KR20160095597A - 연료가스 공급시스템 - Google Patents

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KR20160095597A
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evaporation
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강호숙
이원두
윤호병
최재웅
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

연료가스 공급시스템이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 액화가스 및 증발가스로 이루어지는 연료가스를 수용하는 저장탱크, 저장탱크의 증발가스를 가압하는 압축부를 구비하고, 압축부를 통과한 증발가스를 엔진으로 공급하는 증발가스 공급라인 및 증발가스 공급라인에서 분기되어, 압축부를 통과한 압축된 증발가스를 공급받아 가압하는 가압유닛, 가압유닛을 통과한 가압된 증발가스에 함유된 오일을 제거하는 오일제거부, 오일제거부를 통과한 증발가스와 압축부 전단의 증발가스를 열교환하는 열교환장치, 열교환장치를 통과한 증발가스를 감압시키는 팽창밸브 및 팽창밸브를 통과하여 감압된 증발가스를 기체성분과 액체성분으로 분리하는 기액분리기를 포함하는 재액화라인을 포함하여 제공될 수 있다.

Description

연료가스 공급시스템{FUEL GAS SUPPLYING SYSTEM IN SHIPS}
본 발명은 연료가스 공급시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증발가스를 효율적으로 처리 및 관리할 수 있는 선박용 연료가스 공급시스템에 관한 것이다.
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 연료가스로 이용하는 경우가 많아지고 있다.
연료가스 중에서 널리 이용되고 중요한 자원으로 여겨지는 천연가스(Natural Gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하며, 통상적으로 저장 및 수송의 용이성을 위해 천연가스를 약 섭씨 -162도로 냉각해 그 부피를 1/600로 줄인 무색 투명한 초저온 액체인 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)로 상변화하여 관리 및 운용을 수행하고 있다.
이러한 액화천연가스는 선체에 단열 처리되어 설치되는 저장탱크에 수용되어 저장 및 수송된다. 그러나 액화천연가스를 완전히 단열시켜 수용하는 것은 실질적으로 불가능하므로, 외부의 열이 저장탱크의 내부로 지속적으로 전달되어 액화천연가스가 기화하여 발생되는 증발가스가 저장탱크의 내부에 축적되게 된다.
이러한 증발가스는 저장탱크의 내부압력을 상승시켜 저장탱크의 변형 및 훼손을 유발할 수 있으며, 액화천연가스를 수송하는 과정에서 선박의 진동에 의해 저장탱크 및 선박의 구조적인 문제를 야기할 수 있으므로, 증발가스의 발생을 억제하거나 증발가스를 처리 및 제거할 필요가 있다.
이에 종래에는 저장탱크의 상측에 마련되는 벤트마스트(Vent mast)로 증발가스를 흘려 보내거나, GCU(Gas Combustion Unit)을 이용하여 증발가스를 태워버리는 방안 등이 이용되었다. 그러나 이는 에너지 효율 면에서 바람직하지 못하며, 증발가스를 태우는 과정에서 화재 및 폭발의 위험이 존재하는 문제점이 있었다. 따라서 증발가스를 효율적으로 이용 및 처리하며, 증발가스를 선박의 연료가스로 용이하게 공급할 수 있는 방안이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0035223호(2010. 04. 05. 공개)
본 발명의 실시 예는 증발가스를 효과적으로 처리 또는 이용할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 증발가스를 효과적으로 재액화하여 이용할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 증발가스의 재액화 효율을 향상시킬 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 단순한 구조로서 효율적인 운용을 도모할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 구조의 안정성을 기할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 증발가스 또는 액화가스의 조성 품질을 향상시킬 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스 및 증발가스로 이루어지는 연료가스를 수용하는 저장탱크, 상기 저장탱크의 증발가스를 가압하는 압축부를 구비하고, 상기 압축부를 통과한 증발가스를 엔진으로 공급하는 증발가스 공급라인 및 상기 증발가스 공급라인에서 분기되어, 상기 압축부를 통과한 압축된 증발가스를 공급받아 가압하는 가압유닛, 상기 가압유닛을 통과한 가압된 증발가스에 함유된 오일을 제거하는 오일제거부, 상기 오일제거부를 통과한 증발가스와 상기 압축부 전단의 증발가스를 열교환하는 열교환장치, 상기 열교환장치를 통과한 증발가스를 감압시키는 팽창밸브 및 상기 팽창밸브를 통과하여 감압된 증발가스를 기체성분과 액체성분으로 분리하는 기액분리기를 포함하는 재액화라인을 포함하여 제공될 수 있다.
상기 가압유닛은 상기 압축부를 통과한 증발가스를 50 bar 내지 150 bar로 가압하도록 제공될 수 있다.
상기 기액분리기에서 분리된 증발가스의 액체성분을 상기 저장탱크로 공급하는 회수라인 및 상기 기액분리기에서 분리된 증발가스의 기체성분을 상기 저장탱크 또는 상기 증발가스 공급라인의 압축부 전단으로 공급하는 재순환라인을 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 가압유닛은 상기 압축부를 통과한 증발가스를 가압하는 적어도 하나의 컴프레서 및 상기 적어도 하나의 컴프레서에 의해 가압된 증발가스를 냉각시키는 적어도 하나의 쿨러를 포함하여 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 증발가스를 효과적으로 처리 또는 이용할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 증발가스의 재액화 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 단순한 구조로서 효율적인 운용을 도모할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 증발가스 또는 액화가스의 취급 시 발생할 수 있는 조성 품질의 저하를 방지할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 구조의 안정성을 기할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템을 나타내는 개념도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템(100)을 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템(100)은 저장탱크(110), 저장탱크(110)의 증발가스를 엔진으로 공급하는 액화가스 공급라인(140), 증발가스 공급라인(120)을 통과하는 증발가스의 일부를 재액화시키는 재액화라인(130), 저장탱크(110)의 액화가스를 엔진으로 공급하는 액화가스 공급라인(140) 및 재액화라인(130)으로 공급되는 증발가스에 함유된 오일을 제거하는 오일제거부(150)를 포함할 수 있다.
이하 실시 예에서는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 일 예로서, 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 적용하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 액화에탄가스, 액화탄화수소가스 등 다양한 액화가스 및 이로부터 발생하는 증발가스가 적용되는 경우에도 동일한 기술적 사상으로 동일하게 이해되어야 한다.
저장탱크(110)는 액화천연가스 및 증발가스를 수용 또는 저장하도록 마련된다. 저장탱크(110)는 외부의 열 침입에 의한 액화천연가스의 기화를 최소화할 수 있도록 단열 처리된 멤브레인 타입의 화물창으로 마련될 수 있다. 저장탱크(110)는 천연가스의 생산지 등으로부터 액화천연가스를 공급받아 수용 또는 저장하여 목적지에 이르러 하역하기까지 액화천연가스 및 증발가스를 안정적으로 보관하되 후술하는 바와 같이 선박의 추진용 엔진 또는 선박의 발전용 엔진 등의 연료가스로 이용되도록 마련될 수 있다.
저장탱크(110)는 일반적으로 단열 처리되어 설치되나, 외부의 열 침입을 완전히 차단하는 것은 실질적으로 어려우므로, 저장탱크(110) 내부에는 액화천연가스가 자연적으로 기화하여 발생하는 증발가스가 존재하게 된다. 이러한 증발가스는 저장탱크(110)의 내부압력을 상승시켜 저장탱크(110)의 변형 및 폭발 등의 위험을 잠재하고 있으므로 증발가스를 저장탱크(110)로부터 제거 또는 처리할 필요성이 있다. 이에 따라 저장탱크(110) 내부에 발생된 증발가스는 본 발명의 실시 예와 같이 증발가스 공급라인(120)에 의해 엔진의 연료가스로 이용되거나 재액화라인(130)에 의해 재액화되어 저장탱크(110)로 재공급될 수 있다. 이와는 달리, 도면에는 도시하지 않았으나 저장탱크(110)의 상부에 마련되는 벤트마스트(미도시) 또는 GCU(Gas Combustion Unit, 미도시)로 공급하여 증발가스를 추가적으로 처리 또는 소모시킬 수도 있다.
엔진은 저장탱크(110)에 수용된 액화천연가스 및 증발가스 등의 연료가스를 공급받아 선박의 추진력을 발생시키거나 선박의 내부 설비 등의 발전용 전원을 발생시킬 수 있다. 엔진은 상대적으로 고압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키는 제1엔진과, 상대적으로 저압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키는 제2엔진으로 이루어질 수 있다. 일 예로 제1엔진은 상대적으로 고압의 연료가스로 출력을 발생시킬 수 있는 X-DF 엔진(약 16 bar 내지 18 bar)으로 이루어지고, 제2엔진은 상대적으로 저압의 연료가스로 출력을 발생시킬 수 있는 DFDE 엔진(약 5 bar 내지 8 bar) 등으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 수의 엔진 및 다양한 종류의 엔진이 이용되는 경우에도 동일하게 이해되어야 할 것이다.
증발가스 공급라인(120)은 저장탱크(110)에 발생된 증발가스를 엔진에 연료가스로서 공급하도록 마련된다. 증발가스 공급라인(120)은 그 일단이 저장탱크(110)의 내부에 연결되어 마련되고, 타단은 후술하는 액화가스 공급라인(140)과 합류하여 엔진에 연결되어 마련된다. 증발가스 공급라인(120)은 저장탱크(110) 내부의 증발가스를 공급받을 수 있도록 입구 측 단부가 저장탱크(110) 내부의 상측에 배치될 수 있으며, 증발가스를 엔진이 요구하는 압력 및 온도조건에 맞추어 공급할 수 있도록 복수 단의 컴프레서를 구비하는 압축부(121)가 마련될 수 있다.
압축부(121)는 증발가스를 압축하는 컴프레서(121a)와 압축되면서 가열된 증발가스를 냉각시키는 쿨러(121b)를 포함할 수 있다. 압축부(121)는 증발가스 공급라인(120) 상에서 후술하는 재액화라인(130)이 분기되는 지점의 전단에 마련되어 증발가스를 가압시켜줄 수 있다. 또한 엔진이 서로 다른 압력조건을 갖는 복수개의 엔진으로 이루어지는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이, 압축부(121)의 중간부위로부터 증발가스 공급라인이 추가적으로 분기되어 제2엔진으로 연료가스를 공급하도록 마련될 수 있다.
도 1에서는 압축부(121)가 3단의 컴프레서(121a) 및 쿨러(121b)로 이루어진 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예로서 엔진의 요구 압력조건 및 온도에 따라 압축부(121)는 다양한 수의 컴프레서 및 쿨러로 이루어질 수 있다.
또한 증발가스 공급라인(120) 상의 압축부(121) 전단에는 후술하는 재액화라인(130)의 열교환장치(132)가 설치될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
재액화라인(130)은 압축부(131)를 통과한 증발가스를 추가적으로 가압하는 가압유닛(131), 가압유닛(131)을 통과한 증발가스를 열교환 및 냉각시키는 열교환장치(132), 열교환장치를 통과한 증발가스를 감압시키는 팽창밸브(133), 팽창밸브(133)를 통과하여 재액화된 증발가스를 수용하는 기액분리기(134), 기액분리기(134)에서 분리된 액체성분의 증발가스를 저장탱크(110)로 재공급하는 회수라인(135) 및 기액분리기(134)에서 분리된 기체성분의 증발가스를 저장탱크(110) 또는 증발가스 공급라인(120)으로 공급하는 재순환라인(136)을 구비할 수 있다.
재액화라인(130)은 증발가스 공급라인(120) 상의 압축부(121) 후단으로부터 분기되어 마련될 수 있다. 재액화라인(130)과 증발가스 공급라인(120)이 분기되는 지점에는 삼방밸브(미도시)가 마련될 수 있으며, 삼방밸브는 제1엔진 또는 재액화라인(130)으로 공급되는 증발가스의 공급량을 조절할 수 있다. 삼방밸브는 작업자가 수동으로 개폐여부 및 개폐정도를 조절하거나, 제어부(미도시)에 의해 그 작동이 자동적으로 구현될 수도 있다.
가압유닛(131)은 압축부(121)를 통과한 증발가스를 추가적으로 가압하도록 마련된다. 가압유닛(131)은 압축부(121)를 통과한 증발가스를 추가적으로 압축하는 컴프레서(131a) 및 압축되면서 가열된 증발가스를 냉각시켜주는 쿨러(131b)를 구비할 수 있다.
가압유닛(131)은 후술하는 열교환장치(132) 및 팽창밸브(133)로 공급되는 증발가스를 50 bar 내지 150 bar의 압력범위로 가압하도록 마련될 수 있다. 증발가스를 50 bar 내지 150 bar의 범위로 가압한 후 냉각 및 감압시킬 경우, 증발가스의 재액화가 매우 원활하게 수행될 수 있으므로, 가압유닛(131)은 엔진으로 공급되는 증발가스의 압력조건과는 별도로 재액화효율 또는 재액화량을 향상시킬 수 있는 압력조건에 맞추어 증발가스를 추가적으로 가압할 수 있다.
도 1에서는 가압유닛(131)이 각각 한 개의 컴프레서(131a) 및 쿨러(131b)로 이루어진 경우로 도시되어 있으나 그 수에 한정되는 것은 아니며, 증발가스를 50 bar 내지 150 bar의 압력범위로 가압할 수 있다면 다양한 수의 컴프레서 및 쿨러를 구비하는 경우를 포함한다.
열교환장치(132)는 가압유닛(131)을 통과하여 가압된 증발가스와 증발가스 공급라인(120)을 통과하는 압축부(121) 전단의 증발가스를 서로 열교환하도록 마련된다. 가압유닛(131)을 통과한 증발가스는 컴프레서(131a)에 의해 가압되어 온도가 상승한 상태이므로, 증발가스 공급라인(120)의 압축부(121)를 통과하기 전의 저온의 증발가스와 서로 열교환함으로써 재액화라인(130)을 통과하는 가압된 증발가스를 냉각시킬 수 있다. 이와 같이 별도의 냉각장치 없이, 가압유닛(131)을 통과하여 가압된 증발가스를 증발가스 공급라인(120)을 통과하는 증발가스와 열교환하여 냉각시킬 수 있으므로, 불필요한 전원의 낭비를 방지하고 설비 운용의 효율성을 도모할 수 있다.
팽창밸브(133)는 열교환장치(132)의 후단에 마련될 수 있다. 팽창밸브(133)는 가압유닛(131) 및 열교환장치(132)를 통과하여 가압 및 냉각된 증발가스를 증발가스를 감압하여 추가적으로 냉각 및 팽창시켜 증발가스를 재액화시킬 수 있다. 팽창밸브(133)는 일 예로 줄-톰슨 밸브(Joule-Thomson Valve)로 이루어질 수 있다.
기액분리기(134)는 팽창밸브(133)를 통과하면서 재액화된 증발가스를 수용하여 재액화된 증발가스의 액체성분과 기체성분을 분리한다. 가압된 증발가스가 팽창밸브(133)를 통과 시 대부분의 증발가스는 재액화가 이루어지나, 플래쉬 가스가 발생함으로써 재액화된 증발가스의 기체성분이 발생할 수 있다. 이에 따라 기액분리기(134)에 의해 분리된 재액화된 증발가스의 액체성분은 후술하는 회수라인(135)에 의해 저장탱크(110)로 재공급하고, 분리된 재액화된 증발가스의 기체성분은 후술하는 재순환라인(136)에 의해 저장탱크(110) 또는 증발가스 공급라인(120)으로 재공급하도록 마련될 수 있다.
회수라인(135)은 기액분리기(134)에 의해 분리된 증발가스의 액체성분을 저장탱크(110)로 재공급하도록 기액분리기(134)와 저장탱크(110)를 연결하도록 마련될 수 있다. 회수라인(135)은 그 입구 측 단부가 기액분리기(134)의 하측에 연결되어 마련되고, 출구 측 단부가 저장탱크(110) 내부에 연결되어 마련될 수 있다. 회수라인(135)에는 저장탱크(110)로 회수되는 재액화된 증발가스의 공급량을 조절하는 개폐밸브(미도시)가 마련될 수 있다.
재순환라인(136)은 기액분리기(134)에 의해 분리된 재액화된 증발가스의 기체성분을 저장탱크(110) 또는 증발가스 공급라인(120)으로 재공급하도록 기액분리기(134)와 저장탱크(110) 또는 기액분리기(134)와 증발가스 공급라인(120)을 연결하도록 마련될 수 있다. 도 1에서는 재순환라인(136)이 기액분리기(134) 내부의 기체성분의 증발가스가 증발가스 공급라인(120) 상의 압축부(121) 전단으로 재공급하는 것으로 도시되어 있으나, 이 외에도 기액분리기(134)로부터 저장탱크(110)로 재공급하거나, 증발가스 공급라인(120) 및 저장탱크(110)로 함께 재공급하는 경우를 포함한다.
액화가스 공급라인(140)은 저장탱크(110)에 수용 또는 저장된 액화천연가스를 엔진에 연료가스로서 공급하도록 마련된다. 액화가스 공급라인(140)은 그 일단이 저장탱크(110)의 내부에 연결되어 마련되고, 타단은 후술하는 증발가스 공급라인(120)과 합류하여 엔진에 연결되어 마련될 수 있다. 액화가스 공급라인(140)의 입구 측 단부는 저장탱크(110) 내부의 하측에 배치될 수 있으며, 액화천연가스를 엔진 측으로 공급하기 위한 송출펌프(141)가 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이 엔진이 상대적으로 고압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키는 제1엔진 및 상대적으로 저압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키는 제2엔진으로 이루어지는 경우에는 액화가스 공급라인(140)은 각 엔진의 연료가스 요구조건에 맞추어 액화천연가스를 처리할 수 있도록 제1액화가스 공급라인(140a) 및 제2액화가스 공급라인(140b)을 포함하여 마련될 수 있다.
제1액화가스 공급라인(140a)은 송출펌프(141)에 의해 송출된 액화천연가스를 상대적으로 저압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키는 제2엔진으로 공급할 수 있다. 송출펌프(141)가 액화천연가스를 송출하는 과정에서 액화천연가스는 저압(약 5 bar 내지 8 bar)으로 압축되므로, 제2엔진이 DFDE 엔진으로 이루어지는 경우에는 별도의 가압펌프 없이, 기화기(144)가 송출펌프(141)에 의해 송출된 액화천연가스를 강제 기화시켜 제2엔진이 요구하는 연료조건에 맞추어 연료가스를 공급할 수 있다.
기화기(144) 후단에는 기액분리기(145)가 마련될 수 있다. 제2엔진이 DFDE 엔진으로 이루어지는 경우에는 연료가스가 기체상태로 공급되어야 정상적인 출력을 발생시킬 수 있으며 엔진의 고장을 방지할 수 있다. 따라서 기화기(144)를 통과한 액화천연가스를 기액분리기(145)로 공급하고, 기액분리기(145)에서 기체상태의 연료가스만을 제2엔진으로 공급함으로써, 연료가스 공급시스템(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
제2액화가스 공급라인(140b)은 송출펌프(141)에 의해 송출된 액화천연가스를 상대적으로 고압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키는 제1엔진으로 공급할 수 있다. 이를 위해 제2액화가스 공급라인(140b)에는 액화천연가스를 압축하는 가압펌프(142)가 마련될 수 있다. 가압펌프(142)는 제1엔진이 요구하는 연료가스의 압력조건에 맞추어 액화천연가스를 압축할 수 있으며, 일 예로 제1엔진이 X-DF 엔진으로 이루어지는 경우에는 가압펌프(142)는 액화천연가스를 약 16 bar 내지 18 bar의 압력조건으로 압축시켜 공급할 수 있다. 가압펌프(142)에 의해 압축된 액화천연가스는 기화기(143)를 통과하며 강제 기화된 후, 증발가스 공급라인(120)과 합류하여 제1엔진에 연료가스로서 공급될 수 있다.
한편 가압펌프(142)의 유지 보수가 요구되거나 가압펌프(142)에 부하가 가중되어 전원을 차단해야 하는 경우에, 가압펌프(142)의 전원을 일시에 차단하게 되면 압축된 액화천연가스가 가압펌프(142) 또는 기타 구성에 영향을 미쳐 가압펌프(142)의 고장 또는 안전사고 등이 발생할 우려가 있다. 또한 가압펌프(142)의 유지 보수가 요구되거나 가압펌프(142)가 부하가 가중되어 전원을 차단해야 하나, 엔진의 지속적인 작동이 요구되는 경우가 있을 수 있다.
이를 위해 제2액화가스 공급라인(140b)에는 바이패스라인(140c)이 마련될 수 있다. 바이패스라인(140c)의 입구 측 단부는 제2액화가스 공급라인(140b) 상의 가압펌프(142) 전단에 연결되고, 출구 측 단부는 제2액화가스 공급라인(140b) 상의 가압펌프(142) 후단에 연결되되, 별도의 가압펌프(142)를 추가적으로 구비하여, 가압펌프(142)가 병렬로 연결되도록 마련될 수 있다.
별도의 가압펌프(142)을 구비하는 바이패스라인(140c)에 의해 복수개의 가압펌프(142)가 제2액화가스 공급라인(140b) 상에 병렬로 마련되므로, 전술한 상황에서도 가압펌프(142) 및 기타 구성의 고장이나 안전사고의 발생을 방지할 수 있으며, 엔진의 장시간 지속적인 운행을 구현할 수 있다.
오일제거부(150)는 재액화라인(130)으로 유입 또는 공급되는 증발가스에 함유된 오일을 제거하도록 마련된다.
증발가스 공급라인(120)의 압축부(121) 및 재액화라인(130)의 가압유닛(131)에 구비되는 컴프레서(121a, 131a)는 운용 시 윤활유(Lubrication Oil) 등의 오일이 이용된다. 이러한 오일은 컴프레서의 원활한 작동 및 효과적인 가압공정에 도움을 주나, 증발가스의 가압공정 시 증발가스에 혼합되어 재액화라인 등의 관 내 또는 팽창밸브 등의 설비 내에 축적되어 증발가스의 원활한 이송을 방해하거나 설비 고장의 원인이 될 우려가 있으며, 특히 재액화된 증발가스의 조성 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
이에 오일제거부(150)가 재액화라인(130) 상의 가압유닛(131) 후단에 마련되어, 압축부(121) 및 가압유닛(131)의 컴프레서(121a, 131a)를 거치면서 증발가스에 함유된 윤활유 등의 오일을 제거할 수 있다. 이로써 연료가스 공급시스템(100)의 원활한 작동 및 설비 운용의 안정성을 도모함과 동시에, 증발가스 및 액화천연가스의 조성 품질을 향상시킬 수 있다. 오일제거부(150)는 필터 또는 거름막 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방식 또는 형식의 장치로 이루어질 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템(100)은 증발가스를 효율적으로 이용 및 관리할 수 있으며, 증발가스의 재액화 과정에서 조성 품질을 유지하고, 설비의 안정적인 운용을 도모하는 효과를 가질 수 있다.
또한 증발가스를 재액화에 최적화된 압력조건으로 가압한 후 냉각 및 팽창을 수행하므로 재액화 효율을 향상시킬 수 있으며, 별도의 냉각장치 없이도 증발가스의 재액화를 용이하게 수행할 수 있게 되어 설비 운용의 효율성을 도모할 수 있게 된다.
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.
100: 연료가스 공급시스템 110: 저장탱크
120: 증발가스 공급라인 121: 압축부
130: 재액화라인 131: 가압유닛
132: 재액화장치 133: 팽창밸브
134: 기액분리기 135: 회수라인
136: 재순환라인 140: 액화가스 공급라인
141: 송출펌프 142: 가압펌프
143: 기화기 150: 오일제거부

Claims (4)

  1. 액화가스 및 증발가스로 이루어지는 연료가스를 수용하는 저장탱크;
    상기 저장탱크의 증발가스를 가압하는 압축부를 구비하고, 상기 압축부를 통과한 증발가스를 엔진으로 공급하는 증발가스 공급라인; 및
    상기 증발가스 공급라인에서 분기되어, 상기 압축부를 통과한 압축된 증발가스를 공급받아 가압하는 가압유닛, 상기 가압유닛을 통과한 가압된 증발가스에 함유된 오일을 제거하는 오일제거부, 상기 오일제거부를 통과한 증발가스와 상기 압축부 전단의 증발가스를 열교환하는 열교환장치, 상기 열교환장치를 통과한 증발가스를 감압시키는 팽창밸브 및 상기 팽창밸브를 통과하여 감압된 증발가스를 기체성분과 액체성분으로 분리하는 기액분리기를 포함하는 재액화라인을 포함하는 연료가스 공급시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가압유닛은
    상기 압축부를 통과한 증발가스를 50 bar 내지 150 bar로 가압하는 연료가스 공급시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기액분리기에서 분리된 증발가스의 액체성분을 상기 저장탱크로 공급하는 회수라인; 및
    상기 기액분리기에서 분리된 증발가스의 기체성분을 상기 저장탱크 또는 상기 증발가스 공급라인의 압축부 전단으로 공급하는 재순환라인을 더 포함하는 연료가스 공급시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가압유닛은
    상기 압축부를 통과한 증발가스를 가압하는 적어도 하나의 컴프레서 및 상기 적어도 하나의 컴프레서에 의해 가압된 증발가스를 냉각시키는 적어도 하나의 쿨러를 포함하는 연료가스 공급시스템.
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