KR20120076401A

KR20120076401A - Inert gas system for tanker

Info

Publication number: KR20120076401A
Application number: KR1020100137659A
Authority: KR
Inventors: 조은엽; 양헌용; 정승우
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2012-07-09
Also published as: KR101818028B1

Abstract

PURPOSE: An inert gas system of a tanker vessel is provided to satisfy the standard regulation of the IMO(International Maritime Organization) by effectively removing SOx contained in inert gas. CONSTITUTION: An inert gas system of a tanker vessel comprises sea chests(10), auxiliary boilers(30), seawater supply pumps(20), a SOx scrubber(40), and fans(50). The sea chests pump seawater from the sea. The auxiliary boilers provide heating for various purposes such as heating an engine room, adjusting the viscosity of oil, separating oil and water, and maintaining tank temperatures. The seawater supply pumps supply the seawater. The SOx scrubber receives the seawater from the seawater supply pumps to remove SOx being harmful component among the components of exhaust gas discharged from the auxiliary boilers. The fans supply inert gas removing the SOx to a cargo tank.

Description

Inert Gas System for Tanker

본 발명은 탱커선(Tanker)의 불활성 가스 시스템에 관한 것으로 특히, 탱커선의 보조 보일러(Auxiliary Boiler)의 배기가스(Exhaust Gas)를 이용하여 화물창(Cargo Hold) 용 불활성 가스(Inert Gas)를 제공하는 탱커선에 있어서 보조 보일러의 배기 가스에서 유해성분을 제거할 수 있는 탱커선의 불활성 가스 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an inert gas system of a tanker, and more particularly, to provide an inert gas for cargo hold using exhaust gas of an auxiliary boiler of a tanker. In a tanker ship, the present invention relates to an inert gas system of a tanker ship capable of removing harmful components from exhaust gas of an auxiliary boiler.

탱커선(Tanker)은 액체화물(Wet Bulk)을 운반하는 모든 종류의 선박을 총칭하는데, 탱커선에는 고순도의 유지가 요구되거나 부식성이 매우 강한 화학제품을 운송해야 하므로 화물창과 배관계통에 특수도장이나 스테인레스 강을 사용하고 있는 화학제품 운반선(Chemical Tanker), 정유과정을 거친 석유제품을 운반하는 선박으로서 정유공장 지역에서 전세계의 석유제품 소비지로 운송하는 역할을 하는 정유 운반선(Product Tanker), 원유 운반을 주목적으로 하며 유전지역에서 선적하여 정유공장 지역으로 운송하는 역할을 하는 원유 운반선(Crude Oil Carrier), 액화천연가스(Liquefied Natural Gas; LNG) 또는 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas; LPG)를 운반하도록 설계된 가스 운반선(Gas Carrier) 등이 있다. Tanker is a general term for all types of ships carrying Wet Bulk. Tanker ships need to maintain high purity or transport highly corrosive chemicals. Chemical tanker using stainless steel, petroleum products that have undergone refinery process, product tanker that transports petroleum products from oil refinery area to petroleum product consumption all over the world, crude oil transportation Designed to transport crude oil carriers, liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG), which are primarily intended for shipping from oilfields and transporting to refinery areas. Gas carriers; and the like.

보조 보일러(Aux. Boiler)는 선박이 정박 또는 원유 하역시에 사용되며, 운항 중에는 메인 엔진에서 발생하는 폐기가스를 활용한 배기가스 보일러를 사용하며 보조 보일러는 스팀이 부족할 경우 보조 보일러가 부족한 스팀을 자동으로 공급하는 역할을 한다. Aux Boiler is used when ship is anchored or crude oil unloading. During operation, it uses exhaust gas boiler utilizing waste gas from main engine. It serves automatically.

종래에는 메인 엔진으로부터 발생된 폐기가스를 이코노마이저(Economizer)에서 받아 그 폐기가스 중의 폐열을 스팀 생산에 이용한다. 그와 같이 생산된 스팀은 터빈 발전기 구동에도 이용된다. 위와 같은 시스템에서 보조 보일러는 이코노마이저(Economizer)와 함께 스팀 생산에 이용되는 것으로 그 중요성이 매우 크다. 특히, 보조 보일러 단독으로 및/또는 이코노마이저와 함께 생산된 스팀은 터빈 발전기는 물론이고 선박 내 여러 소요처에 스팀을 제공한다는 점에서 매우 중요한 역할을 한다Conventionally, waste gas generated from a main engine is received by an economizer and the waste heat in the waste gas is used for steam production. The steam thus produced is also used to drive turbine generators. In such a system, the auxiliary boiler is used for steam production together with the economizer, which is very important. In particular, the steam produced alone and / or with the economizer plays a very important role in providing steam not only to the turbine generator but also to various requirements in the vessel.

그런데 LNG 운반선 같은 탱커선의 LNG 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 LNG 저장탱크 내의 압력이 과도하게 상승하므로, LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 처리하기 위해 증발가스를 메인 추진 장치의 연료로서 사용하는 경우가 있으며, LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스의 양이 메인 추진 장치에서 연료로서 사용되는 양을 초과하거나 기타 이유로 LNG 저장탱크의 압력이 올라가는 경우에, LNG 저장탱크를 보호하기 위해 증발가스를 가스 연소기로 보내어서 소각하게 된다. 또한 원유운반선 등의 경우에는 항해 중 원유가 기화하여 자연 발화되는 것을 막기 위해 또한 선박의 정박 중 연료를 퍼낼 때 진공이 생기는 것을 막기 위해 불활성 가스를 사용하는데 이러한 불활성 가스는 활성이 안 되는 가스 즉 화학반응을 안 하는 가스이다. 화학반응은 대부분 에너지가 더 안정화되기 위해서 하는데, 이 불활성 가스는 이미 전자배치 상 최대로 안정하기 때문에 더 이상 다른 물질과 화학적 반응을 할 필요가 없는 가스로 가스종류로는 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논, 라돈 가스 등이 있다. However, when boil-off gas accumulates in the LNG storage tank of a tanker ship such as an LNG carrier, the pressure in the LNG storage tank is excessively increased, so that the boil-off gas is used as a fuel of the main propulsion device to treat the boil-off gas generated in the LNG storage tank. In some cases, when the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank exceeds the amount used as fuel in the main propulsion system or the pressure of the LNG storage tank rises for other reasons, the boil-off gas is protected to protect the LNG storage tank. It is sent to a gas combustor for incineration. In addition, in the case of crude oil carriers, inert gas is used to prevent the petroleum from vaporizing and igniting spontaneously during voyage, and to prevent the generation of a vacuum when the fuel is discharged during berthing of the vessel. Not gas. Most chemical reactions are aimed at stabilizing energy. These inert gases are already stable at the maximum in the electron arrangement, so they no longer need to be chemically reacted with other substances. Helium, neon, argon, krypton , Xenon, radon gas and the like.

종래에는 보조 보일러의 배기가스로부터 불활성 가스를 생성하여 화물창에 제공하고 있는데 NOx, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 유해성분은 제거되고 있지만 다른 유해성분인 황 산화물(SOx)은 제대로 걸러내지 못한 채 화물창에 불활성 가스를 제공하고 있는 실정이다. 따라서 IMO(International Maritime Organization) 등의 규제 조건을 만족하지 못하고 있으며, 불활성 가스의 일부가 대기 중으로 배출되므로 환경적인 문제 또한 갖고 있다.
Conventionally, inert gas is generated from exhaust gas of auxiliary boiler and provided to cargo hold. Noxious components such as NOx, carbon monoxide and carbon dioxide are removed, but sulfur oxides (SOx), other harmful components, are not filtered out properly. It provides a situation. Therefore, it does not satisfy the regulatory conditions such as the International Maritime Organization (IMO), and there is also an environmental problem because some of the inert gas is discharged to the atmosphere.

본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로서 탱커선의 보조 보일러(Auxiliary Boiler)의 배기가스(Exhaust Gas)를 이용하여 화물창(Cargo Hold)용 불활성 가스(Inert Gas)를 제공하는 탱커선에 있어서 보조 보일러의 배기 에서 유해성분을 제거할 수 있는 탱커선의 불활성 가스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made in the background as described above as an auxiliary boiler in the tanker ship to provide an inert gas (Cargo Hold) using the exhaust gas (Auxiliary Boiler) of the tanker ship (Auxiliary Boiler) The purpose is to provide an inert gas system for tankers capable of removing harmful components from the exhaust of gas.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 탱커선의 불활성 가스 시스템은, 탱커선의 불활성 가스 시스템으로서, 탱커선의 불활성 가스 시스템으로서, 바다로부터 해수를 퍼 올릴 수 있는 홀로서 시 체스트(Sea Chest); 기관실의 난방, 기름의 점도를 맞추기 위해, 기름과 물의 분리를 위해, 탱크 온도 유지를 위해 여러 목적으로 난방을 제공하는 보조 보일러; 해수를 공급하는 해수 공급 펌프; 상기 해수 공급 펌프로부터 해수를 공급받아 상기 보조 보일러로부터 배출된 배기가스의 성분 중 유해성분인 황 산화물(SOx)을 제거하는 보조 보일러 배기가스(Exhaust Gas)의 황 산화물 세정기(SOx scrubber); 및 상기 황 산화물(SOx)이 제거된 불활성 가스를 화물창으로 불어넣는 팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 탱커선의 불활성 가스 시스템을 제시한다.
In order to achieve the above object, an inert gas system of a tanker ship according to an embodiment of the present invention is an inert gas system of a tanker ship, an inert gas system of a tanker ship, and a sea chest as a hole capable of pumping sea water from the sea. ); Auxiliary boilers, which provide heating for the engine room, to adjust the viscosity of the oil, for the separation of oil and water, for the purpose of maintaining the tank temperature; A seawater supply pump for supplying seawater; A sulfur oxide scrubber (SOx scrubber) of an auxiliary boiler exhaust gas (SOx) which receives seawater from the seawater supply pump and removes sulfur oxides (SOx) which are harmful components of the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler; And a fan for blowing the inert gas from which the sulfur oxide (SOx) has been removed into the cargo hold.

본 발명에 따르면 탱커선에서 원유의 기화 등으로 인한 자연 발화 등을 방지할 목적으로 사용되는 불활성 가스에 함유된 황 산화물을 효과적으로 제거함으로써 IMO(International Maritime Organization) 등의 규제 조건을 만족할 뿐만 아니라, 불활성 가스의 일부가 대기 중으로 배출되므로 인한 환경적인 문제 또한 해소할 수 있다.
According to the present invention, the tanker ship not only satisfies regulatory conditions such as IMO (International Maritime Organization) by effectively removing sulfur oxides contained in an inert gas used for the purpose of preventing spontaneous ignition due to vaporization of crude oil. Some of the gas is released into the atmosphere, which can also solve environmental problems.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱커선의 불활성 가스 시스템의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of an inert gas system of a tanker ship according to an embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 탱커선의 불활성 가스 시스템에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, an inert gas system of a tanker ship according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 탱커선의 불활성 가스 시스템은 시 체스트(10, 10), 해수 공급 펌프(20), 보조 보일러(30, 30), 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(Sox scrubber)(40, 40), 상기 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(Sox scrubber)용 팬(41, 41), 팬(50) 및 데크 워터 실(Deck Water Seal; 60)로 구성된다. 본 발명을 이해하는데 필수적이지 않은 그 밖의 도면에 도시된 밸브, 미터(meter) 등의 구성요소들은 그 설명을 생략한다. As shown in the drawings, the inert gas system of the tanker ship of the present invention includes a sea chest (10, 10), a seawater supply pump (20), an auxiliary boiler (30, 30), a sulfur oxide scrubber (Sox scrubber) of the auxiliary boiler exhaust gas. 40 and 40, fans 41 and 41 for a sulfur oxide scrubber of the auxiliary boiler exhaust gas, a fan 50 and a deck water seal 60. Components such as valves, meters, and the like shown in the other figures which are not essential for understanding the present invention will be omitted.

시 체스트(Sea Chest; 10, 10)는 바다로부터 해수를 퍼 올릴 수 있는 홀이다. 해수 공급 펌프(20, 20)는 보조 보일러(Auxiliary Boiler) 배기가스(Exhaust Gas)의 황 산화물 세정기(SOx scrubber; 40, 40)에 해수를 공급하는 펌프이다. 보조 보일러(30, 30)는 기관실의 난방, 기름의 점도를 맞추기 위해, 기름과 물의 분리를 위해, 탱크 온도 유지를 위해 등등의 여러 목적으로 난방을 제공한다. 또한 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(40, 40)는 보조 보일러(30, 30)로부터 배출된 배기가스의 성분 중 유해성분인 황 산화물(SOx)을 제거한다. 위에서 각 구성요소들이 복수로 설치되는 이유는 한 장치의 고장시 정상인 다른 장치를 사용하기 위해 여분으로 준비하기 위함이다. Sea Chest (10, 10) is a hole that can pump sea water from the sea. The seawater supply pumps 20 and 20 are pumps for supplying seawater to a sulfur oxide scrubber 40 and 40 of an auxiliary boiler exhaust gas. The auxiliary boilers 30 and 30 provide heating for various purposes, such as heating the engine room, adjusting the viscosity of oil, separating oil and water, maintaining tank temperature, and the like. In addition, the sulfur oxide scrubbers 40 and 40 of the auxiliary boiler exhaust gas remove sulfur oxides (SOx) that are harmful components among the components of the exhaust gas discharged from the auxiliary boilers 30 and 30. The reason why a plurality of components are installed above is to prepare a spare for using another device that is normal in case of failure of one device.

보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기용 팬(41, 41)은 상기 세정기(40, 40)를 통해 배출된 배기 가스를 배관을 통해 원활하게 배출하는 기능을 한다. 팬(50)은 황 산화물(SOx)이 제거된 불활성 가스를 화물창으로 불어넣는 기능을 한다. 데크 워터 실(60)은 상기 불활성 가스가 기관실로 역류되는 것을 차단한다. The sulfur oxide scrubber fans 41 and 41 of the auxiliary boiler exhaust gas smoothly discharge the exhaust gas discharged through the scrubbers 40 and 40 through a pipe. The fan 50 serves to blow inert gas from which sulfur oxides (SOx) have been removed into the cargo hold. Deck water seal 60 prevents the inert gas from flowing back into the engine room.

그러면 상기와 같이 구성된 본 발명의 탱커선의 불활성 가스 시스템의 동작을 설명한다. The operation of the inert gas system of the tanker ship of the present invention configured as described above will now be described.

보조 보일러(30)의 배기가스가 배관을 통해 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(40) 내부로 이송되면 보조 보일러(30)의 배기가스(Exhaust Gas) 성분 중에서 불순물(SOx) 제거를 위해 시 체스트(10)를 통해 해수를 퍼 올려 해수 공급 펌프(20)에 의해 해수를 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기(40) 내부로 제공한다. 그러면 해수와 상기 배기가스가 혼합되어(Scrubbing) 가스 성분 중에 SOx가 제거된 불활성 가스(Inert Gas)가 생성된다. 이렇게 생성된 불활성 가스 중 일부는 선외로 배출되고 일부는 상기 팬(50)을 이용하여 기관실 밖의 배관을 통해 화물창으로 이송되고 이 이송된 불활성 가스는 화물창 안의 압력을 높여서 외부로부터 공기의 유입을 차단하여 원유의 기화로 인한 발화를 막을 수 있다. When the exhaust gas of the auxiliary boiler 30 is transferred into the sulfur oxide scrubber 40 of the auxiliary boiler exhaust gas through a pipe, the system chest may be removed to remove impurities (SOx) from the exhaust gas components of the auxiliary boiler 30. The seawater is pumped through 10 to provide seawater into the sulfur oxide scrubber 40 of the auxiliary boiler exhaust gas by the seawater supply pump 20. Then, seawater and the exhaust gas are mixed to generate an inert gas from which SOx is removed from the gas component. Some of the inert gas thus produced is discharged outboard and some are transferred to the cargo hold through pipes outside the engine room using the fan 50, and the transferred inert gas blocks the inflow of air from the outside by raising the pressure in the cargo hold. It can prevent the ignition caused by the vaporization of crude oil.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 탱커선의 불활성 가스 시스템을 첨부 도면을 참조로 하여 설명하였으나 이것은 예시 목적이지 이것으로 본 발명을 한정하고자 함은 아니며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 이하의 부속청구범위에 의해 정해지며, 본 발명의 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the inert gas system of the tanker ship according to an embodiment of the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but this is for illustrative purposes and is not intended to limit the present invention to this, the scope of the present invention is attached to the following rather than the detailed description As defined by the claims, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims of the present invention and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 시 체스트 20: 해수 공급 펌프
30: 보조 보일러 40: 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기 41: 보조 보일러 배기가스의 황 산화물 세정기용 팬
50: 팬 60: 데크 워터 실10: sea chest 20: seawater supply pump
30: auxiliary boiler 40: sulfur oxide scrubber of auxiliary boiler exhaust gas 41: sulfur oxide scrubber of auxiliary boiler exhaust gas
50: fan 60: deck water seal

Claims

As an inert gas system of tanker ship,
Sea Chest (10, 10) as a hole to pump sea water from the sea;
Auxiliary boilers 30 and 30 which provide heating for the engine room, for adjusting the viscosity of the oil, for the separation of oil and water, and for various purposes for maintaining the tank temperature;
Sea water supply pumps 20 and 20 for supplying sea water;
When the seawater is supplied from the seawater supply pump (20.20) to remove sulfur oxides (SOx) that is a harmful component among the components of the exhaust gas discharged from the auxiliary boilers (30, 30) of the exhaust gas (Exhaust Gas) Sulfur oxide scrubbers 40 and 40; And
Inert gas system of the tanker ship characterized in that it comprises a fan (50) for blowing the inert gas from which the sulfur oxide (SOx) has been removed into the cargo hold.

The method according to claim 1,
A sulfur oxide scrubber fan (41, 41) of the auxiliary boiler exhaust gas for smoothly discharging the exhaust gas discharged through the sulfur oxide scrubber (40, 40) of the auxiliary boiler exhaust gas through a pipe;
And a deck water seal (60) for preventing the inert gas from flowing back into the engine room.

As an inert gas supply method to the cargo hold of a tanker ship,
Pumping sea water from the sea;
Providing an auxiliary boiler for heating the engine room, for adjusting the viscosity of the oil, for the separation of oil and water, for heating the tank for various purposes;
Receiving seawater from a seawater supply pump to remove sulfur oxides (SOx) which are harmful components of the exhaust gas discharged from the auxiliary boiler; And
And injecting an inert gas from which the sulfur oxide (SOx) has been removed into a cargo hold.