KR102576202B1 - 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법 - Google Patents

선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 선박의 증발가스 처리 시스템은, 선내 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 추진엔진의 연료공급압력으로 압축하는 다단 압축기; 상기 다단 압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 추진엔진보다 연료공급압력이 낮은 발전엔진으로 공급하는 저압연료공급라인; 상기 저압연료공급라인에 마련되어 상기 발전엔진으로 공급되는 증발가스의 질소 함유량을 분석하는 가스분석기; 상기 다단 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하여 재액화하고 상기 저장탱크로 회수하는 재액화라인; 상기 재액화라인에 마련되며 재액화된 가스를 기액분리하는 기액분리기; 상기 기액분리기 상부에서 가스를 배출하는 가스배출라인; 및 상기 가스배출라인에 마련되는 가스배출밸브:를 포함하되, 상기 가스배출밸브는 상기 가스분석기에서 분석된 증발가스의 질소 함유량에 따라 자동 개폐되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법{Boil Off Gas Treatment System And Method For Ship}
본 발명은 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 추진엔진과, 추진엔진보다 저압 연료를 공급받는 발전엔진이 마련된 선박에서, 증발가스를 압축하여 엔진의 연료로 공급하고 재액화하면서, 발전엔진으로 공급되는 증발가스의 질소 함유량을 분석하고, 분석된 증발가스의 질소 함유량에 따라 기액분리기에서 분리된 플래시가스를 배출하여 엔진 트립을 방지하는 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
근래, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 가스를 저온에서 액화시킨 액화가스는 가스에 비해 부피가 매우 작아지므로 저장 및 이송 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 액화천연가스를 비롯한 액화가스는 액화공정 중에 대기오염 물질을 제거하거나 줄일 수 있어, 연소 시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로도 볼 수 있다.
액화천연가스는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -163℃로 냉각해서 액화시킴으로써 얻을 수 있는 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 가진다. 따라서, 천연가스를 액화시켜 이송할 경우 매우 효율적으로 이송할 수 있게 된다.
그러나 천연가스의 액화 온도는 상압 -162℃의 극저온이므로, 액화천연가스는 온도변화에 민감하여 쉽게 증발된다. 이로 인해 액화천연가스를 저장하는 저장탱크에는 단열처리를 하지만, 외부의 열이 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 액화천연가스 수송과정에서 저장탱크 내에서는 지속적으로 액화천연가스가 자연 기화되면서 증발가스(Boil-Off Gas, BOG)가 발생한다.
증발가스는 일종의 손실로서 수송효율에 있어서 중요한 문제이다. 또한, 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 탱크 내압이 과도하게 상승할 수 있어, 심하면 탱크가 파손될 위험도 있다. 따라서, 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되는데, 최근에는 증발가스의 처리를 위해, 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료수요처의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 사용되고 있다.
증발가스를 재액화하기 위한 방법으로는, 별도의 냉매를 이용한 냉동 사이클을 구비하여 증발가스를 냉매와 열교환하여 재액화하는 방법, 별도의 냉매가 없이 증발가스 자체를 냉매로 하여 재액화하는 방법 등이 있다.
한편, 일반적으로 선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로 DFDE, X-DF 엔진, ME-GI 엔진 등의 가스연료엔진이 있다.
DFDE은, 4행정으로 구성되며, 비교적 저압인 5.5 barg 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 채택하고 있다.
X-DF 엔진은, 2행정으로 구성되고, 15 barg 정도의 천연가스를 연료로 사용하며, 오토 사이클을 채택하고 있다.
ME-GI 엔진은, 2행정으로 구성되며, 300 barg 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다.
본 출원인은 별도의 냉매 없이 증발가스 자체를 냉매로 사용하여 증발가스를 재액화시키는 방법으로, 압축기에 의해 압축시킨 증발가스를, 압축기에 의해 압축되기 전의 증발가스와 열교환시켜 냉각시킨 후 J-T 밸브 등에 의해 팽창시켜 증발가스의 일부를 재액화시키는 방법을 발명한 바 있고, 이와 같은 시스템을 일명 PRS(Partial Re-liquefaction System)라고 한다.
저장탱크 내부의 액화가스의 양이 많아 증발가스의 발생량이 많은 경우, 선박이 정박하고 있거나 낮은 속도로 운항하여 엔진에서 사용되는 증발가스가 적은 경우 등, 재액화시켜야 할 증발가스의 양이 많은 경우, PRS만으로 요구되는 재액화량을 만족시키지 못할 수가 있어, 본 출원인은 증발가스를 더 많이 재액화시킬 수 있도록 PRS를 개량한 기술을 발명하였다.
PRS의 개량 기술로, 증발가스 자체를 냉매로 사용한 냉매 사이클에 의해 증발가스를 추가로 냉각시킬 수 있도록 한 시스템을 일명 MRS(Methane Refrigeration System)라고 한다.
재액화될 증발가스의 냉각에는 혼합 냉매나 질소 등 별도의 냉매를 사용할 수도 있다.
한편, 증발가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진이 마련된 선박에서는 증발가스의 재액화에 엔진으로의 연료 공급을 위한 압축기를 활용할 수 있다.
도 1에는 LNG에서 발생하는 증발가스를 연료로 공급받는 엔진(ME, GE)이 마련된 선박에서 연료 공급용 압축기(10A, 10B)를 통해 고압으로 압축된 증발가스를 엔진 연료로 공급하고, 연료로 공급되지 않은 압축가스를 열교환기(20)에서 증발가스 냉열로 냉각한 후 감압하고(30) 기액분리하여(40) 저장탱크로 회수하는 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다.
추진엔진(ME)과 그보다 낮은 연료공급압력을 가진 발전엔진(GE)이 마련된 경우 연료 공급용 압축기는 다단 압축기(10A, 10B)로 마련되고, 다단 압축기 일부단을 거쳐 압축된 증발가스가 발전엔진(GE)으로 공급된다. 다단 압축기 전부를 거쳐 압축된 증발가스는 추진엔진(ME)의 연료로 공급되고, 연료로 공급되지 않은 증발가스는 열교환기(20)에서 냉각하고 J-T 밸브(30)를 거쳐 감압한 후, 기액분리기(40)를 거쳐 재액화가스는 저장탱크(T)로 회수되고, 분리된 플래시가스는 기액분리기가 일정 압력이 되면 밸브(50)를 거쳐 열교환기(20) 전단의 미압축 증발가스 흐름으로 보낸다.
LNG 중에는 질소가 포함될 수 있는데, 메탄보다 비점이 낮은 질소(-196℃)는 메탄보다 먼저 증발되므로 저장탱크에서 발생하는 증발가스 중에는 질소 함유량이 상당하고, 재액화 공정을 거치더라도 비점이 낮은 질소는 재액화되지 않고 기체 상태로 계속 남게 된다.
그런데 질소 함유량이 높은 증발가스가 엔진의 연료로 공급되면 엔진, 특히 발전엔진의 Trip 현상이 자주 발생하여, 엔진 메이커에서는 연료로 공급되는 가스에 대해 Gas Quality N2 mole 15% 이하 등과 같은 일정한 조건을 요구한다. 그러나 재액화 공정을 거듭할수록 압축기로 도입되는 증발가스의 질소 함유량이 점점 높아져 이러한 조건을 넘어서는 경우가 빈번히 발생하여, 이는 엔진의 잦은 트립(Trip)의 원인이 되고, 재액화율도 떨어뜨릴 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 증발가스 중의 질소 함유량을 조절하여 엔진 트립을 방지하고, 재액화 시스템을 안정적으로 운전할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선내 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 추진엔진의 연료공급압력으로 압축하는 다단 압축기;
상기 다단 압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 추진엔진보다 연료공급압력이 낮은 발전엔진으로 공급하는 저압연료공급라인;
상기 저압연료공급라인에 마련되어 상기 발전엔진으로 공급되는 증발가스의 질소 함유량을 분석하는 가스분석기;
상기 다단 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하여 재액화하고 상기 저장탱크로 회수하는 재액화라인;
상기 재액화라인에 마련되며 재액화된 가스를 기액분리하는 기액분리기;
상기 기액분리기 상부에서 가스를 배출하는 가스배출라인; 및
상기 가스배출라인에 마련되는 가스배출밸브:를 포함하되,
상기 가스배출밸브는 상기 가스분석기에서 분석된 증발가스의 질소 함유량에 따라 자동 개폐되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 재액화라인에 마련되며 상기 다단 압축기에서 압축된 증발가스를 상기 저장탱크로부터 상기 다단 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각하는 열교환기; 및 상기 재액화라인에 마련되며 상기 열교환기에서 냉각된 증발가스를 감압하여 상기 기액분리기로 공급하는 감압장치:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 기액분리기에서 분리된 가스를 상기 열교환기로 도입되는 미압축 증발가스 흐름으로 보내는 플래시가스라인; 및 상기 플래시가스라인에 마련되는 압력조절밸브:를 더 포함하고, 상기 압력조절밸브는 상기 가스배출밸브의 개폐에 연동되되, 상기 가스배출밸브의 개폐와 반대로 작동될 수 있다.
상기 가스배출밸브는 상기 가스분석기에서 분석된 증발가스의 질소 함유량이 15 mol % 이상이면 개방되고, 상기 가스배출밸브가 개방되면 상기 압력조절밸브는 잠길 수 있다.
바람직하게는 상기 가스배출라인에서 배출되는 가스는 선내에 마련된 전용 가스 돔(dedicated gas dome)으로 이송될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 추진엔진과, 상기 추진엔진보다 저압 연료를 공급받는 발전엔진이 마련된 선박에서,
저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 상기 추진엔진의 연료공급압력까지 압축하는 다단 압축기로 압축하고 열교환기를 거쳐 냉각하여 재액화한 후 기액분리기로 기액분리하여 재액화가스를 상기 저장탱크로 회수하되,
상기 열교환기에서는 상기 다단 압축기에서 압축된 증발가스가 상기 다단 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각되며, 상기 기액분리기에서 분리된 플래시가스는 상기 미압축 증발가스 흐름으로 공급되고,
상기 다단 압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 발전엔진으로 공급하면서,
상기 발전엔진으로 공급되는 증발가스의 질소 함유량을 분석하여, 분석된 증발가스의 질소 함유량이 일정 값 이상이면 상기 기액분리기에서 분리된 플래시가스를 미압축 증발가스 흐름으로 보내지 않고 배출하는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 방법이 제공된다.
본 발명에서는 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 선내 엔진 연료로 공급하거나 재액화하여 처리하면서, 발전엔진으로 공급되는 증발가스의 질소 함유량을 분석하고, 분석된 증발가스의 질소 함유량에 따라 기액분리기에서 분리된 플래시가스를 열교환기 전단으로 보내지 않고 가스배출라인으로 배출한다.
이와 같이 연료 공급 및 재액화되는 증발가스 중의 질소 함유량을 조절하여 양질의 연료 가스를 공급하여 엔진 트립(trip)을 방지하고, 재액화 시스템을 안정적으로 운전할 수 있다.
도 1은 종래의 증발가스 처리 시스템의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시한다.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
이하 본 발명에서의 선박은, 액화가스 및 액화가스에서 발생하는 증발가스를 추진용 또는 발전용 엔진의 연료로 사용할 수 있는 엔진이 설치되거나 액화가스 또는 증발가스를 선내 기관의 연료로 사용하는 모든 종류의 선박으로, 대표적으로 LNG 운반선(LNG Carrier), 액체수소 운반선, LNG RV(Regasification Vessel)와 같은 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여, LNG FPSO(Floating Production Storage Offloading), LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit)와 같이 추진 능력을 갖추지는 않지만 해상에 부유하고 있는 해상 구조물도 포함될 수 있다.
또한, 본 발명에서 액화가스는, 가스를 저온으로 액화시켜 수송할 수 있고, 저장된 상태에서 증발가스가 발생하며 엔진 등의 연료로 사용될 수 있는 모든 종류의 액화가스를 포함할 수 있다. 이러한 액화가스는 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화석유화학가스일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스 중 하나인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
한편, 본 실시예들의 각 라인을 흐르는 유체는, 시스템의 운용 조건에 따라, 액체 상태, 기액 혼합 상태, 기체 상태, 초임계유체 상태 중 어느 하나의 상태일 수 있다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 증발가스 처리 시스템을 개략적으로 도시하였다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예의 시스템은, 선박에 마련되어 액화가스가 저장된 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위한 것으로, 저장탱크(T)에서 발생하는 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기(100A, 100B), 압축기에서 압축된 증발가스를 연료로 공급받는 추진엔진(ME) 및 발전엔진(GE)을 포함한다.
압축기(100A, 100B)는 저장탱크로부터 가스공급라인(GL)을 따라 이송된 증발가스를 압축하는데, 선박에 추진엔진(ME)과 그보다 낮은 연료공급압력의 발전엔진(GE)이 마련되는 경우 추진엔진의 연료공급압력까지 증발가스를 압축하는 다단 압축기로 마련될 수 있다. 다단 압축기는 예를 들어 추진엔진으로 X-DF 엔진이 마련된 경우라면 15 barg, ME-GI 엔진이 마련된 경우는 300 barg 내외로 압축할 수 있다.
다단 압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스는 추진엔진보다 연료공급압력이 낮은 발전엔진(GE)의 연료로 공급될 수 있다. 예를 들어 DFDG 또는 DFGE 엔진이 마련된 경우라면 다단 압축기 일부 단을 거쳐 5 내지 10 bara로 압축된 증발가스를 발전엔진으로 공급할 수 있다. 추진엔진 및 발전엔진으로 증발가스를 연료로 공급하기 위해, 다단 압축기 후단에서 추진엔진(ME)으로 고압연료공급라인(HFL)이 연결되고, 다단 압축기 중간 단에서 발전엔진(GE)으로 저압연료공급라인(LFL)이 연결된다. 저압연료공급라인(LFL)에는 발전엔진으로 공급되는 증발가스 중 질소 함유량을 분석하는 가스분석기(500)가 마련된다. 가스분석기는 예를 들어 연료로 공급되는 가스 조성을 분석하는 가스 크로마토그래프(Gas Chromatograph)로 마련될 수 있다.
선박 규정상 엔진으로 연료를 공급하는 압축기는, 비상 상황을 대비하여 리던던시(Redundancy) 설계를 하여야 하는데, 리던던시 설계란, 어느 한 대를 고장, 유지보수 등의 이유로 사용할 수 없을 때 다른 한 대를 대신 사용할 수 있도록 설계하는 것을 의미한다. 그에 따라 압축기는 주압축기(100A)와 리던던시 압축기(100B)를 포함하여 구성될 수 있다.
추진엔진이나 발전엔진의 연료로 공급되지 않는 증발가스는 재액화라인(RL)으로 보내 재액화시킬 수 있다. 이를 위해 다단 압축기(100A, 100B) 후단에서 저장탱크(T)로 재액화라인(RL)이 연결되어, 다단 압축기에서 압축된 증발가스는 냉각 및 감압 과정을 거쳐 재액화되고 저장탱크로 회수된다.
재액화라인(RL)에는, 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 열교환기(200), 열교환으로 냉각된 증발가스를 감압하는 감압장치(300), 열교환기 및 감압장치를 거쳐 냉각된 증발가스를 기액분리하여 액화가스를 저장탱크로 공급하는 기액분리기(400)가 마련된다.
열교환기에서는 다단 압축기에서 압축된 증발가스를 저장탱크로부터 다단 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각할 수 있다. 이를 위해 저장탱크(T)로부터 열교환기를 거쳐 다단 압축기(100A, 100B)로 가스공급라인(GL)이 연결된다. 재액화 장치를 가동하지 않는 때에나 재액화 장치의 가동 초기 등에는 저장탱크로부터의 증발가스를 열교환기를 우회하여 바로 다단 압축기로 공급할 수 있다.
열교환기를 통과하며 냉각된 증발가스는 감압장치(300)에서 감압을 통해 단열팽창 또는 등엔트로피 팽창으로 추가 냉각된 후 기액분리기(400)에서 기액분리될 수 있다. 감압장치로는 예를 들어 J-T 밸브 또는 팽창기가 마련될 수 있다.
재액화라인(RL)의 기액분리기(400)의 하류에는 액위조절밸브(LCV)가 마련되고, 기액분리기의 액위에 따라 개폐되어 기액분리기에서 분리된 재액화가스가 저장탱크(T)로 이송될 수 있다.
기액분리기(400)로부터 분리된 기체, 플래시가스는 플래시가스라인(FL)을 통해 가스공급라인(GL)의 열교환기(200) 전단으로 공급되어, 저장탱크로부터의 미압축 증발가스 흐름에 합류된다. 플래시가스라인에는 압력조절밸브(PCV)가 마련된다.
그런데 LNG 중에 포함된 질소는 메탄보다 비점이 낮아(-196℃) 메탄보다 먼저 증발되고, 재액화 공정을 거치더라도 재액화되지 않고 기체 상태로 계속 남게 된다. 따라서 재액화 공정을 거듭하면서 플래시가스라인(FL)을 따라 계속해서 질소 함유량이 높은 플래시가스가 가스공급라인(GL)으로 합류되면 다단 압축기로 도입되는 증발가스의 질소 함유량이 점점 높아져, 발전엔진이나 추진엔진으로 공급되는 가스 연료가 엔진 메이커에서는 연료로 공급되는 가스에 대해 요구하는 Gas Quality를 맞추지 못할 수 있다.
이와 같이 질소 함유량이 높아 Gas Quality 조건에 미달하는 증발가스가 엔진에 연료로 공급되면 엔진, 특히 발전엔진에서 잦은 Trip 현상을 일으킬 수 있다.
이를 방지하기 위해 본 실시예 시스템에서는 기액분리기(400) 상부에서 가스를 배출하는 가스배출라인(NL)을 마련하고, 가스분석기(500)에서 분석된 증발가스의 질소 함유량에 따라 기액분리기의 플래시가스를 플래시가스라인으로 보내지 않고 가스배출라인(NL)을 통해 배출할 수 있도록 한다.
가스배출라인(NL)에는 가스배출밸브(NCV)가 마련되며, 가스배출밸브(NCV)는 가스분석기(500)에서 분석된 증발가스의 질소 함유량에 따라 자동 개폐된다.
또한, 압력조절밸브(PCV)는 가스배출밸브(NCV)의 개폐에 연동되되, 가스배출밸브의 개폐와 반대로 작동함으로써, 기액분리기에서 분리된 플래시가스는 플래시가스라인과 가스배출라인 중 택일하여 이송된다.
가스배출라인(NL)에서 배출되는 가스는 선내에 마련된 전용 가스 돔(dedicated gas dome)으로 이송되어 선내에서 재활용될 수 있고, 기액분리기 상부에는 비상 시 기액분리기 압력을 조절할 수 있는 안전밸브(SV)가 마련된다.
가스배출밸브(NCV)는 발전엔진의 엔진 메이커에서 요구하는 Gas Quality 조건에 따라 자동 개폐 조건을 설정할 수 있으며, 예를 들어 가스분석기에서 분석된 증발가스의 질소 함유량이 15 mol % 이상이면 개방되도록 설정될 수 있다. 가스배출밸브(NCV)가 개방되면 압력조절밸브(PCV)는 잠그어 기액분리기의 플래시가스를 가스배출라인(NL)으로 보내고, 그에 따라 가스공급라인(GL)을 통해 다단 압축기(100A, 100B)에는 저장탱크(T)로부터 발생하는 증발가스가 공급되므로, 발전엔진 및 추진엔진으로 공급되는 증발가스의 질소 함유량을 낮춰 양질의 연료 가스를 공급할 수 있다. 가스분석기(500)에서 분석된 증발가스 질소 함유량이 조건 이하도 떨어지면 가스배출밸브(NCV)는 자동으로 잠기고 압력조절밸브(PCV)를 열어 기액분리기의 플래시가스를 다시 플래시가스라인(FL)을 통해 가스공급라인(GL)으로 보낸다.
이와 같은 시스템을 통해 엔진에 양질의 연료 가스를 공급하여 Trip 등 이상 현상을 방지하고, 재액화될 가스 중 질소 함유량을 조절하여 재액화율을 높여 재액화시스템을 안정적으로 운용할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다.
ME: 추진엔진
GE: 발전엔진
T: 저장탱크
GL: 증발가스 공급라인
RL: 재액화 라인
100A, 100B: 다단 압축기
200: 열교환기
300: 감압장치
400: 기액분리기
500: 가스분석기
NL: 가스배출라인
NCV: 가스배출밸브

Claims (6)

  1. 선내 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 공급받아 추진엔진의 연료공급압력으로 압축하는 다단 압축기;
    상기 다단 압축기의 일부 단을 거쳐 압축된 증발가스를 상기 추진엔진보다 연료공급압력이 낮은 발전엔진으로 공급하는 저압연료공급라인;
    상기 저압연료공급라인에 마련되어 상기 발전엔진으로 공급되는 증발가스의 질소 함유량을 분석하는 가스분석기;
    상기 다단 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하여 재액화하고 상기 저장탱크로 회수하는 재액화라인;
    상기 재액화라인에 마련되며 재액화된 가스를 기액분리하는 기액분리기;
    상기 기액분리기 상부에서 가스를 배출하는 가스배출라인;
    상기 가스배출라인에 마련되는 가스배출밸브;
    상기 재액화라인에 마련되며 상기 다단 압축기에서 압축된 증발가스를 상기 저장탱크로부터 상기 다단 압축기로 공급될 미압축 증발가스와 열교환으로 냉각하는 열교환기;
    상기 기액분리기에서 분리된 가스를 상기 열교환기로 도입되는 미압축 증발가스 흐름으로 보내는 플래시가스라인; 및
    상기 플래시가스라인에 마련되는 압력조절밸브:를 포함하되,
    상기 가스배출밸브는 발전엔진에서 요구하는 가스 퀄리티(Gas Quality) 조건에 따라 자동 개폐 조건이 설정되어 상기 가스분석기에서 분석된 증발가스의 질소 함유량에 따라 자동 개폐되고,
    상기 압력조절밸브는 상기 가스배출밸브의 개폐에 연동되되, 상기 가스배출밸브의 개폐와 반대로 작동되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 재액화라인에 마련되며 상기 열교환기에서 냉각된 증발가스를 감압하여 상기 기액분리기로 공급하는 감압장치:를 더 포함하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 가스배출밸브는 상기 가스분석기에서 분석된 증발가스의 질소 함유량이 15 mol % 이상이면 개방되고, 상기 가스배출밸브가 개방되면 상기 압력조절밸브는 잠기는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 가스배출라인에서 배출되는 가스는 선내에 마련된 전용 가스 돔(dedicated gas dome)으로 이송되는 것을 특징으로 하는 선박의 증발가스 처리 시스템.
  6. 삭제
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