KR20150101620A - System for supplying fuel gas in ships - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박의 연료가스 공급시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장탱크에 축적되는 증발가스를 용이하게 연료로서 공급할 수 있는 선박의 연료가스 공급시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel gas supply system for a ship, and more particularly, to a fuel gas supply system for a ship capable of easily supplying an evaporative gas accumulated in a storage tank as fuel.
온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 국제해사기구(IMO)의 규제가 강화됨에 따라 조선 및 해운업계에서는 기존 연료인 중유, 디젤유의 이용을 대신하여, 청정 에너지원인 천연가스를 선박의 연료로 이용하는 경우가 많아지고 있다.As IMO regulations on the emission of greenhouse gases and various air pollutants are strengthened, shipbuilding and marine industries are replacing the use of conventional oil and diesel oil with natural gas, which is a clean energy source, There are a lot of cases in which they are used.
천연가스(Natural Gas, 이하 NG라 함)를 연료로 이용하는 선박은 NG를 액화시킨 LNG(Liquefied Natural Gas)를 저장하는 저장탱크와, 저장탱크에 저장된 증발가스(Boil Off Gas, BOG) 또는 LNG를 연료로 이용 가능하게 처리(압력, 온도, 상태 등을 변환)하여 엔진으로 공급하는 연료가스 공급시스템을 구비한다. 여기서 저장탱크란 LNG 연료탱크 또는 LNG 화물탱크일 수 있다.A ship using natural gas (hereinafter referred to as "NG") as a fuel includes a storage tank for storing LNG (Liquefied Natural Gas) in which NG is liquefied, and a boil off gas (BOG) or LNG stored in a storage tank And a fuel gas supply system for supplying the fuel to the engine (converting pressure, temperature, state, etc.) so as to be usable as fuel. Here, the storage tank may be an LNG fuel tank or an LNG cargo tank.
연료가스 공급시스템으로는 저장탱크의 증발가스를 다단의 압축기를 통해 공급조건에 맞도록 압축한 후 엔진으로 공급하는 방식, 저장탱크에서 직접 LNG를 빼내어 고압펌프를 이용해 높은 압력으로 압축시킨 후 고압기화기에서 기화한 다음 엔진으로 공급하는 방식, 저장탱크의 증발가스를 압축기에서 압축한 후 극저온 열교환기에서 재액화하여 고압펌프에 공급하는 방식 등이 이용되고 있다. 또한 저장탱크의 증발가스를 압축기에서 압축하여 재액화장치를 통해 다시 LNG로 액화시킨 후 저장탱크로 보내는 방식도 이용되고 있다.The fuel gas supply system is a system in which the evaporation gas of the storage tank is compressed to meet the supply conditions through a multi-stage compressor and then supplied to the engine. The LNG is directly taken out from the storage tank, compressed to a high pressure using a high- A method in which the vaporized gas in the storage tank is compressed in a compressor, and then re-liquefied in a cryogenic heat exchanger and supplied to a high-pressure pump. In addition, the evaporation gas in the storage tank is compressed by a compressor, and is liquefied by LNG through a re-liquefaction device and then sent to a storage tank.
최근에는 MAN Diesel&Turbo 사에서 개발한 ME-GI 엔진과 같은 고압가스 분사엔진은 효율 면에서 우수하여 각광받고 있는데, 이러한 고압가스 분사엔진은 가스연료를 300bar에 가까운 높은 압력으로 공급해야 하는 특징이 있다. 따라서 최근 관련 업계에서는 이러한 고압가스 분사엔진으로 연료가스를 공급하기 위한 시스템에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다.In recent years, high-pressure gas injection engines such as the ME-GI engine developed by MAN Diesel & Turbo have attracted attention because of their excellent efficiency. Such a high-pressure gas injection engine is characterized in that gaseous fuel is supplied at a high pressure close to 300 bar. Therefore, in the related industry, researches on a system for supplying fuel gas to such a high-pressure gas injection engine are actively conducted.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 증발가스를 연료가스로서 이용하거나 재액화시켜 다시 저장탱크에 저장하기 위해서는 다단의 압축기 또는 별도의 재액화장치 등 고가의 장치가 요구되고, 그 공정 역시 매우 복잡하여 많은 비용이 소모된다. 이에 비용절감의 차원에서 저장탱크에 벤트 마스트를 설치하여 증발가스를 그대로 대기 중으로 흘려보내는 방법도 이용되고 있으나, 이 역시 에너지효율 면에서 바람직하지 않다는 문제점이 존재하였다.On the other hand, as described above, in order to use the evaporation gas as the fuel gas or to re-liquefy it and store it again in the storage tank, an expensive apparatus such as a multi-stage compressor or a separate refueling apparatus is required. Consumed. In order to reduce the cost, a vent mast is installed in the storage tank to discharge the evaporated gas into the atmosphere as it is. However, this is also not preferable from the viewpoint of energy efficiency.
본 발명의 실시 예는 증발가스를 용이하게 재액화하여 엔진의 연료가스로 이용할 수 있는 선박의 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a fuel gas supply system for a ship which can easily re-liquefy the evaporated gas and use it as fuel gas of the engine.
본 발명의 실시 예는 증발가스를 연료가스로 모두 이용할 수 있게 되어 에너지효율이 향상된 선박의 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention are intended to provide a fuel gas supply system for a ship in which energy efficiency is improved because all of the fuel gas can be used as the evaporative gas.
본 발명의 실시 예는 단순한 구조로 증발가스를 재액화시킬 수 있어 비용을 절감할 수 있는 선박의 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide a fuel gas supply system for a ship capable of re-liquefying the evaporation gas with a simple structure and reducing the cost.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화연료를 저장하는 저장탱크, 상기 저장탱크로부터 액화연료와 증발가스를 수용하고, 내부 에 복수개의 스프레이노즐을 구비하는 재액화탱크, 상기 저장탱크에 저장된 액화연료를 상기 재액화탱크의 내부 또는 상기 스프레이노즐로 공급하는 송출펌프, 상기 재액화탱크에 수용되거나 재액화된 액화연료를 빼내어 저압으로가압하는 압력유지장치를 구비하고, 상기 스프레이노즐로 가압된 액화연료를 재공급하여 상기 재액화탱크의 내부압력을 저압으로 유지하는 압력유지라인, 상기 재액화탱크에 수용된 액화연료를 기화시켜 저압가스 분사엔진으로 송출하는 저압기화기, 상기 재액화탱크에 수용된 액화연료를 받아 일시 저장하는 석션드럼, 상기 석션드럼으로부터 액화연료를 공급받아 고압으로 가압하는 가압펌프 및 상기 가압펌프에서 가압된 액화연료를 기화시켜 고압가스 분사엔진으로 송출하는 고압기화기를 포함하여 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention there is provided a liquefied fuel storage tank comprising: a storage tank for storing liquefied fuel; a liquefaction tank containing liquefied fuel and vapor from the storage tank and having a plurality of spray nozzles therein; And a pressure maintaining device for depressurizing the liquefied fuel stored in the re-liquefaction tank or re-liquefied and pressurizing the liquefied fuel at a low pressure, wherein the liquefied fuel pressurized by the spray nozzle A low pressure vaporizer for vaporizing the liquefied fuel stored in the liquefaction tank and sending it to the low pressure gas injection engine, a liquefaction tank for receiving the liquefied fuel contained in the liquefaction tank A suction pump for temporarily storing the liquid fuel, a pressurizing pump for supplying the liquefied fuel from the suction drum, Vaporizing the liquid fuel pressure in the pressurizing pump may be provided, including a high-pressure vaporizer for transmitting a high-pressure gas injection engine.
상기 저장탱크의 내부에 축적된 증발가스를 압축하여 상기 재액화탱크로 송출하는 증발가스컴프레서를 더 포함하고, 상기 증발가스컴프레서에 의해 압축되어 상기 재액화탱크 내부로 공급된 증발가스는 상기 재액화탱크에 수용된 액화연료와 혼합되어 재액화되도록 마련될 수 있다.Further comprising: an evaporative gas compressor for compressing the evaporated gas stored in the storage tank and sending the evaporated gas to the re-liquefaction tank, wherein the evaporated gas compressed by the evaporated gas compressor and supplied into the re- May be mixed with the liquefied fuel contained in the tank and re-liquefied.
상기 저압기화기의 하류와 상기 재액화탱크를 연결하되, 상기 스프레이노즐로 기화된 연료를 공급하여 상기 재액화탱크를 신속히 가압시키는 가압라인;을 더 포함하여 제공될 수 있다.And a pressurization line connecting the downstream of the low-pressure vaporizer and the re-liquefaction tank, wherein the pressurization line rapidly supplies the vaporized fuel to the re-liquefaction tank by the spray nozzle.
상기 가압라인은 상기 저압기화기에 의해 기화된 NG의 통과 또는 차단을 조절하는 가압밸브를 구비하고, 상기 재액화탱크에는 내부압력을 계측하는 압력제어장치가 마련되어, 상기 압력제어장치는 계측된 상기 재액화탱크의 내부압력을 일정범위내로 유지하도록 상기 가압밸브의 개폐를 제어하도록 마련될 수 있다.The pressurizing line is provided with a pressurizing valve for regulating passage or interruption of NG gasified by the low-pressure vaporizer, and the re-liquefaction tank is provided with a pressure control device for measuring an internal pressure, And to control the opening and closing of the pressure valve so as to maintain the internal pressure of the liquefaction tank within a certain range.
상기 압력유지라인은 상기 압력유지장치에의 액화연료의 통과 또는 차단을 조절하는 압력유지밸브를 구비하고, 상기 압력제어장치는 계측된 상기 재액화탱크의 내부압력을 일정범위내로 유지하도록 상기 압력유지밸브의 개폐를 제어하도록 마련될 수 있다.Wherein the pressure maintaining line includes a pressure holding valve for controlling the passing or blocking of the liquefied fuel to the pressure maintaining device, and the pressure control device controls the pressure maintaining device to maintain the internal pressure of the measured liquefaction tank within a predetermined range, And may be provided to control opening and closing of the valve.
상기 재액화탱크에 축적된 액화연료를 상기 저장탱크로 보내어 액화연료를 상기 저장탱크에 재저장시키는 회수라인을 더 포함하여 제공될 수 있다.And a recovery line for sending the liquefied fuel accumulated in the re-liquefaction tank to the storage tank to re-store the liquefied fuel in the storage tank.
상기 석션드럼 내의 압력을 유지하도록 상기 가압펌프의 하류와 상기 석션드럼을 연결하되, 개폐를 조절하는 밸브를 구비하는 드럼압력조절라인을 더 포함하여 제공될 수 있다.And a drum pressure regulating line connected to the suction drum downstream of the pressure pump to maintain the pressure in the suction drum, the valve controlling the opening and closing of the suction drum.
상기 재액화탱크에는 내부에 축적된 액화연료의 수위를 감지하는 레벨센서가 마련되고, 상기 레벨센서는 감지된 상기 재액화탱크의 수위를 일정범위내로 유지하도록 상기 송출펌프의 작동을 제어하도록 마련될 수 있다.The re-liquefaction tank is provided with a level sensor for sensing the level of the liquefied fuel accumulated therein, and the level sensor is provided to control the operation of the discharge pump so as to maintain the level of the sensed re-liquefaction tank within a predetermined range .
상기 압력유지장치는 공급받은 액화연료를 기화시키는 기화기로 이루어져 제공될 수 있다.The pressure holding device may be provided with a vaporizer for vaporizing the supplied liquefied fuel.
본 발명의 실시 예에 의한 선박의 연료가스 공급시스템은 증발가스를 용이하게 재액화시켜 엔진의 연료가스로 이용할 수 있는 효과를 가진다.The fuel gas supply system for a ship according to the embodiment of the present invention has an effect that the evaporation gas can be easily re-liquefied and used as the fuel gas of the engine.
본 발명의 실시 예에 의한 선박의 연료가스 공급시스템은 단순한 구조로서 증발가스를 재액화시킬 수 있으므로 비용을 절감시킬 수 있는 효과를 가진다.The fuel gas supply system for a ship according to the embodiment of the present invention has a simple structure and can reduce the cost because the evaporation gas can be re-liquefied.
본 발명의 실시 예에 의한 선박의 연료가스 공급시스템은 증발가스를 모두 연료가스로 이용할 수 있으므로 에너지효율이 향상되는 효과를 가진다.The fuel gas supply system of the ship according to the embodiment of the present invention can utilize all of the evaporation gas as the fuel gas, so that the energy efficiency is improved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 선박의 연료가스 공급시스템을 나타낸다.1 shows a fuel gas supply system for a ship according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 선박의 연료가스 공급시스템(100)을 나타낸다. 선박의 연료가스 공급시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, LNG를 저장하는 저장탱크(1), 저장탱크(1) 내에 저장된 LNG 및 증발가스를 공급받아 증발가스를 재액화시키도록 상측에 스프레이노즐(31)을 구비하는 재액화탱크(30), 저장탱크(1)에 저장된 LNG를 재액화탱크(30)의 내부 또는 스프레이노즐(31)로 공급하는 송출펌프(25), 저장탱크(1)에 저장된 증발가스를 압축하여 재액화탱크(30)로 공급하는 증발가스컴프레서(11), 재액화탱크(30)의 내부압력은 저압으로 유지시켜주는 압력유지라인(71), 재액화탱크(30)에 저장된 LNG를 저압으로 기화시켜 저압가스 분사엔진으로 송출하는 저압기화기(41), 재액화탱크(30)에 저장된 LNG를 일시 저장하는 석션드럼(60), 석션드럼(60)에 저장된 LNG를 공급받아 고압으로 가압하는 가압펌프(51), 가압펌프(51)에 의해 가압된 LNG를 기화시켜 고압가스 분사엔진으로 송출하는 고압기화기(52)를 포함한다.1 shows a fuel
아울러 본 발명의 실시 예에 의한 선박의 연료가스 공급시스템(100)은 재액화탱크(30)의 내부압력을 조절하는 가압라인(72)을 포함하고, 석션드럼(60)의 내부압력을 유지하는 드럼압력조절라인(80)을 더 포함할 수 있다.The fuel
여기서 연료가스 공급시스템(100)이 적용되는 선박이란 고압가스 분사엔진을 채용한 LNG 운반선, LNG RV, 컨테이너선, 일반상선과 같은 선박뿐만 아니라, LNG FPSO, LNG FSRU와 같은 부유식 해상플랜트를 포함하는 개념이다.Here, the ship to which the fuel
고압가스 분사엔진은 ME-GI 엔진처럼 대략 150 ~ 300bar의 압력으로 연료가스 공급이 요구되는 엔진을 의미한다. 본 실시 예에서 고압이라는 용어는 이러한 고압가스 분사엔진으로 연료가스를 공급하는 압력범위, 즉 150 ~ 300bar 정도의 압력을 의미한다. 또한 고압가스 분사엔진은 천연가스뿐 아니라 중유(Heavy Fuel Oil: HFO) 등을 연료로 이용할 수 있는 이중연료엔진일 수 있다.The high-pressure gas injection engine means an engine that requires fuel gas supply at a pressure of approximately 150 to 300 bar, such as the ME-GI engine. The term high pressure in this embodiment means a pressure range for supplying the fuel gas to the high pressure gas injection engine, that is, a pressure of about 150 to 300 bar. In addition, the high-pressure gas injection engine may be a dual fuel engine that can use not only natural gas but also heavy fuel oil (HFO) as fuel.
저압가스 분사엔진은 고압가스 분사엔진에 비해 상대적으로 낮은 압력으로 연료가스의 공급이 요구되는 엔진이다. 예를 들면, 대략 5 ~ 7bar 정도의 연료가스를 이용하는 것으로 DFDE 엔진과 같은 발전용 엔진일 수 있다. 저압가스 분사엔진도 천연가스뿐 아니라 중유(Heavy Fuel Oil: HFO) 등을 연료로 이용할 수 있는 이중연료엔진일 수 있다.The low-pressure gas injection engine is an engine that requires supply of fuel gas at a relatively low pressure as compared with a high-pressure gas injection engine. For example, it may be a power generation engine such as a DFDE engine using fuel gas of about 5 to 7 bar. The low-pressure gas injection engine may be a dual fuel engine that can use not only natural gas but also heavy fuel oil (HFO) as fuel.
저장탱크(1)는 LNG를 연로로서 이용하기 위해 저장하는 LNG 연료탱크이거나, LNG 운반선에 마련된 LNG 화물탱크일 수 있다. LNG 운반선에서는 화물탱크에 저장된 LNG를 연료로서 이용할 수 있다. 이러한 저장탱크(1)는 내부의 압력이 대략 1bar 정도로 유지될 수 있으며, 내부의 LNG가 약 -163도(섭씨, 상압에서의 액화온도)로 유지될 수 있다.The
재액화탱크(30)는 저장탱크(1)로부터 LNG와 증발가스를 함께 공급받아 증발가스를 저온의 LNG와 혼합시켜 재액화시키도록 마련된다. 재액화탱크(30)의 내부 상측에는 복수개의 스프레이노즐(31)이 마련되어, 저장탱크(1)로부터 공급받은 LNG나 후술하는 압력유지라인(71) 또는 가압라인(72)를 통과한 LNG 또는 NG를 재액화탱크(30) 내부에 고르게 분사시킬 수 있다. The
재액화탱크(30)의 내부압력은 후술하는 압력유지라인(71)에 의해 저압으로 유지될 수 있으며, 내부압력이 충분하지 못하여 저압기화기(41)로의 공급조건에 적절치 않아, 신속히 내부압력을 상승시켜야 하는 때에는 후술하는 가압라인(72)에 의해 일정범위의 내부압력으로 유지될 수 있다. 재액화탱크(30)의 운전압력은 후술하는 증발가스컴프레서(11)의 압력보다 작게 설정될 수 있으며, 재액화탱크(30)는 IGC코드에서 분류하는 C 타입 탱크로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 가압식 탱크 구조로 이루어진다면 어떠한 종류의 탱크 구조라도 사용될 수 있다. The internal pressure of the
재액화탱크(30)에는 공급받은 LNG의 수위를 감지하는 레벨센서(미도시)가 마련될 수 있으며, 레벨센서에 의해 후술하는 송출펌프(25)의 작동, LNG공급라인(20)의 개폐 또는 제1연료공급라인(40)의 개폐를 제어하여 재액화탱크(30)의 LNG 수위를 일정범위 내로 유지할 수 있다.The
저장탱크(1) 내부에 저장 또는 축적된 증발가스는 증발가스공급라인(10)에 의해 재액화탱크(30)로 공급된다. 증발가스공급라인(10)에는 증발가스컴프레서(11)가 마련되어, 증발가스를 압축시켜 재액화탱크(30)로 공급한다. 증발가스컴프레서(11)는 저장탱크(1) 내의 증발가스를 재액화탱크(30)의 운전압력보다 높게 압축시켜 재액화탱크(30)로 공급할 수 있다.The evaporated gas stored or accumulated in the
송출펌프(25)는 저장탱크(1) 내부의 하측에 마련될 수 있으며, LNG를 LNG공급라인(20)을 통해 재액화탱크(30)로 공급한다. LNG공급라인(20)은 일단이 송출펌프(25)와 연결되고, 타단은 재액화탱크(30)의 스프레이노즐(31)의 일단에 연결되는 LNG노즐공급라인(21)과, 일단이 송출펌프(25)와 연결되고, 타단은 재액화탱크(30) 내부로 곧바로 연결되는 LNG탱크공급라인(22)을 포함할 수 있다. The
LNG노즐공급라인(21)은 저장탱크(1) 내의 LNG를 스프레이노즐(31)로 공급하여 LNG가 스프레이노즐(31)을 통해 분사되어 재액화탱크(30)로 공급할 수 있으며, LNG탱크공급라인(22)은 저장탱크(1) 내의 LNG를 곧바로 재액화탱크(30)로 공급하여 재액화탱크(30)의 내부온도를 빠르게 낮춰야 할 필요가 있는 경우 등에 LNG를 신속하게 공급할 수 있다. LNG노즐공급라인(21) 및 LNG탱크공급라인(22)에는 LNG의 통과 및 차단을 조절하도록 밸브(5)가 마련될 수 있으며, 이로써 LNG노즐공급라인(21) 및 LNG탱크공급라인(22) 중 어느 하나의 공급라인만을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시킬 수 있다.The LNG
증발가스컴프레서(11)를 구비하는 증발가스공급라인(10)에 의해 재액화탱크(30) 내부에 압축된 증발가스가 충진되고, 송출펌프(25)를 구비하는 LNG공급라인(20)에 의해 재액화탱크(30) 내부가 저온으로 유지됨과 동시에, LNG노즐공급라인(21)에 의해 스프레이노즐(31)을 통해 LNG가 재액화탱크(30)의 내부로 분사되므로, 증발가스가 LNG와 혼합하면서 저온으로 하강하여 증발가스의 재액화가 이루어질 수 있다. 다시 말해 구조가 복잡한 고가의 재액화장치 없이도, 재액화탱크(30) 내부에 충진된 증발가스와 LNG가 혼합함으로써 증발가스의 재액화를 용이하게 구현할 수 있게 된다.The evaporated gas compressed by the evaporation
압력유지라인(71)은 재액화탱크(30)의 내부압력을 일정범위 내로 유지할 수 있도록 재액화탱크(30)에 수용된 LNG를 빼내어 저압으로 가압시키는 압력유지장치(71a)를 구비한다. 압력유지라인(71)의 일단은 재액화탱크(30)의 내부에 연결되고, 타단은 스프레이노즐(31)의 타단으로 연결되며, 압력유지장치(71a)는 재액화탱크(30)의 내부압력을 저압가스 분사엔진의 연료가스 공급압력인 5 ~ 7bar의 압력으로 가압시킨다. 이러한 압력유지장치(71a)는 LNG를 기화시키는 기화기로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 펌프 등으로 이루어질 수도 있다.The
재액화탱크(30)의 내부압력을 용이하고 효과적으로 조절할 수 있도록 재액화탱크(30)에는 내부압력을 계측하는 압력제어장치(73)가 마련되고, 압력유지라인(71)에는 가압된 LNG 또는 NG의 통과 또는 차단을 조절하는 압력유지밸브(71b)가 마련될 수 있다.The
압력유지장치(71a)에 의해 재액화탱크(30) 내의 LNG는 저압으로 압축되어 제1연료공급라인(40)에 마련된 저압기화기(41)를 통해 기화되어 저압가스 분사엔진으로 곧바로 공급된다. 이 때 저압기화기(41)로부터 저압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스는 저압가스 분사엔진의 연료가스 공급조건(압력, 온도 등)에 부합하도록 조절될 수 있다. 이를 위해 도면에는 도시하지 않았으나, 저압기화기(41)와 저압가스 분사엔진 사이의 제1연료공급라인(40)에는 가열 등을 통해 온도를 조절할 수 있는 수단과, 버퍼탱크나 압력조절용 밸브처럼 압력을 조절할 수 있는 수단이 마련될 수 있다.The LNG in the
한편, 재액화탱크(30)의 수위를 조절하거나, 연료가스의 공급 또는 차단을 조절할 수 있도록 재액화탱크(30)와 저압기화기(41) 사이의 제1연료공급라인(40) 상에는 밸브(5)가 마련될 수 있으며, 이러한 밸브(5)는 수동 또는 원격으로 작동될 수 있다.On the other hand, on the first
제1연료공급라인(40)의 저압기화기(41) 상류 측은 가압된 LNG를 받아 일시적으로 저장하는 석션드럼(60)으로도 연결된다. 석션드럼(60)은 일차적으로 가압된 LNG를 저장하여 후술하는 가압펌프(51)가 요구하는 일정압력으로 LNG를 공급할 수 있도록 한다. The upstream side of the low-
가압펌프(51)는 제2연료공급라인(50)에 마련된다. 가압펌프(51)는 석션드럼(60) 내의 가압된 LNG를 빼내어 고압가스 분사엔진의 연료가스 공급압력인 150 ~ 300bar로 상승시킨 후, 고압기화기(52)로 송출한다. 가압펌프(51)는 석션드럼(60)의 LNG를 150 ~ 300bar의 고압으로 상승시키기 용이한 왕복동식 펌프로 마련될 수 있다.The pressurizing
고압기화기(52)는 제2연료공급라인(50)의 하류측에 마련되어, 가압펌프(51)로부터 송출된 고압의 LNG를 기화하여 고압가스 분사엔진으로 공급한다. 이 때 고압기화기(52)를 통과하여 고압가스 분사엔진으로 공급되는 연료가스는 고압가스 분사엔진의 연료가스 공급조건(압력, 온도 등)에 부합하도록 조절될 수 있다. 이를 위해 도면에는 도시하지 않았으나, 고압기화기(52)와 저압가스 분사엔진 사이의 제2연료공급라인(50)에는 가열 등을 통해 온도를 조절할 수 있는 수단과, 버퍼탱크나 압력조절용 밸브처럼 압력을 조절할 수 있는 수단이 마련될 수 있다.The high-
또한 본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 재액화탱크(30)의 내부압력을 신속하게 가압시켜주도록 제1연료공급라인(40)의 저압기화기(41) 하류와 재액화탱크(30)의 스프레이노즐(31)의 타단을 연결하는 가압라인(72)이 마련될 수 있다.The fuel gas supply system according to the embodiment of the present invention further includes a low-
재액화탱크(30)의 내부압력은 저압가스 분사엔진의 연료가스 공급압력으로 가압된 상태가 유지되어야 한다. 압력유지장치(71a)를 구비하는 압력유지라인(71)에 의해 재액화탱크(30)의 내부압력은 일정범위로 유지되기는 하나, 재액화탱크(30)의 내부압력을 신속하게 상승시켜야 할 필요가 있는 경우, 저압기화기(41)를 통과하여 기화된 NG를 가압라인(72)을 통해 스프레이노즐(31)로 공급하여 재액화탱크(30) 내부로 분사시킴으로써, 재액화탱크(30) 내부에 NG를 충진시켜 재액화탱크(30)의 내부압력을 상승시킬 수 있다.The internal pressure of the
가압라인(72)에는 기화된 NG의 통과 또는 차단을 조절하는 가압밸브(72a)가 마련되고, 압력제어장치(73)가 재액화탱크(30)의 내부압력이 일정범위 이하에 해당하는 것으로 계측한 때에는 가압밸브(72a)를 개방하여 재액화탱크(30)의 내부압력을 신속히 승압시킬 수 있다.The pressurizing
한편 석션드럼(60)에 저장된 LNG가 일정한 압력으로 가압펌프(51)로 공급될 수 있도록 석션드럼(60)의 내부압력 역시 일정범위 내로 유지할 필요성이 있다. 이를 위해 제2연료공급라인(50)의 가압펌프(51) 하류와 석션드럼(60)을 연결하는 드럼압력조절라인(80)이 마련될 수 있다. 드럼압력조절라인(80)에는 LNG의 통과 또는 차단을 조절하는 밸브(5)가 마련되어, 석션드럼(60)의 내부압력이 일정범위보다 떨어지는 때에 밸브(5)가 개방되어 고압으로 압축된 LNG를 석션드럼(60)으로 송출하여 석션드럼(60)의 내부압력을 일정범위 내로 유지할 수 있게 된다. 석션드럼(60)의 내부압력이 일정범위보다 높은 때에는 밸브(5)를 폐쇄하고 제2연료공급라인(50)을 통해 LNG를 가압펌프(51)로 공급함으로써 석션드럼(60)의 내부압력을 낮출 수 있다.Meanwhile, it is necessary to maintain the internal pressure of the
재액화탱크(30)와 저장탱크(1) 사이에는 회수라인(90)이 마련될 수 있다. 연료가스의 공급이 요구되지 않는 경우이거나, 유지보수를 위해 재액화탱크(30)를 비워야하는 때에는 재액화탱크(30)에 축적된 LNG를 회수라인(90)을 통해 저장탱크(1)로 송출하여 재저장할 수 있으며, 이를 위해 회수라인(90)에는 개방 및 폐쇄를 조절하는 밸브(5)가 마련될 수 있다.A recovery line (90) may be provided between the re-liquefaction tank (30) and the storage tank (1). The LNG stored in the
이와 같은 구성을 갖는 선박의 연료가스 공급시스템(100)은 별도의 재액화장치 없이도 재액화탱크(30)에 공급된 증발가스 측으로 LNG를 스프레이노즐(31)을 통해 분사함으로써, 증발가스의 재액화공정을 용이하게 수행할 수 있으므로 증발가스의 재액화 비용이 절감되는 효과를 가질 수 있다. In the fuel
또한 증발가스를 대기 중으로 흘려보내거나 연소시켜 소모하지 않고, 재액화시켜 모두 연료가스로 공급될 수 있으므로 에너지효율이 향상되는 효과를 가질 수 있다.In addition, since the evaporation gas can be supplied as fuel gas by re-liquefying it without flowing it to the atmosphere or burning it and burning it, the energy efficiency can be improved.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, You will understand. Accordingly, the true scope of the invention should be determined only by the appended claims.
1: 저장탱크
5: 밸브
10: 증발가스 공급라인
11: 증발가스컴프레서
20: LNG공급라인
21: LNG노즐공급라인
22: LNG탱크공급라인
25: 송출펌프
30: 재액화탱크
31: 스프레이노즐
40: 제1연료공급라인
41: 저압기화기
42: 저압기화기
50: 제2연료공급라인
51: 가압펌프
52: 고압기화기
60: 석션드럼
71: 압력유지라인
71a: 압력유지장치
71b: 압력유지밸브
72: 가압라인
72a: 가압밸브
73: 압력제어장치
80: 드럼압력조절라인
90: 회수라인1: Storage tank 5: Valve
10: Evaporative gas supply line 11: Evaporative gas compressor
20: LNG supply line 21: LNG nozzle supply line
22: LNG tank supply line 25:
30: Liquefaction tank 31: Spray nozzle
40: first fuel supply line 41: low pressure vaporizer
42: Low-pressure vaporizer 50: Second fuel supply line
51: pressure pump 52: high-pressure vaporizer
60: Suction drum 71: Pressure maintaining line
71a:
72:
73: Pressure control device 80: Drum pressure control line
90: return line
Claims (9)
상기 저장탱크로부터 액화연료와 증발가스를 수용하고, 내부 에 복수개의 스프레이노즐을 구비하는 재액화탱크;
상기 저장탱크에 저장된 액화연료를 상기 재액화탱크의 내부 또는 상기 스프레이노즐로 공급하는 송출펌프;
상기 재액화탱크에 수용되거나 재액화된 액화연료를 빼내어 저압으로가압하는 압력유지장치를 구비하고, 상기 스프레이노즐로 가압된 액화연료를 재공급하여 상기 재액화탱크의 내부압력을 저압으로 유지하는 압력유지라인;
상기 재액화탱크에 수용된 액화연료를 기화시켜 저압가스 분사엔진으로 송출하는 저압기화기;
상기 재액화탱크에 수용된 액화연료를 받아 일시 저장하는 석션드럼;
상기 석션드럼으로부터 액화연료를 공급받아 고압으로 가압하는 가압펌프; 및
상기 가압펌프에서 가압된 액화연료를 기화시켜 고압가스 분사엔진으로 송출하는 고압기화기;를 포함하는
선박의 연료가스 공급시스템.A storage tank for storing the liquefied fuel;
A re-liquefying tank for receiving liquefied fuel and vapor from the storage tank and having a plurality of spray nozzles therein;
A delivery pump for supplying the liquefied fuel stored in the storage tank to the interior of the re-liquefaction tank or the spray nozzle;
And a pressure holding device for depressurizing the liquefied fuel stored in the re-liquefaction tank or for releasing the liquefied fuel and pressurizing the liquefied fuel at a low pressure, wherein the pressure for maintaining the internal pressure of the re-liquefaction tank at a low level by re- Maintenance line;
A low pressure vaporizer for vaporizing the liquefied fuel contained in the re-liquefaction tank and sending it to the low-pressure gas injection engine;
A suction drum for temporarily storing the liquefied fuel stored in the re-liquefaction tank;
A pressurizing pump which receives the liquefied fuel from the suction drum and pressurizes the liquefied fuel at a high pressure; And
And a high-pressure vaporizer for vaporizing the pressurized liquefied fuel in the pressurizing pump and sending it to the high-pressure gas injection engine
Ship fuel gas supply system.
상기 저장탱크의 내부에 축적된 증발가스를 압축하여 상기 재액화탱크로 송출하는 증발가스컴프레서를 더 포함하고,
상기 증발가스컴프레서에 의해 압축되어 상기 재액화탱크 내부로 공급된 증발가스는 상기 재액화탱크에 수용된 액화연료와 혼합되어 재액화되는, 선박의 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
Further comprising: an evaporative gas compressor for compressing the evaporative gas accumulated in the storage tank and sending the compressed evaporative gas to the re-liquefaction tank,
Wherein the evaporated gas compressed by the evaporative gas compressor and supplied into the re-liquefaction tank is mixed with the liquefied fuel stored in the re-liquefied tank and re-liquefied.
상기 저압기화기의 하류와 상기 재액화탱크를 연결하되, 상기 스프레이노즐로 기화된 연료를 공급하여 상기 재액화탱크를 신속히 가압시키는 가압라인;을 더 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
And a pressurization line connecting the downstream of the low-pressure vaporizer and the re-liquefaction tank, wherein the pressurization line pressurizes the re-liquefaction tank by supplying vaporized fuel to the spray nozzle.
상기 가압라인은 상기 저압기화기에 의해 기화된 NG의 통과 또는 차단을 조절하는 가압밸브를 구비하고,
상기 재액화탱크에는 내부압력을 계측하는 압력제어장치가 마련되어,
상기 압력제어장치는 계측된 상기 재액화탱크의 내부압력을 일정범위내로 유지하도록 상기 가압밸브의 개폐를 제어하는 선박의 연료가스 공급시스템.The method of claim 3,
The pressurizing line having a pressurizing valve for regulating passage or interruption of the NG vaporized by the low-pressure vaporizer,
The re-liquefaction tank is provided with a pressure control device for measuring the internal pressure,
Wherein the pressure control device controls the opening and closing of the pressure valve so as to maintain the internal pressure of the re-liquefaction tank measured within a predetermined range.
상기 압력유지라인은 상기 압력유지장치에의 액화연료의 통과 또는 차단을 조절하는 압력유지밸브를 구비하고,
상기 압력제어장치는 계측된 상기 재액화탱크의 내부압력을 일정범위내로 유지하도록 상기 압력유지밸브의 개폐를 제어하는 선박의 연료가스 공급시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the pressure holding line includes a pressure holding valve for controlling the passage or blocking of the liquefied fuel to the pressure holding device,
Wherein the pressure control device controls the opening and closing of the pressure holding valve so as to maintain the internal pressure of the re-liquefaction tank measured within a certain range.
상기 재액화탱크에 축적된 액화연료를 상기 저장탱크로 보내어 액화연료를 상기 저장탱크에 재저장시키는 회수라인을 더 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
And a recovery line for returning the liquefied fuel to the storage tank by sending the liquefied fuel accumulated in the re-liquefaction tank to the storage tank.
상기 석션드럼 내의 압력을 유지하도록 상기 가압펌프의 하류와 상기 석션드럼을 연결하되, 개폐를 조절하는 밸브를 구비하는 드럼압력조절라인;을 더 포함하는 선박의 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
And a drum pressure adjusting line connecting the suction drum to the downstream side of the pressure pump so as to maintain the pressure in the suction drum, the valve controlling the opening and closing of the suction drum.
상기 재액화탱크에는
내부에 축적된 액화연료의 수위를 감지하는 레벨센서가 마련되고,
상기 레벨센서는 감지된 상기 재액화탱크의 수위를 일정범위내로 유지하도록 상기 송출펌프의 작동을 제어하는 선박의 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
The re-liquefaction tank
A level sensor for sensing the level of the accumulated liquefied fuel is provided,
Wherein the level sensor controls the operation of the delivery pump so as to maintain the level of the sensed liquefaction tank within a predetermined range.
상기 압력유지장치는
공급받은 액화연료를 기화시키는 기화기로 이루어지는 선박의 연료가스 공급시스템.The method according to claim 1,
The pressure holding device
And a vaporizer for vaporizing the supplied liquefied fuel.
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