KR20160085616A - 선박의 연료 가스 공급 제어 장치 및 방법 - Google Patents

선박의 연료 가스 공급 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 MEGI 엔진의 이상 정지 시 연료 가스 공급을 효율적으로 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치에 있어서, 제1 MEGI 엔진의 가스 로드와 제2 MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링하다가 상기 제1 MEGI 엔진의 가스 로드 및 상기 제2 MEGI 엔진의 가스 로드 중 적어도 하나가 0이 되면 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기 및 PRS 제어기로 전송하는 피드포워드 제어기; 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하는 하이콤 제어기; 및 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 PRS 밸브를 현재보다 더 개방하는 PRS 제어기를 포함하고, 상기 하이콤 재순환 밸브는 하이콤 내부로 재순환되는 가스의 양을 조절하는 밸브이고, 상기 PRS 밸브는 PRS로 공급되는 가스의 양을 조절하는 밸브인, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치가 제공된다.

Description

선박의 연료 가스 공급 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING FUEL GAS SUPPLY IN SHIP}
본 발명은 선박의 연료 가스 공급 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, MEGI 엔진의 이상 정지 시 연료 가스 공급을 효율적으로 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는, 선박에서 각종 엔진의 연료로서 사용하고 있는 중유, MDO(Marine Diesel Oil) 등을 연소시킬 경우 배기가스에 포함된 각종 유해물질로 인한 환경오염의 심각성이 대두되어, 중유 등의 오일을 연료로서 사용하는 선박의 각종 엔진에 대한 규제가 강화되고 있으며, 이러한 규제를 만족시키기 위한 비용이 점차 증가하고 있다.
그에 따라 연료유로서 중유, MDO 등의 오일을 사용하지 않거나 또는 최소한의 양만 사용하는 대신에, 가스 연료인 LNG, LPG, CNG, DME 등의 청정연료를 사용하는 선박이 해결방안으로 제시되고 있는 동시에 많은 기술 개발이 이루어지고 있다.
이러한 기술들 중에서 LNG 운반선과 같은 선박 등의 해양구조물을 위한 고압 천연가스 분사 엔진, 예를 들어 MEGI 엔진이 개발되어 사용되고 있다. MEGI 엔진은, 동급출력의 디젤엔진에 비해 오염물질 배출량을 이산화탄소는 23%, 질소화합물은 80%, 황화합물은 95% 이상 줄일 수 있는 친환경적인 차세대 엔진으로서 각광받고 있다.
이와 같은 MEGI 엔진은 천연가스를 엔진의 연료로 사용하고, 그 부하에 따라 엔진에 대하여 대략 200 ∼ 400 bara(절대압력) 정도의 고압의 연료 가스 공급 압력이 요구되고, 연료 가스의 온도는 40 ~50 ℃ 정도가 요구된다.
LNG 저장 탱크에서 생성된 증발 가스(BOG, Boil-Off Gas)를 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어서 MEGI 엔진에 공급하는 장치를 하이콤(HI-COM)이라 한다.
천연가스의 액화온도는 상압에서 약 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압에서 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. LNG 운반선의 LNG 저장탱크는 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 기화되어 LNG 저장 탱크 내에 증발 가스(BOG, Boil-Off Gas)가 발생한다. 따라서, 하이콤은 LNG 저장탱크에서 발생된 BOG를 압축하여 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어서 MEGI 엔진에 공급한다.
하이콤에 의해 MEGI 엔진이 요구하는 온도와 압력의 상태로 만들어진 BOG 중 MEGI 엔진으로 공급되고 남은 BOG는 PRS(Partial Reliquefaction System)가 액화시켜서 LNG 저장탱크로 다시 돌려보낸다.
종래 기술에 따르면, MEGI 엔진 바로 앞의 BOG 공급 라인에는 압력계가 설치되어, BOG 공급 라인의 압력을 측정하고, 측정된 압력값에 따라 하이콤(HI-COM)의 재순환(recirculation) 밸브와 PRS의 공급 밸브를 조절하여 BOG 공급 라인을 제어한다.
그런데, MEGI 엔진의 이상 정지 시에는 MEGI 엔진이 필요로 하는 연료의 양은 갑자기 줄어드는데 종래 기술에 따르면 연료 공급 양을 갑자기 줄이지 못하고 이에 따라 시스템이 불안정해지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 MEGI 엔진의 이상 정지 시 연료 가스 공급을 효율적으로 제어하여 시스템의 안정성을 도모할 수 있는 연료 가스 공급 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치에 있어서, 제1 MEGI 엔진의 가스 로드와 제2 MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링하다가 상기 제1 MEGI 엔진의 가스 로드 및 상기 제2 MEGI 엔진의 가스 로드 중 적어도 하나가 0이 되면 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기 및 PRS 제어기로 전송하는 피드포워드 제어기; 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하는 하이콤 제어기; 및 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 PRS 밸브를 현재보다 더 개방하는 PRS 제어기를 포함하고, 상기 하이콤 재순환 밸브는 하이콤 내부로 재순환되는 가스의 양을 조절하는 밸브이고, 상기 PRS 밸브는 PRS로 공급되는 가스의 양을 조절하는 밸브인, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치가 제공된다.
특히, 상기 선박의 연료 가스 공급 제어 장치는 상기 제1 MEGI 엔진 바로 앞의 BOG 공급 라인에 설치되어, 상기 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 제1 압력계; 및 상기 제2 MEGI 엔진 바로 앞의 BOG 공급 라인에 설치되어, 상기 제2 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 제2 압력계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 제어 장치는 상기 제1 압력계의 제1 측정값과 상기 제2 압력계의 제2 측정값 중 더 큰 값을 선택하여 상기 하이콤 제어기 및 상기 PRS 제어기로 전송하는 상위 선택 스위치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 하이콤 제어기는 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값에 따라 상기 하이콤 재순환 밸브를 제어하고, 상기 PRS 제어기는 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값에 따라 상기 PRS 밸브를 제어할 수 있다.
또한, 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 더 작으면, 상기 하이콤 제어기는 상기 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 닫고, 상기 PRS 제어기는 상기 PRS 밸브를 현재보다 더 닫을 수 있다.
또한, 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 더 크면, 상기 하이콤 제어기는 상기 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하고, 상기 PRS 제어기는 상기 PRS 밸브를 현재보다 더 개방할 수 있다.
또한, 상기 BOG 공급 라인의 기준 압력은 상기 제1 MEGI 엔진 및 상기 제2 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력에 따라 미리 설정될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박의 연료 가스 공급 제어 방법에 있어서, 피드포워드 제어기가 제1 MEGI 엔진의 가스 로드와 제2 MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링하는 단계; 상기 제1 MEGI 엔진의 가스 로드 및 상기 제2 MEGI 엔진의 가스 로드 중 적어도 하나가 0이 되면 상기 피드포워드 제어기가 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기 및 PRS 제어기로 전송하는 단계; 상기 하이콤 제어기가 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하고 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하는 단계; 및 상기 PRS 제어기가 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하고 PRS 밸브를 현재보다 더 개방하는 단계를 포함하고, 상기 하이콤 재순환 밸브는 하이콤 내부로 재순환되는 가스의 양을 조절하는 밸브이고, 상기 PRS 밸브는 PRS로 공급되는 가스의 양을 조절하는 밸브인, 선박의 연료 가스 공급 제어 방법이 제공된다.
특히, 상기 선박의 연료 가스 공급 제어 방법은 제1 압력계가 상기 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 단계; 및 제2 압력계가 상기 제2 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 제어 방법은 상위 선택 스위치가 상기 제1 압력계의 제1 측정값과 상기 제2 압력계의 제2 측정값 중 더 큰 값을 선택하여 상기 하이콤 제어기 및 상기 PRS 제어기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 제어 방법은 상기 하이콤 제어기가 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값에 따라 상기 하이콤 재순환 밸브를 제어하고, 상기 PRS 제어기가 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값에 따라 상기 PRS 밸브를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 더 작으면, 상기 하이콤 제어기는 상기 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 닫고, 상기 PRS 제어기는 상기 PRS 밸브를 현재보다 더 닫을 수 있다.
또한, 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 더 크면, 상기 하이콤 제어기는 상기 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하고, 상기 PRS 제어기는 상기 PRS 밸브를 현재보다 더 개방할 수 있다.
또한, 상기 BOG 공급 라인의 기준 압력은 상기 제1 MEGI 엔진 및 상기 제2 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력에 따라 미리 설정될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치에 있어서, MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링하다가 상기 MEGI 엔진의 가스 로드가 0이 되면 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기 및 PRS 제어기로 전송하는 피드포워드 제어기; 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하는 하이콤 제어기; 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 PRS 밸브를 현재보다 더 개방하는 PRS 제어기를 포함하고, 상기 하이콤 재순환 밸브는 하이콤 내부로 재순환되는 가스의 양을 조절하는 밸브이고, 상기 PRS 밸브는 PRS로 공급되는 가스의 양을 조절하는 밸브인, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치가 제공된다.
특히, 상기 하이콤 제어기는 상기 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력에 따라 상기 하이콤 재순환 밸브를 제어하고, 상기 PRS 제어기는 상기 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력에 따라 상기 PRS 밸브를 제어할 수 있다.
또한, 상기 선박의 연료 가스 공급 제어 장치는 상기 MEGI 엔진 바로 앞의 BOG 공급 라인에 설치되어, 상기 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 압력계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 피드포워드 제어 개념을 이용하여 연료 가스 공급을 제어함으로써 EGI 엔진의 이상 정지 시 연료 가스 공급을 효율적으로 제어할 수 있고, 시스템의 안정성을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 MEGI 엔진의 정상 운전 시 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 MEGI 엔진의 이상 정지 시 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 제어 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
일반적으로, 선박에서 배출되는 폐기가스 중 국제 해사 기구(International Maritime Organization)의 규제를 받고 있는 것은 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)이며, 최근에는 이산화탄소(CO2)의 배출도 규제하려 하고 있다. 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 위한 다양한 방법들이 소개되고 있는데, 이러한 방법 중에서 LNG 운반선과 같은 선박 등의 해양구조물을 위한 고압 천연가스 분사 엔진, 예를 들어 MEGI 엔진이 개발되어 사용되고 있다.
MEGI 엔진은 추진을 위해 프로펠러에 직결되어 사용될 수도 있으며, 이를 위해 MEGI 엔진은 저속으로 회전하는 2행정 엔진으로 이루어진다. 즉, MEGI 엔진은 저속 2행정 고압 천연가스 분사 엔진이다.
본 명세서에서 선박이란, LNG 운반선과 같은 각종 액화가스 운반선, LNG RV, 컨테이너선 등의 선박을 비롯하여, LNG FPSO, Oil FPSO, LNG FSRU, BMPP 등의 해양 플랜트까지도 모두 포함하는 개념이다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 제어 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 제어 장치는 피드포워드 제어기(110), 하이콤 제어기(120), PRS(Partial Reliquefaction System) 제어기(130), 하이콤 재순환 밸브(141), PRS 밸브(142), 제1 압력계(151), 제2 압력계(152) 상위 선택 스위치(160), 제3 압력계(153), 및 자동 선택기(170)를 포함한다.
제1 압력계(151)는 제1 MEGI 엔진 바로 앞의 BOG 공급 라인에 설치되어, 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하고, 제2 압력계(152)는 제2 MEGI 엔진 바로 앞의 BOG 공급 라인에 설치되어, 제2 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정한다.
상위 선택 스위치(160)는 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력과 제2 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력 중 더 큰 값을 선택하여 하이콤 제어기(120)및 PRS 제어기(130)로 전송한다. 즉, 제1 압력계(151)의 측정값과 제2 압력계의 측정값 중 더 큰 값을 선택하여 하이콤 제어기(120)및 PRS 제어기(130)로 전송한다.
하이콤 제어기(120)는 상위 선택 스위치(160)로부터 수신한 값에 따라 하이콤 재순환 밸브(141)를 제어하고, PRS 제어기(130)는 상위 선택 스위치(160)로부터 수신한 값에 따라 PRS 밸브(142)를 제어한다.
하이콤 재순환 밸브(141)는 하이콤 내부로 재순환되는 BOG의 양을 조절하는 밸브로서, 하이콤 재순환 밸브(141)가 많이 열리면 하이콤 내부로 순환되는 BOG의 양이 늘어나고 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양이 줄어들고, 하이콤 재순환 밸브(141)가 조금 열리면 하이콤 내부로 순환되는 BOG의 양이 줄어들고 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양이 늘어난다.
PRS 밸브(142)는 PRS로 공급되는 BOG의 양을 조절하는 밸브로서, PRS 밸브(142)가 많이 열리면 PRS로 공급되는 BOG의 양이 늘어나고 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양이 줄어들고, PRS 밸브(142)가 조금 열리면 PRS로 공급되는 BOG의 양이 줄어들고 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양이 늘어난다. PRS는 BOG를 액화시켜서 LNG 저장탱크로 다시 돌려보낸다.
MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 기준 압력은 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력에 따라 미리 설정될 수 있다.
상위 선택 스위치(160)로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 작으면, 하이콤 제어기(120)는 하이콤 재순환 밸브(141)를 현재보다 더 닫아서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 늘리고, PRS 제어기(130)는 PRS 밸브(142)를 현재보다 더 닫아서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 늘린다.
상위 선택 스위치(160)로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 크면, 하이콤 제어기(120)는 하이콤 재순환 밸브(141)를 현재보다 더 열어서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 줄이고, PRS 제어기(130)는 PRS 밸브(142)를 현재보다 더 열어서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 줄인다.
도 1에서는 선박에 MEGI 엔진이 2 대가 설치된 경우를 도시하고 있으나, 1 대 또는 3 대 이상의 MEGI 엔진이 설치될 수 있다.
1 대의 MEGI 엔진이 설치된 경우에는 상위 선택 스위치(160)가 설치되지 않고, MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력의 압력값이 하이콤 제어기(120)및 PRS 제어기(130)로 전송된다. 하이콤 제어기(120)는 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력의 압력값에 따라 하이콤 재순환 밸브(141)를 제어하고, PRS 제어기(130)는 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력의 압력값에 따라 PRS 밸브(142)를 제어한다.
제3 압력계(153)는 메인 BOG 공급 라인(180)의 압력을 측정하고, 자동 선택기(170)는 제1 압력계(151) 및 제2 압력계(152)가 고장이 났거나 제1 밸브(143) 및 제2 밸브(144)가 완전히 닫혀서 제1 압력계(151) 및 제2 압력계(152)가 측정한 압력이 낮은 경우에 자동으로 제3 압력계(153)가 측정한 압력값을 하이콤 제어기(120)및 PRS 제어기(130)로 전송한다. 그리고, 하이콤 제어기(120)는 자동 선택기(170)로부터 수신한 값에 따라 하이콤 재순환 밸브(141)를 제어하고, PRS 제어기(130)는 자동 선택기(170)로부터 수신한 값에 따라 PRS 밸브(142)를 제어한다.
피드포워드 제어기(110)는 제1 MEGI 엔진의 가스 로드와 제2 MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링하다가 제1 MEGI 엔진의 가스 로드 및 제2 MEGI 엔진의 가스 로드 중 적어도 하나가 0이 되면 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기(120) 및 PRS 제어기(130)로 전송한다.
MEGI 엔진의 가스 로드는 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00001
실제 엔진 속도는 엔진의 실제 현재 속도를 의미하고, 최대 연속 정격은 MEGI 엔진이 연속적으로 운전할 수 있는 부하의 최대값을 의미한다.
MEGI 엔진이 이상 정지하면 MEGI 엔진의 가스 로드는 0이 된다. 그런데, 연료 가스가 계속적으로 공급되면 시스템이 불안정해진다. 따라서, 제1 MEGI 엔진의 가스 로드 및 제2 MEGI 엔진의 가스 로드 중 적어도 하나가 0이 되면 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 급격히 줄여야 한다.
따라서, 피드포워드 제어기(110)는 제1 MEGI 엔진의 가스 로드와 제2 MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링하다가 제1 MEGI 엔진의 가스 로드 및 제2 MEGI 엔진의 가스 로드 중 적어도 하나가 0이 되면 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기(120) 및 PRS 제어기(130)로 전송하고, 하이콤 제어기(120)는 하이콤 재순환 밸브(141)를 현재보다 더 열어서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 줄이고, PRS 제어기(130)는 PRS 밸브(142)를 현재보다 더 열어서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 줄인다.
다음으로, 도 2 및 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 제어 방법을 설명한다. 도 2는 MEGI 엔진의 정상 운전 시 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 제어 방법을 나타낸 도면이고, 도 3은 MEGI 엔진의 이상 정지 시 본 발명의 실시예에 따른 선박의 연료 가스 공급 제어 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 제1 압력계(151)는 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하여 상위 선택 스위치(160)로 전송하고(S210), 제2 압력계(152)는 제2 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하여 상위 선택 스위치(160)로 전송한다(S220).
상위 선택 스위치(160)는 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력과 제2 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력 중 더 큰 값을 선택하여 하이콤 제어기(120)및 PRS 제어기(130)로 전송한다(S230).
그리고, 하이콤 제어기(120)는 상위 선택 스위치(160)로부터 수신한 값에 따라 하이콤 재순환 밸브(141)를 제어하고, PRS 제어기(130)는 상위 선택 스위치(160)로부터 수신한 값에 따라 PRS 밸브(142)를 제어한다(S240).
이때, 상위 선택 스위치(160)로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 작으면, 하이콤 제어기(120)는 하이콤 재순환 밸브(141)를 현재보다 더 닫아서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 늘리고, PRS 제어기(130)는 PRS 밸브(142)를 현재보다 더 닫아서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 늘린다.
그리고, 상위 선택 스위치(160)로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 크면, 하이콤 제어기(120)는 하이콤 재순환 밸브(141)를 현재보다 더 열어서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 줄이고, PRS 제어기(130)는 PRS 밸브(142)를 현재보다 더 열어서 제1 MEGI 엔진 및 제2 MEGI 엔진으로 공급되는 BOG의 양을 줄인다.
도 3을 참조하면, 피드포워드 제어기(110)는 제1 MEGI 엔진의 가스 로드와 제2 MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링한다(S310). 모니터링하던 중 제1 MEGI 엔진의 가스 로드 및 제2 MEGI 엔진의 가스 로드 중 적어도 하나가 0이 되면 피드포워드 제어기(110)는 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기(120) 및 PRS 제어기(130)로 전송한다(S330). 그러면, 하이콤 제어기(120)는 하이콤 재순환 밸브(141)를 현재보다 더 개방하고, PRS 제어기(130)는 PRS 밸브(142)를 현재보다 더 개방하다(S340).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
210 : LNG 저장 탱크
220 : 압축기
231 : 부스팅 펌프
232 : 고압 펌프
233 : 고압 기화기
234 : 스타터 패널
240 : 가스 안전 장치
250 : 가스 분석기
260 : 압력 전송기
270 : MEGI 엔진
271 : 엔진 제어 패널

Claims (17)

  1. 선박의 연료 가스 공급 제어 장치에 있어서,
    제1 MEGI 엔진의 가스 로드와 제2 MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링하다가 상기 제1 MEGI 엔진의 가스 로드 및 상기 제2 MEGI 엔진의 가스 로드 중 적어도 하나가 0이 되면 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기 및 PRS 제어기로 전송하는 피드포워드 제어기;
    상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하는 하이콤 제어기; 및
    상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 PRS 밸브를 현재보다 더 개방하는 PRS 제어기를 포함하고,
    상기 하이콤 재순환 밸브는 하이콤 내부로 재순환되는 가스의 양을 조절하는 밸브이고, 상기 PRS 밸브는 PRS로 공급되는 가스의 양을 조절하는 밸브인, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 MEGI 엔진 바로 앞의 BOG 공급 라인에 설치되어, 상기 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 제1 압력계; 및
    상기 제2 MEGI 엔진 바로 앞의 BOG 공급 라인에 설치되어, 상기 제2 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 제2 압력계를 더 포함하는 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 압력계의 제1 측정값과 상기 제2 압력계의 제2 측정값 중 더 큰 값을 선택하여 상기 하이콤 제어기 및 상기 PRS 제어기로 전송하는 상위 선택 스위치를 더 포함하는 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하이콤 제어기는 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값에 따라 상기 하이콤 재순환 밸브를 제어하고, 상기 PRS 제어기는 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값에 따라 상기 PRS 밸브를 제어하는, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 더 작으면, 상기 하이콤 제어기는 상기 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 닫고, 상기 PRS 제어기는 상기 PRS 밸브를 현재보다 더 닫는, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 더 크면, 상기 하이콤 제어기는 상기 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하고, 상기 PRS 제어기는 상기 PRS 밸브를 현재보다 더 개방하는, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    상기 BOG 공급 라인의 기준 압력은 상기 제1 MEGI 엔진 및 상기 제2 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력에 따라 미리 설정되는, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.
  8. 선박의 연료 가스 공급 제어 방법에 있어서,
    피드포워드 제어기가 제1 MEGI 엔진의 가스 로드와 제2 MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링하는 단계;
    상기 제1 MEGI 엔진의 가스 로드 및 상기 제2 MEGI 엔진의 가스 로드 중 적어도 하나가 0이 되면 상기 피드포워드 제어기가 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기 및 PRS 제어기로 전송하는 단계;
    상기 하이콤 제어기가 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하고 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하는 단계; 및
    상기 PRS 제어기가 상기 피드포워드 제어 신호를 수신하고 PRS 밸브를 현재보다 더 개방하는 단계를 포함하고,
    상기 하이콤 재순환 밸브는 하이콤 내부로 재순환되는 가스의 양을 조절하는 밸브이고, 상기 PRS 밸브는 PRS로 공급되는 가스의 양을 조절하는 밸브인, 선박의 연료 가스 공급 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제1 압력계가 상기 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 단계; 및
    제2 압력계가 상기 제2 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 단계를 더 포함하는 선박의 연료 가스 공급 제어 방법.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상위 선택 스위치가 상기 제1 압력계의 제1 측정값과 상기 제2 압력계의 제2 측정값 중 더 큰 값을 선택하여 상기 하이콤 제어기 및 상기 PRS 제어기로 전송하는 단계를 더 포함하는 선박의 연료 가스 공급 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 하이콤 제어기가 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값에 따라 상기 하이콤 재순환 밸브를 제어하고, 상기 PRS 제어기가 상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값에 따라 상기 PRS 밸브를 제어하는 단계를 더 포함하는 선박의 연료 가스 공급 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 더 작으면, 상기 하이콤 제어기는 상기 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 닫고, 상기 PRS 제어기는 상기 PRS 밸브를 현재보다 더 닫는, 선박의 연료 가스 공급 제어 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 상위 선택 스위치로부터 수신한 값이 미리 설정되어 있는 BOG 공급 라인의 기준 압력보다 더 크면, 상기 하이콤 제어기는 상기 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하고, 상기 PRS 제어기는 상기 PRS 밸브를 현재보다 더 개방하는, 선박의 연료 가스 공급 제어 방법.
  14. 청구항 12 또는 13에 있어서,
    상기 BOG 공급 라인의 기준 압력은 상기 제1 MEGI 엔진 및 상기 제2 MEGI 엔진이 요구하는 연료 가스의 압력에 따라 미리 설정되는, 선박의 연료 가스 공급 제어 방법.
  15. 선박의 연료 가스 공급 제어 장치에 있어서,
    MEGI 엔진의 가스 로드를 모니터링하다가 상기 MEGI 엔진의 가스 로드가 0이 되면 피드포워드 제어 신호를 하이콤 제어기 및 PRS 제어기로 전송하는 피드포워드 제어기;
    상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 하이콤 재순환 밸브를 현재보다 더 개방하는 하이콤 제어기;
    상기 피드포워드 제어 신호를 수신하면 PRS 밸브를 현재보다 더 개방하는 PRS 제어기를 포함하고,
    상기 하이콤 재순환 밸브는 하이콤 내부로 재순환되는 가스의 양을 조절하는 밸브이고, 상기 PRS 밸브는 PRS로 공급되는 가스의 양을 조절하는 밸브인, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 하이콤 제어기는 상기 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력에 따라 상기 하이콤 재순환 밸브를 제어하고, 상기 PRS 제어기는 상기 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력에 따라 상기 PRS 밸브를 제어하는, 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 MEGI 엔진 바로 앞의 BOG 공급 라인에 설치되어, 상기 제1 MEGI 엔진의 BOG 공급 라인의 압력을 측정하는 압력계를 더 포함하는 선박의 연료 가스 공급 제어 장치.

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