KR20120066824A - System for supplying fuel gas for megi engine and method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A system and a method for supplying fuel gas for a MEGI engine are provided to always maintain the temperature of fuel gas regardless of a sudden temperature change. CONSTITUTION: A system(100) for supplying fuel gas for a MEGI engine comprises a supply line(110), a high pressure pump(120), a vaporizer(130), a pressure control valve(140), and a unit for maintaining pressure. The supply line supplies LNG from a storage tank to the MEGI engine. The high pressure pump is installed to supply LNG with compressing the LNG. The vaporizer is installed in the supply line to vaporize the compressed LNG. The pressure control valve is installed at the rear part of the vaporizer in the supply line. The unit for maintaining pressure constantly maintains pressure differences between front and rear parts of the pressure control valve.

Description

ＭＥＧＩ 엔진의 연료가스 공급 시스템 및 공급 방법{SYSTEM FOR SUPPLYING FUEL GAS FOR MEGI ENGINE AND METHOD THEREOF}Fuel gas supply system and supply method of MEI engine {SYSTEM FOR SUPPLYING FUEL GAS FOR MEGI ENGINE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템 및 공급 방법에 관한 것으로서, 낮은 MEGI 엔진의 로드에서 비효율적으로 압력을 높일 필요가 없으며, 연료가스의 온도를 별도의 조치없이 일정하게 유지하도록 구성된 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템 및 공급 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel gas supply system and a supply method of a MEGI engine, and does not need to increase the pressure inefficiently at a low load of the MEGI engine, and to maintain a constant temperature of the fuel gas without any action. It relates to a gas supply system and a supply method.

일반적으로, 선박에서 배출되는 폐기가스 중 국제 해사 기구(International Maritime Organization)의 규제를 받고 있는 것은 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)이며, 이산화탄소(CO2)의 배출도 규제하려 하고 있다. In general, it is nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) that are regulated by the International Maritime Organization among the waste gas discharged from ships, and is trying to regulate the emission of carbon dioxide (CO 2 ).

특히, 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)의 경우, 1997년 해상오염 방지협약(MARPOL; The Prevention of Marine Pollution from Ships) 의정서를 통하여 제기되고, 8년이라는 긴 시간이 소요된 후 2005년 5월에 발효요건을 만족하여 현재 강제규정으로 이행되고 있다. 따라서, 이러한 규정을 충족시키기 위하여 질소산화물(NOx) 배출량을 저감하기 위하여 다양한 방법들이 소개되고 있는데, 이러한 방법 중에서 LNG 운반선을 위하여 MEGI 엔진이 개발되어 사용되고 있다. Nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), in particular, were raised through the 1997 Protocol on Prevention of Marine Pollution from Ships (MARPOL), and in 2005 after a long period of eight years. In May, it met the entry into force requirements and is now implementing mandatory regulations. Therefore, various methods are introduced to reduce NOx emissions in order to satisfy these regulations. Among these methods, MEGI engines have been developed and used for LNG carriers.

이와 같은 MEGI 엔진은 LNG(Liquefied Natural Gas)를 극저온에 견디는 저장탱크에 저장하여 운반하도록 하는 LNG 운반선 등에 설치될 수 있으며, 이 경우 천연가스를 연료로 사용하게 되며, 그 부하에 따라 대략 150 ∼ 250 bara(절대압력)의 가스 공급 압력이 요구된다.Such a MEGI engine may be installed in an LNG carrier for storing and transporting LNG (Liquefied Natural Gas) in a cryogenic storage tank, in which case natural gas is used as a fuel, and depending on the load, approximately 150 to 250 A gas supply pressure of bara (absolute pressure) is required.

종래의 MEGI 엔진은 필요시 재액화(liquefaction) 장치가 추가로 설치될 경우, 가스와 연료유 가격의 변화와 배출가스의 규제 정도에 따라 증발가스(Boil Off Gas; BOG)를 연료로 사용할 것인지, 아니면 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 보내고 중유(Heavy Fuel Oil; HFO)를 사용할 것인지 선택할 수 있는 장점이 있으며, 특히, 특정규제를 받는 해역을 통과시 간편하게 LNG를 기화시켜서 연료로 사용할 수 있으며, 차세대 친환경적인 엔진으로서 효율이 50%에 육박하여 향후에는 LNG 운반선의 메인 엔진으로서 사용될 수 있다.Conventional MEGI engines will use Boil Off Gas (BOG) as fuel depending on changes in gas and fuel oil prices and the degree of regulation of emissions when additional liquefaction equipment is installed if necessary, Or you can choose whether to re-liquefy the boil-off gas to the storage tank and use heavy fuel oil (HFO) .In particular, you can easily vaporize LNG to use as fuel when passing through certain regulated waters. The next generation of environmentally friendly engines, which are nearly 50% efficient, can be used as the main engine for LNG carriers in the future.

그러나, 종래의 MEGI 엔진은 구동을 위하여 낮은 엔진 로드에서 연료가스의 공급 압력을 높여야 함으로써 많은 에너지를 필요로 하고, 연료가스의 온도 변화로 인해 엔진의 효율이 저하되므로, 이를 해결하기 위하여 MEGI 엔진의 동작에 필요한 압력과 온도를 가진 연료가스를 안정적으로 공급하도록 하는 시스템의 개발이 필요하게 되었다.However, the conventional MEGI engine requires a lot of energy by increasing the supply pressure of the fuel gas at a low engine load for driving, and the efficiency of the engine is lowered due to the temperature change of the fuel gas, so to solve this problem, There is a need for the development of a system that reliably supplies fuel gas with the pressure and temperature required for operation.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, MEGI 엔진에 동작을 위해 필요한 압력과 온도를 가진 연료가스를 안정적으로 공급하도록 하는 시스템과 공급 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, to provide a system and a supply method for stably supplying a fuel gas having a pressure and temperature necessary for operation to the MEGI engine.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, MEGI 엔진에 연료가스를 공급하는 시스템에 있어서, LNG 저장탱크로부터 LNG가 상기 MEGI 엔진으로 공급되도록 하는 공급 라인과, 상기 공급 라인에 상기 LNG를 압축하여 공급하도록 설치되는 고압 펌프와, 상기 고압 펌프에 의해 압축된 LNG를 기화시키도록 상기 공급 라인에 설치되는 기화기와, 상기 공급 라인에서 상기 기화기의 후단에 설치되는 압력조절 밸브와, 상기 압력조절 밸브의 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지하도록 하는 압력 유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, in the system for supplying fuel gas to the MEGI engine, a supply line for supplying the LNG from the LNG storage tank to the MEGI engine, and the LNG to the supply line A high pressure pump installed to compress and supply the vaporizer, a vaporizer installed in the supply line to vaporize LNG compressed by the high pressure pump, a pressure regulating valve installed at a rear end of the vaporizer in the supply line, and the pressure regulation. A fuel gas supply system of a MEGI engine is provided, including a pressure holding unit for maintaining a constant pressure difference between the front end and the rear end of the valve.

상기 압력 유지부는 상기 압력조절 밸브 전단의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치되는 제1 압력 감지부와, 상기 제1 압력 감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 상기 압력조절 밸브 전단의 압력이 설정된 값을 가지도록 상기 고압 펌프를 제어하는 제1 압력 제어부와, 상기 압력조절 밸브 후단의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치되는 제2 압력 감지부와, 상기 제2 압력 감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 상기 압력조절 밸브 후단의 압력이 설정된 값을 가지도록 상기 압력조절 밸브를 제어하는 제2 압력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The pressure maintaining unit measures a pressure at the front end of the pressure regulating valve and outputs a detection signal, and receives a sensing signal output from the first pressure sensing unit, so that the pressure at the front end of the pressure regulating valve is increased. A first pressure controller configured to control the high pressure pump to have a set value, a second pressure detector installed to measure a pressure at the rear end of the pressure regulating valve and output a detection signal, and output from the second pressure detector And a second pressure controller configured to receive the detection signal and control the pressure regulating valve so that the pressure at the rear end of the pressure regulating valve has a set value.

상기 제2 압력 제어부는 상기 압력조절 밸브 후단의 압력에 대한 설정된 값이 상기 제1 압력 제어부에서 상기 압력조절 밸브 전단의 압력에 대한 설정된 값과 일정한 차이를 가지는 것을 특징으로 한다.The second pressure controller is characterized in that the set value for the pressure at the rear end of the pressure control valve has a constant difference from the set value for the pressure in front of the pressure control valve in the first pressure control.

상기 압력 유지부는 상기 압력조절 밸브의 전단에 설치되며, 연료가스의 온도를 측정하는 온도측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The pressure maintaining unit is installed in front of the pressure control valve, characterized in that it further comprises a temperature measuring unit for measuring the temperature of the fuel gas.

상기 기화기는 열매체 공급부로부터 공급되는 열매체에 의해 연료가스를 가열하는 것을 특징으로 한다.The vaporizer is characterized in that the fuel gas is heated by the heat medium supplied from the heat medium supply unit.

상기 열매체 공급부는 연료가스가 상기 MEGI 엔진에 필요한 온도 이상으로 가열되도록 상기 기화기에 열매체를 과잉하여 공급하는 것을 특징으로 한다.The heat medium supply unit is characterized by excessively supplying a heat medium to the vaporizer so that fuel gas is heated above the temperature required for the MEGI engine.

본 발명의 다른 측면에 따르면, MEGI 엔진에 연료가스를 공급하는 시스템에 있어서, LNG 저장탱크로부터 LNG가 상기 MEGI 엔진으로 공급되도록 하는 공급 라인에 LNG의 압축과 기화를 위하여 고압 펌프와 기화기가 각각 설치되고, 상기 공급 라인에서 상기 기화기 후단의 어느 지점을 기준으로 나누어지는 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지하도록 하는 압력 유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템이 제공된다.According to another aspect of the present invention, in the system for supplying fuel gas to the MEGI engine, a high pressure pump and a vaporizer are respectively installed for supplying and compressing the LNG from a LNG storage tank to the supply line for supplying the LNG to the MEGI engine. And a pressure holding unit for maintaining a constant pressure difference between the front end and the rear end divided in relation to any point of the rear end of the vaporizer in the supply line.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, MEGI 엔진에 연료가스를 공급하는 방법에 있어서, LNG 저장탱크로부터 LNG를 고압으로 압축하여 MEGI 엔진 측으로 공급하는 압축단계와, 상기 압축단계에 의하여 압축된 LNG를 기화시켜서 연료가스로서 상기 MEGI 엔진으로 공급되도록 하는 기화단계와, 상기 연료가스의 공급경로에서 어느 지점을 기준으로 나누어지는 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지하도록 하는 압력유지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, in the method for supplying fuel gas to the MEGI engine, a compression step of compressing the LNG from the LNG storage tank to a high pressure to supply to the MEGI engine side, and vaporizing the LNG compressed by the compression step And a vaporization step of supplying the fuel gas to the MEGI engine as a fuel gas, and a pressure maintaining step of maintaining a constant pressure difference between the front end and the rear end divided based on a point in the fuel gas supply path. A fuel gas supply method of a MEGI engine is provided.

상기 기화단계는 LNG를 기화시키는 기화기에 열매체를 과잉 공급하여 기화된 연료가스가 상기 MEGI 엔진에서 필요로 하는 온도 이상으로 가열되도록 하는 것을 특징으로 한다.The vaporization step is characterized in that the vaporized fuel gas is heated over the temperature required by the MEGI engine by excessively supplying the heat medium to the vaporizer vaporizing the LNG.

본 발명에 따르면, 낮은 MEGI 엔진의 로드에서 비효율적으로 압력을 높일 필요가 없어지므로 에너지를 절감할 수 있고, 연료가스가 공급되는 경로의 전단과 후단간에 압력차이를 일정하게 가져가면서 연료가스의 압력차이에 의한 온도강하를 별도의 조치없이 일정하게 유지하도록 하며, 기화기에 과량의 열매체를 공급하여 급작스러운 온도 변화에 상관없이 항시 연료가스의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.According to the present invention, it is not necessary to increase the pressure inefficiently in the load of the low MEGI engine, which can save energy, and the pressure difference of the fuel gas with a constant pressure difference between the front end and the rear end of the path through which the fuel gas is supplied. By maintaining the temperature drop by constant without any action, by supplying excess heat medium to the carburetor, the temperature of fuel gas can be kept constant regardless of sudden temperature change.

도 1은 본 발명에 따른 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템을 도시한 구성도, 그리고,
도 2는 본 발명에 따른 MEGI 엔진의 연료가스 공급 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram showing a fuel gas supply system of a MEGI engine according to the present invention, and
2 is a flowchart illustrating a fuel gas supply method of a MEGI engine according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following examples can be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

도 1은 본 발명에 따른 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a fuel gas supply system of a MEGI engine according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템(100)은, LNG 저장탱크(10)로부터 LNG가 MEGI 엔진(20)으로 공급되도록 하는 공급 라인(110)에 LNG의 압축과 기화를 위하여 고압 펌프(120)와 기화기(vaporizer; 130)가 각각 설치된다. 또한, 본 발명에 따른 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템(100)은, 공급 라인(110)에서 기화기(130) 하류측의 어느 지점을 기준으로 나누어지는 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지하도록 하는 압력 유지부(150)를 포함하며, LNG 운반선뿐만 아니라, MEGI 엔진(20)을 사용하는 선박이나 부유식 해양 구조물 등에 적용될 수 있다.As shown in Figure 1, the fuel gas supply system 100 of the MEGI engine according to the present invention, the LNG from the LNG storage tank 10 to the supply line 110 for supplying the LNG to the MEGI engine 20 The high pressure pump 120 and the vaporizer 130 are respectively installed for compression and vaporization. In addition, the fuel gas supply system 100 of the MEGI engine according to the present invention, the supply line 110 to maintain a constant pressure difference between the front end and the rear end divided by any point on the downstream side of the vaporizer 130. It includes a pressure maintaining unit 150, and can be applied not only to LNG carriers, but also to ships or floating marine structures using the MEGI engine 20.

공급 라인(110)은 LNG 저장탱크(10)로부터 LNG 펌프(11)의 펌핑에 의해 LNG가 MEGI 엔진(20)으로 공급되도록 하는 경로를 제공하도록 설치되며, MEGI 엔진(20)이 다수인 경우 MEGI 엔진에 가까운 하류측 말단이 분기되어 MEGI 엔진(20)에 각각 연결될 수 있다.The supply line 110 is installed to provide a path for allowing LNG to be supplied to the MEGI engine 20 by pumping the LNG pump 11 from the LNG storage tank 10, and in the case of a plurality of the MEGI engines 20, the MEGI Downstream ends close to the engine may be branched and connected to the MEGI engine 20 respectively.

고압 펌프(120)는 공급 라인(110)에 LNG 저장탱크(10)로부터 공급되는 LNG를 250barg 정도로 압축하여 공급하도록 설치되고, LNG의 압력이나 용량에 따라 단일 또는 다수로 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서처럼 공급 라인(110) 상에 병렬을 이루도록 다수로 설치될 수 있다.The high pressure pump 120 is installed to supply LNG by supplying about 250 barg of LNG supplied from the LNG storage tank 10 to the supply line 110, and may be made of a single or multiple according to the pressure or capacity of the LNG. As in a plurality may be installed on the supply line 110 to be in parallel.

기화기(130)는 고압 펌프(120)에 의해 압축된 LNG를 기화시키도록 공급 라인(110)에 설치된다. 또한, 기화기(130)는 열매체 공급부(131)로부터 열매체 라인(132)을 통해서 공급되는 스팀이나 열수 등의 열매체에 의해 연료가스를 가열하도록 할 수 있다. 이때, 열매체 공급부(131)는 연료가스가 MEGI 엔진(20)에 필요한 온도 이상으로 가열되도록 기화기(130)에 열매체를 과잉하여 공급할 수 있다.The vaporizer 130 is installed in the supply line 110 to vaporize the LNG compressed by the high pressure pump 120. The vaporizer 130 may heat the fuel gas by a heat medium such as steam or hot water supplied from the heat medium supply unit 131 through the heat medium line 132. In this case, the heat medium supply unit 131 may supply the heat medium excessively to the vaporizer 130 so that the fuel gas is heated above the temperature required for the MEGI engine 20.

한편, 공급 라인(110)에는 기화기(130)의 하류측에서 압력 유지부(150)에 의해 압력 차이를 유지하기 위한 기준이 되는 지점에 압력조절 밸브(140)가 설치될 수 있다. 또한, 압력 차이의 기준 지점 전단을 시스템 섹션(system section)이라 할 수 있으며, 압력 차이의 기준 지점 후단을 서플라이 섹션(supply section)이라 할 수 있다.On the other hand, the supply line 110 may be provided with a pressure regulating valve 140 at a point that becomes a reference for maintaining the pressure difference by the pressure holding unit 150 on the downstream side of the vaporizer 130. In addition, the reference point front of the pressure difference may be referred to as a system section, and the back end of the pressure point may be referred to as a supply section.

압력조절 밸브(140)는 공급 라인(110)에서 기화기(130)의 후단, 즉 하류측에 설치되며, 공급 라인(110)을 통해 흐르는 연료가스의 양을 조절함으로써 압력을 조절하도록 한다. 또한, 압력조절 밸브(140)는 단일로 이루어질 수 있으며, 이와 달리, MEGI 엔진(20)이 다수인 경우 공급 라인(110)에서 MEGI 엔진(20)에 각각 연결되기 위하여 분기되는 분기 라인(111)마다 설치될 수 있다.The pressure regulating valve 140 is installed at the rear end, that is, downstream of the vaporizer 130 in the supply line 110, to adjust the pressure by adjusting the amount of fuel gas flowing through the supply line 110. In addition, the pressure regulating valve 140 may be made of a single, alternatively, when there are a plurality of MEGI engines 20, branch lines 111 branched from the supply line 110 to be connected to the MEGI engines 20, respectively. It can be installed every time.

압력 유지부(150)는 공급 라인(110)에서 압력조절 밸브(140)의 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지하도록 하며, 이때, 압력조절 밸브(140)의 전단이 압력조절 밸브(140)의 후단보다 높은 압력을 가지도록 할 수 있다. 또한, 압력 유지부(150)는 일례로, 압력조절 밸브(140) 전단의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치되는 제1 압력 감지부(151)와, 제1 압력 감지부(151)로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 압력조절 밸브(140) 전단의 압력이 설정된 값을 가지도록 고압 펌프(120)를 제어하는 제1 압력 제어부(152)와, 압력조절 밸브(140) 후단의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치되는 제2 압력 감지부(153)와, 제2 압력 감지부(153)로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 압력조절 밸브(140) 후단의 압력이 설정된 값을 가지도록 압력조절 밸브(140)를 제어하는 제2 압력 제어부(154)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 압력 감지부(151,153)는 공급 라인(110) 내부의 압력을 측정하게 된다.Pressure maintaining unit 150 to maintain a constant pressure difference between the front end and the rear end of the pressure control valve 140 in the supply line 110, in which the front end of the pressure control valve 140 is pressure control valve 140 It can be made to have a higher pressure than the end of. In addition, the pressure maintaining unit 150 is, for example, from the first pressure sensing unit 151 and the first pressure sensing unit 151 which are installed to measure the pressure in front of the pressure control valve 140 and output a detection signal. The first pressure controller 152 for controlling the high pressure pump 120 to measure the pressure in front of the pressure regulating valve 140 and the pressure in the rear end of the pressure regulating valve 140 by receiving the output detection signal. The second pressure detector 153 installed to output the detection signal and the detection signal output from the second pressure detector 153 to receive a set pressure at the rear end of the pressure regulating valve 140. It may include a second pressure control unit 154 for controlling the control valve 140. Here, the first and second pressure sensing units 151 and 153 measure the pressure inside the supply line 110.

제2 압력 제어부(154)는 압력조절 밸브(140) 후단의 압력에 대해 설정된 값이 제1 압력 제어부(152)에서 압력조절 밸브(140) 전단의 압력에 대해 설정된 값과 일정한 차이를 가지도록 설정될 수 있다.The second pressure control unit 154 is set such that the value set for the pressure at the rear end of the pressure control valve 140 has a constant difference from the value set for the pressure at the front of the pressure control valve 140 at the first pressure control unit 152. Can be.

압력 유지부(150)는 기화기(130)에 의해 기화된 연료가스의 온도를 측정하도록 공급 라인(110)에서 압력조절 밸브(140)의 전단에 설치되며, 공급 라인(110)을 흐르는 연료가스의 온도를 측정하는 온도 측정부(155)를 더 포함할 수 있다.The pressure maintaining unit 150 is installed at the front end of the pressure regulating valve 140 in the supply line 110 to measure the temperature of the fuel gas vaporized by the vaporizer 130, and of the fuel gas flowing through the supply line 110. It may further include a temperature measuring unit 155 for measuring the temperature.

본 발명에 따른 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템(100)의 동작 및 작용을 본 발명에 따른 MEGI 엔진의 연료가스 공급 방법과 함께 상세히 설명하기로 한다.The operation and operation of the fuel gas supply system 100 of the MEGI engine according to the present invention will be described in detail together with the fuel gas supply method of the MEGI engine according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 MEGI 엔진의 연료가스 공급 방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a fuel gas supply method of a MEGI engine according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 MEGI 엔진의 연료가스 공급 방법은 LNG를 고압으로 압축하는 압축단계(S11)와, LNG를 기화시켜서 연료가스로서 MEGI 엔진으로 공급되도록 하는 기화단계(S12)와, 연료가스의 공급경로에서 어느 지점의 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지시키는 압력유지단계(S13)를 포함할 수 있다.As shown in Figure 2, the fuel gas supply method of the MEGI engine according to the present invention is a compression step (S11) for compressing the LNG at high pressure, and the vaporization step (S12) to vaporize the LNG to be supplied as fuel gas to the MEGI engine (S12) And it may include a pressure maintaining step (S13) for maintaining a constant pressure difference between the front end and the rear end at any point in the supply path of the fuel gas.

압축단계(S11)에 의하면, LNG 저장탱크(10)로부터 LNG를 고압으로 압축하여 MEGI 엔진(20) 측으로 공급하는데, 이를 위해 LNG 저장탱크(10)로부터 공급 라인(110)을 통해서 공급되는 LNG를 고압 펌프(120)에 의해 압축시켜서 MEGI 엔진(20) 측으로 공급되도록 한다.According to the compression step (S11), by compressing the LNG from the LNG storage tank 10 to a high pressure to supply to the MEGI engine 20, for this purpose LNG supplied from the LNG storage tank 10 through the supply line 110 for It is compressed by the high pressure pump 120 to be supplied to the MEGI engine 20 side.

기화단계(S12)에 의하면, 압축단계(S11)에 의하여 압축된 LNG를 기화시켜서 연료가스로서 MEGI 엔진(20)으로 공급되도록 한다. LNG의 기화는 공급 라인(110)에 설치되는 기화기(130)에 의해 이루어진다. 또한, 기화단계(S12)는 LNG를 기화시키는 기화기(130)에 열매체 공급부(131)로부터 열매체 라인(132)을 통해서 열매체를 과잉 공급하여 기화된 연료가스가 MEGI 엔진(20)에서 필요로 하는 온도 이상으로 가열되도록 할 수 있다. 이와 같이, 기화기(130)에 넉넉한 과잉의 열매체를 공급하여 불시에 일어나는 온도의 불안정 요소를 미리 제거하도록 하며, 안정적인 온도의 연료가스가 MEGI 엔진(20)에 공급되도록 할 수 있다. 따라서, 기화기(130)에 과량의 열매체를 연속하여 공급함으로써 시스템에서 연료가스의 기준 온도를 MEGI 엔진(20)의 로드에 상관없이 일정하게 유지시키며, 이를 통해 온도에 의해 MEGI 엔진(20)이 트립(trip)되는 경우를 사전에 방지할 수 있다.According to the vaporization step (S12), the LNG compressed by the compression step (S11) is vaporized to be supplied to the MEGI engine 20 as fuel gas. The vaporization of the LNG is made by the vaporizer 130 is installed in the supply line (110). In addition, the vaporization step (S12) is a temperature in which the vaporized fuel gas required by the MEGI engine 20 by excessively supplying the heat medium from the heat medium supply unit 131 through the heat medium line 132 to the vaporizer 130 for vaporizing LNG. It can be made to be heated above. As such, a sufficient excess heat medium may be supplied to the vaporizer 130 to remove an unstable element of an unexpected temperature, and a fuel gas having a stable temperature may be supplied to the MEGI engine 20. Therefore, by continuously supplying excess heat medium to the vaporizer 130, the reference temperature of the fuel gas in the system is kept constant regardless of the load of the MEGI engine 20, through which the MEGI engine 20 trips by the temperature. The case of tripping can be prevented in advance.

압력유지단계(S13)에 의하면, 연료가스의 공급경로, 예컨대 공급 라인(110) 중 기화된 연료가스가 이동하는 구간에서 어느 지점을 기준으로 나누어지는 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지하도록 한다. 여기서, 압력 차이를 일정하게 유지하기 위한 기준은 공급 라인(110)에 설치된 압력조절 밸브(140)일 수 있으며, 기준 지점의 전단을 시스템 섹션(system section)이라 할 수 있으며, 기준 지점의 후단을 서플라이 섹션(supply section)이라 할 수 있다. 따라서, 압력 유지부(150)에 의하여 압력조절 밸브(140)를 기준으로 그 전단과 후단의 압력 차이가 일정하도록 유지할 수 있다. 이때, 압력 차이는 압력조절 밸브(140)의 전단이 압력조절 밸브(140)의 후단보다 높은 압력을 가지도록 할 수 있다. According to the pressure maintaining step (S13), the pressure difference between the front end and the rear end divided based on a certain point in the fuel gas supply path, for example, a section in which the vaporized fuel gas moves in the supply line 110, is kept constant. . Here, the reference for maintaining a constant pressure difference may be a pressure control valve 140 installed in the supply line 110, the front end of the reference point may be referred to as a system section, the rear end of the reference point It can be called a supply section. Therefore, the pressure maintaining unit 150 may maintain the pressure difference between the front and rear ends of the pressure control valve 140. In this case, the pressure difference may allow the front end of the pressure control valve 140 to have a higher pressure than the rear end of the pressure control valve 140.

압력유지단계(S13)는 압력 유지부(150)에 의해 실시되는데, 제1 압력 감지부(151)가 공급 라인(110)에서 압력조절 밸브(140) 전단의 압력을 측정하여 제2 압력 제어부(152)로 감지신호를 출력하면, 제1 압력 제어부(152)는 제1 압력 감지부(151)에 의해 측정된 압력값이 MEGI 엔진(20)의 로드에 따른 설정 압력에 부합되도록 고압 펌프(120)의 속도를 제어한다. 또한, 압력조절 밸브(140)는 연료가스가 MEGI 엔진(20)으로 공급하는 압력을 콘트롤하는데, 이때, 제2 압력 감지부(153)가 공급 라인(110)에서 압력조절 밸브(140) 후단의 압력을 감지하여 제2 압력 제어부(154)로 출력하면, 제2 압력 제어부(154)는 제2 압력 감지부(153)에 의해 측정된 압력값이 설정 압력에 부합되도록 압력조절 밸브(140)를 제어하게 된다. 한편, 제2 압력 제어부(154)는 설정 압력이 제1 압력 제어부(152)의 설정 압력에 비하여 특정된 차이를 가지도록 설정될 수 있으며, 이로 인해 압력제어밸브(140)의 전단과 후단이 일정한 압력 차이를 가지도록 한다.Pressure holding step (S13) is carried out by the pressure holding unit 150, the first pressure detecting unit 151 measures the pressure in front of the pressure control valve 140 in the supply line 110 to the second pressure control unit ( When outputting the detection signal to the 152, the first pressure control unit 152 is a high pressure pump 120 so that the pressure value measured by the first pressure detection unit 151 corresponds to the set pressure according to the load of the MEGI engine 20. To control the speed. In addition, the pressure regulating valve 140 controls the pressure supplied by the fuel gas to the MEGI engine 20, in which the second pressure sensing unit 153 is located at the rear end of the pressure regulating valve 140 in the supply line 110. When the pressure is sensed and output to the second pressure controller 154, the second pressure controller 154 opens the pressure regulating valve 140 such that the pressure value measured by the second pressure detector 153 corresponds to the set pressure. To control. On the other hand, the second pressure control unit 154 may be set so that the set pressure has a specified difference compared to the set pressure of the first pressure control unit 152, whereby the front and rear ends of the pressure control valve 140 is constant Make sure you have a pressure difference.

이와 같이, 압력유지단계(S13)와 압력 유지부(150)에 의하여, 압력조절 밸브(140) 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지함으로써, MEGI 엔진(20)에 따른 시스템 압력을 가변시켜서 MEGI 엔진(20)로의 연료가스 공급 압력에 대하여 일정한 압력차이를 유지하도록 하며, 이로 인해 MEGI 엔진(20)이 낮은 로드(load)에서도 고압을 유지하도록 하여 불필요하게 소모될 수 있는 파워를 줄이는 효과를 가지도록 한다.As such, by maintaining the pressure difference between the front and rear ends of the pressure regulating valve 140 by the pressure holding step S13 and the pressure holding part 150, the system pressure according to the MEGI engine 20 is varied to provide the MEGI. Maintain a constant pressure difference with respect to the fuel gas supply pressure to the engine 20, thereby having the effect of reducing the power that can be unnecessarily consumed by maintaining the high pressure even in a low load (MEGI engine 20) To do that.

또한, 압력조절 밸브(140) 전단의 압력을 시스템 압력(system pressure)이라 하고, 압력조절 밸브(140) 후단의 압력을 공급 압력(supply pressure)이라 할 때, 예를 들어, 이들 압력 차이에 대해서 시뮬레이션하여 이들 압력 차이가 5bar가 되도록 하면, 시스템 압력이 260bara이고 그 온도가 45℃이며, 공급 압력이 255bara이고 그 온도가 44.53℃인 경우, 시스템 압력이 155bara이고 그 온도가 45℃이며, 공급압력이 150bara이고 그 온도가 44.02℃가 된다. 반면, 시스템 압력이 고정되도록 하면, 시스템 압력이 260bara이고 그 온도가 45℃이며, 공급 압력이 255bara이고 그 온도가 44.53℃인 경우, 시스템 압력이 260bara이고 그 온도가 45℃이며, 공급 압력이 150bara이고 그 온도가 28.69℃가 된다. 즉, 시스템의 압력과 공급 압력 차이를 일정하게 가져가면, MEGI 엔진(20) 측에서 발생하는 온도 강하를 줄일 수 있으며, 이로 인해 온도 기준에서 안정적인 온도의 연료가스를 MEGI 엔진(20)에 공급할 수 있다.In addition, when the pressure in front of the pressure regulating valve 140 is called system pressure, and the pressure at the rear end of the pressure regulating valve 140 is called supply pressure, for example, for these pressure differences. By simulating these pressure differences to 5bar, if the system pressure is 260bara and the temperature is 45 ° C, the supply pressure is 255bara and the temperature is 44.53 ° C, the system pressure is 155bara and the temperature is 45 ° C, the supply pressure Is 150 bara and the temperature is 44.02 ° C. On the other hand, if the system pressure is fixed, if the system pressure is 260bara and the temperature is 45 ° C, the supply pressure is 255bara and the temperature is 44.53 ° C, the system pressure is 260bara and the temperature is 45 ° C and the supply pressure is 150bara And the temperature is 28.69 ° C. That is, by taking the difference between the pressure of the system and the supply pressure constantly, it is possible to reduce the temperature drop occurring on the MEGI engine 20 side, thereby supplying the fuel gas with a stable temperature at the temperature reference to the MEGI engine 20. have.

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.

10 : LNG 저장탱크 20 : MEGI 엔진
110 : 공급 라인 111 : 분기 라인
120 : 고압 펌프 130 : 기화기
131 : 열매체 공급부 132 : 열매체 라인
140 : 압력조절 밸브 150 : 압력 유지부
151 : 제1 압력 감지부 152 : 제1 압력 제어부
153 : 제2 압력 감지부 154 : 제2 압력 제어부
155 : 온도측정부10: LNG storage tank 20: MEGI engine
110: supply line 111: branch line
120: high pressure pump 130: vaporizer
131: heat medium supply unit 132: heat medium line
140: pressure control valve 150: pressure holding unit
151: first pressure detector 152: first pressure controller
153: second pressure detection unit 154: second pressure control unit
155 temperature measuring unit

Claims (9)

MEGI 엔진에 연료가스를 공급하는 시스템에 있어서,
LNG 저장탱크로부터 LNG가 상기 MEGI 엔진으로 공급되도록 하는 공급 라인;
상기 공급 라인에 상기 LNG를 압축하여 공급하도록 설치되는 고압 펌프;
상기 고압 펌프에 의해 압축된 LNG를 기화시키도록 상기 공급 라인에 설치되는 기화기;
상기 공급 라인에서 상기 기화기의 후단에 설치되는 압력조절 밸브; 및
상기 압력조절 밸브의 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지하도록 하는 압력 유지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템.In the system for supplying fuel gas to the MEGI engine,
A supply line for supplying LNG from the LNG storage tank to the MEGI engine;
A high pressure pump installed to compress and supply the LNG to the supply line;
A vaporizer installed in the supply line to vaporize the LNG compressed by the high pressure pump;
A pressure regulating valve installed at the rear end of the vaporizer in the supply line; And
A pressure maintaining part for maintaining a constant pressure difference between the front end and the rear end of the pressure regulating valve;
Fuel gas supply system of the MEGI engine comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 압력 유지부는,
상기 압력조절 밸브 전단의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치되는 제1 압력 감지부;
상기 제1 압력 감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 상기 압력조절 밸브 전단의 압력이 설정된 값을 가지도록 상기 고압 펌프를 제어하는 제1 압력 제어부;
상기 압력조절 밸브 후단의 압력을 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치되는 제2 압력 감지부; 및
상기 제2 압력 감지부로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 상기 압력조절 밸브 후단의 압력이 설정된 값을 가지도록 상기 압력조절 밸브를 제어하는 제2 압력 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 1,
The pressure holding unit,
A first pressure sensing unit installed to measure a pressure in front of the pressure regulating valve and output a sensing signal;
A first pressure controller configured to receive the detection signal output from the first pressure detector to control the high pressure pump so that the pressure in front of the pressure regulating valve has a set value;
A second pressure sensor installed to measure a pressure at a rear end of the pressure control valve and output a detection signal; And
A second pressure controller configured to receive the detection signal output from the second pressure detector to control the pressure regulator valve so that the pressure at the rear end of the pressure regulator valve has a set value;
Fuel gas supply system of the MEGI engine comprising a. 청구항 2에 있어서,
상기 제2 압력 제어부는, 상기 압력조절 밸브 후단의 압력에 대한 설정된 값이 상기 제1 압력 제어부에서 상기 압력조절 밸브 전단의 압력에 대한 설정된 값과 일정한 차이를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 2,
The second pressure control unit of the MEGI engine, characterized in that the set value for the pressure at the rear end of the pressure control valve has a constant difference from the set value for the pressure in front of the pressure control valve in the first pressure control unit. Fuel gas supply system. 청구항 2에 있어서,
상기 압력 유지부는, 상기 압력조절 밸브의 전단에 설치되며, 연료가스의 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 2,
The pressure maintaining part is installed in front of the pressure control valve, the fuel gas supply system of the MEGI engine, characterized in that further comprising a temperature measuring unit for measuring the temperature of the fuel gas. 청구항 1에 있어서,
상기 기화기는, 열매체 공급부로부터 공급되는 열매체에 의해 연료가스를 가열하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 1,
The vaporizer is a fuel gas supply system of a MEGI engine, characterized in that for heating the fuel gas by the heat medium supplied from the heat medium supply unit. 청구항 5에 있어서,
상기 열매체 공급부는, 연료가스가 상기 MEGI 엔진에 필요한 온도 이상으로 가열되도록 상기 기화기에 열매체를 과잉하여 공급하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템.The method according to claim 5,
The heat medium supply unit is a fuel gas supply system of a MEGI engine, characterized in that for supplying the heat medium to the vaporizer excessively so that the fuel gas is heated above the temperature required for the MEGI engine. MEGI 엔진에 연료가스를 공급하는 시스템에 있어서,
LNG 저장탱크로부터 LNG가 상기 MEGI 엔진으로 공급되도록 하는 공급 라인에 LNG의 압축과 기화를 위하여 고압 펌프와 기화기가 각각 설치되고,
상기 공급 라인에서 상기 기화기 후단의 어느 지점을 기준으로 나누어지는 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지하도록 하는 압력 유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 시스템.In the system for supplying fuel gas to the MEGI engine,
A high pressure pump and a carburetor are installed in the supply line for supplying LNG from the LNG storage tank to the MEGI engine for compression and vaporization of LNG.
And a pressure holding unit configured to maintain a constant pressure difference between the front end and the rear end divided based on any point of the rear end of the vaporizer in the supply line. MEGI 엔진에 연료가스를 공급하는 방법에 있어서,
LNG 저장탱크로부터 LNG를 고압으로 압축하여 MEGI 엔진 측으로 공급하는 압축단계;
상기 압축단계에 의하여 압축된 LNG를 기화시켜서 연료가스로서 상기 MEGI 엔진으로 공급되도록 하는 기화단계; 및
상기 연료가스의 공급경로에서 어느 지점을 기준으로 나누어지는 전단과 후단의 압력 차이를 일정하게 유지하도록 하는 압력유지단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 방법.In the method for supplying fuel gas to the MEGI engine,
Compressing the LNG from the LNG storage tank to a high pressure supply to the MEGI engine side;
A vaporization step of vaporizing the LNG compressed by the compression step so as to be supplied to the MEGI engine as fuel gas; And
A pressure maintaining step of maintaining a constant pressure difference between a front end and a rear end divided based on a point in the fuel gas supply path;
Fuel gas supply method of the MEGI engine comprising a. 청구항 8에 있어서,
상기 기화단계는, LNG를 기화시키는 기화기에 열매체를 과잉 공급하여 기화된 연료가스가 상기 MEGI 엔진에서 필요로 하는 온도 이상으로 가열되도록 하는 것을 특징으로 하는 MEGI 엔진의 연료가스 공급 방법.The method according to claim 8,
The vaporization step, the fuel gas supply method of the MEGI engine, characterized in that the heat medium is supplied excessively to the vaporizer vaporizing the LNG so that the vaporized fuel gas is heated above the temperature required by the MEGI engine.
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