KR102626177B1 - Fuel Supply System and Method For Ship - Google Patents

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Abstract

선박의 연료공급시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 선박의 연료공급시스템은 선박에 마련된 연료공급탱크로부터 선내 엔진으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인; 상기 연료공급탱크 내에 마련되어 상기 연료공급라인으로 액화가스를 펌핑하는 연료공급펌프; 상기 연료공급라인에 마련되며 액화가스를 상기 엔진에 필요한 압력으로 가압하는 가압펌프; 상기 엔진으로 공급된 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진의 상류로 회수하는 리턴라인; 상기 연료공급라인에 마련되며 상기 가압펌프로 이송될 액화가스를 냉각하는 쿨러; 및 상기 연료공급펌프에서 펌핑된 액화가스의 전부 또는 일부를 상기 쿨러에 냉매로 공급하는 냉매공급라인:을 포함하고, 상기 리턴라인을 통해 회수된 액화가스는 상기 쿨러 전단의 상기 연료공급라인으로 재순환되는 것을 특징으로 한다. A ship fuel supply system and method are disclosed. The ship's fuel supply system of the present invention includes a fuel supply line through which liquefied gas is supplied from a fuel supply tank provided on the ship to the ship's engine; A fuel supply pump provided in the fuel supply tank to pump liquefied gas into the fuel supply line; A pressurizing pump provided in the fuel supply line and pressurizing liquefied gas to the pressure required for the engine; A return line for recovering liquefied gas not consumed by the engine among the liquefied gas supplied to the engine to the upstream of the engine; A cooler provided in the fuel supply line and cooling the liquefied gas to be transferred to the pressurization pump; And a refrigerant supply line that supplies all or part of the liquefied gas pumped from the fuel supply pump as a refrigerant to the cooler, wherein the liquefied gas recovered through the return line is recirculated to the fuel supply line in front of the cooler. It is characterized by being

Figure R1020210181603
Figure R1020210181603

Description

선박의 연료공급시스템 및 방법{Fuel Supply System and Method For Ship}Fuel supply system and method for ship {Fuel Supply System and Method For Ship}

본 발명은 선박의 연료공급시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LPG와 같은 액화가스를 연료로 사용하는 선박에서 엔진으로 초과공급되어 남은 액화가스를 회수하여 재순환시키면서, 엔진으로 효과적으로 연료를 공급할 수 있는 연료공급시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a fuel supply system and method for ships, and more specifically, to effectively supply fuel to the engine by recovering and recirculating the remaining liquefied gas that has been oversupplied to the engine in ships using liquefied gas such as LPG as fuel. It relates to a fuel supply system and method that can be used.

LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있다. 액화가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는, 액화된 상태로 액화가스 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. LNG나 LPG 등의 액화가스는 천연가스 혹은 석유가스를 극저온(LNG의 경우 대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭 감소하므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Consumption of liquefied gases such as LNG (Liquefied Natural Gas) and LPG (Liquefied Petroleum Gas) is rapidly increasing worldwide. Liquefied gas is transported in a gaseous state through gas pipes on land or at sea, or is stored in a liquefied state on a liquefied gas carrier and transported to a distant consumer. Liquefied gases such as LNG or LPG are obtained by cooling natural gas or petroleum gas to extremely low temperatures (approximately -163°C in the case of LNG), and their volume is significantly reduced compared to the gaseous state, making them very suitable for long-distance transportation by sea.

석유가스의 액화 온도는 상압 약 -42℃의 저온이고, 18 bar에서는 약 45℃의 온도까지, 7 bar에서는 20℃까지 액체 상태로 저장가능하다. LPG는 상압 -42℃보다 높으면 증발되므로, 선박의 LPG 저장탱크에는 단열처리가 되어있다. 그러나 외부의 열이 지속적으로 LPG에 전달되므로, LPG 수송 과정에서 LPG 저장탱크 내에서 지속적으로 LPG가 기화되어 LPG 저장탱크 내에 증발가스(Boil-Off Gas)가 발생한다.The liquefaction temperature of petroleum gas is low at about -42°C at normal pressure, and it can be stored in liquid form up to a temperature of about 45°C at 18 bar and up to 20°C at 7 bar. Since LPG evaporates when the atmospheric pressure is higher than -42℃, the ship's LPG storage tank is insulated. However, because external heat is continuously transferred to LPG, LPG is continuously vaporized within the LPG storage tank during the LPG transport process, generating boil-off gas within the LPG storage tank.

LPG 운반선에서는 LPG 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 LPG 저장탱크 내의 압력이 과도하게 상승하므로, LPG 저장탱크에 내압구조를 갖추는 한편 탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위해 증발가스 재액화 장치를 사용한다.In LPG carriers, when boil-off gas accumulates in the LPG storage tank, the pressure inside the LPG storage tank rises excessively, so the LPG storage tank is equipped with a pressure-resistant structure and a boil-off gas reliquefaction device is used to process the boil-off gas generated within the tank. do.

한편, 종래의 LPG 운반선 등에는 선박의 추진 연료로서 상대적으로 가격이 저렴한 벙커C유 등의 중유를 사용하는 연료 공급 시스템을 채용하고 있는데, 이러한 중유 연료 공급 시스템은 중유 연료 사용에 대한 국제적인 배기가스 배출규제 강화로 황 성분이 적은 중유 연료 탱크(LSHFO tank)를 별도로 설치해야 했고, 국제적인 환경규제 기준에 적합한 친환경적인 연료 공급 시스템의 요구가 커졌다.Meanwhile, conventional LPG carriers, etc., adopt a fuel supply system that uses relatively inexpensive heavy oil such as bunker C oil as propulsion fuel for ships. This heavy oil fuel supply system has the international exhaust gas emissions associated with the use of heavy oil fuel. Due to strengthened regulations, a separate low-sulfur heavy fuel fuel tank (LSHFO tank) had to be installed, and the demand for an eco-friendly fuel supply system that meets international environmental regulation standards has increased.

최근에는 LPG 또는 LNG 운반선에서 LPG 또는 LNG 및 그로부터 발생하는 증발가스를 추진 연료로 사용하는 연료공급시스템의 적용이 늘어나고 있고, 국제적인 배기가스 배출규제 강화에 따라 LPG 또는 LNG 운반선 외에 일반 선박에서도 LNG 등을 추진 연료로 사용하는 선박이 증가하고 있다.Recently, the application of fuel supply systems that use LPG or LNG and boil-off gas generated therefrom as propulsion fuel has been increasing in LPG or LNG carriers, and in accordance with the strengthening of international exhaust gas emission regulations, in addition to LPG or LNG carriers, general ships also use LNG. The number of ships using propulsion fuel is increasing.

특히 LPG는 극저온에서 액화되는 LNG보다 저장이 용이하고 기존 HFO에 견주어 SPECIFIC ENERGY와 ENERGY DENSITY에서 크게 떨어지지 않으면서 기존 HFO 대비 SOX, NOX, CO2, PM등의 절감 효과가 탁월한 장점이 있다.In particular, LPG is easier to store than LNG, which is liquefied at extremely low temperatures, and does not fall significantly in SPECIFIC ENERGY and ENERGY DENSITY compared to existing HFO, and has excellent savings in SOX, NOX, CO2, and PM compared to existing HFO.

LPG를 연료로 사용하는 선박에서 엔진에 연료로 공급될 LPG는 연료공급탱크로부터 압축용 펌프, 히터 등을 포함하는 연료공급부(Fuel Supply System)를 거치면서 엔진의 연료공급조건에 맞추어 선박의 엔진에 공급된다. On ships that use LPG as fuel, LPG to be supplied as fuel to the engine goes from the fuel supply tank through the fuel supply system, which includes a compression pump and heater, and is supplied to the ship's engine according to the fuel supply conditions of the engine. supplied.

비압축성 유체인 액체 상태의 LPG는 엔진의 로드 변화에 즉각 대응할 수 있도록 엔진에서 필요로 하는 연료보다 초과공급될 수 있으며, 초과공급되어 연료로 소비되고 남는 LPG나 엔진 로드 변화에 따른 연료소모율 변화로 남는 LPG, 엔진 정지 시 엔진 및 배관에 잔류하는 LPG는 엔진의 상류로 회수된다. Liquid LPG, which is an incompressible fluid, can be supplied in excess of the fuel required by the engine so that it can immediately respond to changes in engine load. The excess supply and consumption of LPG as fuel or the remaining LPG due to changes in fuel consumption rate due to changes in engine load LPG, LPG remaining in the engine and piping when the engine is stopped, is recovered upstream of the engine.

그런데, 회수되는 LPG를 그대로 배출시켜 태워 없애면 연료를 낭비하는 문제가 있고, 이를 카고 탱크로 보내면 엔진에서 유입된 윤활유(sealing oil)로 인한 LPG 화물의 오염 우려가 있다. 또한, 회수되는 LPG를 엔진의 연료공급조건에 맞추어 압축 및 가열되어 고온 고압 상태이므로 이를 연료공급탱크로 보내면 탱크 내 압력 및 온도를 높이는 문제가 있다.However, if the recovered LPG is discharged and burned as is, there is a problem of wasting fuel, and if it is sent to a cargo tank, there is a risk of contamination of the LPG cargo due to sealing oil flowing in from the engine. In addition, since the recovered LPG is compressed and heated according to the fuel supply conditions of the engine and is in a high temperature and high pressure state, there is a problem of increasing the pressure and temperature within the tank when it is sent to the fuel supply tank.

본 발명은 이러한 문제를 해결하여, 엔진에서 회수되는 LPG를 효과적으로 처리하면서 효과적으로 연료를 공급할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다. The present invention solves these problems and seeks to provide a system that can effectively process LPG recovered from an engine and effectively supply fuel.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 마련된 연료공급탱크로부터 선내 엔진으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인; According to one aspect of the present invention for solving the above-described problem, a fuel supply line for supplying liquefied gas from a fuel supply tank provided on the ship to the engine on board the ship;

상기 연료공급탱크 내에 마련되어 상기 연료공급라인으로 액화가스를 펌핑하는 연료공급펌프;A fuel supply pump provided in the fuel supply tank to pump liquefied gas into the fuel supply line;

상기 연료공급라인에 마련되며 액화가스를 상기 엔진에 필요한 압력으로 가압하는 가압펌프;A pressurizing pump provided in the fuel supply line and pressurizing liquefied gas to the pressure required for the engine;

상기 엔진으로 공급된 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진의 상류로 회수하는 리턴라인;A return line for recovering liquefied gas not consumed by the engine among the liquefied gas supplied to the engine to the upstream of the engine;

상기 연료공급라인에 마련되며 상기 가압펌프로 이송될 액화가스를 냉각하는 쿨러; 및 A cooler provided in the fuel supply line and cooling the liquefied gas to be transferred to the pressurization pump; and

상기 연료공급펌프에서 펌핑된 액화가스의 전부 또는 일부를 상기 쿨러에 냉매로 공급하는 냉매공급라인:을 포함하고, A refrigerant supply line that supplies all or part of the liquefied gas pumped from the fuel supply pump to the cooler as a refrigerant,

상기 리턴라인을 통해 회수된 액화가스는 상기 쿨러 전단의 상기 연료공급라인으로 재순환되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템이 제공된다. A fuel supply system for a ship is provided, wherein the liquefied gas recovered through the return line is recirculated to the fuel supply line in front of the cooler.

바람직하게는, 상기 냉매공급라인에 마련되어 상기 쿨러에 냉매로 공급되는 액화가스의 유량을 조절하는 제1 밸브:를 더 포함하고, 상기 냉매공급라인은 상기 리턴라인의 합류 지점 상류에서 상기 연료공급라인으로부터 분기되고 상기 쿨러를 거쳐 상기 연료공급탱크로 연결되며, 상기 엔진의 로드(load)가 낮아 상기 리턴라인을 통해 재순환되는 액화가스의 양이 많은 경우, 재순환 액화가스가 합류된 상기 연료공급라인의 액화가스를 상기 쿨러에서 냉각하여 상기 엔진으로 공급되는 액화가스의 온도를 일정 온도 이하로 유지할 수 있다. Preferably, it further includes a first valve provided in the refrigerant supply line to control the flow rate of the liquefied gas supplied as a refrigerant to the cooler, wherein the refrigerant supply line is located upstream of the confluence of the return line and the fuel supply line. branched from and connected to the fuel supply tank through the cooler, and when the load of the engine is low and the amount of liquefied gas recirculated through the return line is large, the fuel supply line into which the recirculated liquefied gas is joined By cooling the liquefied gas in the cooler, the temperature of the liquefied gas supplied to the engine can be maintained below a certain temperature.

바람직하게는, 상기 연료공급라인에서 상기 쿨러의 후단에 마련되는 제1 온도트랜스미터; 상기 연료공급라인에서 상기 쿨러의 전단에 마련되는 제2 온도트랜스미터; 및 상기 연료공급라인에서 상기 리턴라인의 합류 지점 전단에 마련되어 상기 연료공급탱크로부터 이송되는 액화가스의 유량을 감지하는 유량계:를 더 포함할 수 있다. Preferably, a first temperature transmitter provided at a rear end of the cooler in the fuel supply line; a second temperature transmitter provided at the front of the cooler in the fuel supply line; And it may further include a flow meter provided at the front of the confluence point of the return line in the fuel supply line to detect the flow rate of the liquefied gas transferred from the fuel supply tank.

바람직하게는, 상기 연료공급라인에 마련되며 상기 가압펌프에서 가압된 액화가스를 상기 엔진에서 필요로 하는 온도로 가열하는 연료히터:를 더 포함할 수 있다. Preferably, it may further include a fuel heater provided in the fuel supply line and heating the liquefied gas pressurized by the pressurization pump to a temperature required by the engine.

바람직하게는, 상기 연료공급탱크는 상기 선박의 선체(Hull) 내부에 배치되는 상압식 탱크일 수 있다. Preferably, the fuel supply tank may be an atmospheric pressure tank disposed inside the hull of the ship.

바람직하게는 상기 리턴라인은, 상기 엔진으로부터 상기 쿨러 전단의 연료공급라인으로 연결되는 제1 리턴라인; 상기 제1 리턴라인으로부터 분기되며, 선박의 벤트 마스트로 연결된 캐치 탱크를 거쳐 상기 쿨러 전단의 연료공급라인으로 연결되는 제2 리턴라인; 및 상기 연료히터 후단의 연료공급라인으로부터 상기 쿨러 전단의 연료공급라인으로 연결되는 히팅용 리턴라인:을 포함할 수 있다. Preferably, the return line includes: a first return line connected from the engine to a fuel supply line in front of the cooler; a second return line branched from the first return line and connected to a fuel supply line in front of the cooler via a catch tank connected to the vent mast of the ship; and a return line for heating connected from the fuel supply line at the rear end of the fuel heater to the fuel supply line at the front end of the cooler.

바람직하게는, 상기 연료공급라인에서 상기 가압펌프의 후단 압력을 감지하는 제1 압력트랜스미터:를 더 포함하고, 상기 제1 압력트랜스미터에서 감지된 압력이 설정값보다 높아지면 먼저 가압펌프의 펌프 스피드를 낮추고, 여전히 설정값보다 높으면 상기 가압펌프 후단의 액화가스 일부를 상기 제1 리턴라인으로 배출하여 가압펌프 후단의 압력을 낮출 수 있다. Preferably, the fuel supply line further includes a first pressure transmitter that detects the pressure at the rear end of the pressurization pump, and when the pressure detected by the first pressure transmitter is higher than the set value, the pump speed of the pressurization pump is first increased. lowered, and if it is still higher than the set value, some of the liquefied gas at the rear end of the pressurization pump can be discharged to the first return line to lower the pressure at the rear end of the pressurization pump.

바람직하게는, 상기 선박에 마련되어 운송될 액화가스를 저장하는 카고탱크로부터 발생하는 증발가스 및 상기 연료공급탱크에서 발생하는 증발가스를 공급받아 재액화하는 재액화부:를 더 포함하고, 상기 재액화부에서 재액화된 액화가스를 상기 연료공급탱크로 분사하여 상기 연료공급탱크를 냉각할 수 있다.Preferably, it further includes: a re-liquefaction unit for receiving and re-liquefying the boil-off gas generated from the cargo tank provided on the ship and storing the liquefied gas to be transported and the boil-off gas generated from the fuel supply tank, and in the re-liquefaction unit The fuel supply tank can be cooled by spraying the re-liquefied liquefied gas into the fuel supply tank.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박에 마련된 연료공급탱크로부터 연료공급라인을 따라 액화가스를 이송하고 가압펌프에서 선내 엔진에 필요한 압력으로 가압하여 연료로 공급하고, According to another aspect of the present invention, liquefied gas is transferred from a fuel supply tank provided on a ship along a fuel supply line, and is pressurized by a pressurization pump to the pressure necessary for the engine onboard the ship and supplied as fuel,

상기 가압펌프에서 가압된 상기 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 리턴라인을 따라 상기 엔진 상류의 연료공급라인으로 재순환시키되,Among the liquefied gas pressurized by the pressurization pump, the liquefied gas that is not consumed in the engine is recirculated along the return line to the fuel supply line upstream of the engine,

상기 연료공급라인에서 상기 리턴라인의 합류 지점 하류에 쿨러를 마련하고, 상기 연료공급탱크로부터 이송된 액화가스의 전부 또는 일부를 상기 쿨러에 냉매로 공급하여 재순환 액화가스가 합류된 상기 연료공급라인의 액화가스를 냉각할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급방법이 제공된다. A cooler is provided downstream of the confluence point of the return line in the fuel supply line, and all or part of the liquefied gas transferred from the fuel supply tank is supplied to the cooler as a refrigerant, so that the recirculated liquefied gas is joined to the fuel supply line. A fuel supply method for ships is provided, which is characterized in that it can cool liquefied gas.

바람직하게는, 상기 연료공급탱크에서 이송된 액화가스를 상기 쿨러에 냉매로 공급하는 냉매공급라인이 상기 리턴라인의 합류 지점 상류에서 상기 연료공급라인으로부터 분기되고 상기 쿨러를 거쳐 상기 연료공급탱크로 연결되며, 상기 엔진의 로드(load)가 낮아 상기 리턴라인을 통해 재순환되는 액화가스의 양이 많은 경우, 재순환 액화가스가 합류된 상기 연료공급라인의 액화가스를 상기 쿨러에서 냉각하여 상기 엔진으로 공급되는 액화가스의 온도를 일정 온도 이하로 유지할 수 있다. Preferably, the refrigerant supply line that supplies the liquefied gas transferred from the fuel supply tank as a refrigerant to the cooler branches off from the fuel supply line upstream of the confluence point of the return line and connects to the fuel supply tank via the cooler. When the load of the engine is low and the amount of liquefied gas recirculated through the return line is large, the liquefied gas of the fuel supply line to which the recirculated liquefied gas is joined is cooled in the cooler and supplied to the engine. The temperature of the liquefied gas can be maintained below a certain temperature.

본 발명에서는, 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 리턴라인을 따라 엔진 상류의 가압펌프 전단으로 재순환시킬 수 있도록 한다. In the present invention, liquefied gas not consumed in the engine can be recirculated along the return line to the front of the pressurizing pump upstream of the engine.

특히 리턴라인의 재순환 액화가스가 합류되는 연료공급라인의 가압펌프 전단에 쿨러를 마련하고, 연료공급탱크에서 이송되는 저온 액화가스를 쿨러의 냉매로 공급하여 냉각함으로써 별도의 냉매를 요하지 않으면서 연료공급라인의 액화가스 온도를 효과적으로 조절할 수 있다. In particular, a cooler is provided in front of the pressurizing pump in the fuel supply line where the recirculated liquefied gas from the return line joins, and the low-temperature liquefied gas transferred from the fuel supply tank is supplied and cooled with the cooler's refrigerant, thereby supplying fuel without requiring a separate refrigerant. The liquefied gas temperature in the line can be effectively controlled.

엔진의 로드가 낮아 엔진에서 회수되는 재순환 액화가스의 양이 많더라도, 쿨러를 통해 액화가스를 냉각하여 엔진에서 필요한 온도 범위를 유지할 수 있고, 엔진에서 회수되는 재순환 액화가스를 연료공급라인으로 재순환시킴으로써, 엔진을 거치면서 연료에 혼입된 윤활유가 연료공급탱크로 유입되는 것을 방지하고, 연료공급탱크의 온도 상승을 방지할 수 있다. Even if the engine load is low and the amount of recirculated liquefied gas recovered from the engine is large, the required temperature range in the engine can be maintained by cooling the liquefied gas through a cooler, and by recirculating the recirculated liquefied gas recovered from the engine to the fuel supply line. , it is possible to prevent the lubricant mixed in the fuel while passing through the engine from flowing into the fuel supply tank and prevent the temperature of the fuel supply tank from rising.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 연료공급시스템을 개략적으로 도시한다. Figure 1 schematically shows a fuel supply system for a ship according to an embodiment of the present invention.

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.In order to fully understand the operational advantages of the present invention and the objectives achieved by practicing 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.

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.Hereinafter, the structure and operation of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Here, in adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are indicated with the same reference numerals as much as possible, even if they are shown in different drawings.

후술하는 본 발명의 실시예에서 선박은, 액화석유가스를 추진용 엔진의 연료 또는 발전용 엔진의 연료로 사용할 수 있는 엔진이 설치되는 모든 종류의 선박일 수 있다. 대표적으로 LPG 운반선, 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. In the embodiment of the present invention described later, the ship may be any type of ship installed with an engine that can use liquefied petroleum gas as fuel for a propulsion engine or fuel for a power generation engine. Representative examples include ships with self-propelled capabilities such as LPG carriers, LNG carriers, liquid hydrogen carriers, and LNG RVs (Regasification Vessels), as well as LNG FPSOs (Floating Production Storage Offloading) and LNG FSRUs (Floating Storage Regasification Units). Marine structures that do not have propulsion capabilities but are floating in the sea may also be included.

또한, 본 실시예는 저온으로 액화시켜 수송될 수 있고, 저장된 상태에서 증발가스가 발생하며 엔진의 연료로 공급될 수 있는 모든 종류의 액화가스의 연료공급시스템에 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 액화석유화학가스 및 암모니아 등일 수 있다. 다만, 후술하는 실시예에서는 대표적인 액화가스 중 하나인 LPG가 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. In addition, this embodiment can be applied to a fuel supply system for all types of liquefied gas that can be liquefied at low temperature and transported, generate boil-off gas in a stored state, and be supplied as fuel for an engine. These liquefied gases are, for example, liquefied petrochemicals such as LNG (Liquefied Natural Gas), LEG (Liquefied Ethane Gas), LPG (Liquefied Petroleum Gas), Liquefied Ethylene Gas, and Liquefied Propylene Gas. It may be gas, ammonia, etc. However, in the examples described later, the application of LPG, one of the representative liquefied gases, will be described as an example.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 운반선의 연료공급시스템을 개략적으로 도시하였다. Figure 1 schematically shows a fuel supply system for a liquefied gas carrier according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예의 연료공급시스템은, 선박에 마련된 연료공급탱크(FT)로부터 선내 엔진(E)으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인(SL)과, 연료공급탱크에 마련되며 연료공급탱크로부터 엔진으로 액화가스를 이송하는 연료공급펌프(FP), 연료공급라인에 마련되며 액화가스를 엔진에 필요한 압력으로 가압하는 가압펌프(100), 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 엔진의 상류로 재순환시키는 리턴라인(RL1, RL2), 시스템 오일 동결 방지를 위한 히팅용 리턴라인(RL3), 연료공급라인에서 상기 리턴라인의 합류 지점 하류에 마련되며 액화가스를 냉각하는 쿨러(300), 리턴라인의 합류 지점 상류에서 상기 연료공급라인으로부터 분기되어 연료공급펌프에서 펌핑된 액화가스의 전부 또는 일부를 쿨러에 냉매로 공급하는 냉매공급라인(CL)을 포함한다. 냉매공급라인(CL)은 쿨러(300)를 거쳐 연료공급탱크(FT)로 연결되어, 쿨러에서 냉매로 사용된 액화가스는 연료공급탱크로 회수된다. As shown in Figure 1, the fuel supply system of this embodiment is provided in the fuel supply line (SL), which supplies liquefied gas from the fuel supply tank (FT) provided on the ship to the engine (E) on board the ship, and the fuel supply tank. A fuel supply pump (FP) that transfers liquefied gas from the fuel supply tank to the engine, a pressurization pump (100) provided in the fuel supply line and pressurized liquefied gas to the pressure required for the engine, and liquefied gas that is not consumed by the engine among the liquefied gas. Return lines (RL1, RL2) that recirculate upstream of the engine, a return line (RL3) for heating to prevent system oil from freezing, and a cooler ( 300), includes a refrigerant supply line (CL) that branches off from the fuel supply line upstream of the confluence point of the return line and supplies all or part of the liquefied gas pumped from the fuel supply pump as a refrigerant to the cooler. The refrigerant supply line (CL) is connected to the fuel supply tank (FT) through the cooler 300, and the liquefied gas used as a refrigerant in the cooler is recovered to the fuel supply tank.

본 실시예 시스템은, 엔진에서 소비되지 않고 회수되는 액화가스를 리턴라인(RL1, RL2)을 따라 엔진 상류, 연료공급라인(SL)의 가압펌프(100) 전단으로 공급하여 재순환시키되, 특히 연료공급라인의 리턴라인 합류 지점 하류에 쿨러(300)를 마련하고, 연료공급펌프(FP)로 펌핑되어 연료공급탱크(FT)에서 이송되는 저온 액화가스를 냉매공급라인(CL)을 따라 쿨러에 공급하여 냉매로 이용함으로써, 별도의 냉매를 요하지 않으면서 효과적으로 연료공급라인의 액화가스 온도를 조절할 수 있도록 한 것이 특징이다.In the system of this embodiment, the liquefied gas that is not consumed and recovered from the engine is supplied and recirculated along the return lines (RL1, RL2) upstream of the engine and in front of the pressurized pump (100) of the fuel supply line (SL), especially fuel supply. A cooler (300) is provided downstream of the line's return line confluence, and the low-temperature liquefied gas pumped by the fuel supply pump (FP) and transferred from the fuel supply tank (FT) is supplied to the cooler along the refrigerant supply line (CL). By using it as a refrigerant, it is characterized by being able to effectively control the temperature of the liquefied gas in the fuel supply line without requiring a separate refrigerant.

본 실시예의 선박이 LPG 운반선과 같이 화물로 액화가스를 운송하는 선박인 경우 화물인 LPG를 저장하여 운송하기 위한 카고탱크(미도시)가 마련되며, 카고탱크와는 별도로 선박에서 연료로 사용할 액화가스를 저장하는 연료공급탱크가 선내에 따로 마련된다. If the ship of this embodiment is a ship that transports liquefied gas as cargo, such as an LPG carrier, a cargo tank (not shown) is provided to store and transport the cargo, LPG, and, separately from the cargo tank, liquefied gas to be used as fuel on the ship. A fuel supply tank to store fuel is provided separately on board the ship.

이러한 연료공급탱크(FT)는 선박의 선체(Hull) 내부에 배치되는 상압 냉동식 탱크로 마련될 수 있고, LPG는 연료공급탱크에 0 barg, -52 ℃ 내외로 저장되고 연료공급라인을 거쳐 압축 및 가열되어 50 barg, 25 내지 45 ℃ 내외로 엔진에 공급될 수 있다. 이와 같이 연료공급탱크를 Hull에 상압 냉동식 탱크로 마련하고, 데크 상부에 C-Type 탱크와 같은 별도의 상온 저장 탱크를 배치하지 않아 비용을 절감하고 설치 공간 확보가 용이하며, 데크 상부의 무게 증가를 방지할 수 있다. 또한 외부 환경에 노출되는 데크 상부보다 Hull은 온도 변화가 적으므로 연료공급탱크에서의 증발가스 발생을 줄일 수 있다.This fuel supply tank (FT) can be provided as a normal pressure refrigerated tank placed inside the ship's hull, and LPG is stored in the fuel supply tank at around 0 barg and -52 ℃ and compressed through the fuel supply line. And it can be heated and supplied to the engine at around 50 barg and 25 to 45°C. In this way, the fuel supply tank is prepared as an atmospheric pressure refrigerated tank in the hull, and a separate room temperature storage tank such as a C-Type tank is not placed on the upper deck, which reduces costs and makes it easier to secure installation space, and increases the weight of the upper deck. can be prevented. Additionally, since the hull experiences less temperature change than the upper part of the deck exposed to the external environment, evaporation gas generation from the fuel supply tank can be reduced.

연료공급탱크(FT)에 저장된 액화가스는 탱크 내에 마련된 연료공급펌프(FP)를 통해 연료공급라인(SL)으로 이송되고, 가압펌프(100)를 거쳐 엔진의 연료 공급 압력으로 가압된 후 연료히터(200)에서 엔진에서 필요로 하는 온도로 가열되어 엔진에 공급된다. 연료히터(200)는 예를 들어 글리콜워터, 스팀, 온수를 열원으로 이용할 수 있다. The liquefied gas stored in the fuel supply tank (FT) is transferred to the fuel supply line (SL) through the fuel supply pump (FP) provided in the tank, is pressurized to the fuel supply pressure of the engine through the pressurization pump 100, and then is transferred to the fuel heater. At (200), it is heated to the temperature required by the engine and supplied to the engine. The fuel heater 200 may use, for example, glycol water, steam, or hot water as a heat source.

연료공급라인(SL)에는 압축된 액화가스 연료 중의 이물질을 걸러주는 필터(미도시)와 서비스밸브부(미도시) 등이 추가로 마련될 수 있다. 서비스밸브부에서는 엔진으로 LPG를 공급하면서 엔진의 연료유 전환이나 LPG 모드 정지, 트립 등으로 LPG 연료 공급이 중단될 때 밸브를 통해 각 배관을 이중 차단하며 배관 내 압력을 해소할 수 있다. The fuel supply line (SL) may be additionally provided with a filter (not shown) and a service valve unit (not shown) that filter out foreign substances in the compressed liquefied gas fuel. The service valve unit supplies LPG to the engine, and when the LPG fuel supply is interrupted due to the engine's fuel oil change, LPG mode stop, trip, etc., each pipe is double blocked through the valve to relieve pressure in the pipe.

이러한 압축 및 가열된 LPG를 연료로 공급받는 엔진은 일 예로 MAN Diesel & Turbo사(社)의 ME-LGIP 엔진일 수 있다. 이 경우 LPG는 연료공급펌프에서 이송되어 가압펌프 등을 거쳐 50 barg, 25 내지 45 ℃ 내외의 고압 액체 상태로 엔진에 공급되며, 엔진에서 유압으로 600 내지 700 bar의 압력으로 노즐에 분사되어 엔진이 가동된다. An example of an engine supplied with compressed and heated LPG as fuel may be the ME-LGIP engine from MAN Diesel & Turbo. In this case, LPG is transferred from the fuel supply pump and supplied to the engine as a high-pressure liquid at around 50 barg and 25 to 45 ℃ through a pressurized pump. It works.

본 실시예의 엔진에는 압축 및 가열된 연료가 액체 상태로 엔진으로 공급되는데, 압력 변화에 따라 부피변화가 큰 압축성 유체, 즉 가스 연료가 공급되는 엔진과는 달리, 압력을 가하여도 부피의 변화가 없거나 적은 비압축성 유체, 액체 상태의 LPG가 엔진 연료로 공급되는 경우 엔진의 부하 변동에도 충분한 연료를 공급하여 즉각적으로 대응하며 캐비테이션을 방지하기 위해서 과잉의 LPG를 엔진으로 공급한다. 엔진에 공급된 LPG 중 연료로 소비되고 남은 LPG는 엔진에서 리턴라인을 통해 배출하여 재순환시킬 수 있다. 이때 연료 공급을 위해 압축 및 가열되었다가 엔진으로부터 리턴라인을 통해 회수되는 LPG는 60℃ 내외로 연료공급탱크의 LPG보다 상당한 고온으로, 회수되는 재순환 LPG의 양이 많아지면 연료공급시스템 내 LPG의 온도가 높아진다. 특히 엔진의 로드(load)가 낮아 리턴라인을 통해 회수되는 재순환 LPG의 양이 많아지면 연료공급시스템 내 LPG의 온도가 높아져 엔진의 연료공급 온도 범위를 넘을 수 있고 가압펌프 흡입부(suction)에서 베이퍼(vapor) 발생 위험도 있다. In the engine of this embodiment, compressed and heated fuel is supplied to the engine in a liquid state. Unlike engines supplied with compressible fluid, i.e. gas fuel, whose volume changes greatly depending on pressure changes, there is no change in volume even when pressure is applied. When a small amount of incompressible fluid, liquid LPG, is supplied as engine fuel, sufficient fuel is supplied to immediately respond to changes in engine load, and excess LPG is supplied to the engine to prevent cavitation. Among the LPG supplied to the engine, the LPG remaining after being consumed as fuel can be discharged from the engine through a return line and recirculated. At this time, the LPG that is compressed and heated for fuel supply and then recovered through the return line from the engine is around 60℃, which is significantly higher than the LPG in the fuel supply tank. As the amount of recovered recirculated LPG increases, the temperature of LPG in the fuel supply system increases. rises. In particular, when the engine load is low and the amount of recirculated LPG recovered through the return line increases, the temperature of the LPG in the fuel supply system increases and may exceed the engine's fuel supply temperature range, and vapor is discharged from the suction of the pressurized pump. There is also a risk of (vapor) occurring.

본 실시예에서는 이러한 문제의 해결을 위해 연료공급라인의 리턴라인 합류 지점 하류에 쿨러(300)를 마련하고, 재순환 액화가스가 합류된 액화가스를 냉각할 수 있도록 한다. 연료공급탱크(FT)에서 공급되는 저온 액화가스를 냉매공급라인(CL)으로 분기하여 쿨러에 공급하여 냉매로 이용한다. 이를 위해 냉매공급라인(CL)은 리턴라인(RL1, RL2)의 합류 지점 상류에서 연료공급라인(SL)으로부터 분기되고 쿨러(300)를 거쳐 연료공급탱크(FT)로 연결되며, 냉매공급라인에는 쿨러에 냉매로 공급되는 액화가스의 유량을 조절하는 제1 밸브(V1)가 마련된다. 제1 밸브는 냉매공급라인의 쿨러 후단에 마련되어, back pressure를 유지할 수 있다. In this embodiment, in order to solve this problem, a cooler 300 is provided downstream of the return line confluence point of the fuel supply line, and the recirculated liquefied gas is allowed to cool the joined liquefied gas. The low-temperature liquefied gas supplied from the fuel supply tank (FT) is branched to the refrigerant supply line (CL) and supplied to the cooler to be used as a refrigerant. For this purpose, the refrigerant supply line (CL) branches off from the fuel supply line (SL) upstream of the confluence of the return lines (RL1, RL2) and connects to the fuel supply tank (FT) through the cooler 300. A first valve (V1) is provided to control the flow rate of liquefied gas supplied as a refrigerant to the cooler. The first valve is provided at the rear end of the cooler in the refrigerant supply line to maintain back pressure.

연료공급라인에서 쿨러의 후단에는 제1 온도트랜스미터(TT1)가, 연료공급라인에서 쿨러의 전단에는 제2 온도트랜스미터(TT2)가 각각 마련된다. 연료공급라인에서 리턴라인의 합류 지점 전단에는 연료공급탱크로부터 이송되는 액화가스의 유량을 감지하는 유량계(FM)가 마련된다. A first temperature transmitter (TT1) is provided at the rear end of the cooler in the fuel supply line, and a second temperature transmitter (TT2) is provided at the front end of the cooler in the fuel supply line. A flow meter (FM) is provided at the front of the confluence of the return line in the fuel supply line to detect the flow rate of liquefied gas transferred from the fuel supply tank.

엔진의 로드(load)가 낮아 리턴라인을 통해 재순환되는 액화가스의 양이 많아지면, 제1 및 제2 온도트랜스미터(TT1, TT2)에서 쿨러 전·후단의 액화가스 온도를 감지하면서 제1 밸브(V1)를 통해 쿨러에 냉매로 공급되는 액화가스의 유량을 조절하고 재순환 액화가스가 합류된 연료공급라인의 액화가스를 냉각하여 가압펌프(100)로 이송한다. When the engine load is low and the amount of liquefied gas recirculated through the return line increases, the first and second temperature transmitters (TT1, TT2) detect the liquefied gas temperature before and after the cooler and open the first valve ( The flow rate of the liquefied gas supplied as a refrigerant to the cooler is adjusted through V1), and the liquefied gas in the fuel supply line with the recirculated liquefied gas is cooled and transferred to the pressurization pump (100).

이를 통해 엔진으로 공급되는 액화가스의 온도를 연료공급 온도 범위 내의 일정 온도로 유지할 수 있다. Through this, the temperature of the liquefied gas supplied to the engine can be maintained at a constant temperature within the fuel supply temperature range.

본 실시예에서 리턴라인은, 엔진으로부터 쿨러 전단의 연료공급라인으로 연결되는 제1 리턴라인(RL1)과, 제1 리턴라인으로부터 분기되며 선박의 벤트 마스트로 연결된 캐치 탱크(CT)를 거쳐 쿨러 전단의 연료공급라인으로 연결되는 제2 리턴라인(RL2)을 포함하며, 연료히터 후단의 연료공급라인으로부터 쿨러 전단의 연료공급라인으로 연결되는 히팅용 리턴라인(RL3)이 마련된다. In this embodiment, the return line passes through a first return line (RL1) connected from the engine to the fuel supply line at the front of the cooler, and a catch tank (CT) branched from the first return line and connected to the vent mast of the ship. It includes a second return line (RL2) connected to the fuel supply line, and a heating return line (RL3) connected from the fuel supply line behind the fuel heater to the fuel supply line in front of the cooler.

히팅용 리턴라인(RL3)에는 배관을 개폐하는 제2 밸브(V2)가 마련되며, 제1 온도트랜스미터(TT1)에서 감지된 쿨러(300) 후단의 액화가스 온도가 온도가 -10℃ 이하인 경우에는 제2 밸브(V2)의 개도를 조절하여 리턴되는 연료에 포함된 시스템 오일의 동결을 예방하고, 리턴되는 연료의 온도가 40℃ 이상으로 높은 경우에는 제1 밸브(V1)의 개도를 조절하여 온도를 떨어뜨리는 기능을 하게 된다. The heating return line (RL3) is provided with a second valve (V2) that opens and closes the pipe, and when the liquefied gas temperature at the rear of the cooler (300) detected by the first temperature transmitter (TT1) is -10°C or lower, The opening degree of the second valve (V2) is adjusted to prevent freezing of the system oil contained in the returned fuel, and when the temperature of the returned fuel is higher than 40°C, the opening degree of the first valve (V1) is adjusted to adjust the temperature. It has the function of dropping.

엔진으로부터 배출되는 액화가스는 제1 리턴라인을 통해 쿨러 전단의 연료공급라인으로 재순환될 수도 있고, 제2 리턴라인을 통해 캐치 탱크(CT)로 이송된 후 캐치 탱크(CT)로부터 쿨러 전단의 연료공급라인으로 공급될 수도 있다. The liquefied gas discharged from the engine may be recirculated to the fuel supply line in front of the cooler through the first return line, and may be transferred to the catch tank (CT) through the second return line and then transferred to the fuel supply line in front of the cooler from the catch tank (CT). It may also be supplied through a supply line.

리턴라인에는 엔진에서 배출되는 액화가스에 혼입된 윤활유 등을 걸러내는 필터(미도시)가 마련될 수 있다. A filter (not shown) may be provided in the return line to filter out lubricating oil mixed in the liquefied gas discharged from the engine.

연료공급라인에는 가압펌프의 후단 압력을 감지하는 제1 압력트랜스미터(PT1)가 마련되며, 제1 압력트랜스미터에서 감지된 압력이 설정값보다 높아지면 먼저 가압펌프의 펌프 스피드를 낮추고, 여전히 설정값보다 높으면 가압펌프 후단의 액화가스 일부를 제1 리턴라인으로 배출하여 가압펌프 후단의 압력을 낮출 수 있다. The fuel supply line is equipped with a first pressure transmitter (PT1) that detects the pressure at the rear end of the pressurization pump. When the pressure detected by the first pressure transmitter is higher than the set value, the pump speed of the pressurization pump is first lowered, and the pump speed is still lower than the set value. If it is high, some of the liquefied gas at the rear of the pressurization pump can be discharged to the first return line to lower the pressure at the rear of the pressurization pump.

캐치 탱크(CT)에는 탱크 압력을 감지하는 제2 압력트랜스미터(PT2)가 마련되며, 감지된 압력이 일정 압력보다 높아지면 벤트 마스트(VM)로 가스 일부를 배출하여 압력을 조절할 수 있다. The catch tank (CT) is equipped with a second pressure transmitter (PT2) that detects the tank pressure, and when the detected pressure becomes higher than a certain pressure, the pressure can be adjusted by discharging part of the gas to the vent mast (VM).

이와 같이 본 실시예 시스템에서는 엔진 로드가 낮아 리턴라인(RL1, RL2)을 통해 회수되어 재순환되는 액화가스의 양이 많더라도, 연료공급탱크(FT)에 저장된 저온 액화가스를 냉매로 활용하여 쿨러(300)에서 연료공급라인의 액화가스를 냉각할 수 있도록 함으로써 별도의 냉매를 요하지 않고도 엔진 연료로 공급될 액화가스의 온도를 적절히 조절할 수 있다. 또한, 엔진으로부터 회수되는 재순환 액화가스를 연료공급라인으로 재순환시킴으로써, 엔진을 거치면서 연료에 혼입된 윤활유가 연료공급탱크(FT)에 유입되는 것을 방지할 수 있다. In this way, in the system of this embodiment, even though the engine load is low and the amount of liquefied gas recovered and recirculated through the return lines (RL1, RL2) is large, the low-temperature liquefied gas stored in the fuel supply tank (FT) is used as a refrigerant to cool the cooler ( By cooling the liquefied gas in the fuel supply line in 300), the temperature of the liquefied gas to be supplied as engine fuel can be appropriately adjusted without requiring a separate refrigerant. In addition, by recirculating the recirculated liquefied gas recovered from the engine to the fuel supply line, it is possible to prevent lubricating oil mixed into the fuel while passing through the engine from flowing into the fuel supply tank (FT).

본 실시예 시스템에는 연료공급탱크 및 카고탱크(미도시) 등의 액화가스로부터 발생하는 증발가스를 재액화할 수 있는 재액화부(RS)가 마련된다. The system of this embodiment is provided with a re-liquefaction unit (RS) capable of re-liquefying boil-off gas generated from liquefied gas such as a fuel supply tank and a cargo tank (not shown).

연료공급탱크에는 액화가스를 로딩(loading)할 수 있는 리퀴드헤더(LH)가 연결되고, 연료공급탱크 내부에는 공급받은 액화가스를 탱크 내부로 분사하는 분사부(S1, S2, S3)가 마련된다. 분사부는 탱크의 높이 방향을 따라 복수로 마련될 수 있으며, 재액화부(RS)를 거쳐 재액화된 액화가스는 리퀴드헤더로 이송되어 분사부를 통해 연료공급탱크로 분사할 수 있다. A liquid header (LH) capable of loading liquefied gas is connected to the fuel supply tank, and injection units (S1, S2, S3) are provided inside the fuel supply tank to spray the supplied liquefied gas into the tank. . A plurality of injection units may be provided along the height direction of the tank, and the liquefied gas re-liquefied through the re-liquefaction unit (RS) may be transferred to the liquid header and injected into the fuel supply tank through the injection unit.

냉매공급라인(CL)으로 분기되어 쿨러의 냉매로 사용된 액화가스는 연료공급탱크 하부에 마련된 분사부(S3)를 통해 탱크 하부로 분사될 수 있다. The liquefied gas branched into the refrigerant supply line (CL) and used as a refrigerant for the cooler may be injected into the lower part of the tank through the injection unit (S3) provided at the lower part of the fuel supply tank.

본 발명은 상기 실시예들에 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.It is clear to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and that it can be implemented with various modifications or variations without departing from the technical gist of the present invention. It is self-evident.

E: 엔진
FT: 연료공급탱크
SL: 연료공급라인
RL1, RL2: 리턴라인
RL3: 히팅용 리턴라인
CL: 냉매공급라인
100: 가압펌프
200: 연료히터
300: 쿨러
E: engine
FT: Fuel supply tank
SL: Fuel supply line
RL1, RL2: return line
RL3: Return line for heating
CL: Refrigerant supply line
100: Pressurization pump
200: Fuel heater
300: Cooler

Claims (10)

선박에 마련된 연료공급탱크로부터 선내 엔진으로 액화가스가 공급되는 연료공급라인;
상기 연료공급탱크 내에 마련되어 상기 연료공급라인으로 액화가스를 펌핑하는 연료공급펌프;
상기 연료공급라인에 마련되며 액화가스를 상기 엔진에 필요한 압력으로 가압하는 가압펌프;
상기 엔진으로 공급된 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 상기 엔진의 상류로 회수하는 리턴라인;
상기 연료공급라인에 마련되며 상기 가압펌프로 이송될 액화가스를 냉각하는 쿨러;
상기 연료공급펌프에서 펌핑된 액화가스의 전부 또는 일부를 상기 쿨러에 냉매로 공급하는 냉매공급라인; 및
상기 냉매공급라인의 쿨러 후단에 마련되어 상기 쿨러에 냉매로 공급되는 액화가스의 유량을 조절하는 제1 밸브:를 포함하고,
상기 냉매공급라인은 상기 리턴라인의 합류 지점 상류에서 상기 연료공급라인으로부터 분기되고 상기 쿨러를 거쳐 상기 연료공급탱크로 연결되며,
상기 리턴라인을 통해 회수된 액화가스는 상기 쿨러 전단의 상기 연료공급라인으로 재순환되는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
A fuel supply line that supplies liquefied gas from a fuel supply tank provided on the ship to the ship's engine;
A fuel supply pump provided in the fuel supply tank to pump liquefied gas into the fuel supply line;
A pressurizing pump provided in the fuel supply line and pressurizing liquefied gas to the pressure required for the engine;
A return line for recovering liquefied gas not consumed by the engine among the liquefied gas supplied to the engine to the upstream of the engine;
A cooler provided in the fuel supply line and cooling the liquefied gas to be transferred to the pressurization pump;
A refrigerant supply line that supplies all or part of the liquefied gas pumped from the fuel supply pump as a refrigerant to the cooler; and
A first valve provided at the rear end of the cooler of the refrigerant supply line to control the flow rate of liquefied gas supplied as refrigerant to the cooler,
The refrigerant supply line branches off from the fuel supply line upstream of the confluence point of the return line and connects to the fuel supply tank through the cooler,
A ship's fuel supply system, characterized in that the liquefied gas recovered through the return line is recirculated to the fuel supply line in front of the cooler.
제 1항에 있어서,
상기 엔진의 로드(load)가 낮아 상기 리턴라인을 통해 재순환되는 액화가스의 양이 많은 경우, 재순환 액화가스가 합류된 상기 연료공급라인의 액화가스를 상기 쿨러에서 냉각하여 상기 엔진으로 공급되는 액화가스의 온도를 일정 온도 이하로 유지하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
According to clause 1,
When the load of the engine is low and the amount of liquefied gas recirculated through the return line is large, the liquefied gas of the fuel supply line to which the recirculated liquefied gas is joined is cooled in the cooler and the liquefied gas is supplied to the engine. A ship's fuel supply system characterized by maintaining the temperature below a certain temperature.
제 2항에 있어서,
상기 연료공급라인에서 상기 쿨러의 후단에 마련되는 제1 온도트랜스미터;
상기 연료공급라인에서 상기 쿨러의 전단에 마련되는 제2 온도트랜스미터; 및
상기 연료공급라인에서 상기 리턴라인의 합류 지점 전단에 마련되어 상기 연료공급탱크로부터 이송되는 액화가스의 유량을 감지하는 유량계:를 더 포함하는 선박의 연료공급시스템.
According to clause 2,
A first temperature transmitter provided at a rear end of the cooler in the fuel supply line;
a second temperature transmitter provided at the front of the cooler in the fuel supply line; and
A fuel supply system for a ship further comprising: a flow meter provided at the front of the confluence point of the return line in the fuel supply line to detect the flow rate of liquefied gas transferred from the fuel supply tank.
제 3항에 있어서,
상기 연료공급라인에 마련되며 상기 가압펌프에서 가압된 액화가스를 상기 엔진에서 필요로 하는 온도로 가열하는 연료히터:를 더 포함하는 선박의 연료공급시스템.
According to clause 3,
A fuel supply system for a ship further comprising: a fuel heater provided in the fuel supply line and heating the liquefied gas pressurized by the pressurization pump to a temperature required by the engine.
제 4항에 있어서,
상기 연료공급탱크는 상기 선박의 선체(Hull) 내부에 배치되는 상압식 탱크인 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
According to clause 4,
The fuel supply tank is a ship's fuel supply system, characterized in that the fuel supply tank is an atmospheric pressure tank disposed inside the hull of the ship.
제 4항에 있어서, 상기 리턴라인은,
상기 엔진으로부터 상기 쿨러 전단의 연료공급라인으로 연결되는 제1 리턴라인;
상기 제1 리턴라인으로부터 분기되며, 선박의 벤트 마스트로 연결된 캐치 탱크를 거쳐 상기 쿨러 전단의 연료공급라인으로 연결되는 제2 리턴라인; 및
상기 연료히터 후단의 연료공급라인으로부터 상기 쿨러 전단의 연료공급라인으로 연결되는 히팅용 리턴라인:을 포함하는 선박의 연료공급시스템.
The method of claim 4, wherein the return line is:
a first return line connected from the engine to a fuel supply line in front of the cooler;
a second return line branched from the first return line and connected to a fuel supply line in front of the cooler via a catch tank connected to the vent mast of the ship; and
A fuel supply system for a ship including a heating return line connected from the fuel supply line at the rear end of the fuel heater to the fuel supply line at the front end of the cooler.
제 6항에 있어서,
상기 연료공급라인에서 상기 가압펌프의 후단 압력을 감지하는 제1 압력트랜스미터:를 더 포함하고,
상기 제1 압력트랜스미터에서 감지된 압력이 설정값보다 높아지면 먼저 가압펌프의 펌프 스피드를 낮추고, 여전히 설정값보다 높으면 상기 가압펌프 후단의 액화가스 일부를 상기 제1 리턴라인으로 배출하여 가압펌프 후단의 압력을 낮추는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
According to clause 6,
It further includes a first pressure transmitter that senses the pressure at the rear end of the pressurization pump in the fuel supply line,
If the pressure detected by the first pressure transmitter is higher than the set value, the pump speed of the pressurization pump is first lowered, and if it is still higher than the set value, some of the liquefied gas at the rear end of the pressurization pump is discharged to the first return line and the pressure at the rear end of the pressurization pump is discharged. A ship's fuel supply system characterized by lowering pressure.
제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선박에 마련되어 운송될 액화가스를 저장하는 카고탱크로부터 발생하는 증발가스 및 상기 연료공급탱크에서 발생하는 증발가스를 공급받아 재액화하는 재액화부:를 더 포함하고,
상기 재액화부에서 재액화된 액화가스를 상기 연료공급탱크로 분사하여 상기 연료공급탱크를 냉각할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급시스템.
According to any one of claims 1 to 7,
It further includes a re-liquefaction unit that receives and re-liquefies the boil-off gas generated from the cargo tank provided on the ship and storing the liquefied gas to be transported and the boil-off gas generated from the fuel supply tank,
A ship's fuel supply system, characterized in that the fuel supply tank can be cooled by spraying the liquefied gas reliquefied in the reliquefaction unit into the fuel supply tank.
선박에 마련된 연료공급탱크로부터 연료공급라인을 따라 액화가스를 이송하고 가압펌프에서 선내 엔진에 필요한 압력으로 가압하여 연료로 공급하고,
상기 가압펌프에서 가압된 상기 액화가스 중 엔진에서 소비되지 않은 액화가스를 리턴라인을 따라 상기 엔진 상류의 연료공급라인으로 재순환시키되,
상기 연료공급라인에서 상기 리턴라인의 합류 지점 하류에 쿨러를 마련하고,
상기 연료공급탱크에서 이송된 액화가스를 상기 쿨러에 냉매로 공급하는 냉매공급라인이 상기 리턴라인의 합류 지점 상류에서 상기 연료공급라인으로부터 분기되고 상기 쿨러를 거쳐 상기 연료공급탱크로 연결되어,
상기 연료공급탱크로부터 이송된 액화가스의 전부 또는 일부를 상기 쿨러에 냉매로 공급하여 재순환 액화가스가 합류된 상기 연료공급라인의 액화가스를 냉각할 수 있는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급방법.
Liquefied gas is transported along the fuel supply line from the fuel supply tank provided on the ship, and is pressurized by a pressurization pump to the pressure required for the ship's engine and supplied as fuel.
Among the liquefied gas pressurized by the pressurization pump, the liquefied gas that is not consumed in the engine is recirculated along the return line to the fuel supply line upstream of the engine,
A cooler is provided downstream of the confluence point of the fuel supply line and the return line,
A refrigerant supply line that supplies the liquefied gas transferred from the fuel supply tank as a refrigerant to the cooler branches off from the fuel supply line upstream of the confluence of the return line and connects to the fuel supply tank through the cooler,
A fuel supply method for a ship, characterized in that all or part of the liquefied gas transferred from the fuel supply tank is supplied as a refrigerant to the cooler to cool the liquefied gas in the fuel supply line to which the recirculated liquefied gas is joined.
제 9항에 있어서,
상기 엔진의 로드(load)가 낮아 상기 리턴라인을 통해 재순환되는 액화가스의 양이 많은 경우, 재순환 액화가스가 합류된 상기 연료공급라인의 액화가스를 상기 쿨러에서 냉각하여 상기 엔진으로 공급되는 액화가스의 온도를 일정 온도 이하로 유지하는 것을 특징으로 하는 선박의 연료공급방법.
According to clause 9,
When the load of the engine is low and the amount of liquefied gas recirculated through the return line is large, the liquefied gas of the fuel supply line to which the recirculated liquefied gas is joined is cooled in the cooler and the liquefied gas is supplied to the engine. A fuel supply method for ships, characterized in that the temperature of is maintained below a certain temperature.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102242750B1 (en) * 2019-10-15 2021-04-21 한국조선해양 주식회사 Gas treatment system and ship having the same
KR102327410B1 (en) * 2020-06-18 2021-11-17 대우조선해양 주식회사 Fuel Supplying System And Method For Liquefied Gas Carrier

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101743322B1 (en) * 2014-01-27 2017-06-02 현대중공업 주식회사 Treatment system of liquefied gas
KR101973042B1 (en) * 2017-07-31 2019-08-16 대우조선해양 주식회사 Boil-Off Gas Reliquefaction System and Method of Discharging Lubrication Oil in the Same, and Method of Supplying Fuel for Engine
KR102595971B1 (en) * 2018-12-17 2023-10-31 한화오션 주식회사 System and Method for Re-liquefying Boil-Off Gas
KR20210104537A (en) * 2020-02-17 2021-08-25 한국조선해양 주식회사 Gas treatment system and ship having the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102242750B1 (en) * 2019-10-15 2021-04-21 한국조선해양 주식회사 Gas treatment system and ship having the same
KR102327410B1 (en) * 2020-06-18 2021-11-17 대우조선해양 주식회사 Fuel Supplying System And Method For Liquefied Gas Carrier

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