하는 추진선의 저장탱크(12)에 연결되며, 벙커링선의 공급탱크로부터 저장탱크(12)로 액화가스를 로딩하기 위한 로딩라인(L1)과, 저장탱크(12)에 연결되며, 저장탱크(12)에서 발생한 증발가스를 벙커링선의 공급탱크로 회수하기 위한 회수라인(L2)과, 열교환매체가 순환 공급되며, 제1열교환부(110)가 마련된 순환라인(L3)과, 로딩라인(L1)으로부터 분기되어 제1열교환부(110) 및 로딩라인(L1)의 분기된 지점 하부와 연결되고, 로딩라인(L1)을 통해 공급된 액체상태 또는 기체상태의 질소가 제1열교환부(110)에 의해 열교환매체와 열교환되어 기화된 후 로딩라인(L1)을 통해 저장탱크(12) 쪽으로 흘러가도록 하는 기화라인(L4)과, 회수라인(L2)과 연결되며, 저장탱크(12) 내부의 증발가스가 외부로 배출되도록 하는 배출라인(L5)과, 스팀과의 열교환에 의해 상술한 배출되는 증발가스의 온도를 상승시키는 제2열교환부(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the boil-off gas discharge system of the ship storage tank according to an embodiment of the present invention is connected to the storage tank 12 of the propulsion ship for storing liquefied gas and boil-off gas thereof, and the storage tank from the supply tank of the bunkering ship A loading line (L1) for loading liquefied gas into (12), a recovery line (L2) connected to the storage tank 12, and recovering boil-off gas generated in the storage tank 12 to the supply tank of the bunkering ship, , The heat exchange medium is circulated and supplied, and is branched from the circulation line (L3) provided with the first heat exchange unit 110 and the loading line (L1) to the lower part where the first heat exchange unit 110 and the loading line (L1) diverge. Connected to, liquid or gaseous nitrogen supplied through the loading line (L1) is vaporized by heat exchange with the heat exchange medium by the first heat exchange unit 110, and then stored in the storage tank 12 through the loading line (L1) The vaporization line (L4) and the recovery line (L2) are connected to the gasification line (L4) and the discharge line (L5) for discharging the evaporation gas inside the storage tank 12 to the outside, and the above-mentioned by heat exchange with steam. It includes a second heat exchanger 120 for increasing the temperature of the discharged boil-off gas.

여기서, 순환라인(L3)에는 제1열교환부(110)를 통과한 열교환매체와 스팀 간 열교환을 수행하여 열교환매체의 온도를 상승시키는 제3열교환부(130)가 마련된다.Here, a third heat exchange unit 130 is provided in the circulation line L3 to increase the temperature of the heat exchange medium by performing heat exchange between the heat exchange medium passing through the first heat exchange unit 110 and steam.

또, 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템은 제3열교환부(130)를 통과하도록 스팀이 흐르는 스팀라인(L6)과, 스팀라인(L6)으로부터 분기되어 제2열교환부(120) 및 스팀라인(L6)의 제3열교환부(130)를 통과한 지점과 연결된 온도조절라인(L7)을 포함한다.In addition, the boil-off gas discharge system of the ship storage tank according to an embodiment of the present invention is a steam line (L6) through which steam flows to pass through the third heat exchange unit (130), and is branched from the steam line (L6) to exchange second heat. It includes a temperature control line (L7) connected to the point passing through the third heat exchange part 130 of the part 120 and the steam line (L6).

또, 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템은 온도조절라인(L7)에 마련된 온도조절밸브(140)와, 배출라인(L5)에 마련되어 배출되는 증발가스의 온도를 측정하는 온도측정기(150)를 포함한다. 이때, 온도측정기(150)에 의해 측정된 온도 값을 기초로 온도조절밸브(140)의 개방 정도가 조절될 수 있다.In addition, the boil-off gas discharge system of the ship storage tank according to an embodiment of the present invention measures the temperature of the boil-off gas discharged from the temperature control valve 140 provided in the temperature control line (L7) and the discharge line (L5). It includes a temperature measuring device 150. In this case, the degree of opening of the temperature control valve 140 may be adjusted based on the temperature value measured by the temperature measuring device 150 .

이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템은 예컨대 각종 액화연료 운반선, 액화연료 RV(Regasification Vessel), 컨테이너선, 일반상선, LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Off-loading), LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 등을 포함하는 선박에 적용될 수 있다. 이하, 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템의 각 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다.The boil-off gas discharge system of the ship storage tank according to an embodiment of the present invention is, for example, various liquefied fuel carriers, liquefied fuel RVs (Regasification Vessel), container ships, general merchant ships, LNG FPSOs (Floating, Production, Storage and Off-loading) ), LNG Floating Storage and Regasification Unit (FSRU), and the like. Hereinafter, each component of the boil-off gas discharge system of the ship storage tank will be described in detail.

로딩라인(L1)과 회수라인(L2)은 벙커링 작업에 사용되는 벙커링 라인으로서 추진선의 저장탱크(12)에 연결된 상태로 유지될 수 있다. 벙커링 작업 시 로딩라인(L1)과 회수라인(L2)은 벙커링선의 공급탱크(미도시)와 연결된다. The loading line (L1) and the recovery line (L2) are bunkering lines used for bunkering work and may remain connected to the storage tank 12 of the propulsion ship. During the bunkering operation, the loading line L1 and the recovery line L2 are connected to a supply tank (not shown) of the bunkering ship.

로딩라인(L1)은 일측이 추진선의 저장탱크(12) 내부 바닥면에 가깝게 배치되어, 유체를 바텀필링(Bottom Filling) 방식으로 저장탱크(12)에 저장한다. 그리고, 유체를 탑필링(Top Filling) 방식으로 저장탱크(12)에 저장하기 위해, 로딩라인(L1)으로부터 분기된 탑필링라인(L1a, Top Filling Line)이 추진선의 저장탱크(12) 내부 상부 쪽으로 연장 형성되어 있다. 벙커링선에서 추진선으로 벙커링 작업 시에는 로딩라인(L1) 및 탑필링라인(L1a) 중 하나 이상이 사용되어 액화가스 로딩 작업을 수행할 수 있다.One side of the loading line L1 is disposed close to the inner bottom surface of the storage tank 12 of the propulsion line, and stores fluid in the storage tank 12 in a bottom filling method. And, in order to store the fluid in the storage tank 12 in the top filling method, the top filling line (L1a, Top Filling Line) branched from the loading line (L1) is provided on the inside of the storage tank 12 of the propulsion line. It is formed by extending to the side. During the bunkering operation from the bunkering ship to the propulsion ship, one or more of the loading line L1 and the top filling line L1a may be used to perform the liquefied gas loading operation.

본 발명의 실시 예에서는 로딩라인(L1)과 회수라인(L2)을 활용하여 저장탱크(12) 내부의 액화가스를 기화시켜 외부로 배출시킬 수 있다. 즉, 주기적인 웜-업(Warm-Up) 작업 및 저장탱크 내부 검사를 위해 저장탱크(12) 내부에 남아 있는 액화가스는 증발가스로 생성되어 외부로 배출되어야 한다. 저장탱크(12)에 상당량의 액화가스가 남아 있는 경우에는 최대한 저장탱크(12)에 저장된 액화가스를 다른 저장탱크로 이동시킨 후, 저장탱크(12)의 잔여 액화가스에 대해 기화 작업을 수행하여, 기화된 증발가스를 외부로 배출시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, the liquefied gas inside the storage tank 12 may be vaporized and discharged to the outside by utilizing the loading line L1 and the recovery line L2. That is, the liquefied gas remaining inside the storage tank 12 for periodic warm-up work and internal inspection of the storage tank must be generated as boil-off gas and discharged to the outside. When a significant amount of liquefied gas remains in the storage tank 12, the liquefied gas stored in the storage tank 12 is moved to another storage tank as much as possible, and then the remaining liquefied gas in the storage tank 12 is vaporized by performing , the vaporized boil-off gas can be discharged to the outside.

이때, 저장탱크(12)의 잔여 액화가스에 대한 기화 작업 수행을 위해 로딩라인(L1)을 통해 액체상태 또는 기체상태의 질소가 공급된다. 이하에서는 이해를 돕기 위해 로딩라인(L1)을 통해 액체상태의 질소(이하, 액체질소(LN2)라 함)가 공급되는 것을 예로 들어 설명하지만, 기체상태의 질소가 공급되는 것도 가능하다. 또, 로딩라인(L1)을 통해 미리 가열된 상태의 질소가 공급되는 경우, 로딩라인(L1)을 통해 저장탱크(12)로 바로 미리 가열된 상태의 질소가 공급될 수 있다. 이 경우, 로딩라인(L1)에 배치된 개폐밸브(V1)가 개방된 상태가 된다.At this time, liquid or gaseous nitrogen is supplied through the loading line L1 in order to vaporize the remaining liquefied gas in the storage tank 12 . Hereinafter, an example in which liquid nitrogen (hereinafter referred to as liquid nitrogen (LN2)) is supplied through the loading line L1 will be described for better understanding, but gaseous nitrogen may also be supplied. In addition, when preheated nitrogen is supplied through the loading line L1, preheated nitrogen may be directly supplied to the storage tank 12 through the loading line L1. In this case, the opening/closing valve V1 disposed on the loading line L1 is in an open state.

로딩라인(L1)을 통해 공급된 액체질소는 기화라인(L4)을 통해 제1열교환부(110)를 통과한 후 다시 로딩라인(L1)을 통해 저장탱크(12)로 흘러간다. 기화라인(L4)은 로딩라인(L1)으로부터 분기되어 제1열교환부(110) 및 로딩라인(L1)의 분기된 지점 하부와 연결되어 있다. 이때, 기화라인(L4)이 로딩라인(L1)으로부터 분기되는 지점(D1)과 기화라인(L4)이 로딩라인(L1)과 다시 연결되는 지점(D2) 사이의 로딩라인(L1)에 배치된 개폐밸브(V1) 및 탑필링라인(L1a)에 마련된 유량밸브(V2)는 클로즈된 상태가 되어, 액체질소가 로딩라인(L1)에서 기화라인(L4)을 거쳐 다시 로딩라인(L1)을 통해 저장탱크(12)로 흘러가도록 한다. The liquid nitrogen supplied through the loading line L1 passes through the first heat exchanger 110 through the vaporization line L4 and then flows into the storage tank 12 through the loading line L1 again. The vaporization line (L4) is branched from the loading line (L1) and is connected to the lower portion of the first heat exchange unit 110 and the branching point of the loading line (L1). At this time, the vaporization line (L4) is disposed on the loading line (L1) between the point (D1) where it diverges from the loading line (L1) and the point (D2) where the vaporization line (L4) is connected to the loading line (L1) again The on-off valve (V1) and the flow valve (V2) provided in the top filling line (L1a) are in a closed state, so liquid nitrogen flows from the loading line (L1) through the vaporization line (L4) and again through the loading line (L1). It flows into the storage tank 12.

제1열교환부(110)는 순환라인(L3)을 통해 순환되는 열교환매체와 기화라인(L4)을 통해 유입된 상술한 액체질소 간 열교환을 수행한다. 이를 통해 제1열교환부(110)는 액체질소를 가열시켜 기화시킨다. 또 제1열교환부(110)는 선박 운항 시에는 저장탱크(12)로부터 공급된 액화가스를 기화시켜 수요처(미도시)의 연료로 공급할 수 있다. 제1열교환부(110)에서 액체질소와 열교환되는 열교환매체는 예컨대 글리콜워터(Glycol Water)를 포함할 수 있다. 기화라인(L4)을 통해 제1열교환부(110)로 유입된 액체질소는 제1열교환부(110)를 통과한 후 기체상태로 변환되며, 로딩라인(L1)을 통해 저장탱크(12) 내부로 공급되어, 저장탱크(12)에 저장된 액화가스를 증발가스로 변환시킨다.The first heat exchange unit 110 performs heat exchange between the heat exchange medium circulated through the circulation line L3 and the aforementioned liquid nitrogen introduced through the vaporization line L4. Through this, the first heat exchange unit 110 heats and vaporizes the liquid nitrogen. In addition, the first heat exchanger 110 may vaporize the liquefied gas supplied from the storage tank 12 during ship operation and supply it as fuel to a customer (not shown). The heat exchange medium that is heat-exchanged with liquid nitrogen in the first heat exchange unit 110 may include, for example, glycol water. The liquid nitrogen introduced into the first heat exchange unit 110 through the vaporization line L4 is converted into a gaseous state after passing through the first heat exchange unit 110, and the inside of the storage tank 12 through the loading line L1. Is supplied to, converts the liquefied gas stored in the storage tank 12 into boil-off gas.

제1열교환부(110)에서 액체질소와 열교환된 열교환매체는 제1열교환부(110)를 통과한 후 순환라인(L3)의 제3열교환부(130)로 흘러가 스팀과의 열교환에 의해 온도가 상승된다. 순환라인(L3)의 제1열교환부(110)과 제3열교환부(130) 사이에는 순환펌프(P)가 마련되어, 열교환매체를 순환시킬 수 있다.The heat exchange medium that has undergone heat exchange with liquid nitrogen in the first heat exchange unit 110 passes through the first heat exchange unit 110 and then flows to the third heat exchange unit 130 of the circulation line L3, whereby the temperature is increased by heat exchange with steam. It rises. A circulation pump P is provided between the first heat exchange unit 110 and the third heat exchange unit 130 of the circulation line L3 to circulate the heat exchange medium.

스팀은 제3열교환부(130)를 통과하도록 스팀라인(L6)을 통해 흘러간다. 이러한 스팀은 예컨대 선박의 보일러나 가스터빈으로부터 배출된 폐기가스의 폐열에 의해 생성될 수 있다.Steam flows through the steam line (L6) to pass through the third heat exchanger (130). Such steam can be generated by, for example, waste heat from waste gas discharged from a ship's boiler or gas turbine.

저장탱크(12) 내부의 증발가스는 회수라인(L2)을 통해 회수라인(L2)과 연통된 배출라인(L5) 쪽으로 흘러가 외부로 배출된다.The evaporation gas inside the storage tank 12 flows toward the discharge line L5 communicating with the recovery line L2 through the recovery line L2 and is discharged to the outside.

배출라인(L5)에 마련된 제2열교환부(120)는 상술한 스팀과의 열교환에 의해 증발가스의 온도를 상승시킨다. 외부로 배출되는 증발가스의 온도가 ―110℃보다 낮은 경우, 공기보다 무거운 상태이므로 증발가스 클라우드를 생성하여 선체 바닥에 깔리게 되고, 이는 폭발의 위험성을 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 실 시예에서는 제2열교환부(120)에 의해 해당 증발가스의 온도를 높여 외부 배출 시 증발가스 클라우드가 생성되는 것을 방지한다.The second heat exchange unit 120 provided in the discharge line (L5) increases the temperature of the boil-off gas by heat exchange with the steam described above. If the temperature of the boil-off gas discharged to the outside is lower than -110 ° C, it is heavier than air, so a cloud of boil-off gas is created and spread on the bottom of the hull, which can increase the risk of explosion. Therefore, in the embodiment of the present invention, the temperature of the boil-off gas is increased by the second heat exchanger 120 to prevent the boil-off gas cloud from being generated during external discharge.

이때, 제2열교환부(120)에 의해 상술한 증발가스와 열교환되는 스팀은 스팀라인(L6)으로부터 분기된 온도조절라인(L7)을 통해 제2열교환부(120)로 공급된다. 온도조절라인(L7)은 스팀라인(L6)으로부터 분기되어 제2열교환부(120) 및 스팀라인(L6)의 제3열교환부(130)를 통과한 지점(D3)과 연결된다. 이와 같이 선박의 보일러나 가스터빈으로부터 배출된 폐기가스의 폐열에 의해 생성된 스팀을 제2열교환부(120) 및 제3열교환부(130)에 공급하여, 증발가스 및 열교환매체의 온도를 상승시키는 데에 효과적으로 활용될 수 있다.At this time, the steam heat-exchanged with the boil-off gas described above by the second heat exchange unit 120 is supplied to the second heat exchange unit 120 through a temperature control line L7 branched from the steam line L6. The temperature control line (L7) is branched from the steam line (L6) and is connected to a point (D3) passing through the second heat exchange part 120 and the third heat exchange part 130 of the steam line (L6). In this way, the steam generated by the waste heat of the waste gas discharged from the boiler or gas turbine of the ship is supplied to the second heat exchange unit 120 and the third heat exchange unit 130 to raise the temperature of the boil-off gas and the heat exchange medium can be used effectively for

제2열교환부(120)를 통과하여 외부로 배출된 증발가스의 온도는 적어도 ―110℃보다 높아야 하므로, 배출라인(L5)의 제2열교환부(120)를 통과한 지점에 마련된 온도측정기(150)에 의해 측정된 온도 값을 기초로 온도조절밸브(140)의 개방 정도가 조절될 수 있다. Since the temperature of the boil-off gas discharged to the outside through the second heat exchange unit 120 must be higher than at least -110 ° C, the second heat exchange unit 120 of the discharge line (L5) is provided at the point where it passed through 150 ) Based on the measured temperature value, the degree of opening of the temperature control valve 140 may be adjusted.

온도조절밸브(140)는 온도조절라인(L7)의 제2열교환부(120) 입구 쪽에 마련되어, 제2열교환부(120)로 공급되는 스팀의 양을 조절할 수 있다. 예컨대 온도측정기(150)에 의해 측정된 온도 값이 설정 값보다 낮은 경우, 온도조절밸브(140)의 개방 정도가 커져 많은 양의 스팀이 제2열교환부(120)로 공급될 수 있다.The temperature control valve 140 is provided at the inlet side of the second heat exchange part 120 of the temperature control line L7, and can control the amount of steam supplied to the second heat exchange part 120. For example, when the temperature value measured by the temperature measuring device 150 is lower than the set value, the degree of opening of the temperature control valve 140 increases so that a large amount of steam can be supplied to the second heat exchange unit 120 .

한편, 도 2를 참조하면 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템은 액화가스 및 이의 증발가스를 저장하는 저장탱크(12)에 연결되며, 벙커링선의 공급탱크로부터 저장탱크(12)로 액화가스를 로딩하기 위한 로딩라인(L1)과, 저장탱크(12)에 연결되며, 저장탱크(12)에서 발생한 증발가스를 벙커링선의 공급탱크로 회수하기 위한 회수라인(L2)과, 열교환매체가 순환 공급되며, 제1열교환부(110)가 마련된 순환라인(L3)과, 저장탱크(12), 제1열교환부(110) 및 로딩라인(L1)을 순차적으로 연결하고, 저장탱크(12)로부터 공급된 액화가스가 제1열교환부(110)에 의해 열교환매체와 열교환되어 기화된 후 로딩라인(L1)을 통해 저장탱크(12) 쪽으로 흘러가도록 하는 기화라인(L4)과, 회수라인(L2)과 연결되며, 저장탱크(12) 내부의 증발가스가 외부로 배출되도록 하는 배출라인(L5)과, 스팀과의 열교환에 의해 배출되는 증발가스의 온도를 상승시키는 제2열교환부(120)를 포함한다. 이하, 도 1과 중복된 내용은 되도록 생략한다.On the other hand, referring to Figure 2, the evaporation gas discharge system of the ship storage tank according to another embodiment of the present invention is connected to the storage tank 12 for storing liquefied gas and its evaporation gas, from the supply tank of the bunkering ship to the storage tank ( 12) a loading line (L1) for loading liquefied gas, and a recovery line (L2) connected to the storage tank 12 and recovering boil-off gas generated in the storage tank 12 to the supply tank of the bunkering ship; The heat exchange medium is circulated and supplied, and the circulation line L3 provided with the first heat exchange unit 110, the storage tank 12, the first heat exchange unit 110, and the loading line L1 are sequentially connected, and the storage tank A vaporization line (L4) for allowing the liquefied gas supplied from (12) to flow toward the storage tank (12) through the loading line (L1) after heat exchange with the heat exchange medium by the first heat exchange unit (110) and vaporization; A discharge line L5 connected to the line L2 and discharging the boil-off gas inside the storage tank 12 to the outside, and a second heat exchange unit for increasing the temperature of the boil-off gas discharged by heat exchange with steam ( 120). Hereinafter, overlapping content with FIG. 1 will be omitted as much as possible.

예컨대 선박 운항 시 저장탱크(12)에 이상이 발생하여 저장탱크(12) 내부 검사를 실시해야 할 경우, 저장탱크(12) 내부에 남아 있는 액화가스는 증발가스로 생성되어 외부로 배출되어야 한다. 이때 저장탱크(12) 내부에 다량의 액화가스가 남아 있는 경우, 저장탱크(12) 내부의 액화가스를 다른 저장탱크로 최대한 이송시키고, 저장탱크(12)에 남아 있는 잔여 액화가스는 저장탱크(12)에 남은 액화가스를 기화시켜 재투입시킴으로써 증발시킬 수 있다.For example, when an abnormality occurs in the storage tank 12 during ship operation and an internal inspection of the storage tank 12 is required, the liquefied gas remaining inside the storage tank 12 is generated as boil-off gas and must be discharged to the outside. At this time, when a large amount of liquefied gas remains inside the storage tank 12, the liquefied gas inside the storage tank 12 is transferred to another storage tank as much as possible, and the remaining liquefied gas remaining in the storage tank 12 is stored in the storage tank ( It can be evaporated by vaporizing the liquefied gas remaining in 12) and re-injecting it.

이를 위해 기화라인(L4)은 저장탱크(12)로부터 공급된 액화가스가 제1열교환부(110)에 의해 열교환매체와 열교환되어 기화된 후 로딩라인(L1)을 통해 저장탱크(12) 쪽으로 흘러가도록 저장탱크(12), 제1열교환부(110) 및 로딩라인(L1)을 순차적으로 연결한다.To this end, the vaporization line (L4) flows toward the storage tank 12 through the loading line (L1) after the liquefied gas supplied from the storage tank 12 is vaporized by heat exchange with the heat exchange medium by the first heat exchange unit 110 The catalog storage tank 12, the first heat exchange unit 110 and the loading line L1 are sequentially connected.

여기서, 저장탱크(12) 내부에 설치된 액화가스배출펌프(14)는 기화라인(L4)을 통해 제1열교환부(110)로 액화가스를 공급한다.Here, the liquefied gas discharge pump 14 installed inside the storage tank 12 supplies liquefied gas to the first heat exchange unit 110 through the vaporization line L4.

제1열교환부(110)는 순환라인(L3)을 순환하는 순환라인(L3)을 통해 순환되는 열교환매체와 기화라인(L4)을 통해 유입된 액화가스 간 열교환을 수행하여 액화가스를 기화시킨다.The first heat exchange unit 110 vaporizes the liquefied gas by performing heat exchange between the heat exchange medium circulated through the circulation line L3 circulating in the circulation line L3 and the liquefied gas introduced through the vaporization line L4.

이러한 열교환부(110)는 선박 운항 시에는 저장탱크(12)로부터 공급된 액화가스를 기화시켜 수요처(미도시)의 연료로 공급할 수 있다.The heat exchange unit 110 may vaporize the liquefied gas supplied from the storage tank 12 during ship operation and supply the liquefied gas as fuel to a customer (not shown).

제1열교환부(110)에 의해 기화된 액화가스는 기체성분으로 변환되어 로딩라인(L1)을 통해 저장탱크(12) 내부로 다시 흘러가, 저장탱크(12)에 남아 있는 잔여 액화가스를 증발시킨다.The liquefied gas vaporized by the first heat exchanger 110 is converted into a gas component and flows back into the storage tank 12 through the loading line L1 to evaporate the remaining liquefied gas remaining in the storage tank 12. .

저장탱크(12) 내부의 증발가스는 회수라인(L2)을 통해 회수라인(L2)과 연통된 배출라인(L5) 쪽으로 흘러가 외부로 배출되며, 도 1에서 상술한 바와 같이 제2열교환부(120)에 의해 설정 값에 맞게 온도가 상승된 상태에서 외부로 배출될 수 있다.The evaporation gas inside the storage tank 12 flows toward the discharge line L5 communicating with the recovery line L2 through the recovery line L2 and is discharged to the outside, and as described above in FIG. 1, the second heat exchange unit 120 ), it can be discharged to the outside in a state where the temperature is raised according to the set value.

이와 같이 벙커링라인인 로딩라인(L1)과 회수라인(L2)을 이용하여 저장탱크(12) 내부의 잔여 액화가스 처리를 효율적으로 수행할 수 있고, 선박의 스팀을 활용하여 증발가스의 온도를 높여 외부로 안전하게 배출시킬 수 있다. 또한, 동시에 선박의 스팀을 활용하여 저장탱크(12) 내부로 공급되는 유체와 열교환되는 열교환매체의 온도를 높일 수 있다. 이를 통해 저장탱크(12) 내부로 공급되는 유체를 기화시켜 저장탱크(12) 내부의 잔여 액화가스를 증발가스로 변환시키는 데에 활용할 수 있다.In this way, it is possible to efficiently process the remaining liquefied gas inside the storage tank 12 by using the loading line (L1) and the recovery line (L2), which are bunkering lines. It can be discharged safely to the outside. In addition, at the same time, the temperature of the heat exchange medium that exchanges heat with the fluid supplied into the storage tank 12 can be increased by utilizing the ship's steam. Through this, it can be used to vaporize the fluid supplied into the storage tank 12 and convert the remaining liquefied gas in the storage tank 12 into boil-off gas.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, specific embodiments have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make various changes without departing from the gist of the technical idea set forth in the claims below. You will be able to.

12: 저장탱크 110: 제1열교환부
120: 제2열교환부 130: 제3열교환부
140: 온도조절밸브 150: 온도측정기
L1: 로딩라인 L2: 회수라인
L3: 순환라인 L4: 기화라인
L5: 배출라인 L6: 스팀라인
L7: 온도조절라인12: storage tank 110: first heat exchange unit
120: second heat exchange unit 130: third heat exchange unit
140: temperature control valve 150: temperature measuring instrument
L1: loading line L2: recovery line
L3: circulation line L4: vaporization line
L5: discharge line L6: steam line
L7: temperature control line

Claims (5)

액화가스 및 이의 증발가스를 저장하는 추진선의 저장탱크에 연결되며, 벙커링선의 공급탱크로부터 상기 저장탱크로 액화가스를 로딩하기 위한 로딩라인;
상기 저장탱크에 연결되며, 상기 저장탱크에서 발생한 증발가스를 상기 벙커링선의 공급탱크로 회수하기 위한 회수라인;
열교환매체가 순환 공급되며, 제1열교환부가 마련된 순환라인;
상기 로딩라인으로부터 분기되어 상기 제1열교환부 및 상기 로딩라인의 상기 분기된 지점 하부와 연결되고, 상기 로딩라인을 통해 공급된 액체상태 또는 기체상태의 질소가 상기 제1열교환부에 의해 상기 열교환매체와 열교환되어 가열된 후 상기 로딩라인을 통해 상기 저장탱크 쪽으로 흘러가도록 하는 기화라인;
상기 회수라인과 연결되며, 상기 저장탱크 내부의 증발가스가 외부로 배출되도록 하는 배출라인; 및
스팀과의 열교환에 의해 상기 배출되는 증발가스의 온도를 상승시키는 제2열교환부;를 포함하는 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템.A loading line connected to a storage tank of a propulsion ship for storing liquefied gas and boil-off gas thereof, and loading liquefied gas from a supply tank of a bunkering ship into the storage tank;
a recovery line connected to the storage tank and recovering boil-off gas generated in the storage tank to the supply tank of the bunkering ship;
a circulation line through which a heat exchange medium is circulated and supplied and provided with a first heat exchange unit;
It is branched from the loading line and is connected to the first heat exchange part and the lower part of the branched point of the loading line, and liquid or gaseous nitrogen supplied through the loading line is transferred to the heat exchange medium by the first heat exchange part. A vaporization line that is heated by heat exchange with and flows toward the storage tank through the loading line;
a discharge line that is connected to the recovery line and allows the evaporation gas inside the storage tank to be discharged to the outside; and
Boiled gas discharge system of a ship storage tank comprising a; second heat exchange unit for increasing the temperature of the boil-off gas discharged by heat exchange with steam. 액화가스 및 이의 증발가스를 저장하는 저장탱크에 연결되며, 벙커링선의 공급탱크로부터 상기 저장탱크로 액화가스를 로딩하기 위한 로딩라인;
상기 저장탱크에 연결되며, 상기 저장탱크에서 발생한 증발가스를 상기 벙커링선의 공급탱크로 회수하기 위한 회수라인;
열교환매체가 순환 공급되며, 제1열교환부가 마련된 순환라인;
상기 저장탱크, 제1열교환부 및 로딩라인을 순차적으로 연결하고, 상기 저장탱크로부터 공급된 액화가스가 상기 제1열교환부에 의해 상기 열교환매체와 열교환되어 기화된 후 상기 로딩라인을 통해 상기 저장탱크 쪽으로 흘러가도록 하는 기화라인;
상기 회수라인과 연결되며, 상기 저장탱크 내부의 증발가스가 외부로 배출되도록 하는 배출라인; 및
스팀과의 열교환에 의해 상기 배출되는 증발가스의 온도를 상승시키는 제2열교환부;를 포함하고,
상기 순환라인에는 상기 제1열교환부를 통과한 열교환매체와 상기 스팀 간 열교환을 수행하여 상기 열교환매체의 온도를 상승시키는 제3열교환부가 더 마련되는 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템.A loading line connected to a storage tank for storing liquefied gas and boil-off gas thereof, and loading liquefied gas from a supply tank of a bunkering ship into the storage tank;
a recovery line connected to the storage tank and recovering boil-off gas generated in the storage tank to the supply tank of the bunkering ship;
a circulation line through which a heat exchange medium is circulated and supplied and provided with a first heat exchange unit;
The storage tank, the first heat exchange unit and the loading line are sequentially connected, and the liquefied gas supplied from the storage tank is vaporized through heat exchange with the heat exchange medium by the first heat exchange unit, and then passed through the loading line to the storage tank. A vaporization line that flows toward the side;
a discharge line that is connected to the recovery line and allows the evaporation gas inside the storage tank to be discharged to the outside; and
A second heat exchange unit for increasing the temperature of the discharged boil-off gas by heat exchange with steam; includes,
The circulation line is further provided with a third heat exchange unit for increasing the temperature of the heat exchange medium by performing heat exchange between the heat exchange medium passing through the first heat exchange unit and the steam. 제1항에 있어서,
상기 순환라인에는 상기 제1열교환부를 통과한 열교환매체와 상기 스팀 간 열교환을 수행하여 상기 열교환매체의 온도를 상승시키는 제3열교환부가 더 마련된 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템. According to claim 1,
The evaporation gas discharge system of the ship storage tank further provided in the circulation line is a third heat exchange unit for increasing the temperature of the heat exchange medium by performing heat exchange between the heat exchange medium passing through the first heat exchange unit and the steam. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제3열교환부를 통과하도록 상기 스팀이 흐르는 스팀라인과,
상기 스팀라인으로부터 분기되어 상기 제2열교환부 및 상기 스팀라인의 상기 제3열교환부를 통과한 지점과 연결된 온도조절라인을 더 포함하는 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템.According to claim 2 or 3,
A steam line through which the steam flows to pass through the third heat exchange unit;
The boil-off gas discharge system of the ship storage tank further comprising a temperature control line branched from the steam line and connected to a point passing through the second heat exchange part and the third heat exchange part of the steam line. 제4항에 있어서,
상기 온도조절라인에 마련된 온도조절밸브와,
상기 배출라인에 마련되어 상기 배출되는 증발가스의 온도를 측정하는 온도측정기를 더 포함하며,
상기 측정된 온도 값을 기초로 상기 온도조절밸브의 개방 정도가 조절되고, 상기 온도조절라인을 통해 상기 제2열교환부 쪽으로 상기 스팀이 흐르는 선박 저장탱크의 증발가스 배출 시스템.According to claim 4,
A temperature control valve provided in the temperature control line;
Further comprising a temperature measuring device provided in the discharge line to measure the temperature of the discharged boil-off gas,
The boil-off gas discharge system of the ship storage tank, wherein the degree of opening of the temperature control valve is adjusted based on the measured temperature value, and the steam flows toward the second heat exchange part through the temperature control line.
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