KR20160044098A - 액화가스 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액화가스 처리 시스템에 관한 것으로서, 해양 부유식 구조물에 추력을 공급하는 저속 2행정 저압가스분사엔진; 액화가스 저장탱크와 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진을 연결하는 증발가스 공급라인; 및 상기 증발가스 공급라인 상에 구비되며 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기를 포함하고, 상기 증발가스 압축기는, 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 증발가스를 저압으로 압축하여 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 선박에 저속 2행정 저압분사엔진을 통해 액화가스를 처리하는 시스템을 구비함으로써, 전력소모량을 최소화하고 액화가스의 효율적인 압축이 가능해 에너지 사용률을 극대화할 수 있으며, 저속 2행정 저압분사엔진은 설치 면적이 작아 선박의 사용공간을 확대할 수 있으며, 시스템의 구성이 간단하여 구동의 신뢰성이 향상되고 설치비용이 절약되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 증발가스 압축기를 원심형 증발가스 압축기로 5단 내지 7단으로 형성되도록 구비하여, 저속 2행정 저압가스분사엔진에 가장 적합한 압력을 가진 연료를 공급하게됨으로써, 저속 2행정 저압가스분사엔진의 구동 효율이 증대되고 압축기의 에너지 효율이 증가하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 한 쌍의 증발가스 압축기를 하나는 3단 왕복동 증발가스 압축기로, 나머지 하나는 원심형 증발가스 압축기로 구성하고, 이를 병렬로 배치함으로써,증발가스의 사용이 가스소각장치 및 DFDE에서 이루어지는 경우 왕복동 증발가스 압축기를 통해 증발가스를 압축하여 전력의 소모를 최소화할 수 있고 증발가스의 사용을 최적화할 수 있는 효과가 있다.

Description

액화가스 처리 시스템{A Treatment System Of Liquefied Gas}

본 발명은 액화가스 처리 시스템에 관한 것이다.

최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.

액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.

이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단인 선박에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다. 이러한 액화가스를 연료로 사용하는 엔진이 구동되기 위해서 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 액화가스의 상태와는 다를 수 있다.

또한 LNG를 액상으로 보관할 때 탱크로 열침투가 발생함에 따라 일부 LNG가 기화되어 증발가스(BOG: Boil off Gas)가 생성되는데, 이러한 증발가스는 액화가스 처리 시스템상에 문제를 일으킬 수 있어 기존에는 증발가스를 외부로 배출시켜 태우는 방법(기존에는 탱크 압력을 낮춰 탱크의 파손 위험을 제거하기 위해서 증발가스를 단순히 외부로 배출 처리하였다.)으로 소비를 시킴으로서 문제를 해결하고자 하였으나 이는 환경오염과 자원낭비의 문제를 일으키고 있다. 따라서 최근에는 증발가스를 효율적으로 처리하는 기술로서, 생성된 증발가스를 재액화시켜 엔진에 공급하는 등의 활용방안이 이루어지고 있으나 이러한 활용에도 충분한 증발가스의 소모가 이루어지지 아니하여 효율적인 자원의 활용이 이루어지지 아니한바, 이에 대한 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.

선주들은 상기와 같이 LNG를 연료로 하는 MEGI엔진을 사용하여 선박을 추진함으로써, 근래에 실행되고 있는 Nox 배출 규제 및 환경 오염 방지를 탁월하고 효과적으로 대응하여왔다. 다만, MEGI엔진은 엔진 구동 요구 압력이 300bar로 매우 높아 전력소모가 막대하고, 설치 비용이 상당히 많이 요구되며, 시스템의 구성이 복잡하여 설치 면적이 많이 필요하는 문제점이 있었다.

따라서, MEGI엔진을 대체할 수 있는 엔진을 연구하여 저속 2행정 저압분사엔진(2sDF 또는 XDF)이 개발되었으며, 저속 2행정 저압분사엔진을 사용한 연료 공급 시스템의 개발의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선박에 저속 2행정 저압분사엔진을 사용하여 연료를 공급하는 시스템을 구성하여 전력사용량을 절감하고 설치공간을 충분히 확보할 수 있는 액화가스 처리 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템은, 해양 부유식 구조물에 추력을 공급하는 저속 2행정 저압가스분사엔진; 액화가스 저장탱크와 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진을 연결하는 증발가스 공급라인; 및 상기 증발가스 공급라인 상에 구비되며 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기를 포함하고, 상기 증발가스 압축기는, 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 증발가스를 저압으로 압축하여 공급하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 증발가스 압축기는, 5단 내지 7단으로 구성되는 원심형 증발가스 압축기; 및 2단 내지 3단으로 구성되는 왕복동형 증발가스 압축기를 포함하고, 상기 원심형 증발가스 압축기와 상기 왕복동형 증발가스 압축기는, 서로 병렬로 구성될 수 있다.

구체적으로, 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진이 요구하는 증발가스량이 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 발생량 이하인 경우, 상기 원심형 증발가스 압축기를 구동하여 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 증발가스를 공급하고, 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진이 요구하는 증발가스량이 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 발생량 초과인 경우 상기 원심형 증발가스 압축기와 상기 왕복동형 증발가스 압축기를 동시에 구동하여 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 증발가스를 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 저속 2행정 저압가스 분사엔진이 요구하는 증발가스량이 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 발생량 초과인 경우는, 상기 해양 부유식 구조물이 출항 후 3일 내지 4일 이내인 시기에 증발가스가 발생되는 발생량일 수 있다.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크는, 독립탱크일 수 있다.

구체적으로, 상기 증발가스 공급라인 상에 상기 원심형 증발가스 압축기의 유입단에서 분기되어 상기 원심형 증발가스 압축기의 유출단에서 합류하도록 구성되는 상기 증발가스 병렬라인을 더 포함하고, 상기 증발가스 병렬라인은, 상기 왕복동형 증발가스 압축기를 구비할 수 있다.

구체적으로, DFDE; 가스연소장치(GCU); 상기 증발가스 병렬라인 상에 상기 왕복동형 증발가스 압축기의 2단 또는 3단의 후단에서 분기되어 상기 DFDE를 연결하는 DFDE 공급라인; 및 상기 증발가스 병렬라인 상에 상기 왕복동형 증발가스 압축기의 2단 또는 3단의 후단에서 분기되어 상기 가스연소장치를 연결하는 가스연소장치 공급라인을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 DFDE 또는 상기 가스연소장치를 사용하는 경우에는, 상기 왕복동형 증발가스 압축기를 구동하여 상기 DFDE 공급라인 또는 상기 가스연소장치 공급라인을 통해 증발가스를 상기 DFDE 또는 상기 가스연소장치로 공급하고, 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진을 사용하는 경우에는, 상기 원심형 증발가스 압축기를 구동하여 상기 증발가스 공급라인을 통해 증발가스를 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 증발가스 압축기는, 8bar 내지 20bar 로 가압하여 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 선박에 저속 2행정 저압분사엔진을 통해 액화가스를 처리하는 시스템을 구비함으로써, 전력소모량을 최소화하고 액화가스의 효율적인 압축이 가능해 에너지 사용률을 극대화할 수 있으며, 저속 2행정 저압분사엔진은 설치 면적이 작아 선박의 사용공간을 확대할 수 있으며, 시스템의 구성이 간단하여 구동의 신뢰성이 향상되고 설치비용이 절약되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 증발가스 압축기를 원심형 증발가스 압축기로 5단 내지 7단으로 형성되도록 구비하여, 저속 2행정 저압가스분사엔진에 가장 적합한 압력을 가진 연료를 공급하게됨으로써, 저속 2행정 저압가스분사엔진의 구동 효율이 증대되고 압축기의 에너지 효율이 증가하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 한 쌍의 증발가스 압축기를 하나는 3단 왕복동 증발가스 압축기로, 나머지 하나는 원심형 증발가스 압축기로 구성하고, 이를 병렬로 배치함으로써,증발가스의 사용이 가스소각장치 및 DFDE에서 이루어지는 경우 왕복동 증발가스 압축기를 통해 증발가스를 압축하여 전력의 소모를 최소화할 수 있고 증발가스의 사용을 최적화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 액화가스 처리 시스템은, 저속 2행정 저압분사엔진을 통해 액화가스를 처리하는 시스템에 강제기화기를 추가로 구비함으로써, 저속 2행정 저압분사엔진의 로드 변화에 탄력적으로 대응할 수 있는 효과가 있고, 강제기화기를 통한 강제증발가스를 증발가스 압축기의 전단, 후단, 또는 중단에 공급함으로써, 증발가스 압축기의 부하에 따라 공급위치를 결정할 수 있어 증발가스 압축기를 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예를 변경한 액화가스 처리 시스템을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예를 다르게 변경한 액화가스 처리 시스템을 도시한 개념도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템을 도시한 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1)은 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 원심형 증발가스 압축기(50) 및 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 포함한다.

이하 본 명세서에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다. 또한 LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 저장하며 액화가스는 액화천연가스 즉, LNG 일 수 있다. 액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 액체 상태로 보관하기 위해 압력탱크 형태를 가질 수 있다. 즉, 액화가스 저장탱크(10)는, 독립탱크 형태일 수 있다.

액화가스 저장탱크(10)는, 외조 탱크(도시하지 않음), 내조 탱크(도시하지 않음), 단열부(도시하지 않음)를 포함한다. 외조 탱크는 액화가스 저장탱크(10)의 외벽을 이루는 구조로서, 스틸로 형성될 수 있으며, 단면이 다각형 형태일 수 있다.

내조 탱크는, 외조 탱크의 내부에 구비되며, 서포트(Support; 도시하지 않음)에 의해 외조 탱크의 내부에 지지 설치될 수 있다. 이때, 서포트는 내조 탱크의 하단에 구비될 수 있고, 물론 내조 탱크의 좌우 유동을 억제하기 위해 내조 탱크의 측면에도 구비될 수 있다.

내조 탱크는 스테인레스 재질로 형성될 수 있으며, 1bar 내지 10bar(일례로 6bar)의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있다. 내조 탱크를 이와 같이 일정 압력에 견딜 수 있도록 설계하는 것은, 내조 탱크의 내부에 구비된 액화가스가 증발되어 증발가스가 생성됨에 다라 내조 탱크의 내압이 상승될 수 있기 때문이다.

내조 탱크의 내부에는 배플(Baffle; 도시하지 않음)이 구비될 수 있다. 배플은 격자 형태의 플레이트를 의미하며, 배플이 설치됨에 따라 내조 탱크 내부의 압력은 고르게 분포되어 내조 탱크가 일부분에 집중 압력을 받는 것을 방지할 수 있다.

단열부는, 내조 탱크와 외조 탱크의 사이에 구비되며 외부 열에너지가 내조 탱크로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이때, 단열부는 진공상태일 수 있다. 단열부를 진공으로 형성함에 따라, 액화가스 저장탱크(10)는, 일반적인 탱크와 비교할 때, 높은 압력에 더욱 효율적으로 견뎌낼 수 있다. 일례로 액화가스 저장탱크(10)는 진공의 단열부를 통해 5bar 내지 20bar의 압력을 버텨낼 수 있다.

이와 같이 본 발명의 제1 실시예에는 진공 형태의 단열부를 외조 탱크와 내조 탱크 사이에 구비하는 압력 탱크형 액화가스 저장탱크(10)를 사용함으로써, 증발가스의 발생을 최소화할 수 있고, 내압이 상승하더라도 액화가스 저장탱크(10)가 파손되는 등의 문제가 일어나는 것을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에서는 증발가스 공급라인(11), 증발가스 병렬라인(12), 가스연소장치 공급라인(13), DFDE 공급라인(14) 을 더 포함할 수 있다.

증발가스 공급라인(11)은, 액화가스 저장탱크(10)와 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)을 연결하여 증발가스를 공급할 수 있으며, 후술할 원심형 증발가스 압축기(50)를 구비할 수 있다. 이때, 증발가스 공급라인(11)에는 증발가스 공급밸브(도시하지 않음)가 설치되어, 증발가스 공급밸브의 개도 조절에 따라 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다.

증발가스 병렬라인(12)은, 증발가스 공급라인(11) 상에 원심형 증발가스 압축기(50)의 유입단에서 분기되어 원시형 증발가스 압축기(50)의 유출단에서 합류하도록 구성될 수 있으며, 후술할 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 구비할 수 있다. 이때, 증발가스 병렬라인(12)에는 증발가스 병렬밸브(도시하지 않음)가 설치되어, 증발가스 병렬밸브의 개도 조절에 따라 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다.

가스연소장치 공급라인(13)은, 증발가스 병렬라인(13) 상에 왕복동형 증발가스 압축기(60)의 2단 또는 3단의 후단에서 분기되어 후술할 가스연소장치(23)를 연결하여 증발가스를 공급할 수 있다.

가스연소장치 공급라인(13)은, 가스연소장치 제1 공급라인(13a) 및 가스연소장치 제2 공급라인(13b)을 포함할 수 있다.

가스연소장치 제1 공급라인(13a)은, 증발가스 병렬라인(13) 상에 왕복동형 증발가스 압축기(60)의 2단 또는 3단의 후단에서 분기되어 가스연소장치(23)를 연결하고, 가스연소장치 제2 공급라인(13b)은, 증발가스 공급라인(11) 상에 원심형 증발가스 압축기(50)의 유출단의 후단에서 분기되어 가스 연소장치(23)를 연결하여, 각각 증발가스를 공급할 수 있다.

이때, 가스연소장치 공급라인(13)에는 가스연소장치 제어밸브(131)가 설치되어, 가스연소장치 제어밸브(131)의 개도 조절에 따라 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다.

DFDE 공급라인(14)은, 증발가스 병렬라인(12) 상에 왕복동형 증발가스 압축기(60)의 2단 또는 3단의 후단에서 분기되어 후술할 DFDE(22)를 연결하여 증발가스를 공급할 수 있다.

DFDE 공급라인(14)은, DFDE 제1 공급라인(14a) 및 DFDE 제2 공급라인(14b)을 포함할 수 있다.

DFDE 제1 공급라인(14a) 은, 증발가스 병렬라인(12) 상에 왕복동형 증발가스 압축기(60)의 2단 또는 3단의 후단에서 분기되어 DFDE(22)를 연결하고, DFDE 제2 공급라인(14b)은, 증발가스 병렬라인(12) 상에 원심형 증발가스 압축기(50)의 유출단의 후단에서 분기되어 DFDE(22)를 연결하여, 각각 증발가스를 공급할 수 있다.

이때, DFDE 제1 공급라인(14a) 및 DFDE 제2 공급라인(14b)에는 DFDE 제1 제어밸브(141) 및 DFDE 제2 제어밸브(142)가 각각 설치되어, DFDE 제1 제어밸브(141) 및 DFDE 제2 제어밸브(142)의 개도 조절에 따라 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다.

수요처(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 공급받아 연료로 사용하여 구동된다. 즉, 수요처(20)는 액화가스를 필요로 하며 이를 원료로 하여 구동되는 모든 장치 및 기구가 포함될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에서 수요처(20)는 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21), 이종연료엔진(DFDE; 22), 가스연소장치(GCU; 23)일 수 있다.

저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)은, 해양 부유식 구조물(도시하지 않음)에 추력을 공급한다. 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)은, 액화가스, 증발가스 또는 오일 등의 연소에 의해 실린더(도시하지 않음) 내부의 피스톤(도시하지 않음)이 왕복운동 함에 따라, 피스톤에 연결된 크랭크 축(도시하지 않음)이 회전되고, 크랭크 축에 연결되는 샤프트(도시하지 않음)가 회전될 수 있다. 따라서, 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21) 구동 시 샤프트에 연결된 프로펠러(도시하지 않음)가 회전함에 따라, 해양 부유식 구조물이 전진 또는 후진할 수 있다.

본 발명의 실시예에서의 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)은, 바르질라(wartsila)사에서 개발한 2s DF 엔진(XDF 엔진)일 수 있으며, 오토 사이클(Otto cycle)에 따라 구동될 수 있다.

즉, 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)은, 실린더에 공급된 공기-연료 혼합기를 먼저 상사점까지 압축하고, 압축 상사점에서 외부로부터 점화연료(Pilot Fuel)에 의해 점화가 이루어지는 순간에 공기-연료 혼합기가 모두 완전 연소되도록 하여 폭발적인 동력을 발생시키도록 한다. 이때, 공기-연료 혼합 질량비는, 14.7:1보다 적은 희박 상태일 수 있어 린번(Lean burn) 엔진의 형태일 수 있다.

이때 점화 연료는 HFO(Heavy Fuel Oil) 또는 MDO(Marine Diesel Oil)를 사용하게 되며, 보통 점화연료와 고압 가스의 비율은 약 1:99 정도로 매우 소량만으로도 점화가 가능하다.

저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)은 8bar 내지 20bar(바람직하게는 10bar)의 액화가스를 공급받아 동력을 발생시킬 수 있으며, 공급되는 액화가스의 상태는 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)이 요구하는 상태에 따라 달라질 수 있다.

보통 대형 선박(도시하지 않음)에서는 MEGI 엔진(도시하지 않음)을 통해 추력을 발생시키고 있으나, 본 발명의 실시예에서는 해양 부유식 구조물의 추력을 발생시키는 기관으로 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)을 사용함으로써 많은 이점이 창출된다.

MEGI 엔진은, 구동시키기 위해 필요한 공급연료의 압력이 약 200bar 내지 300bar인 고압이 필요하여, 구동하기 위한 소모 전력이 약 210KW 내지 220KW(약 215KW) 정도로 상당히 많은 전력이 필요한 문제점이 있다.

이에 반해, 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)은, 구동시키기 위해 필요한 공급연료의 압력이 8bar 내지 20bar(바람직하게는 10bar)인 저압으로, 구동하기 위한 소모 전력이 약 13KW 내지 17KW(약 15KW) 정도로 MEGI 엔진에 비해 많은 전력을 저감할 수 있는 효과가 있다.

또한, MEGI 엔진은 구동압력이 상당히 높아 MEGI 엔진이 필요로 하는 압력을 생성하기 위해서 그에 수반하는 가스 공급 시스템(도시하지 않음)이 매우 복잡하고 많은 공간을 차지하는 문제점이 있다.

저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)은, 구동압력이 저압으로 낮아 연료공급시스템이 매우 간단하고 차지하는 공간이 적은 이점이 있다.

이종연료엔진(DFDE; 22)은, 발전 또는 기타 동력을 발생시키기 위한 엔진일 수 있다. 이종연료엔진(22)은, 액화가스와 연료유(Fuel Oil)가 혼합되어 공급되지 않고 액화가스 또는 연료유(오일)가 선택적으로 공급될 수 있다. 이는 연소 온도가 상이한 두 물질이 혼합 공급되는 것을 차단하여, 엔진의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.

가스연소장치(GCU; 23)는, 잉여 증발가스를 소모하기 위해 증발가스를 연소시키는 장치를 말한다. 이는 기 공지된 장치로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

원심형 증발가스 압축기(50)는, 증발가스 공급라인(11) 상에 구비되며 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 저압으로 압축하여 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)으로 공급한다. 이때, 저압이란 8bar 내지 20bar(바람직하게는 10bar)일 수 있다.

원심형 증발가스 압축기(50)는, 후술할 왕복동형 증발가스 압축기(60)와 병렬로 구성될 수 있다. 이하에서는 원심형 증발가스 압축기(50)와 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 병렬로 구비하여, 이를 제어하는 매커니즘을 설명하도록 한다.

액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 발생량이 액화가스 저장탱크(10)의 내부 압력이 기설정압력 이하가 되도록 하는 발생량인 경우, 원심형 증발가스 압축기(50)를 우선적으로 구동하여 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)으로 증발가스를 공급하고, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 발생량이 액화가스 저장탱크(10)의 내부 압력이 기설정압력 이상이 되도록 하는 발생량인 경우, 원심형 증발가스 압축기(50)와 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 동시에 구동하여 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)으로 증발가스를 공급할 수 있다.

이때, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 발생량이 액화가스 저장탱크(10)의 내부 압력이 기설정압력 이상이 되도록 하는 발생량은, 해양 부유식 구조물이 출항 후 3일 내지 4일 이내인 시기에 증발가스가 발생되는 발생량일 수 있다.

또다른 매커니즘으로, 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)이 요구하는 증발가스량이 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 발생량 이하인 경우, 원심형 증발가스 압축기(50)를 구동하여 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)으로 증발가스를 공급하고,

저속 2행정 저압가스분사엔진(21)이 요구하는 증발가스량이 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 발생량 초과인 경우, 원심형 증발가스 압축기(50)와 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 동시에 구동하여 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)으로 증발가스를 공급할 수 있다.

여기서 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)이 요구하는 증발가스량이 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스의 발생량 초과인 시기는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스 발생량이 과다하게 증가하는 시기로, 해양 부유식 구조물이 출항 후 3일 내지 4일 이내인 시기일 수 있다.

이는 증발가스 발생량이 과다하게 증가하는 경우 병렬로 구성된 압축기(50,60)들을 모두 가동시켜 증발가스를 빠르게 소모시키고, 증발가스 발생량이 정상범위 상태에 있는 경우 병렬로 구성된 압축기(50,60) 중 하나만 구동되도록 함으로써, 증발가스의 사용을 최적화할 수 있고 액화가스 처리 시스템(1)의 효율적인 구동이 가능하며 연료의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

즉, 한 쌍의 증발가스 압축기(50,60)를 병렬로 구성함으로써, 증발가스의 처리를 탄력적으로 수행할 수 있으며 이로 인해 액화가스 저장탱크(10)의 내압 유지를 효과적으로 할 수 있는 효과가 있고, 수요처(20)가 필요로 하는 증발가스를 최대한 다량 공급할 수 있어 수요처(20)가 최대출력을 발생시키도록 할 수 있다.

원심형 증발가스 압축기(50)는, 5단 내지 7단으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 6단으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 원심형 증발가스 압축기(50)는, 원심형 증발가스 제1 내지 제6단 압축기(51~56)로 구성될 수 있으며, 각단의 압축기 후단에는 증발가스 냉각기(도시하지 않음)가 추가적으로 구비될 수 있다.

원심형 증발가스 압축기(50)는 구비되는 압축기의 단수가 5단 미만이 되면 유입되는 가스의 압력 범위가 좁아 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)의 구동에 비효율적이게 되고, 7단이 초과가 되면 불필요한 압축이 수행되어 오버사이징(Oversizing)이 되게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 원심형 증발가스 압축기(50)를 구성하는 압축기의 단수를 5단 내지 7단으로 한정하여 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)의 구동에 필요한 최적의 압축단수를 실현하게 되는 효과가 있다.

이로써, 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)을 구동하기에 효율적인 압축이 가능하게 되며, 증발가스 압축기(50)의 전력 소모량을 최적화할 수 있는 효과가 있다.

왕복동형 증발가스 압축기(60)는, 증발가스 병렬라인(12) 상에 구비되며 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 저압으로 압축하여 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)으로 공급한다. 이때, 저압이란 8bar 내지 20bar(바람직하게는 10bar)일 수 있다.

왕복동형 증발가스 압축기(60)는, 원심형 증발가스 압축기(50)와 병렬로 구성될 수 있다. 원심형 증발가스 압축기(50)와 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 병렬로 구비하여, 이를 제어하는 매커니즘은 상기 원심형 증발가스 압축기(50)에서 설명한 바 이에 갈음하도록 한다.

본 발명의 실시예에서는, 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 병렬로 구성함에 따라 예비 증발가스 압축기의 개념으로 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 사용할 수 있고, 왕복동형 증발가스 압축기(60)는 원심형 증발가스 압축기(50)에 비해 공간소모도 적어 해양 부유식 구조물 내의 공간이 확대되는 효과가 있다.

상기와 같은 제어 외에 다른 제어에 대해서도 이하 서술하도록 한다.

저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)을 사용하는 경우에는, 원심형 증발가스 압축기(50)를 구동하여 증발가스 공급라인(11)을 통해 증발가스를 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)으로 공급하고, DFDE(22) 및 가스연소장치(GCU; 23)를 사용하는 경우에는 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 구동하여 DFDE 공급라인(14) 및 가스연소장치 공급라인(13)을 통해 증발가스를 DFDE(22) 및 가스연소장치(23)로 공급할 수 있다.

즉, 해양 부유식 구조물의 추력을 발생시키는 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)을 사용하는 경우에는, 원심형 증발가스 압축기(50)를 주로 사용하고, DFDE(22) 및 가스연소장치(23)를 사용하는 경우에는 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 사용하도록 할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에서는, 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)을 추력발생용 엔진으로 사용시 적용되는 압축기를 가장 적합한 5단 내지 7단으로 구성된 원심형 증발가스 압축기(50)를 주로 사용하도록 하여 최적의 증발가스 사용의 효과를 볼 수 있으며, 효율적인 저속 2행정 저압가스 분사엔진(21)의 사용이 가능해지는 효과가 있다.

또한, DFDE(22) 및 가스연소장치(23)를 사용하는 경우 왕복동형 증발가스 압축기(60)를 사용하여 원심형 증발가스 압축기(50)에 비해 저전력을 소모하는 이점이 있다.

왕복동형 증발가스 압축기(60)는, 2단 내지 3단으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 3단으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 왕복동형 증발가스 압축기(60)는, 왕복동형 증발가스 제1 내지 3단 압축기(61~63)로 구성될 수 있으며, 각단의 압축기 후단에는 증발가스 냉각기(도시하지 않음)가 추가적으로 구비될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1)은, 해양 부유식 구조물에 저속 2행정 저압분사엔진(21)을 통해 액화가스를 처리하는 시스템(1)을 구비함으로써, 전력소모량을 최소화하고 액화가스의 효율적인 압축이 가능해 에너지 사용률을 극대화할 수 있으며, 저속 2행정 저압분사엔진(21)은 설치 면적이 작아 해양 부유식 구조물의 사용공간을 확대할 수 있고, 시스템(1)의 구성이 간단하여 구동의 신뢰성이 향상되고 설치비용이 절약되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1)은, 증발가스 압축기(50)를 원심형 증발가스 압축기(50)로 5단 내지 7단으로 형성되도록 구비하여, 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)에 가장 적합한 압력을 가진 연료를 공급하게됨으로써, 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)의 구동 효율이 증대되고 압축기(50)의 에너지 효율이 증가하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1)은, 한 쌍의 증발가스 압축기(50,60)를 하나는 3단 왕복동 증발가스 압축기(60)로, 나머지 하나는 원심형 증발가스 압축기(50)로 구성하고, 이를 병렬로 배치함으로써,증발가스의 사용이 가스소각장치(23) 및 DFDE(22)에서 이루어지는 경우 왕복동 증발가스 압축기(60)를 통해 증발가스를 압축하여 전력의 소모를 최소화할 수 있고 증발가스의 사용을 최적화할 수 있는 효과가 있다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템을 도시한 개념도, 도 3은 본 발명의 제2 실시예를 변경한 액화가스 처리 시스템을 도시한 개념도, 도 4는 본 발명의 제2 실시예를 또다르게 변경한 액화가스 처리 시스템을 도시한 개념도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(2a,2b,2c)은 액화가스 저장탱크(10), 액화가스 공급라인(11a), 수요처(20), 펌프(30), 강제기화기(40), 원심형 증발가스 압축기(50) 및 왕복동형 증발가스 압축기(60), 상분리기(70)를 포함한다.

본 발명의 제2 실시예에서 액화가스 공급라인(11a), 펌프(30) 강제기화기(40), 및 상분리기(70)를 제외한 각 구성은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(1)에서의 구성과 편의상 동일한 도면 부호를 사용하나 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.

액화가스 공급라인(11a)은, 액화가스 저장탱크(10)와 증발가스 공급라인(11)을 연결하여 액화가스를 공급할 수 있으며, 후술할 강제기화기(40) 및 후술할 상 분리기(70)를 구비할 수 있다.

구체적으로, 액화가스 공급라인(11a)은, 증발가스 공급라인(11)에서 분기되어 액화가스 저장탱크(10)와 연결되며, 액화가스 저장탱크(10)의 증발가스와 강제기화기(40)에 의해 강제 기화된 액화가스를 합류시킨다.

이때, 액화가스 공급라인(11a)에는 액화가스 공급밸브(도시하지 않음)가 설치되어, 액화가스 공급밸브의 개도 조절에 따라 액화가스의 공급량이 조절될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에서는 액화가스 공급라인(11a)이 증발가스 공급라인(11)에 연결되는 위치에 따라 시스템의 형태의 변경이 존재하며, 액화가스 공급라인(11a)이 증발가스 공급라인(11) 상의 원심형 증발가스 압축기(50)의 전단에 연결되는 경우를 제2 실시예로(도 2 참조), 원심형 증발가스 압축기(50)의 후단에 연결되는 경우를 제2 실시예의 변경예로(도 3 참조), 원심형 증발가스 압축기(50)의 1단과 5단 내지 7단 사이에 연결되는 경우를 제2 실시예의 또다른 변경예로(도 4 참조) 본다.

여기서 제2 실시예의 또다른 변경예에서는, 액화가스 공급라인(11a)이 상분리기(70b)의 하류에서 복수 개 갈라져 원심형 증발가스 압축기(50)의 각 단에 연결될 수 있다.

각 실시예에(제2 실시예, 제2 실시예의 변경예, 제2 실시예의 또다른 변경예)따른 효과에 대해서는 펌프(30)에서 상세하게 후술하도록 한다.

본 발명의 제2 실시예에서는 제1 액화가스 복귀라인(11b), 제2 액화가스 복귀라인(11c)을 더 포함할 수 있다.

제1 액화가스 복귀라인(11b)은, 액화가스 저장탱크(10)와 상분리기(70)를 연결하여 액화상태의 액화가스를 액화가스 저장탱크(10)로 복귀시킬 수 있다. 이때, 제1 액화가스 복귀라인(11b)에는 액화가스 제1 복귀밸브(도시하지 않음)가 설치되어, 액화가스 제1 복귀밸브의 개도 조절에 따라 액화가스의 복귀량이 조절될 수 있다.

여기서 제1 액화가스 복귀라인(11b)은, 제2 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(2a)에서는 상분리기(70)와 연결되고, 제2 실시예의 변경예 및 제2 실시예의 또다른 변경예에 따른 액화가스 처리 시스템(2b,2c)에서는 제1 상분리기(70a)와 연결될 수 있다.

제2 액화가스 복귀라인(11c)은, 제2 실시예의 변경예 및 제2 실시예의 또다른 변경예에 따른 액화가스 처리 시스템(2b,2c)에서만 구성되며, 액화가스 저장탱크(10)와 제2 상분리기(70b)를 연결하여 액화상태의 액화가스를 액화가스 저장탱크(10)로 복귀시킬 수 있다.

이때, 제2 액화가스 복귀라인(11c)에는 액화가스 제2 복귀밸브(도시하지 않음)가 설치되어, 액화가스 제2 복귀밸브의 개도 조절에 따라 액화가스의 복귀량이 조절될 수 있다.

펌프(30)는, 액화가스 공급라인(11a) 상에 마련되어 액화가스 저장탱크(10)의 액화가스를 가압할 수 있다. 이때, 펌프(30)는 액화가스 저장탱크(10)의 내부에 구비될 수 있으며 잠형의 형태일 수 있다.

펌프(30)는, 후술할 강제기화기(40)에 충분한 양의 액화가스를 공급하도록 할 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화가스를 빼내어서 액화가스를 수 내지 수십 bar 이내로 가압할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에서는, 펌프(30)를 거친 액화가스는 1bar 내지 25bar로 가압될 수 있으며 바람직하게는 10bar로 가압될 수 있다. 다만, 액화가스 공급라인(11a)이 증발가스 공급라인(11)에 연결되는 위치에 따라 액화가스의 가압 범위가 변경될 수 있다.

예를 들어, 도 2를 참고하여 보면 액화가스 공급라인(11a)이 증발가스 공급라인(11) 상의 원심형 증발가스 압축기(50)의 유입단에 연결되는 경우 즉, 원심형 증발가스 제1단 압축기(51)의 전단에 연결되는 경우에는, 약 1 내지 1.5bar 정도로 가압하여 공급할 수 있다. 물론 여기서 가압된 액화가스는 후술할 강제기화기(40)에 의해 기화된 상태로 공급된다.

이와 같이 펌프(30)에 의해 가압된 기화 증발가스가 원심형 증발가스 압축기(50)의 전단에 유입됨으로써, 저속 2행정 저압가스분사엔진(21)이 필요로 하는 양이 많을 경우 탄력적으로 연료를 공급할 수 있게되어 시스템 구동의 신뢰성이 증가하는 효과가 있다.

또한, 도 4를 참고하여 보면 액화가스 공급라인(11a)이 증발가스 공급라인(11) 상의 원심형 증발가스 압축기(50)의 유출단에 연결되는 경우 즉, 원심형 증발가스 제6단 압축기(56)의 후단에 연결되는 경우에는, 약 8bar 내지 20bar 정도로 가압하여 공급할 수 있고, 도 3을 참고하여 보면 액화가스 공급라인(11a)이 증발가스 공급라인(11) 상의 원심형 증발가스 압축기(50)의 1단과 5단 내지 7단(바람직하게는 6단) 사이에 연결되는 경우 즉, 원심형 증발가스 제1단 내지 제5단 압축기(51~55)의 후단에 연결되는 경우에는, 각각의 증발가스 제2단 내지 제6단 압축기(52~56)가 필요로 하는 압력으로 가압하여 공급할 수 있다.

이와 같이 펌프(30)에 의해 가압된 기화 증발가스가 원심형 증발가스 압축기(50)의 전단 이외의 단에 유입됨으로써, 원심형 증발가스 압축기(50)의 부하를 줄일 수 있어 전력소모가 최적화될 수 있는 효과가 있고, 원심형 증발가스 압축기(50)의 각각의 단 사이의 공급을 선택적으로 할 수 있어, 원심형 증발가스 압축기(50)의 각 단의 개별적으로 유입되는 부하량을 효율적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.

펌프(30)는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 액화가스를 가압하여 압력 및 온도를 다소 높일 수 있으며, 펌프(30)에 의해 가압된 액화가스는 여전히 액체상태일 수 있다. 따라서, 펌프(30)는, 가압된 액화가스를 강제기화기(40)로 공급하여 액화가스를 기화시키도록 할 수 있다.

강제기화기(40), 펌프(30)로부터 가압된 액화가스를 공급받아 강제로 기화시킨다. 구체적으로, 강제기화기(40)는, 액화가스 공급라인(11a) 상에 구비되어 펌프(30)로부터 가압된 액화가스를 공급받아 강제로 기화시킨 후 후술할 상분리기(70)로 공급할 수 있다.

강제기화기(40)는, 액화가스를 기화시킬 수 있으며, 펌프(30)에서 가압된 압력을 유지한 상태로 상분리기(70)로 기화된 액화가스를 공급할 수 있다.

상분리기(70)는, 적어도 하나 구비될 수 있으며 제1 상분리기(70a) 및 제2 상분리기(70b)를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하여보면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(2a)에서는 액화가스 공급라인(11a)이 원심형 증발가스 압축기(50)의 전단에 연결되므로 상 분리기(70)가 하나만 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예의 변경예 및 또다른 변경예에 따른 액화가스 처리 시스템(2b,2c)에 배치되는 제1 상분리기(70a) 및 제2 상분리기(70b)에 대해서 서술하도록 한다.

제1 상 분리기(70a)는, 증발가스 공급라인(11) 상에 구비되며 액화가스 저장탱크(10)로부터 공급받는 증발가스의 상을 분리할 수 있다. 구체적으로, 제1 상 분리기(70a)는, 증발가스 공급라인(11) 상에 원심형 증발가스 압축기(50)와 액화가스 저장탱크(10) 사이에 구비되어 액화가스 저장탱크(10)로부터 공급받는 증발가스의 상을 분리하고, 기화된 증발가스를 원심형 증발가스 압축기(50)로 공급할 수 있다.

액화가스 저장탱크(10)로부터 공급받는 증발가스는, 상(Phase)이 전량 기화된 상이 아닐 수 있다. 따라서, 제1 상분리기(70a)는, 원심형 증발가스 압축기(50)로 기상의 증발가스만을 공급하여 원심형 증발가스 압축기(50)의 구동효율을 향상시키고, 기상이 아닌 증발가스를 제1 액화가스 복귀라인(11b)을 통해 액화가스 저장탱크(10)로 복귀시켜 증발가스의 낭비를 방지할 수 있다.

제1 상분리기(70a)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 자연 발생한 증발가스(NBOG)를 공급받고 부족할 경우 강제기화기(40)로부터 강제증발가스(FBOG)를 공급받기 위해 추가적인 공급라인(도시하지 않음)이 연결될 수 있다.

제2 상분리기(70b)는, 액화가스 공급라인(11a) 상에 구비되며 강제 기화기(40)로부터 공급받는 액화가스의 상을 분리할 수 있다. 구체적으로, 제2 상분리기(70b)는, 액화가스 공급라인(11b) 상에 강제기화기(40)와 증발가스 공급라인(11) 사이에 구비되어 강제 기화기(40)로부터 공급받는 액화가스의 상을 분리하고, 기화된 증발가스만을 증발가스 공급라인(11)으로 공급할 수 있다.

제2 상분리기(70b)는, 증발가스 공급라인(11)으로 기상의 증발가스만을 공급하고, 기상이 아닌 증발가스를 제2 액화가스 복귀라인(11c)을 통해 액화가스 저장탱크(10)로 복귀시킬 수 있다.

이로써, 본 발명의 제2 실시예에서는, 증발가스의 낭비를 방지할 수 있어 효율적인 증발가스의 사용이 가능해지고, 증발가스 압축기(50,60)의 구동을 최적화할 수 있는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(2a,2b,2c)은, 선박에 저속 2행정 저압분사엔진(21)을 통해 액화가스를 처리하는 시스템을 구비함으로써, 전력소모량을 최소화하고 액화가스의 효율적인 압축이 가능해 에너지 사용률을 극대화할 수 있으며, 저속 2행정 저압분사엔진(21)은 설치 면적이 작아 선박의 사용공간을 확대할 수 있고, 시스템의 구성이 간단하여 구동의 신뢰성이 향상되고 설치비용이 절약되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(2a,2b,2c)은, 저속 2행정 저압분사엔진(21)을 통해 액화가스를 처리하는 시스템에 강제기화기(40)를 추가로 구비함으로써, 저속 2행정 저압분사엔진(21)의 로드 변화에 탄력적으로 대응할 수 있는 효과가 있고, 강제기화기(40)를 통한 강제증발가스를 증발가스 압축기(50,60)의 전단, 후단, 또는 중단에 공급함으로써, 증발가스 압축기(50,60)의 부하에 따라 공급위치를 결정할 수 있어 증발가스 압축기(50,60)를 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액화가스 처리 시스템(2a,2b,2c)은, 상분리기(70)를 추가로 구비함으로써, 증발가스의 낭비를 방지하고 증발가스 압축기(50,60)의 구동효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1,2a,2b,2c: 액화가스 처리 시스템 10: 액화가스 저장탱크
11: 증발가스 공급라인 11a: 액화가스 공급라인
11b: 제1 액화가스 복귀라인 11c: 제2 액화가스 복귀라인
12: 증발가스 병렬라인 13: 가스연소장치 공급라인
13a: 가스연소장치 제1 공급라인 13b: 가스연소장치 제2 공급라인
131: 가스연소장치 제어밸브 14: DFDE 공급라인
14a: DFDE 제1 공급라인 14b: DFDE 제2 공급라인
141: DFDE 제1 제어밸브 142: DFDE 제2 제어밸브
20: 수요처 21: 저속 2행정 저압분사엔진
22: DFDE 23: 가스연소장치(GCU)
30: 펌프 40: 강제기화기
50: 원심형 증발가스 압축기 51: 원심형 증발가스 제1단 압축기
52: 원심형 증발가스 제2단 압축기 53: 원심형 증발가스 제3단 압축기
54: 원심형 증발가스 제4단 압축기 55: 원심형 증발가스 제5단 압축기
56: 원심형 증발가스 제6단 압축기 60: 왕복동형 증발가스 압축기
61: 왕복동형 증발가스 제1단 압축기 62: 왕복동형 증발가스 제2단 압축기
63: 왕복동형 증발가스 제3단 압축기 70: 상분리기
70a: 제1 상분리기 70b: 제2 상분리기

Claims (9)

1. 해양 부유식 구조물에 추력을 공급하는 저속 2행정 저압가스분사엔진;
   액화가스 저장탱크와 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진을 연결하는 증발가스 공급라인; 및
   상기 증발가스 공급라인 상에 구비되며 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기를 포함하고,
   상기 증발가스 압축기는,
   상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 증발가스를 저압으로 압축하여 공급하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 증발가스 압축기는,
   5단 내지 7단으로 구성되는 원심형 증발가스 압축기; 및
   2단 내지 3단으로 구성되는 왕복동형 증발가스 압축기를 포함하고,
   상기 원심형 증발가스 압축기와 상기 왕복동형 증발가스 압축기는, 서로 병렬로 구성되는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 저속 2행정 저압가스분사엔진이 요구하는 증발가스량이 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 발생량 이하인 경우, 상기 원심형 증발가스 압축기를 구동하여 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 증발가스를 공급하고,
   상기 저속 2행정 저압가스분사엔진이 요구하는 증발가스량이 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 발생량 초과인 경우, 상기 원심형 증발가스 압축기와 상기 왕복동형 증발가스 압축기를 동시에 구동하여 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 증발가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 저속 2행정 저압가스분사엔진이 요구하는 증발가스량이 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스의 발생량 초과인 경우는,
   상기 해양 부유식 구조물이 출항 후 3일 내지 4일 이내인 시기에 증발가스가 발생되는 발생량인 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 액화가스 저장탱크는,
   독립탱크인 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 증발가스 공급라인 상에 상기 원심형 증발가스 압축기의 유입단에서 분기되어 상기 원심형 증발가스 압축기의 유출단에서 합류하도록 구성되는 상기 증발가스 병렬라인을 더 포함하고,
   상기 증발가스 병렬라인은, 상기 왕복동형 증발가스 압축기를 구비하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   DFDE;
   가스연소장치(GCU);
   상기 증발가스 병렬라인 상에 상기 왕복동형 증발가스 압축기의 2단 또는 3단의 후단에서 분기되어 상기 DFDE를 연결하는 DFDE 공급라인; 및
   상기 증발가스 병렬라인 상에 상기 왕복동형 증발가스 압축기의 2단 또는 3단의 후단에서 분기되어 상기 가스연소장치를 연결하는 가스연소장치 공급라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 DFDE 또는 상기 가스연소장치를 사용하는 경우에는, 상기 왕복동형 증발가스 압축기를 구동하여 상기 DFDE 공급라인 또는 상기 가스연소장치 공급라인을 통해 증발가스를 상기 DFDE 또는 상기 가스연소장치로 공급하고,
   상기 저속 2행정 저압가스분사엔진을 사용하는 경우에는, 상기 원심형 증발가스 압축기를 구동하여 상기 증발가스 공급라인을 통해 증발가스를 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 공급하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 증발가스 압축기는,
   8bar 내지 20bar 로 가압하여 상기 저속 2행정 저압가스분사엔진으로 공급하는 것을 특징으로 하는 액화가스 처리 시스템.

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