KR20110046945A - Fuel gas supplying system for supplying fuel gas to a liquified fuel gas propulsion ship with a high-pressure gas injection engine and a low-pressure gas injection engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 일부를 저압가스 분사엔진으로 분기하여 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진에 동시에 연료를 공급하는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a system for supplying fuel gas to a liquefied fuel gas propulsion vessel having a high pressure gas injection engine and a low pressure gas injection engine. More specifically, a portion of the fuel gas supplied to the high pressure gas injection engine is branched to the low pressure gas injection engine to supply fuel gas to the liquefied fuel gas propulsion vessel that simultaneously supplies fuel to the high pressure gas injection engine and the low pressure gas injection engine. It is about the system.
최근 유가 상승 등의 영향으로 중유보다 값이 훨씬 싸면서도 청정한 에너지원인 액화연료가스, 예를 들어 LNG(또는 LPG, DME)를 연료로 사용하는 추진 엔진에 대한 관심이 증대되고 있다. Recently, interest in propulsion engines using liquefied fuel gas, for example, LNG (or LPG, DME), which is much cheaper than heavy oil and is a clean energy source due to rising oil prices, has increased.
액화연료가스를 연료로 사용하여 추진 동력을 얻을 수 있는 선박용 엔진으로는 예를 들어, ME-GI(Man B&W 사의 Gas Injection 엔진)와 같은 고압가스 분사엔진이 있다. Marine engines that use liquefied fuel gas as fuel to obtain propulsion power include high-pressure gas injection engines such as ME-GI (Gas Injection engine from Man B & W).
액화연료가스 중 LNG(Liquified Natural Gas)를 연료로 사용하는 LNG 운반선을 예로 들어 설명하면, LNG 운반선에는 LNG를 저장하기 위한 LNG 탱크가 위치된다. 천연가스의 액화온도는 상압 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. LNG 운반선의 LNG 탱크의 경우 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG는 LNG 탱크 내에서 지속적으로 기화하여 증발가스(Boil-Off Gas; BOG)가 발생한다.As an example, an LNG carrier using LNG (Liquified Natural Gas) among the liquefied fuel gas will be described as an LNG tank for storing LNG. Since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -163 ° C at atmospheric pressure, LNG is evaporated even if the temperature is only slightly higher than -163 ° C. Although LNG tanks of LNG carriers are insulated, the external heat is continuously transferred to LNG. During transport of LNG by LNG carriers, LNG is continuously vaporized in the LNG tanks to produce boil-off gas. Off Gas; BOG) occurs.
LNG 탱크 내에 증발가스가 축적되면 LNG 탱크 내의 압력이 과도하게 상승하므로, LNG 탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위해 증발가스를 메인 추진 장치의 연료로서 사용하는 경우가 있으며, LNG 탱크 내에서 발생하는 증발가스의 양이 메인 추진 장치에서 연료로서 사용되는 양을 초과하는 경우에는 이 초과분을 공기중으로 배출하거나 가스 연소기로 보내 소각하게 된다.When the boil-off gas accumulates in the LNG tank, the pressure in the LNG tank is excessively increased, so in some cases, the boil-off gas is used as the fuel of the main propulsion device to treat the boil-off gas generated in the LNG tank. If the amount of boil-off gas exceeds that used as fuel in the main propulsion unit, this excess is discharged into the air or sent to a gas combustor for incineration.
LNG 탱크에서 발생되는 증발가스를 메인 추진 장치의 연료로서 사용하기 위해서는, 증발가스를 다단 압축기에 의해 고압으로 압축하여 메인 추진 장치로 공급한다. 그러나, 이러한 다단 압축으로 인해 연료가스 공급 시스템이 매우 복잡해지고 기체인 증발가스를 고압으로 압축하는 데에 과도한 동력이 소요되는 문제점이 있었다.In order to use the boil-off gas generated in the LNG tank as the fuel of the main propulsion device, the boil-off gas is compressed to high pressure by a multistage compressor and supplied to the main propulsion device. However, due to such multi-stage compression, the fuel gas supply system is very complicated and there is a problem in that excessive power is required to compress the boil-off gas, which is a gas, at high pressure.
따라서, LNG 탱크 내에서 발생된 증발가스는 증발가스 재액화장치에 의해 재액화하여 다시 LNG 탱크로 돌려보내고, LNG 운반선의 선박 추진 연료로는 LNG 탱크에 저장된 LNG를 기화시켜 사용하는 LNG 운반선의 연료가스 공급 시스템이 사용되 고 있다. Therefore, the boil-off gas generated in the LNG tank is liquefied by the boil-off gas reliquefaction apparatus and returned to the LNG tank again, and the LNG propulsion fuel of the LNG carrier ship vaporizes the LNG stored in the LNG tank as the ship propulsion fuel of the LNG carrier. Gas supply systems are being used.
도 1은 종래의 LNG 운반선의 연료가스 공급 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a fuel gas supply system of a conventional LNG carrier.
이러한 시스템에서, LNG 탱크(1)로부터 배출된 증발가스는 증발가스 배출라인(L1)을 통해 컴프레서(2)에서 압축된 후, 재액화장치(Reliquefaction Unit; 3)를 거치면서 재액화된다. 재액화된 증발가스는 다시 LNG 탱크(1)로 보내진다. In such a system, the boil-off gas discharged from the LNG tank 1 is compressed in the
LNG 운반선의 추진은, LNG 탱크(1)에 저장된 LNG를 빼내어서 고압 펌프(5)에서 고압으로 압축한 후, 기화기(6)에서 기화시켜 고압가스 분사엔진에서 연소시킴으로써 이루어진다. 이러한 시스템에서는, 증발가스를 재액화시키기 위한 냉각부하를 줄이기 위해 컴프레서(2)에 의해 압축된 증발가스의 일부를 재응축기(Recondenser; 4)로 보내 차가운 LNG와 혼합시켜 응축시키기도 한다. The propulsion of the LNG carrier is carried out by extracting the LNG stored in the LNG tank 1, compressing it to a high pressure in the
한편, LNG 운반선에서는 DFDE(Dual Fuel Diesel Eelectric propulsion system) 엔진 또는 가스터빈과 같은 저압가스 분사엔진이 구비되어, 선박 내에서 필요한 전기를 생산하거나 또는 비상시의 추진용 엔진으로 사용되기도 한다. On the other hand, LNG carriers are equipped with a low-pressure gas injection engine such as a dual fuel diesel electric propulsion system (DFDE) engine or a gas turbine, and may be used as an engine for generating electricity in a ship or in an emergency propulsion engine.
종래에 LNG 운반선과 같은 선박에 추진용으로 사용되는 고압가스 분사엔진과, 발전용으로 사용되는 저압가스 분사엔진이 구비된 경우, 각각의 연료가스 공급라인과, 펌프, 기화기 등을 별도로 설치하게 된다. 이는 LNG 운반선과 같은 액화연료가스 추진 선박의 연료가스 공급 시스템의 구성을 복잡하게 하고, 따라서 장치를 위한 비용 및 설치공간을 증가시키게 된다. Conventionally, when a high pressure gas injection engine used for propulsion and a low pressure gas injection engine used for power generation are provided on a ship such as an LNG carrier, each fuel gas supply line, a pump, and a vaporizer are installed separately. . This complicates the construction of the fuel gas supply system of liquefied fuel gas propulsion vessels such as LNG carriers, thus increasing the cost and installation space for the device.
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박의 연료가스 공급 시스템을 간단하게 구성하여 장치를 위한 비용 및 설치공간을 줄일 수 있는 액화연료가스 추진 선박의 연료가스 공급 시스템을 제공하고자 함에 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to simplify the fuel gas supply system of a liquefied fuel gas propulsion ship having a high pressure gas injection engine and a low pressure gas injection engine, thereby reducing the cost and installation space for the device. The aim is to provide a fuel gas supply system for a liquefied fuel gas propulsion vessel.
본 발명에 따른 액화연료가스를 연료로 사용하는 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템은, 액화연료가스를 저장하는 액화연료가스 탱크; 상기 액화연료가스 탱크에서 상기 고압가스 분사엔진까지 연결된 연료가스 공급라인; 상기 연료가스 공급라인에 설치되어, 액화연료가스를 압축하는 고압 펌프; 상기 연료가스 공급라인에 설치되어, 상기 고압 펌프에 의해 압축된 액화연료가스를 기화시켜 상기 고압가스 분사엔진으로 공급하기 위한 기화기; 상기 기화기 후단의 연료가스 공급라인에서 분기되어 기화된 액화연료가스를 상기 저압가스 분사엔진으로 공급하는 분기관; 상기 분기관의 도중에 설치되어 기화된 액화연료가스를 감압하기 위한 감압수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.A system for supplying fuel gas to a liquefied fuel gas propulsion vessel having a high pressure gas injection engine and a low pressure gas injection engine using liquefied fuel gas as a fuel includes: a liquefied fuel gas tank for storing liquefied fuel gas; A fuel gas supply line connected from the liquefied fuel gas tank to the high pressure gas injection engine; A high pressure pump installed in the fuel gas supply line to compress the liquefied fuel gas; A vaporizer installed in the fuel gas supply line to vaporize the liquefied fuel gas compressed by the high pressure pump and to supply the high pressure gas injection engine; A branch pipe branched from the fuel gas supply line at the rear end of the vaporizer to supply the vaporized liquefied fuel gas to the low pressure gas injection engine; Decompression means for reducing the vaporized liquefied fuel gas provided in the middle of the branch pipe; Characterized in that it comprises a.
또한, 상기 감압수단의 후단에 설치되어 기화된 액화연료가스를 가열하는 히터; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a heater installed at the rear end of the decompression means for heating the vaporized liquefied fuel gas; It characterized in that it further comprises.
또한, 상기 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하기 위한 컴프레서; 상기 연료가스 공급라인에서 상기 고압 펌프 전단에 배치된 재응축기; 를 포 함하고, 상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스는 상기 재응축기에서 상기 액화연료가스 탱크로부터 빼내어진 액화연료가스와 혼합되는 것을 특징으로 한다. In addition, a compressor for compressing the boil-off gas generated in the liquefied fuel gas tank; A recondenser disposed in front of the high pressure pump in the fuel gas supply line; Including, and the boil-off gas compressed by the compressor is mixed with the liquefied fuel gas extracted from the liquefied fuel gas tank in the recondenser.
또한, 상기 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하기 위한 컴프레서; 상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스를 재액화하기 위한 재액화장치; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a compressor for compressing the boil-off gas generated in the liquefied fuel gas tank; A reliquefaction apparatus for reliquefying the boil-off gas compressed by the compressor; It characterized in that it further comprises.
또한, 상기 연료가스 공급라인에서 상기 고압 펌프 전단에 배치된 재응축기; 를 포함하고, 상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스의 일부는 상기 재응축기에서 상기 액화연료가스 탱크로부터 빼내어진 액화연료가스와 혼합되는 것을 특징으로 한다.In addition, a recondenser disposed in front of the high pressure pump in the fuel gas supply line; And a portion of the boil-off gas compressed by the compressor is mixed with the liquefied fuel gas extracted from the liquefied fuel gas tank in the recondenser.
또한, 상기 재액화장치에서 재액화된 증발가스는 상기 액화연료가스 탱크로 복귀되는 것을 특징으로 한다.In addition, the liquefied boil-off gas in the reliquefaction apparatus is characterized in that returned to the liquefied fuel gas tank.
또한, 상기 고압가스 분사엔진은 선박의 추진을 위한 추진 엔진이고, 상기 저압가스 분사엔진은 발전을 위한 발전 엔진인 것을 특징으로 한다.In addition, the high pressure gas injection engine is a propulsion engine for the propulsion of the ship, the low pressure gas injection engine is characterized in that the power generation engine for power generation.
또한, 상기 저압가스 분사엔진은 DFDE 엔진 또는 가스터빈인 것을 특징으로 한다.In addition, the low pressure gas injection engine is characterized in that the DFDE engine or gas turbine.
또한, 상기 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력은 150 내지 600 바인 것을 특징으로 한다.In addition, the pressure of the fuel gas supplied to the high-pressure gas injection engine is characterized in that 150 to 600 bar.
또한, 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력은 5 내지 30 바인 것을 특징으로 한다.In addition, the pressure of the fuel gas supplied to the low pressure gas injection engine is characterized in that 5 to 30 bar.
본 발명에 따른 액화연료가스를 연료로 사용하는 고압가스 분사엔진과 저압 가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템은, 상기 고압가스 분사엔진으로는 액화연료가스 탱크에서 빼내어진 액화연료가스가 고압으로 압축된 후, 기화되어 연료가스로서 공급되고, 상기 저압가스 분사엔진으로는 상기 고압가스 분사엔진으로 공급되기 위한 기화된 액화연료가스를 분기하여 감압한 후, 연료가스로서 공급되는 것을 특징으로 한다.The system for supplying fuel gas to a liquefied fuel gas propulsion vessel having a high pressure gas injection engine and a low pressure gas injection engine using liquefied fuel gas as a fuel is removed from the liquefied fuel gas tank as the high pressure gas injection engine. After the liquefied liquefied fuel gas is compressed to high pressure, it is vaporized and supplied as fuel gas, and the low pressure gas injection engine branches and vaporizes the liquefied liquefied fuel gas to be supplied to the high pressure gas injection engine, and then depressurizes it as fuel gas. It is characterized in that the supply.
또한, 상기 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스는 재액화장치에서 재액화되는 것을 특징으로 한다.In addition, the boil-off gas generated in the liquefied fuel gas tank is characterized in that the reliquefaction in the reliquefaction apparatus.
또한, 상기 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스의 일부는 압축된 후, 상기 액화연료가스 탱크에서 빼내어진 액화연료가스와 혼합되어 응축되는 것을 특징으로 한다.In addition, after the part of the boil-off gas generated in the liquefied fuel gas tank is compressed, it is characterized in that mixed with the liquefied fuel gas taken out of the liquefied fuel gas tank and condensed.
본 발명에 따르면, 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 일부를 분기하여 감압한 후 저압가스 분사엔진으로 공급하여, 하나의 연료가스 공급라인으로부터 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진에 동시에 연료를 공급함으로써, 각각의 엔진을 위한 연료가스 공급시스템의 구성을 간단하게 하여, 장치를 위한 비용 및 설치공간을 줄일 수 있다. According to the present invention, a portion of the fuel gas supplied to the high pressure gas injection engine is branched and decompressed and then supplied to the low pressure gas injection engine to simultaneously supply fuel to the high pressure gas injection engine and the low pressure gas injection engine from one fuel gas supply line. By supplying, the configuration of the fuel gas supply system for each engine can be simplified, thereby reducing the cost and installation space for the device.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더 라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings.
도 2는 본 발명에 따른 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a schematic configuration of a system for supplying fuel gas to a liquefied fuel gas propulsion ship according to the present invention.
본 발명의 액화연료가스 추진 선박은 액화연료가스를 연료로 사용하여 선박의 추진 동력을 얻을 수 있도록 구성된다. 이러한 액화연료가스 추진 선박에는 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진이 구비된다. The liquefied fuel gas propulsion vessel of the present invention is configured to obtain the propulsion power of the vessel by using the liquefied fuel gas as fuel. The liquefied fuel gas propulsion ship is provided with a high pressure gas injection engine and a low pressure gas injection engine.
상기 고압가스 분사엔진은 주로 선박의 추진을 위해 사용되는 엔진으로서, 예를 들어, ME-GI 엔진(Man B&W 사의 Gas Injection 엔진)이 있다. 상기 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력은 150 내지 600 바(bar)(게이지압) 정도이다. The high-pressure gas injection engine is mainly an engine used for propulsion of a ship, for example, there is a ME-GI engine (Gas Injection engine of Man B & W). The pressure of the fuel gas supplied to the high pressure gas injection engine is about 150 to 600 bar (gauge pressure).
상기 저압가스 분사엔진은 주로 발전용으로 사용되고, 비상시에는 선박의 추진용으로도 사용되는 엔진으로서, 예를 들어, DFDE(Dual Fuel Diesel Electric) 엔진 또는 가스터빈이 있다. 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력은 5 내지 30 바 정도이다. The low pressure gas injection engine is mainly used for power generation, and in an emergency, the engine is also used for propulsion of a ship, for example, a DFDE (Dual Fuel Diesel Electric) engine or a gas turbine. The pressure of the fuel gas supplied to the low pressure gas injection engine is about 5 to 30 bar.
상기에서, 액화연료가스는 LNG, LPG, DME 등 액화되어 저장되는 연료가스를 말한다. In the above, liquefied fuel gas refers to a fuel gas liquefied and stored, such as LNG, LPG, DME.
LNG, 즉 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)는 가스전에서 채취한 천연가스를 액화시킨 것으로 메탄을 주성분으로 한다. LNG는 온도를 낮추거나 압력을 가해 액화시키면 부피가 대략 1/600로 줄어들어 공간효율상 유리하지만, 비점이 대략 영하 162도로 낮아 운송, 저장시에는 특수하게 단열된 탱크나 용기에 충전하여 온도를 비점 이하로 유지시켜 주어야 한다. LNG, or Liquefied Natural Gas, is a liquefied natural gas collected from a gas field, with methane as the main component. When LNG is liquefied by lowering the temperature or applying pressure, the volume is reduced to about 1/600, which is advantageous in terms of space efficiency.However, the boiling point is about 162 degrees below zero. Should be kept as
LPG, 즉 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas)는 유전에서 원유를 채취하거나 원유 정제시 나오는 중탄화수소(탄소원자가 2개 이상) 성분, 혹은 천연가스 채취시 함께 채취되는 중탄화수소 성분을 비교적 낮은 압력(6 ~ 7 kg/㎠)을 가하여 냉각, 액화시킨 것이다. 액화시 부피가 대략 1/250로 줄어들어 저장과 운송에 편리하며, 주성분은 프로판과 부탄이고, 소량의 에탄, 프로필렌, 부틸렌 등이 포함될 수 있다. LPG, or liquefied petroleum gas, has a relatively low pressure (6) for heavy hydrocarbons (two or more carbon atoms) from crude oil or crude oil refinery, or heavy hydrocarbons from natural gas. ~ 7 kg / ㎠) was added to cool and liquefy. When liquefied, the volume is reduced to approximately 1/250, which is convenient for storage and transportation. The main components are propane and butane, and may contain small amounts of ethane, propylene, butylene, and the like.
DME, 즉 디메틸에테르(Dimethyl Ether)는 에테르의 일종으로 LPG보다 인화성이 낮고 무독성이며, 산소 함유율이 높기 때문에 연소시 매연 발생이 적어 환경 부하가 적은 특징이 있다. DME, that is, dimethyl ether, is a kind of ether, which is less flammable and nontoxic than LPG, and has high oxygen content, so it is characterized by low environmental load due to less smoke.
이하에서는, 도 2를 참조하여 액화연료가스 중 LNG를 연료로 사용하는 LNG 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템을 예로 들어 설명하기로 한다. Hereinafter, referring to FIG. 2, a system for supplying fuel gas to an LNG propulsion ship using LNG as liquefied fuel gas will be described as an example.
연료가스 공급 시스템에서, LNG 탱크(1) 상부에서부터 컴프레서(20) 및 재액화장치(30)를 거쳐 LNG 탱크(1) 하부로 연결되어 증발가스가 재액화되는 라인을 증발가스 액화라인(L1)이라 한다. LNG 탱크(1) 하부에서부터 재응축기(40), 고압펌프(50), 기화기(60)를 거쳐 고압가스 분사엔진으로 연결되어 LNG가 연료가스로 공급되는 라인을 연료가스 공급라인(L2)이라고 한다. In the fuel gas supply system, a line is connected from the upper portion of the LNG tank 1 to the lower portion of the LNG tank 1 through the
LNG의 액화온도는 상압 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압 -163 ℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. LNG 탱크(10)로 외부의 열이 전달되므로, LNG 탱크 내에서는 LNG가 기화하여 증발가스(BOG)가 지속적으로 발생한다. Since the liquefaction temperature of LNG is a cryogenic temperature of -163 占 폚 at atmospheric pressure, LNG is evaporated even if the temperature is only slightly higher than -163 占 폚. Since the external heat is transferred to the
LNG 탱크(10) 내에 증발가스가 축적되면 LNG 탱크 내의 압력이 과도하게 상승하므로, 이를 방지하기 위해 LNG 탱크(10) 내에서 발생하는 증발가스는 증발가스 액화라인(L1)을 따라 컴프레서(20)에서 압축된 후, 재액화장치(30)에서 재액화된다. 상기 재액화장치(30)에서는 예를 들어, 질소(N2)를 냉매로 사용하는 냉동사이클에 의해 증발가스가 냉각되어 액화된다. 재액화된 증발가스는 바람직하게는 LNG 탱크(10)로 복귀된다. When the boil-off gas is accumulated in the
상기 재액화장치(30)에서 증발가스를 액화시키기 위한 냉각부하를 감소시키기 위해, 컴프레서(20)에 의해 압축된 증발가스의 일부는 재응축기(40)로 보내진다. 상기 재응축기(40)에서는 증발가스가 LNG 탱크(10)로부터 빼내어진 LNG와 혼합되어 응축된다. LNG에 비해 상대적으로 적은 양의 증발가스가 재응축기(40)로 보내지므로, 증발가스는 차가운 LNG와 혼합되어 응축될 수 있다. In order to reduce the cooling load for liquefying the boil-off gas in the
상기 LNG 추진 선박이 LNG를 운반하기 위한 LNG 운반선인 경우에는, LNG 탱크에서 발생하는 증발가스의 양이 많아서 재액화장치(30)를 통해 재액화하는 것이 바람직하다. 그러나, LNG를 연료의 용도로만 저장하는 일반적인 LNG 추진 선박의 경우, LNG 운반선에 비해 상대적으로 적은 양의 LNG를 저장하므로 LNG 탱크(10)에서 발생하는 증발가스의 양은 재응축기(40)에서 모두 처리될 수 있을 정도의 적은 양이 될 수 있다. 이 경우, 본 발명은 상기 재액화장치(30)를 포함하지 않고, 상 기 LNG 탱크(10)에서 발생하는 증발가스의 전부가 상기 재응축기(40)로 보내지도록 구성할 수도 있다. When the LNG propulsion vessel is an LNG carrier for transporting LNG, it is preferable that the amount of boil-off gas generated in the LNG tank is large so as to re-liquefy through the
다음에, 재응축기(40)를 통과한 LNG는 고압 펌프(50)로 보내져, 고압으로 압축된다. 예를 들어, 250 바 정도로 압축된다. Next, the LNG passing through the
상기 고압 펌프(50)에서 압축된 LNG는 기화기(60)로 보내져 기화된다. 기화된 LNG는 고압가스 분사엔진으로 보내져 연료가스로 사용된다. The LNG compressed by the
본 발명에서는, 저압가스 분사엔진에서 사용되는 연료가스를 위한 연료가스 공급라인을 고압가스 분사엔진과 별도로 구성하지 않고, 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 일부를 분기하여 감압한 후 저압가스 분사엔진으로 공급하여 사용한다. In the present invention, the fuel gas supply line for the fuel gas used in the low-pressure gas injection engine is not configured separately from the high-pressure gas injection engine, and branched and depressurized part of the fuel gas supplied to the high-pressure gas injection engine to reduce the low pressure gas injection. Supply it to the engine and use it.
더욱 상세하게는, 상기 기화기(60)에서 기화된 LNG의 일부는 분기관(71)을 통해 분기된다. 상기 분기관(71)은 기화기(60) 후단의 연료가스 공급라인(L2)에서 분기되어 기화된 LNG를 저압가스 분사엔진으로 공급하기 위한 것이다. More specifically, part of the LNG vaporized in the
상기 분기관(71)을 통해 분기된 기화된 LNG는 감압수단, 예를 들어 감압 밸브(70)를 통과하면서 저압가스 분사엔진으로 공급될 수 있을 정도의 압력으로 감압된다. 상기 감압 밸브(70)를 통과하면서 기화된 LNG는 예를 들어, 약 250 바에서 8 바 정도로 감압된다. 감압된 기화된 LNG는 저압가스 분사엔진으로 공급되어 연료가스로 사용된다. The vaporized LNG branched through the
한편, 기화된 LNG가 약 250 바에서 8 바 정도로 감압되면, 가스의 온도가 낮아져 저압가스 분사엔진에서 필요로 하는 연료가스의 온도조건에 맞지 않을 수 있 다. 이를 위해, 상기 감압 밸브(70) 다음에 히터(72)를 구비하여 연료가스를 가열한 다음에 저압가스 분사엔진으로 공급할 수도 있다. On the other hand, if the vaporized LNG is reduced to about 250 bar to 8 bar, the temperature of the gas is lowered may not meet the temperature conditions of the fuel gas required by the low-pressure gas injection engine. To this end, the
이와 같이, 본 발명에서는 액화연료가스 추진 선박에서 주로 추진용으로 사용되는 고압가스 분사엔진과, 발전용으로 사용되는 저압가스 분사엔진으로 공급되는 액화연료가스 공급라인을 따로따로 구성하지 않고, 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 일부를 분기하여 저압가스 분사엔진으로 공급한다. 이렇게 함으로써, 액화연료가스를 압축하기 위한 고압 펌프(50), 액화연료가스를 기화시키기 위한 기화기(60), 연료가스 공급라인 등을 각각의 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진마다 따로 구성하지 않아도 된다. 이는 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진의 연료가스 공급 시스템의 구성을 간단하게 하여, 장치를 위한 비용 및 설치공간을 줄일 수 있게 한다. As such, the present invention does not separately constitute a high-pressure gas injection engine used for propulsion in a liquefied fuel gas propulsion vessel and a liquefied fuel gas supply line supplied to a low-pressure gas injection engine used for power generation. A part of the fuel gas supplied to the injection engine is branched and supplied to the low pressure gas injection engine. In this way, a
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention will be.
도 1은 종래의 LNG 운반선의 연료가스 공급 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면.1 is a view showing a schematic configuration of a fuel gas supply system of a conventional LNG carrier.
도 2는 본 발명에 따른 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면.2 is a view showing a schematic configuration of a system for supplying fuel gas to a liquefied fuel gas propulsion ship according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 액화연료가스 탱크10: liquefied fuel gas tank
20 : 컴프레서20: compressor
30 : 재액화장치30: reliquefaction apparatus
40 : 재응축기40: recondenser
50 : 고압 펌프50: high pressure pump
60 : 기화기60: carburetor
70 : 감압 밸브70: pressure reducing valve
71 : 분기관71: branch pipe
L1 : 증발가스 액화라인L1: Boiler Gas Liquefaction Line
L2 : 연료가스 공급라인L2: Fuel Gas Supply Line
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KR20130127273A (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-22 | 현대중공업 주식회사 | Fuel gas supplying apparatus of ship engine for low pressure |
KR101370065B1 (en) * | 2011-09-29 | 2014-03-05 | 삼성중공업 주식회사 | System And Method For Fuel Gas Supply |
KR20140059599A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-16 | 현대중공업 주식회사 | A system for suppling fuel gas of ship and a method thereof |
-
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101258926B1 (en) * | 2011-06-16 | 2013-04-29 | 삼성중공업 주식회사 | Vessel |
KR101370065B1 (en) * | 2011-09-29 | 2014-03-05 | 삼성중공업 주식회사 | System And Method For Fuel Gas Supply |
KR20130127273A (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-22 | 현대중공업 주식회사 | Fuel gas supplying apparatus of ship engine for low pressure |
KR20140059599A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-16 | 현대중공업 주식회사 | A system for suppling fuel gas of ship and a method thereof |
KR101866574B1 (en) * | 2012-11-08 | 2018-06-11 | 현대중공업 주식회사 | a system for suppling fuel gas of ship and a method thereof |
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