KR102603749B1 - 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템 - Google Patents

선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템 Download PDF

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Abstract

선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템이 개시된다. 본 발명의 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템은, 선박에 마련되며 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축하고 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 열교환기에서 열교환시켜 재액화하는 재액화 시스템; 상기 선박에 공급될 유틸리티 N2를 저장하는 버퍼탱크; 상기 버퍼탱크로부터 유틸리티 N2를 공급받아 압축하여 상기 냉매순환라인으로 공급하는 부스팅압축기; 및 상기 부스팅압축기를 우회하여 상기 버퍼탱크로부터 상기 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하는 제1 로드업라인:을 포함하고, 상기 재액화 시스템의 정지 상태에서 초기 충진 시, 상기 냉매순환라인과 상기 버퍼탱크의 차압에 의해 상기 제1 로드업라인을 통해 상기 버퍼탱크로부터 상기 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하여 냉매를 충진하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템{Refrigerant Charging System And Method For Reliquefaction System In Ship}
본 발명은 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박에서 발생하는 증발가스를 재액화시키는 재액화 시스템을 순환하는 냉매를 충진하는 냉매 충진 시스템에 관한 것이다.
천연가스(natural gas)는, 메탄(methane)을 주성분으로 하며, 연소 시 환경오염 물질의 배출이 거의 없어 친환경 연료로서 주목받고 있다. 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)는 천연가스를 상압 하에서 약 -163℃로 냉각시켜 액화시킴으로써 얻어지는 것으로, 가스 상태일 때보다 부피가 약 1/600로 줄어들기 때문에, 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다. 따라서, 천연가스는 주로 저장 및 이송이 용이한 액화천연가스 상태로 저장 및 이송된다.
천연가스의 액화점은 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG 저장탱크는 LNG가 액체 상태를 유지하도록 단열처리되는 것이 일반적이다. 그러나 LNG 저장탱크는 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열을 차단하는 데에는 한계가 있고, 외부의 열이 LNG 저장탱크에 지속적으로 전달되므로 LNG 수송과정에서 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 자연 기화되어 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)가 발생한다.
LNG 저장탱크에서 증발가스가 지속적으로 생성되면, LNG 저장탱크의 내압을 상승시키는 요인이 된다. 저장탱크의 내압이 설정된 안전압력 이상이 되면 탱크 파손(rupture) 등 위급상황을 초래할 수 있으므로, 안전밸브를 이용하여 증발가스를 저장탱크 외부로 배출시켜야만 한다. 그러나 증발가스는 일종의 LNG 손실로서 LNG의 수송 효율 및 연료 효율에 있어 중요한 문제이므로, 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위한 다양한 방법이 사용되고 있다.
최근에는, 증발가스를 선박의 엔진 등 연료 수요처에서 사용하는 방법, 증발가스를 재액화시켜 저장탱크로 회수하는 방법 또는 이러한 두 가지 방법을 복합적으로 사용하는 방법 등이 개발되어 적용되고 있다.
선박에서 증발가스를 재액화하기 위하여 재액화 사이클을 적용하는 경우, 대표적으로 채택할 수 있는 액화 방법은 SMR 사이클과 C3MR 사이클을 이용한 공정을 예로 들 수 있다. C3MR 사이클(Propane-precooled Mixed Refrigerant Cycle)은 천연가스를 프로판 단일냉매를 이용하여 냉각시키고, 그 후 혼합냉매를 이용하여 액화 및 과냉각시키는 공정이고, SMR 사이클(Single Mixed Refrigerant Cycle)은 복수의 성분으로 이루어진 혼합냉매를 사용하여 천연가스를 액화시키는 공정이다.
이러한 SMR 사이클과 C3MR 사이클 모두 혼합냉매를 이용하는 공정인데, 액화 공정이 진행되면서 냉매의 누수가 발생하여 혼합냉매의 조성비가 변화하는 경우 액화 효율이 떨어지므로, 혼합냉매의 조성비를 지속적으로 계측하면서 부족한 냉매 성분을 충진하여 냉매의 조성을 유지해야 한다.
증발가스를 재액화하기 위한 재액화 사이클의 다른 방법으로는, 질소 냉매를 이용한 단일 사이클 액화공정을 들 수 있다.
질소 냉매는 혼합 냉매를 이용한 사이클에 비해 상대적으로 효율이 낮으나, 냉매가 불활성이어서 안전성이 높고, 냉매의 상 변화가 없기 때문에 선박에 적용하기 보다 용이한 장점이 있다. 액화 공정의 진행에 따라 질소 냉매 역시 누수가 발생할 수 있어 충진이 필요하다.
도 1에는 종래 질소 냉매가 채용된 재액화 시스템에서 냉매 충진 시스템을 개략적으로 도시하였다.
LNG 화물창을 가진 선박들에는 화물창의 Insulation space에 공급될 질소를 비롯하여 선내에 공급될 유틸리티 N2를 공급하기 위해 대개 자체적인 질소 발생 장치가 구비되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 에어컴프레서(Air compressor, 10), 질소생성기(N2 generator, 20)를 거쳐 생성된 질소는 버퍼탱크(30)에 저장되고, 버퍼탱크로부터 선내에 유틸리티 N2로 공급된다. 냉매 충진 시스템 역시 버퍼탱크(30)로부터 질소를 공급받아, 이를 다시 재액화 시스템(RS)으로 충진한다.
냉매 충진 시스템에는 유틸리티 N2를 공급받아 이슬점(dew point)을 낮추는 건조 및 여과부(40), 유틸리티 N2를 압축하는 부스팅 압축기(50), 부스팅 압축기에서 압축된 유틸리티 N2를 공급받아 저장하는 인벤토리 탱크(60)가 구성된다.
정지 상태에 있던 재액화 사이클이 정상 운전 상태에 이르기까지 냉매가 충진되는 운전 과정을 살펴보면, 재액화 사이클이 정지 상태에 있는 동안 냉매 충진 시스템은 버퍼탱크(30)로부터 유틸리티 N2를 공급받아 건조 및 여과부(40)를 거쳐 부스팅 압축기(50)에서 압축하여 인벤토리 탱크(60)에 충진한다.
재액화 사이클의 운전을 시작하면, 인벤토리 탱크의 냉매를 재액화 시스템의 냉매순환라인으로 공급하여 지속적으로 냉매를 충진하면서 정상 상태에 이르기까지 점차 부하를 높인다(load-up).
재액화 사이클이 정상 운전 상태에 이르면 부하에 따라 재액화 시스템으로부터 인벤토리 탱크로 냉매를 충진하거나 방출하면서 재액화 사이클의 로드를 조절한다. 냉매의 충진 또는 방출은 인벤토리 탱크와 냉매순환라인 간에 이루어지며, 인벤토리 탱크의 상황에 맞추어 버퍼탱크(30)로부터 건조 및 여과부(40), 부스팅 압축기(50)를 거쳐 인벤토리 탱크(60)에 추가로 질소 냉매를 충진하거나 인벤토리 탱크로부터 질소 일부를 대기 방출하여 인벤토리 탱크의 압력을 조절할 수 있다.
재액화 시스템을 부하를 낮출 때에는(Load-down) 냉매순환라인과 인벤토리 탱크 간 차압을 활용하여 질소 냉매를 인벤토리 탱크로 배출하며, 일정 로드 이하에서 차압에 의해 배출하기 어려운 때에는 질소를 부스팅 압축기 전단으로 보내 재압축 후 인벤토리 탱크로 이송한다. 또한 재액화 사이클 내 컴팬더 등에서 소모되는 질소를 주기적으로 재액화 시스템으로 보충하기 위한 별도의 공급배관과 긴급상황에서 재액화 시스템의 질소 냉매를 급격히 빼주기 위한 별도의 벤팅 라인이 구비된다.
본 발명은 장치를 줄여 보다 컴팩트하고 단순화된 냉매 충진 시스템을 구현하면서도, 재액화 시스템에 필요한 질소 냉매를 원활하게 충진 및 배출할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 마련되며 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축하고 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 열교환기에서 열교환시켜 재액화하는 재액화 시스템;
상기 선박에 공급될 유틸리티 N2를 저장하는 버퍼탱크;
상기 버퍼탱크로부터 유틸리티 N2를 공급받아 압축하여 상기 냉매순환라인으로 공급하는 부스팅압축기; 및
상기 부스팅압축기를 우회하여 상기 버퍼탱크로부터 상기 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하는 제1 로드업라인:을 포함하고,
상기 재액화 시스템의 정지 상태에서 초기 충진 시, 상기 냉매순환라인과 상기 버퍼탱크의 차압에 의해 상기 제1 로드업라인을 통해 상기 버퍼탱크로부터 상기 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하여 냉매를 충진하는 것을 특징으로 하는 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 버퍼탱크로부터 상기 부스팅압축기를 거쳐 상기 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하는 제2 로드업라인:을 더 포함하고, 상기 재액화 시스템의 로드업(load-up)을 위한 냉매 충진 시, 상기 냉매순환라인의 압력이 상기 버퍼탱크 압력 이상인 경우 상기 제2 로드업라인을 통해 상기 버퍼탱크로부터의 유틸리티 N2를 상기 부스팅압축기로 가압하여 상기 냉매순환라인으로 공급할 수 있다.
바람직하게는, 상기 냉매순환라인으로부터 상기 버퍼탱크로 연결되어 냉매를 배출하는 제1 로드다운라인; 및 상기 냉매순환라인으로부터 상기 부스팅압축기를 거쳐 상기 버퍼탱크로 연결되는 제2 로드다운라인:을 더 포함하고, 상기 재액화 시스템의 로드다운(load-down) 시, 상기 냉매순환라인과 상기 버퍼탱크의 차압에 의해 상기 제1 로드다운라인을 통해 냉매를 배출하고, 상기 버퍼탱크의 압력이 상기 냉매순환라인의 압력 이상인 경우 상기 제2 로드다운라인을 통해 상기 냉매순환라인의 냉매를 상기 부스팅압축기를 거쳐 상기 버퍼탱크로 회수할 수 있다.
바람직하게는, 상기 냉매순환라인에는 상기 열교환기에서 상기 증발가스를 냉각시키고 배출되는 냉매를 압축하는 냉매압축기와, 상기 냉매압축기에서 압축 후 열교환기를 거쳐 냉각된 냉매를 팽창 냉각시켜 열교환기의 냉매로 공급하는 팽창기가 마련되며, 상기 버퍼탱크로부터 상기 냉매순환라인으로 냉매 충진 시 유틸리티 N2는 상기 냉매압축기 전단으로 공급되며, 로드다운 시 상기 냉매순환라인의 냉매압축기 후단으로부터 상기 버퍼탱크로 냉매가 배출될 수 있다.
바람직하게는, 상기 버퍼탱크는 상기 저장탱크의 단열층, 선내 컴프레서용 밀봉가스(seal gas), 또는 상기 재액화 시스템의 냉매로 공급될 유틸리티 N2를 생성하는 질소발생장치에 마련될 수 있다.
바람직하게는 상기 질소발생장치는, 압축 공기로부터 상기 유틸리티 N2를 생성하여 상기 버퍼탱크로 이송하는 질소생성기; 및 공기를 압축하여 상기 질소생성기로 공급하는 공기압축기:를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 질소생성기 후단에 유틸리티 N2의 이슬점(dew point)을 낮추는 건조기를 마련하거나, 상기 질소생성기의 수분함유량에 관한 사양을 높여, 상기 버퍼탱크로부터 유틸리티 N2를 추가 건조 없이 상기 냉매순환라인으로 공급할 수 있다.
본 발명은 냉매 충진 시스템에 설치되던 드라이어 및 인벤토리 탱크 등 장치를 삭제하여 재액화 시스템을 마련하기 위한 초기 설치비를 절감하고, 선내 공간 확보에 기여한다.
또한, 장치 구성을 줄임으로써 보다 컴팩트하고 단순화된 냉매 충진 시스템을 구현하면서도, 기 설치된 장치들을 효과적으로 운용하여 재액화 시스템의 냉매를 충진 및 배출하여 재액화 시스템의 로드를 원활하게 조절할 수 있다.
도 1은 종래 질소 냉매가 채용된 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 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 참조하여야만 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.
후술하는 본 발명의 일 실시예에서 선박은, 액화가스를 저장하는 저장탱크가 마련되는 모든 종류의 선박일 수 있다. 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 실시예는 가스를 저온으로 액화시켜 수송될 수 있고, 저장된 상태에서 증발가스가 발생하는 모든 종류의 액화가스의 재액화 사이클에 적용될 수 있다. 이러한 액화가스는 예를 들어 LNG(Liquefied Natural Gas), LEG(Liquefied Ethane Gas), LPG(Liquefied Petroleum Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같은 액화석유화학가스일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스인 LNG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템을 개략적으로 도시하였다.
본 실시예의 냉매 충진 시스템은 선박의 재액화 시스템의 재액화 사이클, 즉 냉동 사이클로 효과적으로 냉매를 충진하고, 재액화 사이클의 로드 변화에 맞추어 효과적으로 질소 냉매를 보충 또는 배출하기 위한 것이다.
재액화 시스템(RS)은 선박의 저장탱크에 저장된 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 압축 및 냉각하여 재액화하여 저장탱크에 복귀시키는 것으로, 증발가스를 압축하는 압축기(미도시), 압축된 증발가스를 냉각하는 열교환기(미도시), 열교환기를 거쳐 냉각되고 재액화된 증발가스를 기액분리하는 기액분리기(미도시) 등을 포함한다.
냉매 사이클(미도시)은, 열교환기로 공급되는 냉매가 순환하는 냉매순환라인(미도시)과, 냉매순환라인에 마련되며 열교환기에서 증발가스를 냉각시키고 배출되는 냉매를 압축하는 냉매압축기(미도시)와, 냉매압축기에서 압축 후 열교환기를 거쳐 냉각된 냉매를 팽창 냉각시켜 열교환기의 냉매로 공급하는 팽창기(미도시)를 포함한다. 냉매압축기와 팽창기는 축 연결되어, 냉매의 팽창에너지를 냉매 압축에 이용하는 컴팬더(compander)로 마련될 수 있다.
냉매순환라인을 순환하며 열교환기로 공급되는 냉매로는 예를 들어 질소(N2)가 이용될 수 있다.
본 실시예의 냉매 충진 시스템은, 이러한 냉매순환라인을 순환하는 질소 냉매를 재액화 시스템(RS)의 냉매 사이클로 공급 및 배출하기 위한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 냉매 충진 시스템은, 선박에 공급될 유틸리티 N2를 저장하는 버퍼탱크(110), 버퍼탱크로부터 유틸리티 N2를 공급받아 압축하여 상기 냉매순환라인으로 공급하는 부스팅압축기(200), 부스팅압축기를 우회하여 버퍼탱크로부터 냉매 사이클에 마련된 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하는 제1 로드업라인(UL1), 버퍼탱크로부터 부스팅압축기를 거쳐 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하는 제2 로드업라인(UL2)을 포함한다.
버퍼탱크(110)는 선내에 필요한 유틸리티 N2를 생성하여 공급하는 질소발생장치(100)에 마련되는 것으로, 질소발생장치(100)는, 압축 공기로부터 유틸리티 N2를 생성하여 버퍼탱크로 이송하는 질소생성기(120)와, 공기를 압축하여 질소생성기로 공급하는 공기압축기(130)를 포함하여 구비될 수 있다. 질소발생장치(100)에서 생성된 질소는 LNG를 저장하는 저장탱크의 단열층, 선내 컴프레서용 밀봉가스(seal gas), 또는 재액화 시스템의 냉매 등으로 공급될 수 있다.
이러한 질소발생장치 중 질소생성기(120) 후단에 유틸리티 N2의 이슬점(dew point)을 낮추는 건조기를 별도로 마련하거나, 질소생성기(120)의 수분함유량에 관한 사양을 높여, 버퍼탱크에 저장된 유틸리티 N2를 추가 건조 없이 냉매순환라인으로 공급할 수 있다.
저장탱크로부터 배출되어 재액화될 증발가스량이 변화하면, 그에 따라 재액화 시스템에서 필요한 냉열 필요량이 변화하는데, 팽창기의 VGN(Variable Geometry Nozzle) 조절 없이 냉매압축기와 팽창기의 압축비/팽창비 고정값은 유지하면서, 냉매 사이클의 냉매를 보충하거나 냉매순환라인의 냉매 일부를 배출하여 냉매의 질량 유량을 변화시킴으로써, 냉매순환라인의 냉열량을 조절하고 재액화 시스템의 로드를 조절할 수 있다.
이를 위해, 버퍼탱크(110)로부터 냉매순환라인으로 냉매를 충진하는 제1 및 제2 로드업라인(UL1, UL2)이 냉매순환라인의 저압부 즉, 냉매압축기(미도시) 전단으로 연결되어 냉매 사이클로 냉매를 보충한다.
또한 냉매순환라인으로부터 버퍼탱크로 연결되어 냉매를 배출하는 제1 로드다운라인(DL1)과, 냉매순환라인으로부터 부스팅압축기를 거쳐 버퍼탱크로 연결되는 제2 로드다운라인(DL2)이 마련된다. 이러한 제1 및 제2 로드다운라인은 냉매순환라인의 고압부 즉, 냉매압축기 후단으로부터 버퍼탱크(110)로 연결되어 냉매 사이클의 냉매를 버퍼탱크로 배출한다.
본 실시예 시스템에서 냉매가 충진되는 과정을 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저 재액화 시스템의 정지 상태에서 초기 충진 시, 제1 로드업라인(UL1)을 통해 냉매순환라인과 버퍼탱크의 차압에 의해 버퍼탱크(110)로부터 재액화 시스템(RS)의 냉매순환라인으로 유틸리티 N2가 공급되면서 냉매 사이클의 냉매가 충진된다.
냉매 충진으로 냉매순환라인과 버퍼탱크의 냉매 압력이 유사해지거나 역전되어 더이상 차압에 의해 냉매를 공급할 수 없으면, 제2 로드업라인(UL2)을 통해 버퍼탱크로부터의 유틸리티 N2를 부스팅압축기(200)로 가압하여 냉매순환라인으로 공급한다
재액화 시스템에서의 냉열 필요량이 증가하여 재액화 시스템 로드업(load-up)을 위한 냉매 충진 시에도, 냉매순환라인 내 냉매 압력이 버퍼탱크의 운전 압력과 같거나 높은 경우 제2 로드업라인(UL2)을 통해 버퍼탱크(110)의 유틸리티 N2를 부스팅압축기(200)로 가압하여 냉매순환라인에 공급하여 냉매를 보충한다.
반대로, 재액화 시스템의 냉열 필요량이 감소하여 재액화 시스템 로드다운(load-down) 시, 냉매순환라인과 버퍼탱크의 차압에 의해 제1 로드다운라인(DL1)을 통해 냉매압축기 후단으로부터 버퍼탱크(110)로 냉매 일부를 배출하여 질량 유량을 감소시킨다. 냉매 배출로 냉매순환라인의 압력과 버퍼탱크의 압력이 유사해지면 제2 로드다운라인(DL2)을 통해 냉매순환라인의 냉매를 부스팅압축기(200) 전단으로 보내 부스팅압축기(200)로 압축하여 버퍼탱크(110)에 회수한다.
한편, 냉매 사이클의 가동 시 냉매압축기 등에서 질소가 소모되는데, 이를 위해 버퍼탱크로부터 주기적으로 냉매순환라인으로 질소를 공급하는 별도의 공급배관(RSL)이 마련된다. 또한 긴급상황에서 재액화 시스템의 냉매를 급격히 빼주기 위한 별도의 N2 벤팅 라인(VL)이 냉매 사이클의 냉매순환라인에 연결되어 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예 냉매 충진 시스템은 냉매 사이클을 위해 별도로 설치되던 드라이어 및 인벤토리 탱크 등 장치를 삭제하여 초기 설치비를 절감하고 선내 공간 확보에 기여하면서, 기 설치된 장치들과 각 장치간의 차압을 이용해 재액화 시스템의 냉매를 충진 및 배출함으로써 재액화 시스템의 로드를 원활하게 조절할 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.
100: 질소발생장치
110: 버퍼탱크
120: 질소생성기
130: 공기압축기
200: 부스팅압축기
RS: 재액화 시스템
UL1: 제1 로드업라인
UL2: 제2 로드업라인
DL1: 제1 로드다운라인
DL2: 제2 로드다운라인

Claims (7)

  1. 선박에 마련되며 액화가스가 저장된 저장탱크로부터 발생하는 증발가스를 압축하고 냉매순환라인을 순환하는 냉매와 열교환기에서 열교환시켜 재액화하는 재액화 시스템;
    상기 선박에 공급될 유틸리티 N2를 저장하는 버퍼탱크;
    상기 버퍼탱크로부터 유틸리티 N2를 공급받아 압축하여 상기 냉매순환라인으로 공급하는 부스팅압축기;
    상기 부스팅압축기를 우회하여 상기 버퍼탱크로부터 상기 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하는 제1 로드업라인;
    상기 냉매순환라인으로부터 상기 버퍼탱크로 연결되어 냉매를 배출하는 제1 로드다운라인; 및
    상기 냉매순환라인으로부터 상기 부스팅압축기를 거쳐 상기 버퍼탱크로 연결되는 제2 로드다운라인:을 포함하고,
    상기 재액화 시스템의 정지 상태에서 초기 충진 시, 상기 냉매순환라인과 상기 버퍼탱크의 차압에 의해 상기 제1 로드업라인을 통해 상기 버퍼탱크로부터 상기 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하여 냉매를 충진하고,
    냉매순환라인의 냉매를 보충하거나 냉매 일부를 배출하여 냉매의 질량유량을 변화시켜 냉매순환라인의 냉열량을 조절하고 재액화 시스템의 로드를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼탱크로부터 상기 부스팅압축기를 거쳐 상기 냉매순환라인으로 유틸리티 N2를 공급하는 제2 로드업라인:을 더 포함하고,
    상기 재액화 시스템의 로드업(load-up)을 위한 냉매 충진 시, 상기 냉매순환라인의 압력이 상기 버퍼탱크 압력 이상인 경우 상기 제2 로드업라인을 통해 상기 버퍼탱크로부터의 유틸리티 N2를 상기 부스팅압축기로 가압하여 상기 냉매순환라인으로 공급하는 것을 특징으로 하는 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 재액화 시스템의 로드다운(load-down) 시, 상기 냉매순환라인과 상기 버퍼탱크의 차압에 의해 상기 제1 로드다운라인을 통해 냉매를 배출하고, 상기 버퍼탱크의 압력이 상기 냉매순환라인의 압력 이상인 경우 상기 제2 로드다운라인을 통해 상기 냉매순환라인의 냉매를 상기 부스팅압축기를 거쳐 상기 버퍼탱크로 회수하는 것을 특징으로 하는 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 냉매순환라인에는 상기 열교환기에서 상기 증발가스를 냉각시키고 배출되는 냉매를 압축하는 냉매압축기와, 상기 냉매압축기에서 압축 후 열교환기를 거쳐 냉각된 냉매를 팽창 냉각시켜 열교환기의 냉매로 공급하는 팽창기가 마련되며,
    상기 버퍼탱크로부터 상기 냉매순환라인으로 냉매 충진 시 유틸리티 N2는 상기 냉매압축기 전단으로 공급되며, 로드다운 시 상기 냉매순환라인의 냉매압축기 후단으로부터 상기 버퍼탱크로 냉매가 배출되는 것을 특징으로 하는 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템.
  5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버퍼탱크는 상기 저장탱크의 단열층, 선내 컴프레서용 밀봉가스(seal gas), 또는 상기 재액화 시스템의 냉매로 공급될 유틸리티 N2를 생성하는 질소발생장치에 마련되는 것을 특징으로 하는 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 질소발생장치는,
    압축 공기로부터 상기 유틸리티 N2를 생성하여 상기 버퍼탱크로 이송하는 질소생성기; 및
    공기를 압축하여 상기 질소생성기로 공급하는 공기압축기:를 더 포함하는 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 질소생성기 후단에 유틸리티 N2의 이슬점(dew point)을 낮추는 건조기를 마련하거나, 상기 질소생성기의 수분함유량에 관한 사양을 높여,
    상기 버퍼탱크로부터 유틸리티 N2를 추가 건조 없이 상기 냉매순환라인으로 공급하는 것을 특징으로 하는 선박용 재액화 시스템의 냉매 충진 시스템.
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