KR20080085284A - Ｌｎｇ 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치 및액화천연가스 기화방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화장치에 관한 것으로서, 본 발명은, 순환하는 열교환수를 이용하여 기화기에서 액화천연가스를 기화시키되, 열교환 전에 열교환수를 가열하는 것에 더하여 열교환 후 열교환수의 온도를 더 가열하는 LNG 재기화 선박의 순환식 재기화 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치는, 액화천연가스의 기화가 이루어지는 기화기와, 열교환수가 순환하여 흐르며, 상기 기화기를 통과하면서 상기 액화천연가스와 열교환 하도록 배치된 열교환수의 순환배관과,열교환을 위해 상기 기화기로 향하는 열교환수를 가열하도록 구성된 제 1 가열유닛과, 상기 열교환을 마치고 상기 제 1 가열유닛을 향하는 열교환수를 가열하도록 구성된 제 2 가열유닛을 포함한다.
액화천연가스, 재기화, 기화장치, 가열유닛, 폐열, 펌프, 순환, 화물창
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치를 설명하기 위한 도면.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
2: LNG 재기화 선박 100: 기화장치
120: 기화기 140: 순환배관
142: 제 1 루프 144: 제 2 루프
160: 제 1 가열유닛 180: 제 2 가열유닛
182: 제 1 열교환 히터 184: 제 2 열교환 히터
282: 선박 추진기관의 응축기 284: 기관실 내 열교환기
본 발명은 액화천연가스(Liquified Natural Gas; LNG)를 재기화한 후 재기화된 가스 상태의 천연가스를 육상의 소요처로 공급하기 위한 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화장치 및 기화방법에 관한 것이다.
근래, 천연가스의 소비량이 전 세계적으로 급증하고 있는 추세이다. 천연가스는, 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는, 액화된 액화천연가스의 상태로 LNG 캐리어(특히, LNG 수송선)에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다. 액화천연가스는 천연가스를 극저온(대략 -163℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 줄어들므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
LNG 수송선은, 액화천연가스를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 액화천연가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, 액화천연가스의 극저온에 견딜 수 있는 LNG 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다. 통상, 이러한 LNG 수송선은 LNG 저장탱크 내의 액화천연가스를 액화된 상태 그대로 육상에 하역하며, 하역된 LNG는 육상에 설치된 LNG 재기화 설비에 의해 재기화된 후 천연가스의 소비처로 가스배관을 통해 운반된다.
이러한 육상의 LNG 재기화 설비는 천연가스 시장이 잘 형성되어 있어 안정적 으로 천연가스의 수요가 있는 곳에 설치하는 경우에는 경제적으로 유리한 것으로 알려져 있다. 그러나, 천연가스의 수요가 계절적, 단기적 또는 주기적으로 있는 천연가스 소요처의 경우에는, 높은 설치비와 관리비로 인해, 육상에 LNG 재기화 설비를 설치하는 것이 경제적으로 매우 불리하다.
특히, 자연재해 등에 의해 육상의 LNG 재기화 설비가 파괴될 경우, LNG 수송선이 소요처에 LNG를 싣고 도달한다 하더라도, 그 LNG를 재기화할 수 없다는 점에서 기존 LNG 수송선을 이용한 천연가스 운반은 한계성을 안고 있다.
이에 따라, 예를 들면, LNG 수송선에 LNG 재기화 설비를 마련하여, 해상에서 액화천연가스를 재기화하고, 그 재기화를 통해 얻어진 천연가스를 육상으로 공급하는 해상 LNG 재기화 시스템이 개발되었다. 그리고, 이러한 해상 LNG 재기화 시스템과 관련된 선행기술로는 한국 특허 제 0569621 호(엑손모빌 오일 코포레이션, 수송선 상에서 액화천연가스를 가스화하는 방법 및 시스템), 미국 특허 제 6,546,739 호(Exmar Offshore Company, Method and apparatus for offshore LNG regasification), 미국 특허 제 6,578,366 호(Moss Maritime AS, Device for evaporation of liquefied natural gas), 미국 특허 제 6,688,114 호(El Paso Corporation LNG CARRIER, 미국 특허 제 6,598,408 호(El Paso Corporation, Method and apparatus for transporting LNG), 한국 특허 제 0467963 호(강도욱, 앨앤지 알브이의 가스화 장치 운전 방법), 미국 특허 제 6,945,049 호(Hamworthy KSE a.s., Regasification system and method), 한국 특허 제 0504237 호(대우조선 해양 주식회사, 선저 개구부를 막을 수 있는 차폐수단이 구비된 선박), 한국 특허 제 0474522 호(대우조선해양 주식회사, 해수 가열 시스템), 한국 특허공개 제 2003 -0090686 호(라이프 호에그 운트 코. 에이에스에이, 선박 및 하역 시스템), 미국 특허공개 제 2005-0061002A 호(Shipboard regasification for LNG carriers with alternate propulsion plants), 한국 특허공개 제 2004-0105801 호(엑셀레이트 에너지 리미티드 파트너쉽, 개량된 LNG 운반선), 한국 실용등록 제 0410836 호(삼성중공업 주식회사, 액화 천연가스선의 액화천연가스 재기화 시스템) 등이 있다.
이러한 종래의 LNG 재기화 선박은, LNG 저장탱크에 저장된 액화천연가스의 재기화를 위해 기화기 등의 설비를 선박에 구비하며, 또한, 재기화된 천연가스를 육상 소요처로 공급하기 위해, 시스템 내 배관과 육상 소요처의 가스배관을 연결시키는 연결장치, 그리고, 천연가스의 하역이 이루어지는 동안 선박의 위치를 유지시키는 선박위치 유지장치 등을 구비한다.
종래의 LNG 재기화 선박은 기화기에서 열교환에 필요한 열전달 매체로 바다로부터 유입한 해수를 주로 이용한다. 해수의 온도가 낮을 경우, 액화천연가스를 기화시키기 위해서는 해수의 온도를 증가시킨 후 기화기로 보내는 것이 요구된다. 통상, 해수를 가열하기 위한 수단으로는 보일러에서 얻어진 증기를 열원으로 하는 히터가 주로 이용되고 있다. 그리고, 기화기에서 열교환에 이용된 해수는 바다로 다시 방출된다. 그러나, 이러한 종래의 기술은, 육상 근해에서의 해수의 유입 및 방출로 인해, 해양 환경에 악영향을 끼칠 수 있는 문제점이 있다. 더더욱이, 일부 지역에서는 전술한 해양 환경의 피해를 막기 위해, 육상 부근에서 LNG 재기화 운전을 하는 선박에 대하여 해수의 유입/방출을 규제하고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명자는 해수 또는 담수(즉, 온수)와 같은 열교환수를 외부로 방출함 없이 순환시키고 그 순환되는 열교환수를 기화기 부근에서 가열하여 온도 상승된 열교환수로 액화천연가스를 재기화하는 기술을 개발하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 순환하는 열교환수를 이용하여 기화기에서 액화천연가스를 기화시키되, 열교환 전에 열교환수를 가열하는 것에 더하여 열교환 후 열교환수의 온도를 더 가열하는 LNG 재기화 선박의 순환식 재기화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 열교환 전에 열교환수를 가열하는 것에 더하여, 열교환을 마친 열교환수를 소정 온도 이상이 되도록 가열하되, 그 열교환을 마친 열교환수를 가열함에 있어서 기관실의 폐열을 이용하도록 구성된 LNG 재기화 선박의 순환식 재기화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양(aspect)에 따르면, LNG 재기화 선박에 설치되는 온수 순환식 기화장치로서, 액화천연가스의 기화가 이루어지는 기화기와, 열교환수가 순환하여 흐르며, 상기 기화기를 통과하면서 상기 액화천연가스와 열교환 하도록 배치된 열교환수의 순환배관과, 열교환을 위해 상기 기화기로 향하는 열교환수를 가열하도록 구성된 제 1 가열유닛과, 상기 열교환을 마치고 상기 제 1 가열유닛을 향하는 열교환수를 가열하도록 구성된 제 2 가열유닛을 포함하 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 제 2 가열유닛은 기관실의 폐열을 열원으로 하는 하나 이상의 히터를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 히터는 선박 추진기관의 응축기에서 발생한 폐열을 열원으로 한다. 보다 더 바람직하게는, 상기 제 2 가열유닛은, 선박 추진기관의 응축기에서 발생한 폐열을 열원으로 하는 제 1 히터와, 선박 기관실의 공조기 등에서 발생한 폐열을 열원으로 하는 제 2 히터를 포함한다. 덧붙여, 상기 제 1 가열유닛은, 보일러에서 발생한 증기를 열원으로 하는 증기히터를 포함하며, 상기 보일러는 열교환수 가열을 위해 별도로 설치하는 것일 수 있지만, 바람직하게는, 기관실에서 기존에 사용되고 있는 보일러를 이용하도록 한다.
바람직하게는, 상기 순환배관은, 상기 제 1 가열유닛만을 액화천연가스 재기화에 이용하기 위한 제 1 루프와, 밸브수단에 의해 상기 제 1 루프에 접속되어, 상기 제 1 가열유닛과 상기 제 2 가열유닛 모두를 액화천연가스의 재기화에 이용하기 위한 제 2 루프를 포함한다. 이때, 상기 제 1 루프와 상기 제 2 루프 각각에서 열교환수를 순환시키기 위해 제공된 제 1 및 제 2 펌프가 제공된다. 더욱 바람직하게는, 상기 제 2 루프에 설치되는 상기 제 2 펌프는 선박의 발라스트용 펌프가 겸용으로 이용되는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화장치.
본 발명의 다른 태양에 따르면, LNG 재기화 선박에서 열교환수를 이용하여 액화천연가스를 기화시키는 방법이 제공되며, 이 방법은, 기화기에서 액화천연가스와 열교환하는 열교환수를 순환배관을 통해 순환시키는 단계와, 상기 열교환을 위해 상기 기화기로 향하는 열교환수를 미리 정해진 제 1 온도 이상으로 가열하는 단계와, 상기 기화기에서 열교환을 마친 열교환수를 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 가열하는 단계를 포함한다.
실시예
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1에는 LNG 재기화 선박(2)에 설치된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온수 순환식 기화장치가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 기화장치(100)는 기화기(120)와, 순환배관(140)과, 제 1 및 제 2 가열유닛(160, 180)을 포함한다.
상기 기화기(120)는 선박(2)의 화물창(2a)에 저장된 액화천연가스(LNG)를 기화시켜 가스 상태의 천연가스(NG)로 기화시키도록 마련된다. 자세히 도시되지는 않았지만, 상기 기화기(120)는 일측에서 액화천연가스 배관과 연결되고 타측에서 천연가스 배관과 연결되며, 기화기(120) 내측에는 액화천연가스 또는 천연가스가 흐르는 통로가 형성되어 있다.
상기 기화기(120)를 통과하도록 순환배관(140)이 배치된다. 상기 순환배관(140)은 예를 들면, 담수 또는 해수와 같은 열교환수가 순환하여 흐르도록 폐쇄 루프(closed loop) 구조를 이루며, 그 순환배관(140)을 흐르는 열교환수는 상기 기화기(120) 내측에서 액화천연가스와 열교환 하여 그 액화천연가스를 기화시키는데 직접 관여한다.
본 실시예에서, 상기 순환배관(140)은 제 1 루프(142)와 제 2 루프(144)로 이루어지며, 그 제 1 루프(142)와 제 2 루프(144)는 제 1 및 제 2 밸브(141a, 141b)에 의해 선택적으로 통합 또는 분리되도록 구성된다. 제 2 밸브(141b)가 열리 면, 제 1 루프(142)와 제 2 루프(144)는 통합되며, 이에 따라, 열교환수는 통합된 순환배관(140)을 따라 흐르게 될 수 있다. 반대로, 제 1 밸브(141a)가 열리고 제 2 밸브(141b)가 닫히면, 제 1 루프(142)와 제 2 루프(144)는 서로 분리되고, 열교환수는 제 1 루프(142)에 의해 한정된 순환배관을 따라서만 흐르게 된다.
상기 순환배관(140)의 제 1 루프(142)에는 제 1 펌프(101)가 설치되며, 이 제 1 펌프(101)는, 제 1 밸브(141a)가 열리고 제 2 밸브(141b)가 닫힌 때, 상기 제 1 루프(142)에 의해 한정된 순환배관을 따라 열교환수를 순환시키는 작용을 한다. 또한, 순환배관(140)의 제 2 루프(144)에는 제 2 펌프(102)가 설치되며, 이때, 상기 제 1 펌프(101)와 제 2 펌프(102)는, 제 2 밸브(141b)가 열린 때, 제 1 및 제 2 루프(142, 144)가 통합된 순환배관을 따라 열교환수를 순환시키는 작용을 한다.
한편, 상기 순환배관(140)에는 순환되는 열교환수를 가열하기 위한 제 1 가열유닛(160) 및 제 2 가열유닛(180)이 설치된다. 제 1 가열유닛(160)은 순환배관(140)의 제 1 루프(142)에 제공되어, 액화천연가스와의 열교환을 위해 상기 기화기(120)로 향하는 열교환수를 가열한다. 이에 따라, 상기 열교환수는 미리 정해진 제 1 온도 이상으로 상승되어 기화기(120)에서 액화천연가스를 기화시킬 수 있다. 또한, 제 2 가열유닛(180)은 순환배관(140)의 제 2 루프(144)에 제공되어, 액화천연가스와의 열교환을 마친 열교환수를 가열하는 작용을 한다.
상기 제 2 가열유닛(180)은, 열교환을 마친 열교환수를 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 가열하기 때문에, 전술한 제 1 가열유닛(160)만으로 열교환수를 가열하는 열량보다 더 큰 열량을 제공할 수 있다. 더 나아가, 상기 제 2 가열유 닛(180)은 저온의 열교환수를 충분한 열량으로 가열하지 못하는 제 1 가열유닛(160)을 도와 그 제 1 가열유닛(160)의 상류측에서 열교환수를 미리 가열할 수 있다.
상기 제 1 가열유닛(160)은 기관실의 보일러(162)에서 발생한 증기를 열원으로 이용하는 증기 히터(164)로 이루어진다. 보일러(162)에서 발생한 증기는 증기 히터(164)에서 열교환수를 가열하는 열원으로 이용된 후 응축수가 되어 드레인 탱크(165)를 거쳐 다시 보일러(162)로 향한다. 그리고, 보일러(162)는 드레인 탱크(165)로 회수된 응축수를 다시 가열하여 증기를 발생시키게 되며, 이러한 제 1 가열유닛(160)의 작동은 연속 순환식으로 이루어진다. 이때, 상기 보일러(162)는 열교환수 가열을 위해 별도로 설치되는 것일 수도 있지만, 기관실에서 기존에 사용되고 있는 보일러를 겸용하여 이용하는 것이 바람직하다.
상기 제 2 가열유닛(180)은 기관실에 설치된 열교환기의 폐열을 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제 2 가열유닛(180)은 기관실에서 다른 용도로 설치된 열교환기의 폐열을 열원으로 이용함으로써, 열교환수 가열에 요구되는 에너지 소비량을 크게 줄일 수 있으며, 게다가, 선박의 협소한 공간 내에 별도의 가열설비를 더 설치않아도 되게 하여 공간 활용적인 면에서도 큰 이점을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따라, 상기 제 2 가열유닛(180)은 제 1 열교환 히터(182)와 제 2 열교환 히터(184)를 포함한다. 상기 제 1 열교환 히터(182)는 선박 추진기관의 응축기(282)로부터 얻은 폐열을 열원으로 하여 열교환수를 가열하도록 구성된다. 통상, LNG 재기화 선박의 추진기관은 LNG 화물창(2a) 내 액화천연가스로 부터 자연적으로 발생하는 천연가스를 원료로 하여 보일러에서 증기를 발생시키고 그 발생된 고압의 증기로 터어빈을 돌려 동력을 얻는다. 이때, 터어빈을 거친 저압의 증기는 응축기(282)에서 응축되어 선박 추진기관의 보일러로 회귀한다. 이때, 상기 응축기(282)에서는 큰 열량의 응축열이 발생한다. 본 실시예에 따른 제 2 가열유닛(180)은 열량도 크고 LNG 선박에서 쉽게 얻을 수 있는 선박 추진기관의 응축기(282)의 폐열을 열원으로 이용함으로써 더욱 향상된 에너지 효율로 열교환수를 가열할 수 있는 것이다. 또한, 상기 제 2 열교환 히터(184)는 기관실에 설치된 공조기 등의 폐열을 열원으로 한다. 보다 구체적으로, 상기 제 2 열교환 히터(184)는 공조기의 열교환기(284)로부터 발생하는 폐열을 열원으로 이용하여 순환관로를 흐르는 열교환수를 가열하는 작용을 한다.
전술한 LNG 재기화 선박용 기화장치의 작용을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제 2 밸브(141b)가 열리면, 제 1 루프(142)와 제 2 루프(144)는 통합된다. 그 통합된 상태에서, 제 1 펌프(101) 및 제 2 펌프(102)에 의해, 또는 제 1 펌프(101)과 제 2 펌프(102) 중 어느 하나의 펌핑 작용에 의해, 상기 열교환수는 통합된 순환배관(140)을 따라 흐른다. 이때, 상기 제 2 펌프(102)는, 선미에 설치되는 것으로, 발라스트 탱크 내로 해수를 유입하는 용도의 발라스트 펌프가 겸용구조로써 이용될 수 있다.
제 1 가열유닛(160)은 기화기(120)로 향하는 열교환수를 가열하여 액화천연가스와의 열교환에 적합한 미리 정해진 제 1 온도(예컨대, 14.7℃) 이상으로 열교 환수의 온도를 상승시킨다. 제 1 가열유닛(160)에 의해 가열된 열교환수는 기화기(120)에서 액화천연가스와 열교환한 후 기화기(120)로부터 나온다. 열교환을 마친 열교환수는 저온으로 냉각된 채 제 2 가열유닛(180)으로 향하며, 제 2 가열유닛(180)은, 제 1 가열유닛(160)의 일정 가열 열량에 의해 열교환수가 제 1 온도 이상에 이를 수 있도록, 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도로 상기 열교환수를 가열한다. 이와 같이, 제 2 온도로 가열된 열교환수는 제 1 가열유닛(160)에서 제 1 온도 이상으로 가열되어 기화기(120)로 흐른다. 상기 제 2 가열유닛(180)은 폐열을 회수하는 것이므로 가능한 운전을 유지하여 에너지 효율을 높인다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제 2 및 제 3 실시예에 따른 LNG 재기화 선박용 액화천연가스 기화장치를 도시한다. 도 2 및 도 3에 도시된 실시예들은 앞선 실시예와 펌프의 개수 및 위치만 다를 뿐 앞서 실시예와 동일한 구성을 갖는다. 도 2에 도시된 기화장치(100)에서는, 상기 제 1 펌프(101)는 선수 하부에서 앞선 실시예와 마찬가지로 순환배관의 제 1 루프(142)에 제공된다. 다만, 제 2 펌프(101)는 앞선 실시예에서 선미 하부에서 발라스트 펌프의 용도를 갖는 것과 달리 선수 하부 측에 제공된다. 이때, 상기 제 2 펌프(101)는 발라스트 펌프와 별도로 마련된다. 도 3에 도시된 기화장치(100)에서는, 하나의 펌프(102) 만이 열교환수의 순환을 위해 제공된다. 이때에는, 열교환수의 가열을 위해 항상 제 1 가열유닛(160)과 제 2 가열유닛(180)이 동시에 이용된다. 그리고, 앞선 실시예들에서와 같은 순환배관의 제 1 루프와 제 2 루프의 통합/분리의 기능이 요구되지 않는다.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 LNG 재기화 선박용 액화천연가스 기화 장치를 도시한다. 앞선 실시예와 다른 본 실시예에 따른 기화장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 LNG 재기화 선박용 액화천연가스 재기화장치는, 해수를 유입하며, 그 유입된 해수는 선박 운전 중 발생한 폐열을 회수하여 이용하는 제 2 가열유닛(180)에 의해 먼저 가열된다. 그 다음, 그 가열된 해수는 제 1 가열유닛(160)을 거쳐 기화기(120)에서 액화천연가스를 기화시키는 열교환에 이용된다. 이때, 기화기(120)에서 열교환을 마친 해수,즉, 열교환수의 온도가 바다의 해수 온도보다 낮다면, 도 4의 화살표 A의 경로에 상응하는 배출 배관을 통해 바다로 배출된다. 그리고, 열교환에 필요한 해수는 제 1 펌프(101) 및/또는 제 2 펌프(102)에 의해 바다로부터 계속해서 유입될 수 있다. 여기에서, 선박 운전 중 발생한 폐열이라 함은, 선박의 추진, LNG 재기화, 선박 내 공기 조화 등 운전 중인 선박에서 발생되어 남는 열을 말한다. 또한, 도 4에는 기화기(120)에서 열교환을 마친 해수가 바다로 배출되는 경로와 함께 그 해수가 순환되는 경로도 함께 도시되어 있지만, 기화기(120)에서 해수를 배출하지 않고 순환시키는 경로를 생략하는 것도 고려될 수 있다.
이상에서는 본 발명이 특정 실시예들을 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, LNG 재기화 선박 자체에서 해수의 유입/방출을 하지 않고, 선박 내부에서 순환하는 열교환수를 액화천연가스의 재기화에 이용하므로, 해양 환경에 악영향을 끼치던 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 열교환 전후로 나뉘어 열교환수를 가열하는 제 1 가열유닛과 제 2 가열유닛의 채택에 따라, 보다 효율적으로 열교환수를 가열할 수 있는 이점을 갖는다. 특히, 열교환을 마친 열교환수의 가열을 위해, 선박 추진기관의 응축기 및/또는 선박 공조기의 열교환기와 같이 기관실에 이미 설치된 열교환기의 폐열을 이용하다는 점에서 경제적으로도 매우 유리하다는 이점을 갖는다.
Claims (23)
- LNG 재기화 선박에 설치되는 온수 순환식 기화장치로서,액화천연가스의 기화가 이루어지는 기화기와;열교환수가 순환하여 흐르며, 상기 기화기를 통과하면서 상기 액화천연가스와 열교환 하도록 배치된 열교환수의 순환배관과;열교환을 위해 상기 기화기로 향하는 열교환수를 가열하도록 구성된 제 1 가열유닛과;상기 열교환을 마치고 상기 제 1 가열유닛을 향하는 열교환수를 가열하도록 구성된 제 2 가열유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 가열유닛은 기관실의 폐열을 열원으로 하는 하나 이상의 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치.
- 청구항 2에 있어서, 상기 히터는 선박 추진기관의 응축기에서 발생한 폐열을 열원으로 하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치.
- 청구항 2에 있어서, 상기 히터는 선박 기관실의 공조기에서 발생한 폐열을 열원으로 하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 가열유닛은, 선박 추진기관의 응축기에서 발생한 폐열을 열원으로 하는 제 1 히터와, 선박 기관실의 공조기에서 발생한 폐열을 열원으로 하는 제 2 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 가열유닛은, 보일러에서 발생한 증기를 열원으로 하는 증기히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 순환배관은,상기 제 1 가열유닛만을 액화천연가스 재기화에 이용하기 위한 제 1 루프와,밸브수단에 의해 상기 제 1 루프에 접속되어, 상기 제 1 가열유닛과 상기 제 2 가열유닛 모두를 액화천연가스의 재기화에 이용하기 위한 제 2 루프를,포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치.
- 청구항 7에 있어서, 상기 제 1 루프와 상기 제 2 루프 각각에서 열교환수를 순환시키기 위해 제공된 제 1 및 제 2 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 기화장치.
- 청구항 8에 있어서, 상기 제 2 루프에 설치되는 상기 제 2 펌프는 선박의 발라스트용 펌프가 겸용으로 이용되는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 액화천연가스 기화장치.
- LNG 재기화 선박에 설치되는 온수 순환식 기화장치로서,액화천연가스의 기화가 이루어지는 기화기와;바다로부터 유입된 해수가 흐르며, 상기 기화기를 통과하면서 상기 액화천연가스와 열교환하며, 열교환을 마친 해수가 바다로 배출되는 것을 허용하는 배관과;상기 바다로부터 유입되어 기화기로 향하는 해수를 가열하는 적어도 하나의 가열유닛을 포함하며,상기 적어도 하나의 가열유닛은 선박 운전 중 발생한 폐열을 회수하여 상기 해수를 가열하도록 구성된 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 액화천연가스 재기화 장치.
- 청구항 10에 있어서, 상기 적어도 하나의 가열유닛은,열교환을 위해 상기 기화기로 향하는 열교환수를 가열하도록 구성된 제 1 가열유닛과;선박 운전 중 발생한 폐열을 회수하여 열원으로 이용하며, 바다로 유입된 후 상기 제 1 가열유닛으로 향하는 해수를 먼저 가열하는 제 2 가열유닛을;포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 액화천연가스 재기화장치.
- 청구항 10에 있어서, 상기 배관은 상기 기화기에서 열교환을 마친 해수가 바다의 해수 온도보다 낮은 경우에 상기 열교환을 마친 해수의 배출을 허용하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 온수 순환식 액화천연가스 재기화장치.
- LNG 재기화 선박에서 열교환수를 이용하여 액화천연가스를 기화시키는 방법에 있어서,(a) 기화기에서 액화천연가스와 열교환하는 열교환수를 순환배관을 통해 순환시키는 단계와;(b) 상기 열교환을 위해 상기 기화기로 향하는 열교환수를 가열하는 단계와;(c) 상기 기화기에서 열교환을 마치고 온도가 낮아진 열교환수를 가열하는 온도를 높이는 단계를;포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법.
- 청구항 13에 있어서, 상기 (c) 단계는 선박 기관실의 폐열을 열원으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법.
- 청구항 14에 있어서, 상기 (c) 단계의 폐열은 선박 추진기관의 응축기에서 발생하는 것임을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법
- 청구항 14에 있어서, 상기 (c) 단계의 폐열은 선박 기관실의 공조기에서 발생한 것임을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법.
- 청구항 13에 있어서, 상기 (c) 단계는 선박 추진기관의 응축기에서 발생한 폐열과 선박 기관실의 공조기에서 발생한 폐열을 열원으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법.
- 청구항 13에 있어서, 상기 (b) 단계는 보일러에서 발생한 증기를 열원으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법.
- 청구항 13에 있어서, 상기 순환배관은 밸브수단에 의해 선택적으로 분리 또는 통합되는 제 1 및 제 2 루프로 이루어지되, 분리된 상기 제 1 루프에서는 상기 (b) 단계만이 수행되고, 제 1 및 제 2 루프가 통합된 상기 순환배관에서는 상기 (b) 단계와 상기 (c) 단계가 함께 수행되는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법.
- 청구항 19에 있어서, 상기 열교환수의 순환을 위한 펌프 중 하나를 선박의 발라스트용 펌프와 겸용하여 이용하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화 천연가스 기화방법.
- LNG 재기화 선박에서 해수를 열교환수로 이용하여 액화천연가스를 기화시키는 방법에 있어서,해수를 유입하고, 그 유입된 해수를 선박 운항중에 회수된 폐열로 가열하고, 그 가열된 해수를 액화천연가스 기화를 위한 열교환에 이용하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법.
- 청구항 21에 있어서, 열교환을 마친 해수를 바다로 배출하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법.
- 청구항 21에 있어서, 상기 유입된 해수를 서로 다른 위치에 있는 복수의 가열유닛으로 가열하며, 그 복수의 가열유닛 중 적어도 하나의 가열유닛은 선박 운전중에 발생된 폐열을 회수하여 그 폐열을 열원으로 하는 것임을 특징으로 하는 LNG 재기화 선박의 액화천연가스 기화방법.
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