KR20090036223A

KR20090036223A - 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을위한 자연기화천연가스 온도조절장치

Info

Publication number: KR20090036223A
Application number: KR1020070101272A
Authority: KR
Inventors: 이동훈; 장대준
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2009-04-14
Also published as: KR100911308B1

Abstract

본 발명은 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치에 관한 것으로, 그 목적은 자연기화 천연가스와 액화천연가스의 열교환에 의해 연료가스로 사용되는 천연가스의 온도를 조절할 수 있는 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치에 있어서; 압축기로 자연기화 천연가스를 공급하는 천연가스 공급라인상에 열교환기를 설치하고, 상기 열교환기와 액화천연가스 공급펌프 사이에 액화천연가스 공급라인을 설치하며, 상기 열교환기와 액화천연가스 강제기화 공급라인에 연결되도록 액화천연가스 배출라인을 설치하여, 열교환기내에서의 액화천연가스와 자연기화 천연가스의 열교환에 의해 자연기화 천연가스의 온도가 조절되도록 구성되어 있다.

스팀보일러, 자연기화 천연가스, 보일-오프가스, 열교환기, LNG

Description

스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치 {Temperature control system of natural boil-off gas for LNG carrier using steam boiler propulsion}

본 발명은 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치에 관한 것으로, 액화천연가스 운반선에서 발생되는 자연기화된 천연가스의 온도를 저장된 액화천연가스에 의해 제어하여 스팀보일러 추진기관으로 공급하는 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치에 관한 것이다.

스팀보일러를 추진기관으로 사용하는 액화천연가스 운반선은 화물창내에서 자연적으로 기화되어 발생되는 자연기화 천연가스를 압축기에 의해 압축하여 연료가스로 스팀보일러로 공급 이송되고, 상기 보일러에서는 연료가스를 연소시키면서 발생되는 연소열을 이용하여 냉각수를 증기상태로 기화시키며, 스팀보일러에서 생성된 고온의 증기는 증기배관을 통해 증기터빈으로 공급되어 선반추진에 필요한 추진력을 확보하도록 되어 있다.

종래에는 스팀보일러 추진기관의 연료가스로 공급되는 자연기화 천연가스를 분사되는 액화천연가스와의 혼합에 의해 냉각시킨 후 압축기로 공급하여 압축시킨 다음, 이를 공급열원과 열교환 시킨 후 연료가스로 공급하도록 되어 있으며, 상기 액화천연가스와의 혼합에 의해 발생된 천연가스 응축물은 다시 화물창으로 회수되도록 되어 있다.

그러나, 상기에서와 같은 종래의 방식은 자연기화 천연가스에 액화천연가스를 분사하여 혼합함으로써, 천연가스의 온도를 제어하도록 되어 있어, 혼합에 의해 응축물이 발생되며, 이러한 응축물이 압축기로 유입될 경우, 압축기에 기계적 손상이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 압축기 전에 액적분리기를 설치하여 응축물의 압축기로 유입을 방지하도록 한 것도 있으나, 이와 같은 액적분리기에는 액적분리기에서 생성되는 응축물을 화물창으로 다시 회수하기 위한 액적배출기 및 별도의 이송펌프 등이 함께 설치되어야 하므로, 그 구성이 복잡해지고, 설치비용이 증대되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 자연기화 천연가스와 액화천연가스의 열교환에 의해 연료가스로 사용되는 천연가스의 온도를 조절할 수 있는 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 응축물의 발생을 제거하여 압축기의 기계적 손상을 미연에 방지할 수 있는 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스팀보일러 추진기관으로 공급되는 천연가스의 온도제어를 위한 액적분무기, 액적분리기 및 액적배출기 설치를 생략하여 설비비의 감소 및 간단한 구성을 통해 유지보수비용을 절감할 수 있는 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 압축기로 자연기화 천연가스를 공급하는 천연가스 공급라인상에 열교환기를 설치하고, 상기 열교환기와 액화천연가스 공급펌프 사이에 액화천연가스 공급라인을 설치하며, 상기 열교환기와 액화천연가스 강제기화 공급라인에 연결되도록 액화천연가스 배출라인을 설치하여, 열교환기내에서의 액화천연가스와 자연기화 천연가스의 열교환에 의해 자연기화 천연가스의 온도가 조절되도록 구성되어 있다.

또한, 본 발명은 액화천연가스 공급라인에 온도조절밸브가 설치되고, 상기 온도조절밸브에 연결되어 열교환기와 압축기 사이의 천연가스 공급라인에 온도제어기가 더 설치되어 있다.

본 발명은 액화천연가스의 분무방식이 아닌 열교환방식에 의해 스팀보일러 추진기관으로 공급되는 천연가스의 온도를 제어하도록 되어 있어, 액적분무기, 액적분리기 및 액적배출기 설치를 생략할 수 있으며, 이를 통해 설비비의 감소 및 간단한 구성을 통해 유지보수비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 열교환방식에 의해 천연가스의 온도를 제어하므로, 분무방식으로 인한 응축물의 발생을 제거하고, 이를 통해 압축기의 기계적 손상을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 열교환에 의해 가열된 액화천연가스를 액화천연가스 배출라인에 의해 액화천연가스 강제기화부로 공급하도록 되어 있어, 응축물의 분리와 회수를 원활하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 가열된 액화천연가스를 자연기화된 천연가스와 혼합하여 스팀보일러 추진기관의 연료가스로 공급할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 액화천연가스 운반선에서 발생되어 스팀보일러 추진기관의 연료가스로 공급되는 자연기화 천연가스의 온도를 액화천연가스와의 열교환에 의해 조절하도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 압축기(4)로 자연기화 천연가스(100)를 공급하는 천연가스 공급라인(41)상에 열교환기(11)를 설치하고, 상기 열교환기(11)와 액화천연가스 공급 펌프(6) 사이에 액화천연가스 공급라인(43)을 설치하며, 상기 열교환기(11)와 액화천연가스 강제기화 공급부(50)에 연결되도록 액화천연가스 배출라인(44)을 설치하여, 열교환기내에서의 액화천연가스와 자연기화 천연가스의 열교환에 의해 자연기화 천연가스의 온도가 조절되도록 구성되어 있다.

상기 천연가스 공급라인(41)은 화물창의 자연기화된 천연가스(100)를 압축기(4)로 공급한다.

상기 열교환기(11)는 냉각기 역할을 하는 것으로, 천연가스 공급라인(41)상에 위치하도록 설치되며, 열교환기(11) 내에서 천연가스 공급라인(41)을 통해 공급되는 자연기화 천연가스(100)와 액화천연가스 공급라인(43)을 통해 공급되는 액화천연가스(300)가 열교환된다.

상기 액화천연가스 공급라인(43)은 액화천연가스 공급펌프(6)와 열교환기(11)를 연결하는 것으로, 액화천연가스 공급펌프(6)에서 공급되는 액화천연가스(300)를 열교환기(11)로 이송시킨다.

또한, 상기 액화천연가스 공급라인(43)에는 온도조절밸브(21)가 더 설치되어 있으며, 열교환기(11)와 압축기(6) 사이에 위치하도록 천연가스 공급라인(41)에는 온도제어기(31)가 더 설치되어 있다. 이때, 상기 온도조절밸브(21)는 온도제어기(31)에 의해 개폐가 조절되도록 되어 있다.

상기 액화천연가스 배출라인(44)은 열교환기(11)내에서 열교환에 의해 가열된 액화천연가스를 액화천연가스 강제기화 공급부(50)으로 이송시키기 위한 것으로, 일측단이 압축기(4)에 연결되고 타측단이 액화천연가스 강제기화 공급부(50)로 연결되어, 열교환에 의해 가열된 액화천연가스를 액화천연가스 강제기화 공급부(50)로 공급하여, 응축물의 분리 및 회수를 원활하게 할 수 있도록 되어 있다.

상기 액화천연가스 강제기화 공급부(50)는 화물창에서 자연기화되는 천연가스의 양이 스팀보일러 추진기관의 연료로 부족할 경우, 액화천연가스 공급펌프(6)를 통해 공급되는 액화천연가스를 강제로 기화시켜 자연기화된 천연가스와 함께 스팀보일러 추진기관의 연료가스(500)로 공급하는 것으로, 액화천연가스 공급펌프(6)에 의해 공급되는 액화천연가스는 스팀, 공기, 에틸렌글리콜 등의 공급열원(400)에 의해 강제기화 천연가스 가열기(7)에서 강제가열되고, 상기 가열된 액화천연가스는 액적분무기(8)를 통해 액적분리기(9)로 공급되며, 액적분리기(9)에서 분리되어 기화된 액화천연가스는 자연기화된 천연가스와 함께 스팀보일러 추진기관의 연료가스(500)로 공급되고, 분리된 천연가스 응축물(600)은 화물창으로 회수되도록 되어 있다.

본 발명의 액화천연가스 배출라인(44)은 강제기화 천연가스 가열기(7)와 액적분무기(8) 사이의 액화천연가스 강제공급라인(45)에 연결설치되도록 되어 있다. 즉, 자연기화 천연가스와의 열교환에 의해 가열된 액화천연가스는 액화천연가스 배출라인(44)을 통해 액화천연가스 강제공급라인(45)으로 이송되어, 강제기화 천연가스 가열기(7)에 의해 가열된 액화천연가스와 혼합되도록 되어 있다.

상기와 같은 액화천연가스 강제기화 공급부는 공지된 기술수단이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 자연기화 천연가스가 열교환기내에서 공급되는 액화천연가스와 열교환되어 냉각되고, 열교환에 의해 가열된 액화천연가스는 액화천연가스 배출라인을 통해 액화천연가스 강제공급부로 공급되어 기액분리된 후, 기화된 액화천연가스는 자연기화 천연가스와 함께 혼합되어 연료가스로 공급되고, 분리된 응축물은 회수되도록 되어 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1 은　 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(4)　 :　 압축기

(6)　 :　 액화천연가스 공급펌프

(7)　 :　 강제기화천연가스가열기

(8)　 :　 강제기화천연가스액적분무기

(9)　 :　 강제기화천연가스액적분리기

(10) :　 연료가스가열기

(11) :　 열교환기

(21) :　 온도제어밸브

(22) :　 강제기화천연가스온도제어밸브

(23) :　 연료가스압력제어밸브 혹은 연료가스유량제어밸브

(24) :　 자연기화천연가스액적배출기수위제어밸브

(25) :　 강제기화천연가스액적분리기수위제어밸브

(26) :　 연료가스가열기보조온도제어밸브

(27) :　 연료가스가열기주온도제어밸브

(31) :　 온도제어기

(32) :　 강제기화천연가스배출온도제어기

(33) :　 강제기화천연가스액적분리기수위제어기

(34) :　 연료가스온도제어기

(35) :　 연료가스압력제어기

(41) :　 자연기화 천연가스 공급라인

(43) :　 액화천연가스 공급라인

(44) :　 액화천연가스 배출라인

(45) :　 액화천연가스 강제공급라인

(50) :　 액화천연가스 강제기화 공급부

(100):　 자연기화천연가스

(200):　 고압가스

(300):　 액화천연가스

(400):　 공급열원

(500):　 연료가스

(600):　 천연가스응축물

(700):　 회수열원

Claims

스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치에 있어서;

상기 자연기화 천연가스 온도조절장치는 압축기로 자연기화 천연가스를 공급하는 천연가스 공급라인상에 열교환기를 설치하고,

상기 열교환기와 액화천연가스 공급펌프 사이에 액화천연가스 공급라인을 설치하며,

상기 열교환기와 액화천연가스 강제기화 공급라인에 연결되도록 액화천연가스 배출라인을 설치하여,

열교환기내에서의 액화천연가스와 자연기화 천연가스의 열교환에 의해 자연기화 천연가스의 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 액화천연가스 배출라인은 액화천연가스 강제기화 공급부의 강제기화 천연가스 가열기와 액적분무기 사이의 액화천연가스 강제공급라인에 연결설치되는 것을 특징으로 하는 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자 연기화천연가스 온도조절장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 액화천연가스 공급라인에는 온도조절밸브가 더 설치되고, 상기 온도조절밸브에 연결되어 열교환기와 압축기 사이의 천연가스 공급라인에 온도제어기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 스팀보일러 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 자연기화천연가스 온도조절장치.