KR200410836Y1 - 액화천연가스선의 액화천연가스 재기화시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 LNG선의 LNG 재기화시스템에 관한 것으로, 본 고안 LNG선의 LNG 재기화시스템은 LNG가 기화되도록 LNG에 열을 전달하는 LNG/해수 열교환기와, 상기 LNG/해수 열교환기가 상기 LNG에 열을 전달할 수 있도록 상기 LNG/해수 열교환기 측으로 가열된 해수를 공급하여 상기 LNG/해수 열교환기에 열을 제공하는 가열 해수 공급유닛과, 상기 LNG/해수 열교환기 측으로 열을 공급한 해수의 배출을 위해 상기 가열 해수 공급유닛에 연결된 해수 배출배관과, 상기 해수배출배관에 결합되며 상기 해수배출배관을 통해 배출되는 해수를 냉각시키는 해수 냉각쿨러와, 상기 LNG/해수 열교환기 측으로 LNG를 공급하도록 상기 LNG/해수 열교환기의 일측에 연결된 LNG공급배관 및, 상기 기화된 LNG가 배출되도록 상기 LNG/해수 열교환기의 타측에 연결된 NG배출배관을 포함한다. 그러므로, 본 고안에 따르면, 외부로 배출되는 해수를 상기 해수 냉각쿨러를 이용하여 소정온도만큼 더 냉각시킨 다음 외부로 배출시키기 때문에 종래와 같은 환경 파괴 문제는 미연에 방지되는 효과가 있다.

천연가스, 재기화시스템, 해수펌프, 냉각쿨러

Description

액화천연가스선의 액화천연가스 재기화시스템{Liquefied Natural Gas Regassification System of LNG vessel}

도 1은 본 고안에 따른 액화천연가스선의 액화천연가스 재기화시스템의 일실시예를 도시한 도면이다.

도 2는 본 고안에 따른 액화천연가스선의 액화천연가스 재기화시스템의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : LNG 펌프

20 : LNG/해수 열교환기

30 : 해수/스팀 열교환기

40 : 해수 펌프

50 : 해수 냉각쿨러

본 고안은 액화천연가스 재기화시스템에 관한 것으로, 특히, 액화천연가스선(이하, 'LNG선'이라 한다)에 설치되는 환경 친화형 액화천연가스 재기화시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 천연가스(Natural Gas)는 생산되는 지역으로부터 소비되는 지역으로 파이프라인에 의하여 수송된다. 그러나, 이러한 파이프라인을 설치할 수 없는 지역간에는 다른 이송수단이 필요하다. 통상, 천연가스의 이송수단으로는 배가 많이 이용되고 있다.

하지만, 배를 통해 천연가스를 그대로 이송한다면, 배에 실을 수 있는 천연가스의 양이 매우 적기 때문에 효율적이지 못하다. 따라서, 천연가스의 이송은 주로 액화를 통해 이송된다. 왜냐하면, 액화천연가스(이하,'LNG'라 칭하기로 함)는, 가스 상태에서 천연 가스의 동일한 양이 차지하는 부피의 약 1/600만을 차지하기 때문이다.

한편, LNG는 천연가스를 비등점(주위 압력에서 -259℉) 이하로 냉각시킴으로써 생산된다. 그리고, 생산된 LNG는 극저온실(Cryogenic compartment)이 설치된 LNG선에 적재되어 천연가스가 소비되는 지역으로 이송된다. 따라서, 천연가스가 소비되는 지역에는 대부분 이와 같은 LNG선으로부터 LNG를 전달받아 이를 재기화할 수 있도록 LNG 재기화시스템이 설치되고 있다.

그러나, 천연가스의 수요가 적거나 일시적으로만 천연가스가 필요한 지역에는 이러한 LNG 재기화시스템이 설치되기 어렵다.

따라서, 최근에는 이와 같은 지역들에도 천연가스를 공급할 수 있도록 하는 방법이 고안되고 있으며, 그 방법 중의 하나가 바로 LNG선 내부에 LNG 재기화시스템을 설치하는 것이다. 통상, LNG 재기화시스템이 설치된 LNG선을 LNG-RV(LNG Regassification Vessel)라 칭한다.

이상과 같은 LNG선에 설치되는 LNG 재기화시스템의 경우, LNG를 기화시키기 위한 히팅매체로 다음과 같은 2가지를 사용하고 있다. 즉, 첫번째 히팅매체로는 스팀으로 가열한 해수를 사용하고 있고, 두번째 히팅 매체로는 스팀으로 가열한 에틸렌 글리콜이 섞인 해수를 사용하고 있다.

그러나, 히팅매체로 스팀으로 가열한 해수를 사용하는 경우, LNG의 열교환에 사용한 고온의 해수가 해상으로 바로 방류되어지는 문제가 있다. 이 경우, 방류되어지는 해수의 온도는 주변 해역의 해수 온도보다 높기 때문에, 이 방류되어지는 부분의 주변에서는 생태계 교란 등의 환경 파괴 현상이 발생될 수 있는 문제가 있다.

반면, 히팅매체로 스팀으로 가열한 에틸렌 글리콜이 섞인 해수를 사용하는 경우, LNG의 열교환을 완료한 해수를 해상으로 배출하지 않고 순환시키기 때문에 이상과 같은 환경 파괴 현상은 미연에 방지할 수 있게 된다. 하지만, 히팅매체로 스팀으로 가열한 에틸렌 글리콜이 섞인 해수를 사용하는 경우에도 정기적으로 에틸렌 글리콜을 보충하거나 에틸렌 글리콜이 섞인 해수를 교환해야 하므로, 이 보충이나 교환시에 많은 비용이 소요될 수 있고, 또, 교환된 해수의 경우, 다시 환경오염의 방지를 위해 재처리를 해야 하는 바, 이또한 많은 비용이 발생된다. 또, 히팅매체로 스팀으로 가열한 에틸렌 글리콜이 섞인 해수를 사용하는 경우에는 하절기에도 고온의 해수를 히팅매체로 사용할 수가 없어서 스팀 히팅량 절감이 불가능한 문제가 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로써, 본 고안의 목적은 주변 해역의 생태계 파괴를 최소화할 수 있는 LNG선의 LNG 재기화시스템을 제공하는데 있다.

그리고, 본 고안의 다른 목적은 비용을 대폭 절감할 수 있는 LNG선의 LNG 재기화시스템을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 고안 LNG선의 LNG 재기화시스템은 LNG가 기화되도록 LNG에 열을 전달하는 LNG/해수 열교환기와, 상기 LNG/해수 열교환기가 상기 LNG에 열을 전달할 수 있도록 상기 LNG/해수 열교환기 측으로 가열된 해수를 공급하여 상기 LNG/해수 열교환기에 열을 제공하는 가열 해수 공급유닛과, 상기 LNG/해수 열교환기 측으로 열을 공급한 해수의 배출을 위해 상기 가열 해수 공급유닛에 연결된 해수 배출배관과, 상기 해수배출배관에 결합되며 상기 해수배출배관을 통해 배출되는 해수를 냉각시키는 해수 냉각쿨러와, 상기 LNG/해수 열교환기 측으로 LNG를 공급하도록 상기 LNG/해수 열교환기의 일측에 연결된 LNG공급배관 및, 상기 기화된 LNG가 배출되도록 상기 LNG/해수 열교환기의 타측에 연결된 NG배출배관 을 포함한다.

이때, 상기 해수 냉각쿨러는 상기 해수 배출배관을 경유하는 해수를 냉각시키도록 상기 해수 배출배관의 외면을 소정횟수 감싸도록 형성된 해수 냉각부와, 상기 해수 냉각부의 일단에 일측이 연결되고 타측은 상기 LNG 공급배관에 연결되며 상기 LNG 공급배관으로 공급되는 LNG의 일부를 상기 해수 냉각부 측으로 공급하는 LNG 바이패스 배관 및, 상기 해수 냉각부의 타단에 일측단이 연결되고 타측단은 상기 LNG 공급배관에 연결되며 상기 해수 냉각부로 공급되었던 LNG를 다시 LNG 공급배관으로 반송하는 LNG 리턴배관을 포함할 수 있다.

한편, 상기 LNG선의 LNG 재기화시스템은 외부 해수의 온도를 측정하기 위해 상기 해수 냉각쿨러에 해수온도센서 및, 상기 해수 배출배관으로 배출되는 해수를 다시 상기 가열 해수 공급유닛으로 공급하도록 상기 해수 배출배관과 상기 가열 해수 공급유닛의 사이에 연결된 해수 환송배관을 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 고안에 따른 LNG선의 LNG 재기화시스템의 일실시예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 LNG선의 LNG 재기화시스템(100)은 LNG가 기화되도록 LNG에 열을 전달하는 LNG/해수 열교환기(20)와, LNG/해 수 열교환기(20) 측으로 LNG를 공급하도록 LNG/해수 열교환기(20)의 일측에 연결된 LNG공급배관(12)과, LNG/해수 열교환기(20)에서 기화된 LNG 곧 NG(천연가스)가 배출되도록 LNG/해수 열교환기(20)의 타측에 연결된 NG배출배관(14)과, LNG/해수 열교환기(20)가 LNG에 열을 전달할 수 있도록 LNG/해수 열교환기(20) 측으로 가열된 해수를 공급하여 LNG/해수 열교환기(20)에 열을 제공하는 가열 해수 공급유닛(90)과, LNG/해수 열교환기(20) 측으로 열을 공급한 해수의 배출을 위해 가열 해수 공급유닛(90)에 연결된 해수 배출배관(43) 및, 해수 배출배관(43)에 결합되며 해수 배출배관(43)을 통해 배출되는 해수를 냉각시키는 해수 냉각쿨러(50)를 포함한다.

구체적으로, 가열 해수 공급유닛(90)은 LNG/해수 열교환기(20) 측으로 가열된 해수를 공급하도록 LNG/해수 열교환기(20)에 연결된 해수 공급배관(42)과, 외부의 해수가 유입되도록 LNG선의 외측으로 소정길이 연장형성된 해수 유입배관(41)과, 해수 유입배관(41) 상에 설치되어 유입된 해수를 해수 공급배관(42) 측으로 펌핑하는 해수 펌프(40)와, 해수 펌프(40)에 의해 펌핑된 해수가 가열되도록 해수 공급배관(42)과 해수 유입배관(41)의 연결부에 구비된 해수/스팀 열교환기(30)와, 보일러(미도시) 등에 일측이 연결되고 타측은 해수/스팀 열교환기(30)에 연결되어 해수/스팀 열교환기(30) 측으로 고열의 스팀을 제공하는 스팀유입배관(31) 및, 해수/스팀 열교환기(30)를 통해 응축된 스팀이 외부로 배출될 수 있도록 해수/스팀 열교환기(30)에 연결된 스팀배출배관(33)을 포함한다.

그리고, 해수 냉각쿨러(50)는 상기 해수 배출배관(43)을 경유하는 해수를 냉각시키도록 해수 배출배관(43)의 외면을 소정횟수 감싸도록 형성된 해수 냉각부 (55)와, 해수 냉각부(55)의 일단에 일측이 연결되고 타측은 LNG 공급배관(12)에 연결되며 LNG 공급배관(12)으로 공급되는 LNG의 일부를 해수 냉각부(55) 측으로 공급하는 LNG 바이패스 배관(54) 및, 해수 냉각부(55)의 타단에 일측단이 연결되고 타측단은 LNG 공급배관(12)에 연결되며 해수 냉각부(55)로 공급되었던 LNG를 다시 LNG 공급배관(12)으로 반송하는 LNG 리턴배관(56)을 포함한다.

따라서, 본 고안의 일실시예에 따르면, 외부로 배출되는 해수를 해수 냉각쿨러(50)를 이용하여 소정온도만큼 더 냉각시킨 다음 외부로 배출시키기 때문에 종래와 같은 환경 파괴 문제는 미연에 방지되는 효과가 있다.

그리고, 본 고안의 일실시예에 따르면, 별도의 에너지가 필요한 냉각장치를 이용하여 해수를 냉각시키는 것이 아니라 저온의 LNG 온도를 이용하여 해수를 냉각시키기 때문에 해수 냉각비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다. 참조번호 10은 LNG 공급배관(112)으로 LNG를 공급하는 LNG 펌프를 도시한 것이다.

한편, 도 2에는 본 고안에 따른 다른 실시예가 도시되어 있다.

도 2는 본 고안에 따른 LNG선의 LNG 재기화시스템의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

이때, 도 2의 다른 실시예는 도 1에 도시한 일실시예와 상당부분 유사하다. 따라서, 이하에서는 일실시예와 다른 점을 주로 설명하기로 한다.

즉, 본 고안에 따른 다른 실시예의 LNG선의 LNG 재기화시스템(100')은 일실시예의 LNG 재기화시스템(100)에 해수 온도센서(70)와 해수 환송유닛(60)이 더 구 비된 고안이다.

구체적으로 설명하면, 해수 냉각쿨러(50)에는 LNG선 외부의 해수 온도를 측정할 수 있도록 해수 온도센서(70)가 더 연결될 수 있다. 이 경우, 해수 냉각쿨러(50)는 외부로 배출되는 해수를 외부의 해수 온도에 맞추어서 냉각시키기 때문에 외부로 배출되는 해수와 그 배출되는 곳에 미리 위치된 해수의 온도는 거의 동일하다. 따라서, 종래 온도차로 인하여 발생되었던 환경 파괴 문제는 최소화되는 것이다.

또, 본 고안 다른 실시예의 LNG선의 LNG 재기화시스템(100')에는 해수 배출배관(43)으로 배출되는 해수를 다시 가열 해수 공급유닛(90)으로 공급하는 해수 환송유닛(60)이 더 구비된다. 이때, 해수 환송유닛(60)은 해수 배출배관(43)과 가열 해수 공급유닛(90)의 사이에 연결되어 해수 배출배관(43)으로 배출되는 해수를 다시 가열 해수 공급유닛(90)으로 공급하는 해수 환송배관(62)과, 해수 환송배관(62)과 해수 배출배관(43)의 연결부에 설치되어 외부로 배출되는 해수를 선택적으로 해수 환송배관(62) 측으로 공급되게 하는 해수 제어밸브(64)로 구성된다.

이 경우, 외부로 배출되는 해수 중 외부 해수와 온도 차이가 나는 해수는 이 해수 환송유닛(60)을 통하여 다시 가열 해수 공급유닛(90)으로 공급할 수 있기 때문에 종래에 온도차로 인하여 발생되었던 문제는 모두 해결되는 효과가 있다.

이상, 본 고안은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 고안의 범위는 첨 부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따르면, 외부로 배출되는 해수를 상기 해수 냉각쿨러를 이용하여 소정온도만큼 더 냉각시킨 다음 외부로 배출시키기 때문에 종래와 같은 환경 파괴 문제는 미연에 방지되는 효과가 있다.

그리고, 본 고안의 일실시예에 따르면, 별도의 냉각장치를 이용하여 해수를 냉각시키는 것이 아니라 LNG의 고유온도를 이용하여 해수를 냉각시키기 때문에 해수 냉각비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 고안의 다른 실시예에 따르면, 외부로 배출되는 해수 중 외부 해수와 온도 차이가 나는 해수는 해수 환송유닛을 통하여 다시 가열 해수 공급유닛으로 공급할 수 있기 때문에 종래에 온도차로 인하여 발생되었던 문제는 모두 해결되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. LNG가 기화되도록 LNG에 열을 전달하는 LNG/해수 열교환기;

   상기 LNG/해수 열교환기가 상기 LNG에 열을 전달할 수 있도록 상기 LNG/해수 열교환기 측으로 가열된 해수를 공급하여 상기 LNG/해수 열교환기에 열을 제공하는 가열 해수 공급유닛;

   상기 LNG/해수 열교환기 측으로 열을 공급한 해수의 배출을 위해 상기 가열 해수 공급유닛에 연결된 해수 배출배관;

   상기 해수배출배관에 결합되며, 상기 해수배출배관을 통해 배출되는 해수를 냉각시키는 해수 냉각쿨러;

   상기 LNG/해수 열교환기 측으로 LNG를 공급하도록 상기 LNG/해수 열교환기의 일측에 연결된 LNG공급배관; 및,

   상기 기화된 LNG가 배출되도록 상기 LNG/해수 열교환기의 타측에 연결된 NG배출배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG선의 LNG 재기화시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 해수 냉각쿨러는 상기 해수 배출배관을 경유하는 해수를 냉각시키도록 상기 해수 배출배관의 외면을 소정횟수 감싸도록 형성된 해수 냉각부와, 상기 해수 냉각부의 일단에 일측이 연결되고 타측은 상기 LNG 공급배관에 연결되며 상기 LNG 공급배관으로 공급되는 LNG의 일부를 상기 해수 냉각부 측으로 공급하는 LNG 바이패스 배관 및, 상기 해수 냉각부의 타단에 일측단이 연결되고 타측단은 상기 LNG 공급배관에 연결되며 상기 해수 냉각부로 공급되었던 LNG를 다시 LNG 공급배관으로 반송하는 LNG 리턴배관을 포함한 것을 특징으로 하는 LNG선의 LNG 재기화시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,

   외부 해수의 온도를 측정하기 위해 상기 해수 냉각쿨러에 해수온도센서; 및,

   상기 해수 배출배관으로 배출되는 해수를 다시 상기 가열 해수 공급유닛으로 공급하도록 상기 해수 배출배관과 상기 가열 해수 공급유닛의 사이에 연결된 해수 환송배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG선의 LNG 재기화시스템.

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