KR20090067283A - Natural boil off gas treatment using load bank on lng carrier equipped with duel fuel diesel-electric propulsion - Google Patents

Natural boil off gas treatment using load bank on lng carrier equipped with duel fuel diesel-electric propulsion Download PDF

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최재호
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Abstract

A natural boil-off gas treatment by using load banks on an LNG(Liquefied Natural Gas) carrier is provided to electrically consume natural boil-off gas, generated in an LNG storage tank, by a load bank having a variable resistor, thereby reducing the generation of noise, heat and harmful gas from a gas combustion part. A natural boil-off gas treatment by using load banks on an LNG carrier includes an LNG storage tank(110), a duel fuel engine(131), a gas combustion part(150), a feeding pipe(125), a generator(132), an electric motor(141), and variable resistors such as the load banks(160). The dual fuel engine employs natural gas and fuel oil as fuel. The natural gas generated from the LNG storage tank is supplied to the duel fuel engine and the gas combustion part via the feeding pipe. The generator converts motion energy generated by the duel fuel engine to electric energy and is connected to the variable resistor which consumes the generated electric energy.

Description

전기 추진 액화 천연가스(ＬＮＧ) 운반선에서 로드뱅크(Ｌｏａｄ Ｂａｎｋ)를 이용한 자연 기화 가스 처리 장치 {NATURAL BOIL OFF GAS TREATMENT USING LOAD BANK ON LNG CARRIER EQUIPPED WITH DUEL FUEL DIESEL-ELECTRIC PROPULSION}NATURAL BOIL OFF GAS TREATMENT USING LOAD BANK ON LNG CARRIER EQUIPPED WITH DUEL FUEL DIESEL-ELECTRIC PROPULSION}

본 발명은 전기 추진 액화 천연가스(LNG) 운반선에서 로드뱅크(Load Bank)를 이용한 자연 기화 가스 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 전기 추진 액화 천연가스 운반선의 액화 천연가스 저장탱크에서 발생되는 자연 기화 가스를 가변저항인 로드뱅크를 이용하여 효과적으로 소모하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a natural vaporization gas processing apparatus using a load bank in an electric propulsion liquefied natural gas (LNG) carrier, and more particularly, natural vaporization generated in a liquefied natural gas storage tank of an electric propulsion liquefied natural gas carrier The present invention relates to an apparatus for effectively consuming gas using a variable load bank.

액화 천연 가스(LNG:Liquid Natural Gas)는 통상적으로 액화 천연 가스 운반선의 극저온 탱크 내에서 액체 상태로 저장되어 운반되는데, 이는 기체 상태로 운반하는 경우보다 많은 양의 가스를 한번에 운반할 수 있기 때문이다. 그러나, 액화 천연 가스가 극저온 상태로 보관되더라도 기화 현상이 발생하게 되고, 많은 양의 가스가 기화되면 액화 천연 가스를 보관하고 있는 저장 탱크의 압력이 높아져 저장 탱크가 파손될 위험이 높아지게 된다. 저장 탱크가 파손되는 것을 방지하기 위해 기화된 가스를 다시 액화하는 방법을 고려할 수 있으나, 이 경우에는 비용이 상당히 소요된다. 따라서, 저장탱크에서 기화된 가스를 선박 추진을 위한 연료로 사용 한다.Liquid natural gas (LNG) is typically stored and transported in a liquid state in a cryogenic tank of a liquefied natural gas carrier because it can carry more gas at once than in a gaseous state. . However, even when the liquefied natural gas is stored in a cryogenic state, vaporization occurs, and when a large amount of gas is vaporized, the pressure of the storage tank storing the liquefied natural gas is increased to increase the risk of damage to the storage tank. Consideration may be given to re-liquefying the vaporized gas to prevent the storage tank from breaking, but this is quite expensive. Therefore, the vaporized gas in the storage tank is used as fuel for ship propulsion.

도1은 종래의 전기 추진 액화 천연 가스 운반선의 자연 기화 가스 처리 장치를 도시한 것이다. Figure 1 shows a natural vaporization gas treatment apparatus of a conventional electric propulsion liquefied natural gas carrier.

도1을 참고하면, 종래의 자연 기화 가스 처리 장치는 액화 천연 가스 저장 탱크(11), 상기 저장 탱크(11)에서 기화되어 나오는 기화 가스를 압축하는 압축기(12), 압축기(12)를 통해서 공급되는 기화 가스를 연료로 하여 전기 에너지를 발생시키는 전기 동력 추진부(13), 상기 전기 동력 추진부(13)와 연결되며, 전기 동력 추진부(13)에서 발생된 전기에너지를 이용하여 구동되는 전기 모터(21), 및 상기 전기모터(21)에 의해서 회전 구동되는 프로펠러(23)을 구비한다. 상기 전기 모터(21)과 프로펠러(23) 사이에는 변환부(22)가 마련되어 있다. Referring to FIG. 1, the conventional natural vaporization gas processing apparatus is supplied through a liquefied natural gas storage tank 11, a compressor 12 for compressing vaporized gas vaporized from the storage tank 11, and a compressor 12. An electric power propulsion unit 13 for generating electric energy using the vaporized gas to be a fuel and the electric power propulsion unit 13 and driven by using the electric energy generated by the electric power propulsion unit 13. And a propeller 23 which is rotationally driven by the motor 21 and the electric motor 21. A conversion unit 22 is provided between the electric motor 21 and the propeller 23.

한편, 상기 전기 동력 추진부(13)는이중 연료 엔진(13a)과 이중 연료 엔진(13a)에 의해서 발생된 동력으로 전기 에너지를 발전하는 발전기(13b)로 구성된다. 상기 이중 연료 엔진(13a)은 퓨얼 오일 뿐만 아니라 저장 탱크(11) 내에서 기화된 천연 가스 모두를 연료로 사용할 수 있다.On the other hand, the electric power propulsion unit 13 is composed of a generator 13b for generating electrical energy with power generated by the dual fuel engine 13a and the dual fuel engine 13a. The dual fuel engine 13a may use both fuel oil and natural gas vaporized in the storage tank 11 as fuel.

저장 탱크(11) 내에서 발생되는 액화 천연 가스의 자연 기화 가스는 가스 배관을 통해 압축기(12)에 의한 적절한 토출 압력으로 전기 동력 추진부(13)로 공급된다. 압축기(12)는 도시하고 있지는 않으나, 통상의 것과 마찬가지로 케이싱과, 케이싱 내에 마련된 압축실 및 피스톤 등을 가지고 있다. 가스 공급 배관을 통해 압축실 내에 유입된 자연 기화 가스를 피스톤으로 가압하면 소정의 토출 압력으로 배관을 통해 전기 동력 추진부(13)로 자연 기화 가스를 공급한다. 이때, 전기 동력 추진부(13)의 정상적인 가동을 위해서 배관을 통해 압축기(12)로부터 토출되는 가스 토출 압력은 일정해야 한다. The natural vaporization gas of the liquefied natural gas generated in the storage tank 11 is supplied to the electric power propulsion unit 13 at an appropriate discharge pressure by the compressor 12 through the gas pipe. Although not shown, the compressor 12 has a casing, a compression chamber, a piston, and the like provided in the casing, as in the usual case. When the natural vaporized gas introduced into the compression chamber through the gas supply pipe is pressurized by the piston, the natural vaporized gas is supplied to the electric power propulsion unit 13 through the pipe at a predetermined discharge pressure. At this time, the gas discharge pressure discharged from the compressor 12 through the pipe for the normal operation of the electric power propulsion unit 13 should be constant.

전기 동력 추진부(13)는 압축기(12)에 의해 제공받은 기화 가스에 의해 작동되는 이중 연료 엔진(13a)과, 이중 연료 엔진(13a)에 의해 구동되는 발전기(13b)로 구성된다. 압축기(12)로부터 자연 기화 가스가 전기 동력 추진부(13)의 이중 연료 엔진(13a)에 공급되면 이중 연료 엔진(13a)의 구동에 의해 전기 발전기(13b)가 작동된다. 이 때, 자연 기화 가스와 더불어 별도의 배관을 통해 퓨얼 오일(fuel oil)이 공급된다. 공급되는 가스와 오일에 의해 전기 발전기(13b)가 작동되면 이에 연결되어 있는 전기 모터(21)가 턴온되어 변환부(26)를 통해 프로펠러(22)를 회전시킴으로써 선박은 운항될 수 있다. The electric power propulsion unit 13 is composed of a dual fuel engine 13a operated by the vaporization gas provided by the compressor 12 and a generator 13b driven by the dual fuel engine 13a. When the natural vaporization gas is supplied from the compressor 12 to the dual fuel engine 13a of the electric power propulsion unit 13, the electric generator 13b is operated by driving of the dual fuel engine 13a. At this time, fuel oil is supplied through a separate pipe together with the natural vaporization gas. When the electric generator 13b is operated by the supplied gas and oil, the electric motor 21 connected thereto is turned on to rotate the propeller 22 through the converter 26 so that the ship can be operated.

위와 같은 구성의 자연 기화 가스 처리 장치를 갖는 선박의 경우, 일정한 속도를 가지고 운항될 때에는 문제가 생기지 않으나, 저장 탱크(11) 내의 액화 천연 가스를 하역하기 위하여 터미널 또는 항구에 선박이 정박되어 있을 때나, 낮은 속도로 운항하고 있을 때에는 저장 탱크(11) 내의 자연 기화 가스가 전기 동력 추진부(13)에 의해 충분히 소비되지 못하기 때문에, 저장 탱크(11) 내의 압력이 허용 압력을 초과할 수 있어 문제가 된다. In the case of a vessel having a natural vaporization gas treatment device of the above configuration, when operating at a constant speed does not cause a problem, or when the vessel is anchored in the terminal or port to unload the liquefied natural gas in the storage tank (11) When the gas is operating at a low speed, the natural vaporization gas in the storage tank 11 is not sufficiently consumed by the electric power propulsion unit 13, so the pressure in the storage tank 11 may exceed the allowable pressure. Becomes

따라서, 선박이 대기 상태에 있거나 낮은 속도로 운항할 때에는 저장 탱크(11) 내의 압력이 허용 압력을 초과하지 않도록 전기 동력 추진부(13)에 의해 소비되고 남는 자연 기화 가스를 처리할 수 있는 장치가 필요하게 된다. 이를 처리하기 위해 도1에 나타난 바와 같이 자연 기화 가스 처리 장치는 가스 소각부(30)를 더 포함한다. 이 가스 소각부(30)에 의해서 잉여 자연 기화 가스는 연소되거나 대기 중으로 방출되게 된다. Therefore, when the vessel is in the standby state or at low speed, a device capable of handling the natural vaporization gas consumed and left by the electric power propulsion unit 13 so that the pressure in the storage tank 11 does not exceed the allowable pressure is provided. It is necessary. In order to process this, as shown in FIG. 1, the natural vaporization gas treating apparatus further includes a gas incinerator 30. By the gas incineration section 30, the surplus natural vaporization gas is burned or released into the atmosphere.

하지만, 이러한 가스 소각부(30)는 주로 가스를 연소하는 방식에 의해 잉여 기화 가스를 처리하기 때문에 높은 온도의 열이 발생하고 조작이 매우 어려우며, 연소되면서 열과 함께 큰 소음을 발생하기 때문에 선박 내 환경이 매우 열악해지는 단점이 있다. 또한, 다량의 유해 가스를 발생시키기 때문에 대기 오염의 문제도 가지고 있다. 더 나아가, 저속 운항 중의 선박에서는 소량의 잉여 기화 가스만을 연소하면 되는데, 상대적으로 큰 사이즈를 갖는 가스 소각부(30)를 운전해야 하기 때문에 비효율적이다. However, since the gas incinerator 30 processes surplus vaporized gas mainly by burning a gas, heat of a high temperature is generated and operation is very difficult. This has the disadvantage of becoming very poor. In addition, since a large amount of harmful gas is generated, there is a problem of air pollution. Furthermore, a small amount of surplus vaporization gas needs to be burned in a vessel during low-speed operation, which is inefficient because the gas incinerator 30 having a relatively large size needs to be operated.

본 발명은 상기와 같은 종래의 자연 기화 가스 처리 장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액화 천연 가스 저장 탱크 내에서 발생하는 자연 기화 가스를 가변 저항을 갖는 로드뱅크를 통해 전기적으로 소모함으로써 보다 효율적이고 안전하게 잉여 자연 기화 가스 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems of the conventional natural vaporization gas treatment device as described above, by efficiently consuming the natural vaporization gas generated in the liquefied natural gas storage tank through a load bank having a variable resistance more efficiently and safely It is an object of the present invention to provide a surplus natural vaporization gas treatment apparatus.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects which are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기 추진 액화 천연 가스 운반선의 자연 기화 가스 처리 장치는 액화 천연 가스를 저장하는 액화 천연 가스 저장 탱크; 천연 가스 및 퓨얼 오일(fuel oil)을 연료로서 사용할 수 있는 이중 연료 엔진; 천연 가스를 연소시킬 수 있는 가스 소각부; 상기 액화 천연 가스 저장 탱크 내에서 발생된 자연 기화 가스를 상기 이중 연료 엔진 및 상기 가스 소각부로 공급하는 공급관; 상기 이중 연료 엔진에서 발생된 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 발전기; 상기 발전기에 의해서 발생된 전기 에너지에 의해 구동되는 전기모터; 및 상기 발전기에 연결되어, 상기 발전기에 의해서 발생된 전기에너지를 소모하는 가변 저항을 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the natural vaporization gas treatment apparatus of an electric propulsion liquefied natural gas carrier according to the present invention includes a liquefied natural gas storage tank for storing liquefied natural gas; Dual fuel engines that can use natural gas and fuel oil as fuel; A gas incineration unit capable of burning natural gas; A supply pipe for supplying natural vaporized gas generated in the liquefied natural gas storage tank to the dual fuel engine and the gas incinerator; A generator for converting kinetic energy generated by the dual fuel engine into electrical energy; An electric motor driven by electrical energy generated by the generator; And a variable resistor connected to the generator, the variable resistor consuming electrical energy generated by the generator.

바람직하게는, 본 발명에 따른 자연 기화 가스 처리 장치는 상기 가스 소각 부에 공급되는 자연 기화 가스의 양을 조절하는 조절 밸브를 더 포함하며, 상기 조절 밸브는 상기 가변 저항값의 변화에 따라 개방 정도가 조절되는 것을 특징으로 하여 구성된다.Preferably, the natural vaporization gas treatment apparatus according to the present invention further comprises a control valve for controlling the amount of natural vaporization gas supplied to the gas incineration unit, the control valve is opened according to the change in the variable resistance value Is characterized in that it is adjusted.

보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 자연 기화 가스 처리 장치에 있어서, 상기 가변 저항은, 상기 발전기에 의해서 발생된 전기에너지 중 상기 전기모터를 구동하기 위해 소모되는 전기에너지를 제외한 나머지 전기에너지를 소모하도록 조절되는 것을 특징으로 하여 구성된다.More preferably, in the natural gas treatment apparatus according to the present invention, the variable resistance, so as to consume the remaining electrical energy except the electrical energy consumed to drive the electric motor of the electrical energy generated by the generator. It is characterized by being adjusted.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

상기한 바와 같은 본 발명의 전기 추진 액화 천연 가스 운반선의 자연 기화 가스 처리 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the natural vaporization gas treatment apparatus of the electric propulsion liquefied natural gas carrier of the present invention as described above has one or more of the following effects.

본 발명에 따른 자연 기화 가스 처리 장치에 따르면, 선박이 저속 운항 중이라도 자연 기화 가스에 의해서 발생된 에너지 중 전기모터에서 동력으로 쓰고 남은 잉여 에너지를 가변 저항에 의해서 소모할 수 있으므로, 가변 저항이 최대로 소비할 수 있는 만큼 동안은 가스 소각부를 가동시키지 않아도 되는 장점이 있다. 즉, 가스 소각부의 운전을 최소화할 수 있기 때문에 소음과 열이 발생하는 것을 줄일 수 있어 쾌적한 선내 환경을 조성할 수 있다. 또한, 가스 소각부를 이용하는 것보다 가변 저항을 이용하여 전기적인 시스템으로 잉여 기화 가스를 처리할 수 있기 때문에 선원이 매우 편리하게 조작할 수 있는 장점이 있다. 더 나아가 가스 소각부 에서 가스를 직접 연소시키는 것보다 보다 적은 양의 유해가스를 발생시키기 때문에 친환경적인 선박을 구현할 수 있다.According to the natural vaporization gas processing apparatus according to the present invention, even if the vessel is operating at low speed, the surplus energy remaining as a power in the electric motor can be consumed by the variable resistor, so that the variable resistance is maximized. As long as it can be consumed, there is an advantage of not having to operate the gas incinerator. That is, since the operation of the gas incinerator can be minimized, noise and heat can be reduced, thereby creating a comfortable inboard environment. In addition, there is an advantage that the source can be operated very conveniently because it is possible to process the excess vaporization gas in the electrical system using a variable resistor rather than using the gas incinerator. Furthermore, since the gas incinerator generates less harmful gases than burning the gas directly, eco-friendly vessels can be realized.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 추진 액화 천연 가스 운반선의 자연 기화 가스 처리 장치(100)를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a natural vaporization gas processing apparatus 100 of an electric propulsion liquefied natural gas carrier according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 전기 추진 액화 천연 가스 운반선의 자연 기화 가스 처리 장치(100)는 액화 천연 가스를 저장하기 위한 저장 탱크(110), 상기 저장 탱크(110) 내에서 발생되는 액화 천연 가스의 자연 기화 가스를 압축하여 공급 배관을 통하여 전기 동력 추진부(130) 및 가스 소각부(150)로 공급하는 압축기(120), 상기 압축기(120)에서 토출된 자연 기화 가스를 전기 동력 추진부(130) 및 가스 소각부(150)로 공급하는 공급 배관(125); 상기 압축기(120)를 거쳐 공급 배관(125)을 통해서 공급되는 기화 가스를 연료로 하여 전기 에너지를 발생시키는 전기 동력 추진부(130), 상기 전기 동력 추진부(130)와 연결되며, 전기 동력 추진부(130)에서 발생된 전기에너지를 이용하여 구동되는 전기 모터(141), 및 상기 전기모터(141)에 의해서 회전 구동되는 프로펠러(143)를 구비한다. 상기 전기 모터(141)와 프로펠러(143) 사이에는 변환부(142)가 마련되어 있다. Natural vaporization gas processing apparatus 100 of the electric propulsion liquefied natural gas carrier according to an embodiment of the present invention is a storage tank 110 for storing liquefied natural gas, the liquefied natural gas generated in the storage tank 110 The compressor 120 for compressing the natural vaporization gas and supplying it to the electric power propulsion unit 130 and the gas incinerator 150 through a supply pipe, and the natural vaporization gas discharged from the compressor 120 is the electric power propulsion unit 130. ) And a supply pipe 125 for supplying the gas incinerator 150; It is connected to the electric power propulsion unit 130 and the electric power propulsion unit 130 to generate electric energy by using the vaporized gas supplied through the supply pipe 125 via the compressor 120 as a fuel, electric power propulsion An electric motor 141 is driven using the electric energy generated by the unit 130, and a propeller 143 is rotated by the electric motor 141. A converter 142 is provided between the electric motor 141 and the propeller 143.

한편, 상기 전기 동력 추진부(130)은 이중 연료 엔진(131)과 이중 연료 엔진(131)에 의해서 발생된 동력(운동 에너지)으로 전기 에너지를 발전하는 발전기(132)로 구성된다. 상기 이중 연료 엔진(131)은 퓨얼 오일 뿐만 아니라 저장 탱크(110) 내에서 기화된 천연 가스 모두를 연료로 사용할 수 있다.On the other hand, the electric power propulsion unit 130 is composed of a dual fuel engine 131 and a generator 132 for generating electrical energy with power (kinetic energy) generated by the dual fuel engine 131. The dual fuel engine 131 may use both fuel oil and natural gas vaporized in the storage tank 110 as fuel.

저장 탱크(110) 내에서 발생되는 액화 천연 가스의 자연 기화 가스는 가스 배관을 통해 압축기(120)에 의한 적절한 토출 압력으로 전기 동력 추진부(130)로 공급된다. 압축기(120)는 도시하고 있지는 않으나, 통상의 것과 마찬가지로 케이싱과, 케이싱 내에 마련된 압축실 및 피스톤 등을 가지고 있다. 가스 공급 배관을 통해 압축실 내에 유입된 자연 기화 가스를 피스톤으로 가압하면 소정의 토출 압력으로 배관을 통해 전기 동력 추진부(130)로 자연 기화 가스를 공급한다. 이때, 전기 동력 추진부(130)의 정상적인 가동을 위해서 배관을 통해 압축기(120)로부터 토출되는 가스 토출 압력은 일정해야 한다. The natural vaporization gas of the liquefied natural gas generated in the storage tank 110 is supplied to the electric power propulsion unit 130 at an appropriate discharge pressure by the compressor 120 through the gas pipe. Although not shown, the compressor 120 has a casing, a compression chamber, a piston, and the like provided in the casing as in the ordinary. When the natural vaporized gas introduced into the compression chamber through the gas supply pipe is pressurized by the piston, the natural vaporized gas is supplied to the electric power propulsion unit 130 through the pipe at a predetermined discharge pressure. At this time, the gas discharge pressure discharged from the compressor 120 through the pipe for the normal operation of the electric power propulsion unit 130 should be constant.

전기 동력 추진부(130)은 압축기(120)에 의해 제공받은 기화 가스에 의해 작동되는 이중 연료 엔진(131)과, 이중 연료 엔진(131)에 의해 구동되는 발전기(132)로 구성된다. 압축기(120)로부터 공급 배관(125)을 통해 자연 기화 가스가 전기 동 력 추진부(130)의 이중 연료 엔진(131)에 공급되면 이중 연료 엔진(131)의 구동에 의한 운동에너지에 의해 전기 발전기(132)가 작동된다. 이 때, 자연 기화 가스와 더불어 별도의 배관을 통해 퓨얼 오일(fuel oil)이 공급된다. 공급되는 가스와 오일에 의해 전기 발전기(132)가 작동되면 이에 연결되어 있는 전기 모터(141)가 턴온되어 변환부(142)를 통해 프로펠러(143)를 회전시킴으로써 선박은 운항될 수 있다. The electric power propulsion unit 130 includes a dual fuel engine 131 operated by the vaporization gas provided by the compressor 120, and a generator 132 driven by the dual fuel engine 131. When the natural vaporization gas is supplied from the compressor 120 through the supply pipe 125 to the dual fuel engine 131 of the electric power propulsion unit 130, the electric generator is driven by the kinetic energy driven by the dual fuel engine 131. 132 is activated. At this time, fuel oil is supplied through a separate pipe together with the natural vaporization gas. When the electric generator 132 is operated by the supplied gas and oil, the electric motor 141 connected to the electric generator 132 is turned on to rotate the propeller 143 through the converter 142 to operate the ship.

한편, 저장 탱크(110) 내에서 발생되는 자연 기화 가스는 선박이 고속으로 운항 중일 때는 선박을 추진하기 위한 동력으로 전량 소비될 수 있다. 하지만, 선박이 저장 탱크(110) 내의 액화 천연 가스를 하역하기 위하여 터미널 또는 항구에 정박할 때에는 자연 기화 가스는 선박을 추진하기 위한 동력으로 소비되지 못하기 때문에, 자연 기화 가스로 인하여 저장 탱크(110) 내의 압력이 상승되며, 허용 압력을 초과할 경우 저장 탱크(110)가 파손되거나 폭발할 수 있다. 또한, 선박이 저속으로 운항 중일 때에도 저장 탱크(110) 내에서 발생한 자연 기화 가스 모두를 선박 추진을 위한 동력으로 모두 소비하지 못할 경우가 생긴다. 이 때에도 동력으로 소비되지 못하고 남은 잉여 자연 기화 가스로 인해 저장 탱크(110) 내부의 압력이 상승하기 때문에 역시 저장 탱크(110)의 손상 또는 폭발의 염려가 있다. On the other hand, the natural vaporization gas generated in the storage tank 110 may be consumed in full as the power to propel the vessel when the vessel is operating at high speed. However, when the vessel is anchored in the terminal or port to unload the liquefied natural gas in the storage tank 110, because the natural vaporized gas is not consumed as the power to propel the vessel, the storage tank 110 due to the natural vaporized gas The pressure in the) rises, and when the allowable pressure is exceeded, the storage tank 110 may be damaged or explode. In addition, even when the vessel is operating at low speed, it may not be possible to consume all of the natural vaporization gas generated in the storage tank 110 as power for propulsion of the vessel. At this time, since the pressure inside the storage tank 110 is increased due to the surplus natural vaporization gas remaining without being consumed by power, there is a fear of damage or explosion of the storage tank 110.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 동력으로 소비되지 못하고 남은 잉여 자연 기화 가스를 전기 동력 추진부(130)에 의하여 전기 에너지로 전환하고, 이 전기 에너지를 소비하기 위하여 가변 저항인 로드뱅크(160)를 전기 동력 추진부(130)에 전기적으로 연결한다. Therefore, according to an embodiment of the present invention, the surplus natural vaporized gas remaining without being consumed by power is converted into electrical energy by the electric power propulsion unit 130, and the load bank 160 which is a variable resistor in order to consume the electrical energy. ) Is electrically connected to the electric power propulsion unit 130.

가변 저항인 로드 뱅크(160)를 이용하여 잉여 자연 기화 가스를 처리하는 흐름을 설명하면 아래와 같다. Referring to the flow of processing the surplus natural vaporization gas using the load bank 160, which is a variable resistor.

압축기(120)에서 공급 배관(125)을 통해 자연 기화 가스는 전기 동력 추진부(130)으로 공급된다. 전기 동력 추진부(130)의 이중 연료 엔진(131)은 공급받은 자연 기화 가스를 연소하면서 작동된다. 이중 연료 엔진(131)의 작동에 의해 발생된 운동 에너지는 발전기(132)에 전달되어 전기 에너지로 전환되며, 전환된 전기 에너지는 1차적으로 전기 모터(141)에 전달되어 프로펠러(143)를 구동시킨다. The natural vaporization gas is supplied to the electric power propulsion unit 130 through the supply pipe 125 in the compressor 120. The dual fuel engine 131 of the electric power propulsion unit 130 operates while burning the supplied natural vaporization gas. Kinetic energy generated by the operation of the dual fuel engine 131 is transmitted to the generator 132 is converted into electrical energy, the converted electrical energy is primarily transmitted to the electric motor 141 to drive the propeller 143. Let's do it.

한편, 선박의 속도가 높아서 전기모터(141)에서 발전기(132)에서 발전되는 전력을 모두 소비하여 선박을 추진하기 위한 동력으로 자연 기화 가스가 모두 소진되는 경우에는 로드뱅크(160)의 저항값은 0으로 셋팅된다. 하지만, 선박의 속도가 줄어들면서 전기모터(141)에서 소비되는 전력이 발전기(132)에서 발전되어 공급되는 전력보다 작아지는 경우, 로드뱅크(160)의 저항값은 전기모터(141)에서 소비되고 남는 전력이 소비될 수 있도록 증가하게 된다.On the other hand, when the speed of the ship is high, the electric motor 141 consumes all of the power generated by the generator 132 to propel the ship, and when the natural vaporization gas is exhausted, the resistance value of the load bank 160 is It is set to zero. However, when the speed of the vessel is reduced and the power consumed by the electric motor 141 becomes smaller than the power generated and supplied by the generator 132, the resistance value of the load bank 160 is consumed by the electric motor 141. The remaining power is increased to consume it.

이 때, 도면에 도시되지는 않았지만, 발전기(132) 및 전기모터(141)에는 전력량계가 설치되어 있어 발전되는 전력량 및 소비되는 전력량에 대한 정보를 제어부로 보내고, 제어부는 발전되는 전력량이 전기모터(141)에 의해 전량 소비되지 않고 남게 되는 경우, 로드뱅크(160)의 저항값을 증가시켜 잉여 전력을 소진하도록 제어한다. At this time, although not shown in the drawings, the generator 132 and the electric motor 141 is provided with a power meter to send information on the amount of power generated and the amount of power consumed to the control unit, the control unit generates the electric motor ( If the remaining power is not consumed by 141, the resistance of the load bank 160 is increased to control the power consumption.

한편, 전기모터(141)에 의해서 소비되고 남는 에너지는 로드뱅크(160)에 의해서 전량 소비될 수도 있지만, 경우에 따라서는 가스 소각부(150)를 함께 구동하 여 소비시킬 수도 있다. 이때, 가스 소각부(150)로 공급되는 자연 기화 가스의 양을 조절하는 공급 배관의 밸브(155)의 개방 정도는 로드뱅크(160)의 저항값의 크기에 따라, 남는 에너지가 모두 소진될 수 있도록 조절된다.On the other hand, the remaining energy consumed by the electric motor 141 may be consumed by the load bank 160, but in some cases it may be consumed by driving the gas incinerator 150 together. At this time, the opening degree of the valve 155 of the supply pipe for adjusting the amount of natural vaporization gas supplied to the gas incinerator 150 may be exhausted according to the magnitude of the resistance value of the load bank 160. Is adjusted so that.

또, 선박의 속도가 점점 줄어들어 선박이 액화 천연 가스의 하역을 위해 터미널이나 항구에 정박하는 경우에는 전기모터(141)에 의해 소비되는 전력은 거의 없어지게 된다. 이 때에는, 로드뱅크(160)의 저항값이 거의 최대값으로 조절된다. 하지만, 이때에는 로드뱅크(160)의 저항값이 거의 최대값으로 셋팅된다 할지라도 저장 탱크(110)에서 발생되는 자연 기화 가스를 모두 소비하지 못하게 된다. 따라서, 이때에는 가스 소각부(150)를 가동시켜야 한다. 이 경우에도 마찬가지로 가스 소각부(150)로 공급되는 자연 기화 가스의 양을 조절하는 공급 배관의 밸브(155)의 개방 정도는 로드뱅크(160)의 저항값의 크기에 따라, 남는 에너지가 모두 소진될 수 있도록 조절된다.. 이로써, 선박이 정박 중이라도 잉여 자연 기화 가스로 인한 저장 탱크(110)의 내부 압력 상승을 방지할 수 있게 된다.In addition, when the speed of the ship is gradually reduced and the ship is anchored in the terminal or port for the unloading of liquefied natural gas, the power consumed by the electric motor 141 is almost eliminated. At this time, the resistance value of the load bank 160 is adjusted to an almost maximum value. However, at this time, even if the resistance value of the load bank 160 is set to almost the maximum value, it is impossible to consume all of the natural vaporization gas generated in the storage tank 110. Therefore, at this time, the gas incinerator 150 should be operated. In this case as well, the opening degree of the valve 155 of the supply pipe for adjusting the amount of natural vaporization gas supplied to the gas incinerator 150 is exhausted according to the magnitude of the resistance value of the load bank 160. In this way, it is possible to prevent the internal pressure rise of the storage tank 110 due to the surplus natural vaporization gas even when the vessel is anchored.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

도1은 종래의 전기 추진 액화 천연 가스 운반선의 자연 기화 가스 처리 장치를 도시한 것이다. Figure 1 shows a natural vaporization gas treatment apparatus of a conventional electric propulsion liquefied natural gas carrier.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 추진 액화 천연 가스 운반선의 자연 기화 가스 처리 장치(100)를 나타내는 도면이다.2 is a view showing a natural vaporization gas processing apparatus 100 of an electric propulsion liquefied natural gas carrier according to an embodiment of the present invention.

※도면부호의 설명※ Explanation of drawing code

100 : 자연 기화 가스 처리 장치100: natural vaporization gas processing device

110 : 저장탱크110: storage tank

120 : 압축기120: compressor

130 : 전기 동력 추진부130: electric power propulsion unit

131 : 이중 연료 엔진131: Dual Fuel Engine

132 : 발전기132: generator

141 : 전기모터141: electric motor

150 : 가스 소각부150: gas incinerator

160 : 로드뱅크160: Road Bank

Claims (3)

전기 추진 액화 천연 가스 운반선의 자연 기화 가스 처리 장치에 있어서,In the natural vaporization gas processing apparatus of the electric propulsion liquefied natural gas carrier, 액화 천연 가스를 저장하는 액화 천연 가스 저장 탱크;A liquefied natural gas storage tank for storing liquefied natural gas; 천연 가스 및 퓨얼 오일(fuel oil)을 연료로서 사용할 수 있는 이중 연료 엔진;Dual fuel engines that can use natural gas and fuel oil as fuel; 천연 가스를 연소시킬 수 있는 가스 소각부;A gas incineration unit capable of burning natural gas; 상기 액화 천연 가스 저장 탱크 내에서 발생된 자연 기화 가스를 상기 이중 연료 엔진 및 상기 가스 소각부로 공급하는 공급배관;A supply pipe for supplying the natural vaporized gas generated in the liquefied natural gas storage tank to the dual fuel engine and the gas incinerator; 상기 이중 연료 엔진에서 발생된 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 발전기;A generator for converting kinetic energy generated by the dual fuel engine into electrical energy; 상기 발전기에 의해서 발생된 전기 에너지에 의해 구동되는 전기모터; 및An electric motor driven by electrical energy generated by the generator; And 상기 발전기에 연결되어, 상기 발전기에 의해서 발생된 전기에너지를 소모하는 가변 저항을 포함하는A variable resistor coupled to the generator, the variable resistor consuming electrical energy generated by the generator 자연 기화 가스 처리 장치.Natural vaporization gas processing unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가변 저항은, 상기 발전기에 의해서 발생된 전기에너지 중 상기 전기모터를 구동하기 위해 소모되는 전기에너지를 제외한 나머지 전기에너지를 소모하도 록 저항값이 조절되는 것을 특징으로 하는 The variable resistance is characterized in that the resistance value is adjusted to consume the remaining electrical energy except the electrical energy consumed to drive the electric motor of the electrical energy generated by the generator. 자연 기화 가스 처리 장치.Natural vaporization gas processing unit. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 자연 기화 가스 처리 장치는 상기 가스 소각부에 공급되는 기화 가스의 양을 조절하는 조절 밸브를 더 포함하며,The natural vaporization gas processing apparatus further comprises a control valve for adjusting the amount of vaporization gas supplied to the gas incineration portion, 상기 조절 밸브는 상기 가변 저항의 저항값의 변화에 따라 개방 정도가 조절되는 것을 특징으로 하는 The control valve is characterized in that the opening degree is adjusted according to the change in the resistance value of the variable resistor 자연 기화 가스 처리 장치.Natural vaporization gas processing unit.
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