KR20110046946A - 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템 - Google Patents

고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20110046946A
KR20110046946A KR1020090103671A KR20090103671A KR20110046946A KR 20110046946 A KR20110046946 A KR 20110046946A KR 1020090103671 A KR1020090103671 A KR 1020090103671A KR 20090103671 A KR20090103671 A KR 20090103671A KR 20110046946 A KR20110046946 A KR 20110046946A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel gas
gas
injection engine
liquefied
boil
Prior art date
Application number
KR1020090103671A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101577795B1 (ko
Inventor
안재완
문영식
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020090103671A priority Critical patent/KR101577795B1/ko
Publication of KR20110046946A publication Critical patent/KR20110046946A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101577795B1 publication Critical patent/KR101577795B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0221Fuel storage reservoirs, e.g. cryogenic tanks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04Feeding by means of driven pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/05Reducing production costs, e.g. by redesign
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

본 발명은 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템에 관한 것이다. 상기 연료가스 공급 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 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하기 위한 컴프레서; 를 포함하고, 상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스는 연료가스로서 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 각각의 엔진을 위한 연료가스 공급시스템의 구성을 간단하게 하여, 장치를 위한 비용 및 설치공간을 줄일 수 있다.
연료가스 공급 시스템, 연료가스 공급라인, 고압 펌프, 기화기, 컴프레서

Description

고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템 {Fuel gas supplying system for supplying fuel gas to a liquified fuel gas propulsion ship with high-pressure gas injection engine and low-pressure gas injection engine}
본 발명은 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템에 관한 것이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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 사용되고 있다.
도 1은 종래의 LNG 운반선의 연료가스 공급 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
이러한 시스템에서, LNG 탱크(1)로부터 배출된 증발가스는 증발가스 액화라인(L1)을 통해 컴프레서(2)에서 압축된 후, 재액화장치(Reliquefaction Unit; 3)를 거치면서 재액화된다. 재액화된 증발가스는 다시 LNG 탱크(1)로 보내진다.
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.
한편, LNG 운반선에서는 DFDE(Dual Fuel Diesel Eelectric) 엔진 또는 가스터빈과 같은 저압가스 분사엔진이 구비되어, 선박 내에서 필요한 전기를 생산하거나 또는 비상시의 추진용 엔진으로 사용되기도 한다.
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.
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.
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 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하기 위한 컴프레서; 를 포함하고, 상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스는 연료가스로서 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 것을 특징으로 한다.
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 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하기 위한 컴프레서; 상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스를 재액화하기 위한 재액화 장치; 를 포함하고, 상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스는 연료가스로서 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되거나 또는 재액화장치로 공급되어 재액화되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 재액화장치에서 재액화된 증발가스는 상기 액화연료가스 탱크로 복귀되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연료가스 공급라인에서 상기 고압 펌프 전단에 배치된 재응축기; 를 포함하고, 상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스는 선택적으로 상기 재응축기에서 상기 액화연료가스 탱크로부터 빼내어진 액화연료가스와 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스를 가열하여 상기 저압가스 분사엔진으로 공급하기 위한 히터; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고압가스 분사엔진은 선박의 추진을 위한 추진 엔진이고, 상기 저압가스 분사엔진은 발전을 위한 발전 엔진인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저압가스 분사엔진은 DFDE 엔진 또는 가스터빈인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력은 150 내지 600 바인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력은 5 내지 30 바인 것을 특징으로 한다.
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 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스가 압축되어 연료가스로서 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스를 재액화시키기 위한 재액화장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스의 일부는 액화연료가스 탱크에서 빼내어진 액화연료가스와 혼합되어 응축되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스는 액화연료가스를 압축한 후 기화시켜 사용하고, 저압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스는 증발가스를 재액화시키거나 응축하여 액화연료와 혼합시키기 위한 증발가스 액화라인에서 분기하여 사용하므로, 각각의 엔진을 위한 연료가스 공급시스템의 구성을 간단하게 하여, 장치를 위한 비용 및 설치공간을 줄일 수 있다.
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 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 액화연료가스 추진 선박은 액화연료가스를 연료로 사용하여 선박의 추진 동력을 얻을 수 있도록 구성된다. 이러한 액화연료가스 추진 선박에는 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진이 구비된다.
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.
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.
상기에서, 액화연료가스는 LNG, LPG, DME 등 액화되어 저장되는 연료가스를 말한다.
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 온 도를 비점 이하로 유지시켜 주어야 한다.
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.
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.
이하에서는, 도 2를 참조하여 액화연료가스 중 LNG를 연료로 사용하는 LNG 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템을 예로 들어 설명하기로 한다.
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.
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.
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.
상기 재액화장치(30)에서 증발가스를 액화시키기 위한 냉각부하를 감소시키기 위해, 컴프레서(20)에 의해 압축된 증발가스의 일부는 재응축기(40)로 보내질 수 있다. 상기 재응축기(40)에서는 증발가스가 LNG 탱크(10)로부터 빼내어진 LNG와 혼합되어 응축된다. LNG에 비해 상대적으로 적은 양의 증발가스가 재응축기(40)로 보내지므로, 증발가스는 LNG와 혼합되어 응축될 수 있다.
재응축기(40)를 통과한 LNG는 고압 펌프(50)로 보내져, 고압으로 압축된다. 예를 들어, 250 바 정도로 압축된다.
상기 고압 펌프(50)에서 압축된 LNG는 기화기(60)로 보내져 기화된다. 기화된 LNG는 고압가스 분사엔진으로 보내져 연료가스로 사용된다.
본 발명에서는, 저압가스 분사엔진에서 사용되는 연료가스를 위한 연료가스 공급라인을 별도로 구성하지 않고, LNG 탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 액화시키기 위한 상기 증발가스 액화라인(L1)을 이용하여 구성한다.
더욱 상세하게는, 상기 컴프레서(20)에서 압축된 증발가스는 분기관(70)을 통해 저압가스 분사엔진에 연료가스로서 공급될 수 있다. 상기 분기관(70)은 컴프레서(20) 후단의 증발가스 액화라인(L1)에서 분기되어, 컴프레서(20)에 의해 압축된 증발가스를 저압가스 분사엔진으로 공급하기 위한 것이다.
상기 분기관(70)에는 히터(80)가 설치될 수 있다. 상기 히터(80)는 컴프레서(20)에 의해 압축된 증발가스의 온도를 저압가스 분사엔진에서 요구하는 온도로 상승시키기 위한 것이다.
또한, 컴프레서(20)에 의해 압축된 증발가스의 압력이 저압가스 분사엔진에서 사용되는 연료가스 압력과 맞지 않을 경우에는, 상기 증발가스는 적절하게 가압 또는 감압된 후 저압가스 분사엔진으로 공급될 수 있다. 가압수단은 컴프레서가 될 수 있고, 감압수단은 감압 밸브가 될 수 있다. 이러한 가압수단 또는 감압수단은 컴프레서(20) 후단의 분기관(70)에 설치될 수 있다.
LNG 탱크(10)에서 발생되는 증발가스 양에 따라 저압가스 분사엔진, 재응축기(40) 또는 재액화장치(30)로 보내지는 증발가스의 양은 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 컴프레서(20)에서 압축된 증발가스는 우선적으로 저압가스 분사엔진으로 보내지고, 남는 양은 재액화장치(30)로 보내져 재액화될 수 있다. 또한, 일부는 재응축기(40)로 보내질 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
본 실시예에서는, 도 2에 도시된 실시예와 달리 재액화장치(30)가 구비되지 않는다. 액화연료가스 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. 따라서, 이러한 경우에는 재액화장치(30)를 포함하지 않는다.
LNG 탱크(10)에서 발생되는 증발가스는 컴프레서(20)에 의해 압축된 후, 저압가스 분사엔진으로 공급되어 연료가스로 사용된다. 컴프레서(20)에 의해 압축된 증발가스의 온도가 저압가스 분사엔진에서 요구하는 온도보다 낮을 경우에, 증발가스는 히터(80)에 의해 온도가 상승된 후, 저압가스 분사엔진으로 공급될 수 있다.
또한, 컴프레서(20)에 의해 압축된 증발가스의 압력이 저압가스 분사엔진에서 사용되는 연료가스 압력과 맞지 않을 경우에는, 상기 증발가스는 적절하게 가압 또는 감압된 후 저압가스 분사엔진으로 공급될 수 있다. 가압수단은 컴프레서가 될 수 있고, 감압수단은 감압 밸브가 될 수 있다.
컴프레서(20)에 의해 압축된 증발가스의 일부는 재응축기(40)로 보내져 응축될 수 있다.
LNG 탱크(10)에서 발생되는 증발가스에서 추가로 남는 양의 증발가스가 있는 경우, LNG 탱크(10) 내의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위해 공기 중으 로 배출되거나 가스연소기에 의해 연소될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에서, 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스는 액화연료가스를 압축한 후 기화시켜 사용하고, 저압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스는 증발가스를 재액화시키기 위한 증발가스 액화라인에서 분기하여 사용한다. 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.
또한, 액화연료가스 추진 선박에 증발가스를 재액화시키기 위한 재액화장치가 구비되지 않은 경우에는, 증발가스를 컴프레서에 의해 압축한 후 저압가스 분사엔진으로 공급하여 연료가스로 사용할 수 있다. 이는 각각의 엔진을 위한 연료가스 공급시스템의 구성을 간단하게 하여, 장치를 위한 비용 및 설치공간을 줄일 수 있게 한다.
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.
도 1은 종래의 LNG 운반선의 연료가스 공급 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 액화연료가스 탱크
20 : 컴프레서
30 : 재액화장치
40 : 재응축기
50 : 고압 펌프
60 : 기화기
70 : 분기관
80 : 히터
L1 : 증발가스 액화라인
L2 : 연료가스 공급라인

Claims (14)

  1. 액화연료가스를 연료로 사용하는 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템에 있어서,
    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 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하기 위한 컴프레서;
    를 포함하고,
    상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스는 연료가스로서 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  2. 액화연료가스를 연료로 사용하는 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템에 있어서,
    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 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스를 압축하기 위한 컴프레서;
    상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스를 재액화하기 위한 재액화장치;
    를 포함하고,
    상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스는 연료가스로서 상기 저압가스 분사엔진으로 공급되거나 또는 재액화장치로 공급되어 재액화되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 재액화장치에서 재액화된 증발가스는 상기 액화연료가스 탱크로 복귀되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료가스 공급라인에서 상기 고압 펌프 전단에 배치된 재응축기;
    를 포함하고,
    상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스는 선택적으로 상기 재응축기에서 상기 액화연료가스 탱크로부터 빼내어진 액화연료가스와 혼합되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 연료가스 공급라인에서 상기 고압 펌프 전단에 배치된 재응축기;
    를 포함하고,
    상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스는 선택적으로 상기 재응축기에서 상기 액화연료가스 탱크로부터 빼내어진 액화연료가스와 혼합되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스를 가열하여 상기 저압가스 분사엔진으로 공급하기 위한 히터;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 컴프레서에 의해 압축된 증발가스를 가열하여 상기 저압가스 분사엔진으로 공급하기 위한 히터;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고압가스 분사엔진은 선박의 추진을 위한 추진 엔진이고, 상기 저압가 스 분사엔진은 발전을 위한 발전 엔진인 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  9. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저압가스 분사엔진은 DFDE 엔진 또는 가스터빈인 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  10. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력은 150 내지 600 바인 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  11. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스의 압력은 5 내지 30 바인 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  12. 액화연료가스를 연료로 사용하는 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템에 있어서,
    상기 고압가스 분사엔진으로는 액화연료가스 탱크에서 빼내어진 액화연료가스가 고압으로 압축된 후, 기화되어 연료가스로서 공급되고,
    상기 저압가스 분사엔진으로는 상기 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가 스가 압축되어 연료가스로서 공급되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스를 재액화시키기 위한 재액화장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 액화연료가스 탱크에서 발생되는 증발가스의 일부는 액화연료가스 탱크에서 빼내어진 액화연료가스와 혼합되어 응축되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급 시스템.
KR1020090103671A 2009-10-29 2009-10-29 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템 KR101577795B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090103671A KR101577795B1 (ko) 2009-10-29 2009-10-29 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090103671A KR101577795B1 (ko) 2009-10-29 2009-10-29 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110046946A true KR20110046946A (ko) 2011-05-06
KR101577795B1 KR101577795B1 (ko) 2015-12-15

Family

ID=44238301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090103671A KR101577795B1 (ko) 2009-10-29 2009-10-29 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101577795B1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130112474A (ko) * 2012-04-04 2013-10-14 현대중공업 주식회사 선박 엔진용 연료공급장치
KR101324614B1 (ko) * 2012-01-17 2013-11-01 삼성중공업 주식회사 천연가스 연료공급 시스템
KR101324613B1 (ko) * 2012-01-17 2013-11-01 삼성중공업 주식회사 천연가스 연료공급 시스템
KR101350808B1 (ko) * 2012-10-24 2014-01-16 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 하이브리드 연료공급 시스템 및 방법
KR101373806B1 (ko) * 2011-11-08 2014-03-17 주식회사 엔케이 선박용 유증기 회수장치
KR101444248B1 (ko) * 2012-12-11 2014-09-26 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 하이브리드 연료공급시스템
KR20170128416A (ko) * 2015-03-20 2017-11-22 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈 액화 가스 냉각 방법
KR20200022874A (ko) * 2018-08-24 2020-03-04 대우조선해양 주식회사 선박의 연료공급시스템 및 방법
KR20200027184A (ko) * 2018-09-04 2020-03-12 대우조선해양 주식회사 선박의 연료공급시스템 및 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4570130B2 (ja) * 2004-04-23 2010-10-27 岩谷産業株式会社 需要機器連動式低温液化ガス供給装置
KR100835090B1 (ko) * 2007-05-08 2008-06-03 대우조선해양 주식회사 Lng 운반선의 연료가스 공급 시스템 및 방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101373806B1 (ko) * 2011-11-08 2014-03-17 주식회사 엔케이 선박용 유증기 회수장치
KR101324614B1 (ko) * 2012-01-17 2013-11-01 삼성중공업 주식회사 천연가스 연료공급 시스템
KR101324613B1 (ko) * 2012-01-17 2013-11-01 삼성중공업 주식회사 천연가스 연료공급 시스템
KR20130112474A (ko) * 2012-04-04 2013-10-14 현대중공업 주식회사 선박 엔진용 연료공급장치
KR101350808B1 (ko) * 2012-10-24 2014-01-16 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 하이브리드 연료공급 시스템 및 방법
KR101444248B1 (ko) * 2012-12-11 2014-09-26 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 하이브리드 연료공급시스템
KR20170128416A (ko) * 2015-03-20 2017-11-22 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈 액화 가스 냉각 방법
KR20200022874A (ko) * 2018-08-24 2020-03-04 대우조선해양 주식회사 선박의 연료공급시스템 및 방법
KR20200027184A (ko) * 2018-09-04 2020-03-12 대우조선해양 주식회사 선박의 연료공급시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101577795B1 (ko) 2015-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101577795B1 (ko) 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템
KR100967818B1 (ko) 액화연료가스 급유선
KR20190105841A (ko) Lpg 연료 선박 및 lpg 연료 선박의 연료 공급 방법
KR102153624B1 (ko) 선박의 증발가스 처리 시스템 및 방법
KR101904416B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
KR20110050239A (ko) 액화연료가스 추진 선박에서의 증발가스 처리 방법 및 그에 따른 액화연료가스 추진 선박
US20200393196A1 (en) Device and method for processing boil-off gas in liquefied gas regasification system
KR20160008809A (ko) 선박용 엔진의 연료공급 시스템 및 방법
KR20110118988A (ko) 재액화 전력 소비량을 절감하기 위한 증발가스 처리장치 및 방법
KR101559316B1 (ko) 연료가스 공급 시스템
KR20110046945A (ko) 고압가스 분사엔진과 저압가스 분사엔진을 갖는 액화연료가스 추진 선박에 연료가스를 공급하는 시스템
KR101012641B1 (ko) Lng 운반선의 증발가스 냉각 시스템 및 방법
KR101347354B1 (ko) 액화연료가스 급유장치
KR20110050241A (ko) 액화연료가스 급유선
KR102601315B1 (ko) 재기화 선박 운전 시스템 및 방법
KR102046600B1 (ko) 액화가스 처리 시스템 및 이를 구비하는 액화가스 운반선
KR101210921B1 (ko) 보일오프가스 처리장치 및 그 처리방법
KR20200075199A (ko) 선박의 연료공급시스템 및 방법
KR20200115892A (ko) 선박의 액화가스 재기화 시스템
KR20150063258A (ko) 연료 공급 시스템 및 연료 공급 방법
KR20200011307A (ko) 액화가스 처리 시스템 및 이를 구비하는 액화가스 운반선
KR102053479B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
KR20200027184A (ko) 선박의 연료공급시스템 및 방법
KR102075259B1 (ko) 액화가스 처리 시스템 및 이를 구비하는 액화가스 운반선
KR101498388B1 (ko) 액화가스 처리 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181205

Year of fee payment: 4