KR20120049731A - Apparatus and method for fuel gas supply - Google Patents

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고민수
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for supplying fuel gas are provided to stably supply fuel gas to a place where uses high-pressure fuel or low-pressure fuel by installing a first flow control valve, a forceful vaporizer, and a first check valve in a forceful vaporization line. CONSTITUTION: An apparatus for supplying fuel gas comprises an evaporated gas supply line(14), an evaporated gas compressor(141), an evaporated gas heater(142), an LNG supply line(12), an LNG pump, a first bypass valve(121), a forceful vaporization line(13), a first flow control valve(131), a forceful vaporizer(132), and a first check valve(133). The evaporated gas supply line is extended from an LNG storage tank to a place where uses low-pressure fuel. The evaporated gas compressor and heater are installed in the evaporated gas supply line. The LNG supply line is extended from the LNG tank to a re-condenser. The LNG pump and the first bypass valve are installed in the LNG supply line. The forceful vaporization line is installed between the rear of the LNG pump and the rear of the evaporated gas compressor. The first flow control valve, the forceful vaporizer, and the first check valve are installed in the forceful vaporization line.

Description

연료가스 공급장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FUEL GAS SUPPLY}Fuel gas supply device and method {APPARATUS AND METHOD FOR FUEL GAS SUPPLY}

본 발명은 연료가스 공급에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압가스엔진과 저압가스엔진과 보일러를 갖춘 선박에서 사용되는 연료가스 공급장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to fuel gas supply, and more particularly, to a fuel gas supply apparatus and method for use in a vessel having a high pressure gas engine, a low pressure gas engine and a boiler.

일반적으로, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 'LNG'라 함)를 운반하는 선박은 천연가스를 상압에서 -163℃의 극저온 상태로 액화하여 운송한다. 이러한 극저온 상태의 액화가스, 즉 LNG는 외부와의 온도차이에 의해 열이 공급됨으로써 지속적으로 증발가스(Boil-off Gas, BOG)가 발생하게 되는데, 최근에는 이러한 증발가스를 처리하기 위하여 재액화하여 저장탱크로 돌려보내는 증발가스 재액화장치를 설치하여 자원의 낭비를 줄이고 있다.In general, a vessel carrying a liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas, hereinafter referred to as 'LNG') is transported by liquefying natural gas in the cryogenic state of -163 ℃ at normal pressure. The liquefied gas in this cryogenic state, that is, LNG, is continuously generated by boil-off gas (BOG) as heat is supplied due to a temperature difference from the outside. Evaporative gas reliquefaction equipment is returned to the storage tank to reduce waste of resources.

한편 고압가스엔진은 예컨대 ME-GI 엔진의 경우, 고압의 천연가스를 연료로 사용하는 엔진으로서, 약 150~250 bar의 고압 가스의 공급이 필요하다.On the other hand, the high-pressure gas engine, for example, in the case of the ME-GI engine, a high-pressure natural gas as a fuel, it is necessary to supply a high pressure gas of about 150 ~ 250 bar.

동일한 질량유량의 유체를 가압하는데 있어 기체를 가압하는 것은 액체를 가압하는데 비해 현저히 많은 전력소모가 필요하며, 특히 약 200bar의 고압일 경우 그 차이는 더욱 커질 것이 자명하다.Pressurizing a gas in pressurizing a fluid of the same mass flow rate requires significantly more power consumption than pressurizing a liquid, and the difference is obviously larger even at a high pressure of about 200 bar.

이러한 이유로 고압가스엔진과 관련된 선행발명에서는 연료를 고압으로 가압하는데 액체만을 가압하기 위한 방법을 설명하고 있다.For this reason, the preceding invention related to the high pressure gas engine describes a method for pressurizing only liquid to pressurize the fuel to high pressure.

하지만 LNG의 특성상 극저온(약 -160℃) 상태로 연료가 저장되며, 외부로부터 열 유입에 의해 지속적으로 증발가스가 발생하게 된다.However, due to the nature of LNG, fuel is stored at a cryogenic temperature (about -160 ° C), and evaporative gas is continuously generated by heat inflow from the outside.

이러한 증발가스를 탱크외부로 빼내지 않으면 저장탱크의 내부 압력이 증가하여 저장탱크에 손상을 줄 수 있기 때문에 적절한 처리방법을 갖추어야 한다.If the evaporated gas is not taken out of the tank, the internal pressure of the storage tank may increase, which may damage the storage tank.

종래 기술에 따른 LNG 운반선의 연료가스 공급 시스템 및 방법은 대한민국 특허출원 제10-2007-0121558호로서, 저장탱크에서 발생된 증발가스와 LNG 탱크로부터 빼낸 액화 가스를 각각 적당한 압력으로 1차 가압하고 열교환하여 액화가스의 냉열을 회수하면서 증발가스를 액화하고, 액화된 증발가스를 저장탱크로 돌려보내거나 고압으로 가압하여 고압가스 사용엔진에 공급하는 방법이 게재되어있다.The fuel gas supply system and method of the LNG carrier according to the prior art is Korean Patent Application No. 10-2007-0121558, the first pressurized and heat-exchanged by the appropriate pressure to the boil-off gas generated in the storage tank and the liquefied gas extracted from the LNG tank, respectively The present invention discloses a method of liquefying evaporated gas while recovering cold heat of liquefied gas, and returning the liquefied evaporated gas to a storage tank or pressurizing it to a high pressure to supply the high pressure gas using engine.

그러나, 종래 기술의 연료가스 공급 방법은 LNG를 기화시키기에 앞서 냉열을 회수하여 증발가스를 처리할 수 있으나, LNG의 냉열만으로는 증발가스를 액화시키기에 부족하므로, 추가로 냉각기를 더 구비해야 하고, 이러한 냉각기를 운전하기 위해서 추가의 전력소모가 필요하는 단점이 있다.However, the fuel gas supply method of the prior art can recover the heat of cooling before the vaporization of LNG to process the boil-off gas, but the cold heat of LNG is not enough to liquefy the boil-off gas, and thus additional cooler should be provided. There is a disadvantage that additional power consumption is required to operate such a cooler.

한편, 이와 유사하게 종래의 다른 기술로서, 대한민국 특허출원 제10-2007-0123679호의 LNG 운반선의 연료가스 공급 시스템 및 방법에서는 저장탱크에서 발생된 증발가스와 LNG 탱크로부터 빼낸 액화가스를 각각 적당한 압력으로 1차 가압하고, 재응축기(recondenser)에서 혼합하여 액화상태로 만든 뒤 이를 엔진에서 요구하는 만큼은 2차 가압하여 고압 상태로 만들고 기화시켜 사용하도록 구성되어 있다.On the other hand, similarly, as another conventional technology, in the fuel gas supply system and method of the LNG carrier of the Republic of Korea Patent Application No. 10-2007-0123679, the liquefied gas generated from the storage tank and the liquefied gas extracted from the LNG tank, respectively, at an appropriate pressure It is configured to pressurize it first, make it into a liquefied state by mixing in a recondenser, and pressurize it as much as required by the engine to make it a high pressure state and vaporize it.

이러한 종래의 연료가스 공급 방법은 LNG를 1차 가압할 경우 포화액체 상태에서 과냉각 액체상태로 되는 점을 이용해서 증발가스를 일시적으로 액체상태가 되게 하여 펌프를 이용해 가압이 가능하게 할 수는 있다.In the conventional fuel gas supply method, when the LNG is pressurized first, it is possible to pressurize the vaporized gas temporarily by using a pump by using the point that the supercooled liquid state is in a saturated liquid state.

그러나, 종래의 연료가스 공급 방법은 증발가스가 과다하게 발생할 경우 증발가스를 처리하기 위하여 엔진에서 필요로 하는 연료 이상의 액화가스를 재응축기로 보내야 하며, 재응축된 LNG 중 연료로 사용된 양을 제외하고 탱크로 되돌린 부분은 다시 팽창되며 증발가스를 발생시키는 한편 추가적인 외부의 열(예: 펌프, 컴프레서, 배관 등에서 유입된 열)을 저장탱크 내부로 넣을 수 있어서, 저장탱크의 압력 상승을 일시적으로는 해소할 수 있으나, 장기적으로는 역효과, 즉 저장탱크의 압력이 상승되는 문제가 발생될 가능성이 매우 높다.However, the conventional fuel gas supply method has to send the liquefied gas more than the fuel required by the engine in order to process the boil-off gas when the boil-off gas is excessive, except the amount used as fuel in the re-condensed LNG The part returned to the tank expands again to generate boil-off gas while allowing additional external heat (e.g., heat from pumps, compressors, piping, etc.) to be introduced into the storage tank, temporarily increasing the pressure in the storage tank. In the long run, there is a high possibility that adverse effects, i.e., the pressure in the storage tank, will increase.

따라서, 연료가스 공급 방법은 상기 재응축기만으로 더 이상 저장탱크의 압력 상승을 억제하지 못할 수 있고, 이에 따라 증발가스를 연소기에서 태워 버려야 하므로 손실이 발생하는 단점을 갖는다.Therefore, the fuel gas supply method may not be able to suppress the pressure rise of the storage tank any more with only the recondenser, and thus has a disadvantage in that a loss occurs because the boil-off gas must be burned in the combustor.

즉, 종래 기술의 연료가스 공급 방법은 고압가스엔진과 저압가스엔진과 보일러를 갖춘 선박에서, 증발가스가 저압가스엔진과 보일러의 사용량에 비해 적게 발생되거나, 상기 사용량만큼 발생되거나, 또는 상기 사용량보다 많이 발생되는 것에 따라, 연료가스를 원활하게 처리할 수 없어, 연료가스를 안정적으로 고압가스엔진과 저압가스엔진 또는 보일러에 공급하기 어려운 단점을 갖는다.
That is, the fuel gas supplying method of the prior art is that in a vessel equipped with a high pressure gas engine, a low pressure gas engine and a boiler, the evaporation gas is generated less than the amount of the low pressure gas engine and the boiler, or as much as the amount of the usage, or As it is often generated, it is difficult to process the fuel gas smoothly, and it is difficult to stably supply the fuel gas to the high pressure gas engine and the low pressure gas engine or the boiler.

본 발명의 실시예는 고압가스엔진을 포함한 고압연료사용처와, 저압가스엔진과 보일러를 포함한 저압연료사용처의 연료가스 공급시, 저압연료사용처의 증발가스 사용량 대비 증발가스 발생량에 따라 안정적으로 연료가스를 공급하고자 한다.
An embodiment of the present invention is to provide a fuel gas stably in accordance with the amount of evaporation gas generated by the use of the high-pressure fuel, including the high-pressure gas engine, and the low-pressure fuel, including the low-pressure gas engine and the boiler. To supply.

본 발명의 일 측면에 따르면, LNG 저장탱크로부터 저압연료사용처까지 연장되는 증발가스 공급라인과, 상기 증발가스 공급라인에 설치되는 증발가스 압축기 및 증발가스 히터와, 상기 LNG 저장탱크로부터 재응축기까지 연장되는 LNG 공급라인과, 상기 LNG 공급라인에 설치되는 LNG 펌프 및 제 1 바이패스밸브와, 상기 LNG 공급라인의 LNG 펌프 후방 위치와 상기 증발가스 공급라인의 증발가스 압축기 후방 위치의 사이에 설치되는 강제 기화라인과, 상기 강제 기화라인에 설치되는 제 1 유량조절밸브, 강제 기화기 및 제 1 체크밸브를 포함하는 연료가스 공급장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, the boil-off gas supply line extending from the LNG storage tank to the low fuel use, the boil-off gas compressor and the boil-off gas heater installed in the boil-off gas supply line, and extends from the LNG storage tank to the recondenser The LNG supply line, the LNG pump and the first bypass valve installed in the LNG supply line, and the force installed between the LNG pump rear position of the LNG supply line and the rear position of the boil-off gas compressor of the boil-off gas supply line. A fuel gas supply device including a vaporization line and a first flow control valve, a forced vaporizer, and a first check valve installed in the forced vaporization line may be provided.

또한, 저압연료사용처는 저압가스엔진, 보일러, 가스연소장치, 발전기 중 선택된 어느 하나 또는 선택된 것들을 조합하여 구성될 수 있다.In addition, the low-pressure fuel use destination may be configured by combining any one selected from a low pressure gas engine, a boiler, a gas combustion device, a generator.

또한, 본 실시예는 LNG 공급라인의 제 1 바이패스밸브 전방 위치에서 분기되어 설치되는 바이패스 공급라인과, 상기 바이패스 공급라인에 설치되는 제 2 바이패스밸브와, 상기 바이패스 공급라인의 말단으로부터 고압가스엔진까지 연장되어 설치되는 고압 LNG 공급라인과, 상기 고압 LNG 공급라인에 설치되는 고압펌프 및 고압기화기를 더 포함할 수 있다.In addition, the present embodiment is a bypass supply line branched from the first bypass valve front position of the LNG supply line, the second bypass valve installed in the bypass supply line, and the end of the bypass supply line It may further include a high pressure LNG supply line is installed to extend from the high pressure gas engine, and a high pressure pump and a high pressure vaporizer installed in the high pressure LNG supply line.

또한, 본 실시예는 바이패스 공급라인의 말단으로부터 증발가스 공급라인의 증발가스 압축기 및 증발가스 히터 사이 위치까지 연장되어 설치되는 재응축라인과, 상기 재응축라인에 설치되는 재응축기 및 제 2 유량조절밸브와, 상기 재응축기의 일측으로부터 증발가스 공급라인의 증발가스 히터 전방 위치까지 연결된 배관에 설치되는 제 2 체크밸브와, 상기 재응축기에 설치된 압력센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the present embodiment is a re-condensation line extending from the end of the bypass supply line to the position between the boil-off gas compressor and the boil-off gas heater of the boil-off gas supply line, the re-condenser and the second flow rate installed in the re-condensation line The control valve may further include a second check valve installed in a pipe connected from one side of the recondenser to a position in front of the boil-off gas heater of the boil-off gas supply line, and a pressure sensor installed in the re-condenser.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스의 발생량이 저압연료사용처의 증발가스 사용량과 동일한 경우, 상기 LNG 저장탱크에서 발생된 상기 증발가스가 증발가스 공급라인을 경유하고, 증발가스 압축기 및 증발가스 히터를 거쳐 저압연료사용처에 공급되고, 상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 고압 LNG 공급라인을 경유하고, 고압펌프와 고압기화기를 거쳐 가압 및 기화되어 고압연료사용처에 공급되는 것을 특징으로 하는 연료가스 공급방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank is the same as the amount of boil-off gas used in the low-pressure fuel, the boil-off gas generated in the LNG storage tank passes through the boil-off gas supply line The low pressure fuel is supplied to the low pressure fuel using the evaporative gas compressor and the evaporator gas heater, and the LNG stored in the LNG storage tank is supplied to the high pressure fuel using the high pressure LNG supply line through the high pressure pump and the high pressure vaporizer. A fuel gas supply method may be provided.

또한, 본 실시예에서는, 상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스의 발생량이 저압연료사용처의 증발가스 사용량에 비해 적은 경우, 증발가스 부족분을 보상할 만큼의 LNG가 강제 기화기를 통해 기화되어 기화 NG가 되고, 증발가스 압축기에서 압축된 압축 증발가스와 상기 기화 NG가 혼합되어 증발가스 히터를 거쳐 저압연료사용처에 공급되고, 상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 재응축기를 경유하지 않고, 고압펌프와 고압기화기를 거쳐 가압 및 기화되어 고압연료사용처에 공급될 수 있다.In addition, in the present embodiment, when the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank is smaller than the amount of boil-off gas used in the low-pressure fuel, the amount of LNG that is sufficient to compensate for the shortage of the boil-off gas is vaporized through the forced vaporizer, so that the vaporized NG becomes Compressed evaporation gas and the vaporized NG compressed by the evaporation gas compressor is mixed and supplied to the low-pressure fuel destination through the evaporation gas heater, LNG stored in the LNG storage tank is not passed through the recondenser, the high pressure pump and the high pressure vaporizer It may be pressurized and vaporized via the high pressure fuel.

또한, 본 실시예에서는, 상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스의 발생량이 저압연료사용처의 증발가스 사용량에 비해 많은 경우, 상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스 중 일부가 증발가스 공급라인을 경유하고, 증발가스 압축기 및 증발가스 히터를 거쳐 저압연료사용처에 공급되고, 상기 증발가스 중 일부를 제외한 잉여 증발가스가 재응축기에 의해 재응축되어 고압연료사용처에 공급될 수 있다.In addition, in the present embodiment, when the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank is larger than the amount of boil-off gas used at the low-pressure fuel, a portion of the boil-off gas generated in the LNG storage tank passes through the boil-off gas supply line. In addition, the evaporative gas compressor and the evaporative gas heater is supplied to the low-pressure fuel destination, the excess evaporation gas except for a part of the evaporated gas may be recondensed by the recondenser may be supplied to the high-pressure fuel destination.

또한, 본 실시예에서는, 상기 재응축기에서 상기 잉여 증발가스를 처리하는 도중 압력 저하가 발생되는 경우, 강제 기화라인의 제 1 유량조절밸브의 밸브 개폐 비율을 조절하여 재응축기의 내부 압력을 보상할 수 있을 정도의 LNG 유량이 상기 제 1 유량조절밸브를 통해 강제 기화기 쪽으로 흐를 수 있도록 제어하고, 상기 강제 기화기에서 발생된 기화 NG가 재응축라인의 개방된 제 2 유량조절밸브를 통해 상기 재응축기 쪽으로 유입되게 하여, 상기 재응축기 내부의 압력 저하를 보상할 수 있다.In addition, in the present embodiment, when a pressure drop occurs during processing of the excess boil-off gas in the recondenser, the internal pressure of the recondenser may be compensated by adjusting the valve opening / closing ratio of the first flow control valve of the forced vaporization line. The amount of LNG flow is controlled to flow to the forced vaporizer through the first flow control valve, and the vaporized NG generated from the forced vaporizer is directed to the recondenser through an open second flow control valve of the recondensation line. Inflow can be compensated for the pressure drop inside the recondenser.

본 발명의 실시예는 연료가스를 액화상태로 LNG 저장탱크에 저장한 후, 고압가스엔진과 저압가스엔진과 보일러의 연료 공급을 위해서, LNG 저장탱크의 LNG 또는 증발가스를 엔진 또는 보일러의 사용 조건에 맞게 처리하여 공급할 수 있는 장점이 있다.According to an embodiment of the present invention, after the fuel gas is stored in the LNG storage tank in a liquefied state, in order to supply fuel for the high pressure gas engine, the low pressure gas engine, and the boiler, LNG or evaporated gas in the LNG storage tank is used under an engine or boiler. There is an advantage that can be processed and supplied according to.

본 발명의 실시예는 저압가스엔진과 보일러를 포함하는 저압연료사용처의 증발가스 사용량 대비 증발가스 발생량에 따라 안정적으로 연료가스를 공급할 수 있다.The embodiment of the present invention can stably supply fuel gas according to the amount of generated evaporated gas compared to the amount of evaporated gas used in the low pressure fuel use destination including a low pressure gas engine and a boiler.

본 발명의 실시예에서는 LNG 공급라인의 LNG 펌프 후방 위치와 증발가스 공급라인의 증발가스 압축기 후방 위치의 사이에 강제 기화라인을 설치하되, 강제 기화라인에 제 1 유량조절밸브, 강제 기화기, 제 1 체크밸브를 설치함으로서, 증발가스의 발생량에 따라 연료가스를 저압연료사용처와 고압연료사용처에 공급할 수 있다.In the embodiment of the present invention, while the forced vaporization line is installed between the LNG pump rear position of the LNG supply line and the boil-off gas compressor rear position of the boil-off gas supply line, the first flow control valve, the forced vaporizer, the first By providing the check valve, fuel gas can be supplied to the low pressure fuel use place and the high pressure fuel use place according to the amount of generated evaporation gas.

또한, 본 발명의 실시예에서는 강제 기화라인 이후 위치를 기준으로 고압 LNG 공급라인과 증발가스 공급라인의 사이에 재응축기를 설치하여, 저압연료사용처의 증발가스 사용량보다 증발가스 발생량이 클 경우, 재응축기에 의해 잉여 증발가스를 재응축하여 고압가스엔진에 공급할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention by installing a recondenser between the high-pressure LNG supply line and the boil-off gas supply line on the basis of the position after the forced vaporization line, if the amount of boil-off gas is larger than the amount of boil-off gas used in the low-pressure fuel, The excess condensation gas can be recondensed by the condenser and supplied to the high pressure gas engine.

또한, 본 발명의 실시예에서는 재응축기에 부착된 압력센서에 의해 증발가스의 재응축시에 발생되는 압력 저하를 감지할 경우, 제 1 유량조절밸브의 밸브 개폐 비율을 조절하여 LNG가 강제 기화기를 통해 기화 NG로 변환되게 하고, 상기 기화 NG를 재응축기에 공급시킴에 따라, 상기 압력 저하를 보상하여 본 실시예의 장치 작동을 안정화시킬 수 있다.
In addition, in the embodiment of the present invention, when detecting the pressure drop generated during the recondensation of the boil-off gas by the pressure sensor attached to the recondenser, the LNG by adjusting the valve opening and closing ratio of the first flow control valve By converting the vaporized NG into the vaporized NG and supplying the vaporized NG to the recondenser, the pressure drop can be compensated to stabilize the operation of the apparatus of the present embodiment.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료가스 공급장치를 도시한 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 연료가스 공급장치에 의한 증발가스 발생 유형별 연료가스 공급방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 is a block diagram showing a fuel gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are views for explaining a fuel gas supply method for each type of boil-off gas generated by the fuel gas supply device shown in FIG.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료가스 공급장치를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a fuel gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 증발가스 공급을 위해 LNG 저장탱크(1)로부터 저압연료사용처까지 연장되는 증발가스 공급라인(14)과, 증발가스 공급라인(14)에 설치되는 증발가스 압축기(141) 및 증발가스 히터(142)와, LNG 공급을 위해 LNG 저장탱크(1)로부터 재응축기(2)까지 연장되는 LNG 공급라인(12)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the present embodiment shows an evaporation gas supply line 14 extending from an LNG storage tank 1 to a low-pressure fuel destination for evaporation gas supply, and an evaporation gas installed in the evaporation gas supply line 14. The gas compressor 141 and the boil-off gas heater 142 and the LNG supply line 12 extending from the LNG storage tank 1 to the recondenser 2 to supply the LNG.

여기서, 재응축기(2)는 과다 증발가스를 처리하는 역할을 수행할 수 있다.Here, the recondenser 2 may serve to process excess boil off gas.

과다 증발가스란, 저압연료사용처의 증발가스 사용량에 비해, LNG 저장탱크(1)에서 발생하는 증발가스의 발생량이 많을 경우의 증발가스를 의미할 수 있다.Excessive boil-off gas may refer to boil-off gas when the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank 1 is large compared to the amount of boil-off gas used at the low-pressure fuel.

또한, 본 실시예는 LNG 공급라인(12)에 설치되는 LNG 펌프(121) 및 제 1 바이패스밸브(12a)와, LNG 공급라인(12)의 LNG 펌프(121) 후방 위치와 증발가스 공급라인(14)의 증발가스 압축기(141) 후방 위치의 사이에 설치되는 강제 기화라인(13)과, 강제 기화라인(13)에 설치되는 제 1 유량조절밸브(131), 강제 기화기(132) 및 제 1 체크밸브(133)를 포함할 수 있다.In addition, the present embodiment is the LNG pump 121 and the first bypass valve 12a installed in the LNG supply line 12, the LNG pump 121 rear position of the LNG supply line 12 and the boil-off gas supply line Forced vaporization line 13 installed between the vaporization gas compressor 141 rear position of (14), the first flow control valve 131, forced vaporizer 132 and the first 1 may include a check valve (133).

여기서, 저압연료사용처는 저압가스엔진(4), 보일러(5), 가스연소장치(GCU, Gas Combustion Unit), 발전기 중에서 선택된 어느 하나의 장치를 의미할 수 있거나, 선택된 것들을 조합하여 구성될 수 있다. 예컨대, 발전기 또는 발전수단은 저압가스엔진(4)을 사용하여 구성될 수 있다.Here, the low pressure fuel use place may mean any one selected from a low pressure gas engine 4, a boiler 5, a gas combustion unit (GCU), a generator, or a combination of the selected ones. . For example, the generator or the power generating means may be configured using the low pressure gas engine (4).

또한, 본 실시예는 LNG 공급라인(12)의 제 1 바이패스밸브(12a) 전방 위치에서 분기되어 설치되는 바이패스 공급라인(19)과, 바이패스 공급라인(19)에 설치되는 제 2 바이패스밸브(19a)와, 바이패스 공급라인(19)의 말단으로부터 고압가스엔진(3)까지 연장되어 설치되는 고압 LNG 공급라인(23)과, 고압 LNG 공급라인(23)에 설치되는 고압펌프(231) 및 고압기화기(232)를 포함할 수 있다.In addition, the present embodiment is a bypass supply line 19 branched from the position in front of the first bypass valve 12a of the LNG supply line 12 and the second bypass installed in the bypass supply line 19. A high pressure LNG supply line 23 extending from the end of the pass valve 19a, the bypass supply line 19 to the high pressure gas engine 3, and a high pressure pump installed in the high pressure LNG supply line 23 ( 231 and a high pressure vaporizer 232.

여기서, 고압가스엔진(3)은 고압연료사용처 또는 추진수단으로 이해될 수 있고, 예컨대, ME-GI 엔진으로 구성될 수 있다.Here, the high pressure gas engine 3 may be understood as a high pressure fuel use place or a propulsion means, for example, may be configured as a ME-GI engine.

또한, 본 실시예는 바이패스 공급라인(19)의 말단으로부터 증발가스 공급라인(14)의 증발가스 압축기(141) 및 증발가스 히터(142) 사이 위치까지 연장되어 설치되는 재응축라인(143)과, 재응축라인(143)에 설치되는 재응축기(2) 및 제 2 유량조절밸브(144)와, 재응축기(2)의 일측(예: 상부)으로부터 증발가스 공급라인(14)의 증발가스 히터(142) 전방 위치까지 연결된 배관(24)에 설치되는 제 2 체크밸브(241)와, 재응축기(2)에 설치되어 재응축기(2)의 내부 압력을 감지하는 압력센서(2a)를 포함할 수 있다.In addition, the present embodiment is a recondensing line 143 extending from the end of the bypass supply line 19 to the position between the boil-off gas compressor 141 and the boil-off gas heater 142 of the boil-off gas supply line 14 And, the recondenser 2 and the second flow control valve 144 installed in the recondensation line 143 and the evaporation gas of the boil-off gas supply line 14 from one side (for example, the upper portion) of the recondenser 2 And a second check valve 241 installed in the pipe 24 connected to the heater 142 front position, and a pressure sensor 2a installed in the recondenser 2 to sense the internal pressure of the recondenser 2. can do.

본 실시예는 주지의 밸브 컨트롤러, 각종 센서(예: 온도, 유량, 압력) 신호 처리기를 이용하여 LNG를 공급하는 것을 제어하는 로직에 대응하게 각종 제어대상을 제어하는 연료가스 공급제어로직시스템(도시 안됨)과 연동하여 사용될 수 있다.This embodiment is a fuel gas supply control logic system for controlling various control objects corresponding to logic for controlling supply of LNG by using a well-known valve controller and various sensors (eg, temperature, flow rate, and pressure) signal processor. Not used).

예컨대, 연료가스 공급제어시스템은 앞서 언급한 압력센서(2a) 또는 증발가스 유량센서 또는 LNG 유량센서와 연결되어, 증발가스 발생량에 대응하게 제 1 유량조절밸브(131)와 제 2 유량조절밸브(144)의 밸브 개폐 비율을 제어하거나, 제 1 바이패스밸브(12a)와 제 2 바이패스밸브(19a)의 밸브 개폐를 제어할 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.For example, the fuel gas supply control system is connected to the aforementioned pressure sensor 2a or the boil-off gas flow sensor or the LNG flow sensor, so as to correspond to the amount of boil-off gas, the first flow regulating valve 131 and the second flow regulating valve ( It may be configured to control the valve opening and closing ratio of 144, or to control the opening and closing of the valve of the first bypass valve 12a and the second bypass valve 19a.

증발가스 공급라인(14)의 저압가스엔진(4) 전방 위치에는 벤트마스트(vent mast) 또는 가스연소장치 쪽으로 연장되는 분기라인(161)이 설치되고, 분기라인(161)에는 개폐를 통해 연료가스의 공급을 제어하는 제 1 제어밸브(16)가 설치될 수 있다.A branch line 161 is provided at a position in front of the low pressure gas engine 4 of the boil-off gas supply line 14 and extends toward a vent mast or a gas combustion device, and the branch line 161 opens and closes fuel gas. The first control valve 16 to control the supply of the may be installed.

또한, 분기라인(161)의 전방 위치에는 보일러(5) 측으로 연장되는 연장라인(15)가 설치되고, 연장라인(15)에는 개폐를 통해 연료가스의 공급을 제어하는 제 2 제어밸브(151)가 설치될 수 있다.In addition, an extension line 15 extending to the boiler 5 side is installed at a front position of the branch line 161, and the second control valve 151 controls the supply of fuel gas through opening and closing on the extension line 15. Can be installed.

증발가스 공급라인(14)은 LNG 저장탱크(1)로부터 배출되는 증발가스를 저압가스엔진(4)와 같은 저압연료사용처에 제공하기 위한 경로로 사용되거나, 강제 기화기(132)에서 만들어진 기화 NG와 증발가스를 재응축라인(143) 및 제 2 유량조절밸브(144)를 경유하여 재응축기(2)에 제공하기 위한 경로로도 사용될 수 있다.The boil-off gas supply line 14 is used as a path for providing boil-off gas discharged from the LNG storage tank 1 to a low-pressure fuel source such as the low-pressure gas engine 4, or vaporized NG made by the forced vaporizer 132 and It may also be used as a path for providing the boil-off gas to the recondenser 2 via the recondensation line 143 and the second flow control valve 144.

본 실시예에 따르면, 연료가스는 액화상태로 LNG 저장탱크(1)에 저장되어 있을 수 있다.According to this embodiment, the fuel gas may be stored in the LNG storage tank 1 in a liquefied state.

LNG는 선박의 추진수단인 고압가스엔진(3)의 연료 공급을 위해, LNG 펌프(121)를 이용하여 LNG 공급라인(12)에 공급될 수 있다.The LNG may be supplied to the LNG supply line 12 using the LNG pump 121 to supply fuel to the high pressure gas engine 3 which is a propulsion means of the ship.

이때, 바이패스 공급라인(19)의 초입은 제 1 바이패스밸브(12a) 전방 위치에서 삼방 연결 부재를 이용하여 LNG 공급라인(12)으로부터 분기되어 설치될 수 있다.At this time, the introduction of the bypass supply line 19 may be branched from the LNG supply line 12 by using the three-way connection member in the front position of the first bypass valve 12a.

제 1 바이패스밸브(12a) 후방 위치에 위치한 LNG 공급라인(12)의 말단은 재응축기(2)의 타측(예: 하부 좌측)에 관통하게 연결되어 있다.The end of the LNG supply line 12 located behind the first bypass valve 12a is connected to the other side of the recondenser 2 (eg, lower left).

또한, 바이패스 공급라인(19)의 말단은 삼방 연결 부재를 이용하여, 재응축라인(143)과 고압 LNG 공급라인(23)에 관통하게 연결되어 있다.In addition, the end of the bypass supply line 19 is connected to the recondensation line 143 and the high pressure LNG supply line 23 through the three-way connecting member.

따라서, LNG는 LNG 공급라인(12), 바이패스 공급라인(19), 고압 LNG 공급라인(23)을 통해 고압가스엔진(3)까지 공급되거나, 또는 LNG 공급라인(12), 제 1 바이패스밸브(12a), 재응축기(2), 재응축라인(143)의 하부, 고압 LNG 공급라인(23)을 통해 유동할 수 있다.Therefore, LNG is supplied to the high pressure gas engine 3 through the LNG supply line 12, the bypass supply line 19, and the high pressure LNG supply line 23, or the LNG supply line 12, the first bypass. It may flow through the valve 12a, the recondenser 2, the lower portion of the recondensation line 143, the high pressure LNG supply line 23.

특히, LNG는 고압 LNG 공급라인(23)의 고압펌프(231)와 고압기화기(232)를 경유하여 가압 및 기화된 후 고압가스엔진(3)까지 공급될 수 있다.In particular, the LNG may be supplied to the high pressure gas engine 3 after being pressurized and vaporized via the high pressure pump 231 and the high pressure vaporizer 232 of the high pressure LNG supply line 23.

이때, 발생되는 LNG 저장탱크(1) 내 증발가스는 증발가스 공급라인(14)을 통해 LNG 저장탱크(1)에서 빠져나온 후, 저압연료사용처, 예컨대, 발전용 저압가스엔진(4)에 공급될 수 있다.At this time, the generated boil-off gas in the LNG storage tank 1 exits the LNG storage tank 1 through the boil-off gas supply line 14, and then is supplied to a low-pressure fuel use place, for example, a low-pressure gas engine 4 for power generation. Can be.

증발가스 공급라인(14)을 통해 LNG 저장탱크(1) 밖으로 빼낸 증발가스는 저압가스엔진(4)뿐만 아니라, 분기라인(161)과 연장라인(15)을 경유하여 보일러(5)에서도 사용될 수 있다.The boil-off gas drawn out of the LNG storage tank 1 through the boil-off gas supply line 14 can be used in the boiler 5 via the branch line 161 and the extension line 15 as well as the low-pressure gas engine 4. have.

보일러(5)나 저압가스엔진(4)과 같은 증발가스의 소비처인 저압연료사용처에서 요구하는 증발가스의 양, 즉 저압연료사용처의 증발가스 사용량에 비해, LNG 저장탱크(1)에서 발생하는 증발가스의 발생량이 많을 경우에는 증발가스 압축기(141)를 통해 압축된 압축 증발가스가 제 2 유량조절밸브(144)의 밸브 개폐 비율 제어에 의해 재응축기(2)로 보내어져 응축상태로 만들어 지고, 이후 고압가스엔진(3)의 연료로 공급될 수 있다.Evaporation from the LNG storage tank 1 compared to the amount of boil-off gas required by the low-pressure fuel user, which is the consumer of the boil-off gas such as the boiler 5 or the low-pressure gas engine 4, i.e. When a large amount of gas is generated, the compressed boil-off gas compressed through the boil-off gas compressor 141 is sent to the recondenser 2 by the valve opening / closing ratio control of the second flow control valve 144 to be condensed. Then it can be supplied as a fuel of the high-pressure gas engine (3).

여기서, 저압연료사용처의 증발가스 사용량이란, 보일러(5)나 저압가스엔진(4)에서 요구하는 연료의 양 또는 증발가스 요구량을 의미할 수 있다.Here, the amount of the boil-off gas used at the low-pressure fuel use may mean the amount of fuel or the amount of boil-off gas required by the boiler 5 or the low-pressure gas engine 4.

반면, LNG 저장탱크(1)에서 발생하는 증발가스의 발생량에 비해 저압연료사용처의 증발가스 사용량이 많을 경우, LNG 공급라인(12), 고압 LNG 공급라인(23) 등을 통해 고압가스엔진(3)에 필요한 연료와 함께 저압가스엔진(4) 및 보일러(5)에서 요구되는 증발가스 양의 부족분을 LNG 저장탱크(1)에서 빼내어 LNG 공급라인(12)에 공급한다. 이후, LNG 공급라인(12)에 공급된 LNG 중에서 고압가스엔진(3)에 필요한 분량은 바이패스 공급라인(19)과, 고압 LNG 공급라인(23)과 고압펌프(231) 및 고압기화기(232)를 거쳐 고압가스엔진(3)에 공급될 수 있고, 나머지 분량은 강제 기화기(132)를 통해 기화한 뒤 기화 NG가 될 수 있다. 기화 NG는 증발가스 압축기(141)에서 압축된 압축 증발가스와 혼합되어 증발가스 히터(142)에 보내어져 가열된 후, 저압가스엔진(4) 및 보일러(5)로 공급될 수 있다.On the other hand, when the amount of boil-off gas used in the low-pressure fuel is larger than the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank 1, the high-pressure gas engine 3 through the LNG supply line 12, the high-pressure LNG supply line 23, etc. A shortage of the amount of boil-off gas required by the low pressure gas engine (4) and the boiler (5) together with the fuel required for) is taken out of the LNG storage tank (1) and supplied to the LNG supply line (12). Subsequently, the required amount of the high pressure gas engine 3 among the LNG supplied to the LNG supply line 12 is a bypass supply line 19, a high pressure LNG supply line 23, a high pressure pump 231, and a high pressure vaporizer 232. It may be supplied to the high pressure gas engine (3) through, and the remaining amount may be vaporized through the forced vaporizer 132 and then become vaporized NG. The vaporized NG may be mixed with the compressed boil-off gas compressed in the boil-off gas compressor 141, sent to the boil-off gas heater 142, heated, and then supplied to the low-pressure gas engine 4 and the boiler 5.

이하, 도 2 내지 도 4를 통해서 본 실시예에 따른 증발가스 발생 유형별 연료가스 공급방법을 설명하고자 한다.Hereinafter, a fuel gas supply method for each type of boil-off gas according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

도 2는 증발가스의 발생량이 저압가스엔진(4)과 보일러(5)에서 사용하는 양, 즉 저압연료사용처의 증발가스 사용량과 동일한 경우를 도시하고 있다.FIG. 2 shows a case where the amount of boil-off gas generated is equal to the amount used by the low-pressure gas engine 4 and the boiler 5, that is, the amount of boil-off gas used at the low-pressure fuel use place.

도 2를 참조하면, 강제 기화라인(13)의 제 1 체크밸브(133)는 증발가스를 강제 기화기(132) 쪽으로 유동하지 못하게 하고, 그 반대 방향으로는 유체(예: 기화 NG)가 유동할 수 있도록, 설치 방향을 고려하여 강제 기화라인(13)에 설치되어 있다. 또한, 재응축라인(143)의 제 2 유량조절밸브(144)는 폐쇄되어 있다. 또한, 제 2 체크밸브(241)도 증발가스를 재응축기(2) 쪽으로 유동하지 못하도록, 역시 설치 방향을 고려하여 배관(24)에 설치되어 있다.Referring to FIG. 2, the first check valve 133 of the forced vaporization line 13 does not allow the boil-off gas to flow toward the forced vaporizer 132, and the fluid (eg, vaporized NG) flows in the opposite direction. It is installed in the forced vaporization line 13 in consideration of the installation direction. In addition, the second flow control valve 144 of the recondensation line 143 is closed. In addition, the second check valve 241 is also provided in the pipe 24 in consideration of the installation direction so as not to flow the boil-off gas toward the recondenser 2.

따라서, LNG 저장탱크(1)에서 발생된 증발가스는 증발가스 공급라인(14), 증발가스 압축기(141)와 증발가스 히터(142)를 거쳐 저압연료사용처인 저압가스엔진(4)와 보일러(5)에 공급될 수 있다.Therefore, the boil-off gas generated in the LNG storage tank 1 passes through the boil-off gas supply line 14, the boil-off gas compressor 141 and the boil-off gas heater 142, and the low-pressure gas engine 4 and the boiler (the low pressure fuel). 5) can be supplied.

한편, 강제 기화라인(13)의 제 1 유량조절밸브(131) 및 LNG 공급라인(12)의 제 1 바이패스밸브(12a)가 폐쇄되어 있고, 바이패스 공급라인(19)의 제 2 바이패스밸브(19a)가 개방되어 있을 수 있다.Meanwhile, the first flow control valve 131 of the forced vaporization line 13 and the first bypass valve 12a of the LNG supply line 12 are closed, and the second bypass of the bypass supply line 19 is closed. The valve 19a may be open.

따라서, 고압가스엔진(3)에서 사용되기 위한 연료인 LNG는 LNG 공급라인(12), LNG 펌프(121), 바이패스 공급라인(19), 제 2 바이패스밸브(19a), 고압 LNG 공급라인(23), 고압펌프(231), 고압기화기(232)를 거쳐 가압 및 기화되어 고압가스엔진(3)에 공급된다.Therefore, LNG, which is a fuel to be used in the high pressure gas engine 3, is an LNG supply line 12, an LNG pump 121, a bypass supply line 19, a second bypass valve 19a, and a high pressure LNG supply line. (23), the high pressure pump 231, the high pressure vaporizer 232 is pressurized and vaporized and supplied to the high pressure gas engine (3).

도 3은 증발가스의 발생량이 저압가스엔진(4)과 보일러(5)에서 사용하는 양, 즉 저압연료사용처의 증발가스 사용량에 비해 적은 경우, 즉 부족한 경우를 도시하고 있다.FIG. 3 shows a case where the amount of boil-off gas generated is lower than that used by the low-pressure gas engine 4 and the boiler 5, that is, when the amount of boil-off gas used is low.

도 3을 참조하면, 제 1 체크밸브(133)와 제 2 체크밸브(241)가 설치 방향에 따른 역지 밸브 기능을 수행하는 상태에서, 연료가스 공급제어로직시스템은 재응축라인(143)의 제 2 유량조절밸브(144) 및 LNG 공급라인(12)의 제 1 바이패스밸브(12a)를 각각 폐쇄시킨 반면, 강제 기화라인(13)의 제 1 유량조절밸브(131)는 개방시키도록 밸브 제어를 수행한다. Referring to FIG. 3, in a state in which the first check valve 133 and the second check valve 241 perform a check valve function according to the installation direction, the fuel gas supply control logic system is configured to control the recondensation line 143. 2 While the first bypass valve 12a of the flow regulating valve 144 and the LNG supply line 12 is closed, respectively, the first flow regulating valve 131 of the forced vaporization line 13 is controlled to open the valve. Perform

특히, 강제 기화라인(13)의 제 1 유량조절밸브(131)의 밸브 개폐 비율은 연료가스 공급제어로직시스템(도시 안됨)의 LNG 공급 제어 로직에 의해 제어되어, 결과적으로 요구되는 증발가스 양의 부족분을 보상할 수 있을 정도의 유량이 제 1 유량조절밸브(131)를 통해 강제 기화기(132) 쪽으로 흐를 수 있도록 정해질 수 있다.In particular, the valve opening / closing ratio of the first flow control valve 131 of the forced vaporization line 13 is controlled by the LNG supply control logic of the fuel gas supply control logic system (not shown), and as a result, the amount of boil-off gas required The flow rate to compensate for the shortage may be determined to flow toward the forced vaporizer 132 through the first flow control valve 131.

이렇게, 저압가스엔진(4)과 보일러(5)의 증발가스 사용량에 비해 LNG 저장탱크(1)에서 발생하는 증발가스가 적을 경우, 증발가스 부족분을 보상할 만큼의 LNG가 강제 기화기(132)를 통해 기화되어 기화 NG가 된다.Thus, when the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank 1 is less than the amount of boil-off gas of the low pressure gas engine 4 and the boiler 5, the LNG is sufficient to compensate for the shortage of the boil-off gas. Vaporizes through to become vaporized NG.

이런 기화 NG는 증발가스 압축기(141)에서 압축된 압축 증발가스와 혼합되어 증발가스 히터(142)에 보내어져 가열된 후, 저압가스엔진(4) 및 보일러(5)에 공급됨에 따라, 증발가스 양의 부족분을 안정되게 보상할 수 있게 된다.This vaporized NG is mixed with the compressed boil-off gas compressed in the boil-off gas compressor 141, sent to the boil-off gas heater 142, heated, and then supplied to the low-pressure gas engine 4 and the boiler 5, thus boil-off gas The deficit of the amount can be compensated for stably.

한편, 고압가스엔진(3)에서 사용되기 위한 연료인 LNG는 재응축기(2)를 거치지 않고 고압가스엔진(3)에 공급된다. 즉, LNG는 LNG 공급라인(12), LNG 펌프(121), 바이패스 공급라인(19), 제 2 바이패스밸브(19a), 고압 LNG 공급라인(23), 고압펌프(231), 고압기화기(232)를 거쳐 가압 및 기화되어 고압가스엔진(3)에 공급된다.Meanwhile, LNG, which is a fuel for use in the high pressure gas engine 3, is supplied to the high pressure gas engine 3 without passing through the recondenser 2. That is, LNG is LNG supply line 12, LNG pump 121, bypass supply line 19, second bypass valve 19a, high pressure LNG supply line 23, high pressure pump 231, high pressure vaporizer Pressurized and vaporized via 232 is supplied to the high pressure gas engine (3).

도 4는 증발가스의 발생량이 저압가스엔진(4)과 보일러(5)을 포함한 저압연료사용처의 증발가스 사용량에 비해 많은 경우, 즉 잉여 증발가스가 발생되는 경우를 도시하고 있다.FIG. 4 shows a case where the amount of generated boil-off gas is larger than the amount of boil-off gas used at the place of low-pressure fuel including the low-pressure gas engine 4 and the boiler 5, that is, a case where excess boil-off gas is generated.

도 4를 참조하면, 본 실시예는 LNG 저장탱크(1)에서 발생된 증발가스는 앞서 설명한 바와 같이 저압가스엔진(4)과 보일러(5)에 공급하고, 이와 함께 잉여 증발가스를 재응축기(2)에 의해 재응축시킴에 따라, LNG 저장탱크(1)의 LNG와 재응축된 LNG가 재응축기(2)로부터 고압가스엔진(3)에 공급될 수 있다.Referring to FIG. 4, in this embodiment, the boil-off gas generated in the LNG storage tank 1 is supplied to the low-pressure gas engine 4 and the boiler 5 as described above, and the excess boil-off gas is recondensed. By recondensing by 2), the LNG of the LNG storage tank 1 and the LNG recondensed can be supplied from the recondenser 2 to the high pressure gas engine 3.

이를 위해, 잉여 증발가스의 상황에 따라, LNG 저장탱크(1)의 압력이 증가되는 것을 막기 위해, 연료가스 공급제어로직시스템이 밸브 제어를 수행할 수 있다.To this end, in order to prevent the pressure in the LNG storage tank 1 from increasing in accordance with the situation of the excess boil-off gas, the fuel gas supply control logic system may perform valve control.

즉, 제 1 체크밸브(133)와 제 2 체크밸브(241)가 설치 방향에 따른 역지 밸브 기능을 수행한 상태에서, 연료가스 공급제어로직시스템은 재응축라인(143)의 제 2 유량조절밸브(144)를 개방시키고, LNG 공급라인(12)의 제 1 바이패스밸브(12a)를 개방시키는 대신, 바이패스 공급라인(19)의 제 2 바이패스밸브(19a) 및 강제 기화라인(13)의 제 1 유량조절밸브(131)를 각각 폐쇄시키도록 밸브 제어를 수행할 수 있다.That is, in a state where the first check valve 133 and the second check valve 241 perform the check valve function according to the installation direction, the fuel gas supply control logic system performs the second flow control valve of the recondensation line 143. Instead of opening 144 and opening the first bypass valve 12a of the LNG supply line 12, the second bypass valve 19a and the forced vaporization line 13 of the bypass supply line 19. Valve control may be performed to close each of the first flow control valves 131.

이런 경우, 재응축기(2)를 경유한 LNG 저장탱크(1)의 LNG와 재응축기(2)에서 응축된 LNG가 고압 LNG 공급라인(23)을 통해 고압가스엔진(3)에 공급될 수 있다.In this case, LNG of the LNG storage tank 1 via the recondenser 2 and LNG condensed in the recondenser 2 may be supplied to the high pressure gas engine 3 through the high pressure LNG supply line 23. .

특히, 본 실시예는 별도의 구성 없이, 강제 기화라인(13)의 설치 위치의 특징에 의해, 도 4의 점선으로 표시한 바와 같은 압력보상의 경우와 같이, 재응축기(2)의 내부의 압력 저하를 보상할 수 있는 작동을 더 수행할 수 있다.In particular, the present embodiment is characterized by the installation position of the forced vaporization line 13, without any configuration, as in the case of the pressure compensation as indicated by the dotted line in Fig. 4, the pressure inside the recondenser 2 Further operations can be performed to compensate for degradation.

즉, 연료가스 공급제어로직시스템은 재응축기(2)의 내부에 설치된 압력센서(2a)를 이용하여, 재응축기(2) 내부의 압력 저하를 감지할 수 있다.That is, the fuel gas supply control logic system can detect the pressure drop inside the recondenser 2 by using the pressure sensor 2a installed in the recondenser 2.

이런 경우, 연료가스 공급제어로직시스템은 폐쇄되어 있던 강제 기화라인(13)의 제 1 유량조절밸브(131)를 개방시킨 후, 미리 정한 압력 보상용 밸브 개폐 비율로 제 1 유량조절밸브(131)의 밸브 개폐를 제어한다.In this case, the fuel gas supply control logic system opens the first flow control valve 131 of the forced vaporization line 13 which is closed, and then opens the first flow control valve 131 at a predetermined pressure compensation valve opening / closing ratio. To control the opening and closing of the valve.

여기서, 미리 정한 압력 보상용 밸브 개폐 비율이란 요구되는 재응축기(2)의 내부 압력을 보상할 수 있을 정도의 유량이 제 1 유량조절밸브(131)를 통해 강제 기화기(132) 쪽으로 흐를 수 있도록 미리 정해진 밸브 개폐 비율을 의미할 수 있다.Here, the predetermined pressure open / close ratio for the pressure compensation means that a flow rate sufficient to compensate for the internal pressure of the recondenser 2 required to flow toward the forced vaporizer 132 through the first flow control valve 131. It may mean a predetermined valve opening and closing ratio.

이렇게 제 1 유량조절밸브(131)의 밸브 개폐에 의해 점선과 같이, LNG가 강제 기화라인(13) 및 강제 기화기(132)를 통해 NG가 되고, 그 기화 NG가 재응축라인(143)의 개방된 제 2 유량조절밸브(144)를 통해 재응축기(2) 내에 유입됨에 따라, 결과적으로 재응축기(2) 내부의 압력 저하를 보상하여 본 실시예에 따른 연료가스 공급장치의 작동을 안정화시킬 수 있다.Thus, as the dotted line opens and closes the valve of the first flow control valve 131, the LNG becomes NG through the forced vaporization line 13 and the forced vaporizer 132, and the vaporized NG opens the recondensation line 143. As it flows into the recondenser 2 through the second flow control valve 144, as a result, it is possible to stabilize the operation of the fuel gas supply apparatus according to the present embodiment by compensating for the pressure drop inside the recondenser 2. have.

한편, 위의 방법으로 증발가스가 모두 처리되지 못하는 경우에도, 별도의 벤트마스트(Vent mast)나 가스연소장치가 더 마련되어 있음에 따라, LNG 저장탱크의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있음은 물론이다.On the other hand, even when all of the evaporation gas is not processed by the above method, by providing a separate vent mast or a gas combustion device, it is possible to prevent the pressure of the LNG storage tank rises excessively. Of course.

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. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 기실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. For example, a person skilled in the art can change the material, size and the like of each constituent element according to the application field, or can combine or substitute the embodiments in a form not explicitly disclosed in the embodiment of the present invention, It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and that such modified embodiments are included in the technical idea described in the claims of the present invention.

1 : LNG 저장탱크 2 : 재응축기
2a : 압력센서 3 : 고압가스엔진
4 : 저압가스엔진 5 : 보일러
12 : LNG 공급라인 13 : 강제 기화라인
14 : 증발가스 공급라인 19 : 바이패스 공급라인
23 : 고압 LNG 공급라인 121 : LNG 펌프
131 : 제 1 유량조절밸브 132 : 강제 기화기
133 : 제 1 체크밸브 141 : 증발가스 압축기
142 : 증발가스 히터 143 : 재응축라인
144 : 제 2 유량조절밸브 231 : 고압펌프
232 : 고압기화기 241 : 제 2 체크밸브1: LNG storage tank 2: recondenser
2a: Pressure sensor 3: High pressure gas engine
4: low pressure gas engine 5: boiler
12: LNG supply line 13: forced vaporization line
14: boil-off gas supply line 19: bypass supply line
23: high pressure LNG supply line 121: LNG pump
131: first flow control valve 132: forced vaporizer
133: first check valve 141: boil-off gas compressor
142: boil-off gas heater 143: recondensation line
144: second flow control valve 231: high pressure pump
232: high pressure vaporizer 241: second check valve

Claims (8)

LNG 저장탱크로부터 저압연료사용처까지 연장되는 증발가스 공급라인과,
상기 증발가스 공급라인에 설치되는 증발가스 압축기 및 증발가스 히터와,
상기 LNG 저장탱크로부터 재응축기까지 연장되는 LNG 공급라인과,
상기 LNG 공급라인에 설치되는 LNG 펌프 및 제 1 바이패스밸브와,
상기 LNG 공급라인의 LNG 펌프 후방 위치와 상기 증발가스 공급라인의 증발가스 압축기 후방 위치의 사이에 설치되는 강제 기화라인과,
상기 강제 기화라인에 설치되는 제 1 유량조절밸브, 강제 기화기 및 제 1 체크밸브를 포함하는
연료가스 공급장치.
An evaporative gas supply line extending from the LNG storage tank to the low pressure fuel use site;
An evaporating gas compressor and an evaporating gas heater installed in the evaporating gas supply line;
An LNG supply line extending from the LNG storage tank to a recondenser;
An LNG pump and a first bypass valve installed in the LNG supply line;
A forced vaporization line installed between an LNG pump rear position of the LNG supply line and a rear position of the boil-off gas compressor of the boil-off gas supply line;
It includes a first flow control valve, a forced vaporizer and a first check valve installed in the forced vaporization line
Fuel gas supply.
제1항에 있어서,
상기 저압연료사용처는 저압가스엔진, 보일러, 가스연소장치, 발전기 중 선택된 어느 하나 또는 선택된 것들을 조합하여 구성된 것을 특징으로 하는
연료가스 공급장치.
The method of claim 1,
Wherein the low-pressure fuel use is characterized in that any one or selected combination of a low pressure gas engine, boiler, gas combustion device, generator
Fuel gas supply.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 LNG 공급라인의 제 1 바이패스밸브 전방 위치에서 분기되어 설치되는 바이패스 공급라인과,
상기 바이패스 공급라인에 설치되는 제 2 바이패스밸브와,
상기 바이패스 공급라인의 말단으로부터 고압가스엔진까지 연장되어 설치되는 고압 LNG 공급라인과,
상기 고압 LNG 공급라인에 설치되는 고압펌프 및 고압기화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
연료가스 공급장치.
The method according to claim 1 or 2,
A bypass supply line branched from a first bypass valve front position of the LNG supply line;
A second bypass valve installed in the bypass supply line;
A high pressure LNG supply line extending from the end of the bypass supply line to the high pressure gas engine;
Further characterized in that it further comprises a high pressure pump and a high pressure vaporizer installed in the high pressure LNG supply line
Fuel gas supply.
제3항에 있어서,
상기 바이패스 공급라인의 말단으로부터 증발가스 공급라인의 증발가스 압축기 및 증발가스 히터 사이 위치까지 연장되어 설치되는 재응축라인과,
상기 재응축라인에 설치되는 재응축기 및 제 2 유량조절밸브와,
상기 재응축기의 일측으로부터 증발가스 공급라인의 증발가스 히터 전방 위치까지 연결된 배관에 설치되는 제 2 체크밸브와,
상기 재응축기에 설치된 압력센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
연료가스 공급장치.
The method of claim 3,
A recondensation line extending from an end of the bypass supply line to a position between an evaporation gas compressor and an evaporation gas heater of the evaporation gas supply line;
A recondenser and a second flow control valve installed in the recondensation line;
A second check valve installed in a pipe connected from one side of the recondenser to a position in front of the boil-off gas heater of the boil-off gas supply line;
Further comprising a pressure sensor installed in the recondenser
Fuel gas supply.
LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스의 발생량이 저압연료사용처의 증발가스 사용량과 동일한 경우,
상기 LNG 저장탱크에서 발생된 상기 증발가스가 증발가스 공급라인을 경유하고, 증발가스 압축기 및 증발가스 히터를 거쳐 저압연료사용처에 공급되고,
상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 고압 LNG 공급라인을 경유하고, 고압펌프와 고압기화기를 거쳐 가압 및 기화되어 고압연료사용처에 공급되는 것을 특징으로 하는
연료가스 공급방법.
When the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank is the same as the amount of boil-off gas used in the low pressure fuel,
The boil-off gas generated in the LNG storage tank is supplied to the low-pressure fuel use place via the boil-off gas supply line, through the boil-off gas compressor and the boil-off gas heater,
The LNG stored in the LNG storage tank is pressurized and vaporized via a high pressure LNG supply line, a high pressure pump and a high pressure vaporizer, and is supplied to a high pressure fuel using place.
How to supply fuel gas.
제5항에 있어서,
상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스의 발생량이 저압연료사용처의 증발가스 사용량에 비해 적은 경우,
증발가스 부족분을 보상할 만큼의 LNG가 강제 기화기를 통해 기화되어 기화 NG가 되고, 증발가스 압축기에서 압축된 압축 증발가스와 상기 기화 NG가 혼합되어 증발가스 히터를 거쳐 저압연료사용처에 공급되고,
상기 LNG 저장탱크에 저장된 LNG가 재응축기를 경유하지 않고, 고압펌프와 고압기화기를 거쳐 가압 및 기화되어 고압연료사용처에 공급되는 것을 특징으로 하는
연료가스 공급방법.
The method of claim 5,
When the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank is smaller than the amount of boil-off gas used at the low-pressure fuel,
LNG that is enough to compensate for the shortage of boil-off gas is vaporized through a forced vaporizer to be vaporized NG.
The LNG stored in the LNG storage tank is pressurized and vaporized through a high pressure pump and a high pressure vaporizer without supplying a recondenser, and is supplied to a high pressure fuel user.
How to supply fuel gas.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스의 발생량이 저압연료사용처의 증발가스 사용량에 비해 많은 경우,
상기 LNG 저장탱크에서 발생된 증발가스 중 일부가 증발가스 공급라인을 경유하고, 증발가스 압축기 및 증발가스 히터를 거쳐 저압연료사용처에 공급되고,
상기 증발가스 중 일부를 제외한 잉여 증발가스가 재응축기에 의해 재응축되어 고압연료사용처에 공급되는 것을 특징으로 하는
연료가스 공급방법.
The method according to claim 5 or 6,
When the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank is larger than the amount of boil-off gas used at the low pressure fuel,
Some of the boil-off gas generated in the LNG storage tank is supplied to the low-pressure fuel using the boil-off gas supply line, through the boil-off gas compressor and the boil-off gas heater,
Excess evaporative gas, except for part of the boil-off gas, is recondensed by a recondenser and is supplied to a high-pressure fuel user.
How to supply fuel gas.
제7항에 있어서,
상기 재응축기에서 상기 잉여 증발가스를 처리하는 도중 압력 저하가 발생되는 경우,
강제 기화라인의 제 1 유량조절밸브의 밸브 개폐 비율을 조절하여 재응축기의 내부 압력을 보상할 수 있을 정도의 LNG 유량이 상기 제 1 유량조절밸브를 통해 강제 기화기 쪽으로 흐를 수 있도록 제어하고,
상기 강제 기화기에서 발생된 기화 NG가 재응축라인의 개방된 제 2 유량조절밸브를 통해 상기 재응축기 쪽으로 유입되게 하여, 상기 재응축기 내부의 압력 저하를 보상하는 것을 특징으로 하는
연료가스 공급방법.The method of claim 7, wherein
When a pressure drop occurs while processing the excess boil-off gas in the recondenser,
By controlling the valve opening and closing ratio of the first flow control valve of the forced vaporization line to control the flow rate of LNG flows toward the forced vaporizer through the first flow control valve to compensate for the internal pressure of the recondenser,
The vaporized NG generated by the forced vaporizer is introduced into the recondenser through the second flow control valve of the recondensation line, to compensate for the pressure drop inside the recondenser
How to supply fuel gas.
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