KR20160113404A - 연료가스 공급시스템 - Google Patents

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KR20160113404A
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

연료가스 공급시스템이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 액화가스 및 증발가스를 수용하는 저장탱크, 저장탱크의 증발가스를 가압하는 압축부를 구비하고, 압축부를 통과하여 가압된 증발가스를 제1엔진으로 공급하는 제1연료가스 공급라인, 저장탱크의 액화가스를 가압하는 가압펌프 및 가압된 액화가스를 기화시키는 기화기를 구비하고, 가압펌프 및 기화기를 통과하여 생성된 기화가스를 제1엔진으로 공급하는 제2연료가스 공급라인 및 가압된 증발가스 및 기화가스로 이루어지는 연료가스의 일부를 공급받아 재액화시키는 재액화라인을 포함하고, 재액화라인은 연료가스의 일부와 압축부 전단의 증발가스를 열교환하는 제1열교환부와, 연료가스의 일부와 가압펌프 전단의 액화가스를 열교환하는 제2열교환부 및 재액화라인으로 공급되는 연료가스의 일부를 제1열교환부 또는 제2열교환부로 선택적으로 공급하도록 마련되는 재액화 조절밸브를 포함하여 제공될 수 있다.

Description

연료가스 공급시스템{FUEL GAS SUPPLYING SYSTEM IN SHIPS}
본 발명은 연료가스 공급시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료가스를 효율적으로 이용 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.
천연가스(Natural Gas)는 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 상 변화하여 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. 증발가스는 저장탱크의 내부압력을 상승시켜 저장탱크의 변형 및 훼손을 유발할 수 있으므로 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 못하므로 증발가스를 액화천연가스와 함께 또는 각각 선박의 엔진에 연료가스로 공급하는 방안이 이용되고 있다. 액화천연가스 또는 증발가스는 압축, 기화 등의 처리과정을 거쳐 엔진이 요구하는 조건에 맞추어 공급된다.
한편 천연가스는 메탄 외에도 에탄(Ethane), 프로판(Propane), 부탄(Butane) 등을 포함하며, 엔진 등에 연료가스로서 공급하기 위해서는 엔진에서 요구하는 메탄가(methane number)의 조건에 맞추어 공급해야 한다. 엔진으로 공급되는 연료가스가 적정 메탄가보다 낮은 경우에는 엔진의 피스톤이 상사점에 도달하기 이전에 폭발 및 연소가 이루어져 엔진 피스톤의 마모, 엔진 효율 저하, 노킹(Knocking) 등의 문제가 야기될 수 있으며, 엔진이 요구하는 적정 메탄가에 맞추어 연료가스를 공급해야 엔진이 정상적인 출력을 발휘할 수 있다.
메탄의 끓는 점은 섭씨 -161.5도로써, 천연가스의 기타 성분인 에탄(끓는 점 섭씨 -89도), 프로판(끓는 점 섭씨 -45도) 등에 비해 낮다. 이에 따라 저장탱크 내부에서 자연적으로 기화되는 증발가스는 상대적으로 높은 메탄가를 가지게 되고, 저장탱크에 수용된 액화천연가스는 상대적으로 메탄가가 낮아지게 된다.
저장탱크에 액화천연가스를 가득 실은 만선항해(Laden Voyage) 시에는 증발가스 발생량이 많으므로 엔진이 요구하는 적정 메탄가를 용이하게 맞출 수 있으나, 반면 액화천연가스를 하역한 이후 등 저장탱크에 액화천연가스가 많이 수용되지 않은 공선항해(Ballast Voyage) 시에는 증발가스 발생량이 대폭 감소하므로 엔진이 요구하는 적정 메탄가를 맞추기 어려운 문제점이 있다.
이에 따라 증발가스를 엔진의 연료가스로서 효율적으로 이용 및 관리하되, 공선항해 시에도 엔진에 공급되는 연료가스의 메탄가가 감소하는 것을 방지하고, 연료가스의 메탄가를 효과적으로 유지시킬 수 있는 방안이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0035223호(2010. 04. 05. 공개)
본 발명의 실시 예는 연료가스를 효율적으로 이용 및 관리할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 엔진으로 공급되는 증발가스 또는 기화가스를 효과적으로 재액화하여 처리할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 증발가스 또는 기화가스의 재액화 효율을 향상시킬 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 엔진에 공급되는 연료가스의 메탄가를 효과적으로 조절 및 유지할 수 있는 선박의 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 단순한 구조로서 효율적인 설비 운용을 도모할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스 및 증발가스를 수용하는 저장탱크, 상기 저장탱크의 증발가스를 가압하는 압축부를 구비하고, 상기 압축부를 통과하여 가압된 증발가스를 제1엔진으로 공급하는 제1연료가스 공급라인, 상기 저장탱크의 액화가스를 가압하는 가압펌프 및 가압된 액화가스를 기화시키는 기화기를 구비하고, 상기 가압펌프 및 상기 기화기를 통과하여 생성된 기화가스를 상기 제1엔진으로 공급하는 제2연료가스 공급라인 및 상기 가압된 증발가스 및 상기 기화가스로 이루어지는 연료가스의 일부를 공급받아 재액화시키는 재액화라인을 포함하고, 상기 재액화라인은 상기 연료가스의 일부와 상기 압축부 전단의 증발가스를 열교환하는 제1열교환부와, 상기 연료가스의 일부와 상기 가압펌프 전단의 액화가스를 열교환하는 제2열교환부 및 상기 재액화라인으로 공급되는 연료가스의 일부를 상기 제1열교환부 또는 상기 제2열교환부로 선택적으로 공급하도록 마련되는 재액화 조절밸브를 포함하여 제공될 수 있다.
상기 재액화라인은 상기 제1연료가스 공급라인을 통과하는 증발가스의 공급량을 감지하는 압력센서를 더 포함하고, 상기 압력센서에서 감지한 증발가스 공급량에 근거하여 상기 재액화 조절밸브의 작동을 제어하도록 마련될 수 있다.
상기 재액화라인은 상기 제1열교환부 또는 상기 제2열교환부를 통과한 상기 연료가스의 일부를 감압시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 통과하며 재액화된 연료가스를 기체 성분과 액체 성분으로 분리하는 기액분리기와, 상기 기액분리기에서 분리된 액체 성분을 상기 저장탱크로 공급하는 액화가스 회수라인 및 상기 기액분리기에서 분리된 기체 성분을 상기 저장탱크 또는 상기 제1연료가스 공급라인 상의 상기 압축부 전단으로 공급하는 증발가스 회수라인을 더 포함하여 제공될 수 있다.
상기 제1엔진으로 공급되는 연료가스의 메탄가를 분석하는 가스 애널라이져; 및 상기 제1연료가스 공급라인을 통해 상기 제1엔진으로 공급되는 가압된 증발가스와 상기 제2연료가스 공급라인을 통해 상기 제1엔진으로 공급되는 기화가스의 공급량을 조절하는 메탄가 조절밸브를 더 포함하고, 상기 가스 애널라이져에서 분석한 메탄가에 근거하여 상기 메탄가 조절밸브의 작동을 제어하도록 마련될 수 있다.
상기 메탄가 조절밸브는 상기 제1연료가스 공급라인의 출구 측 단부와 상기 제2연료가스 공급라인의 출구 측 단부 및 상기 재액화라인의 입구 측 단부가 합류하는 지점에 마련되어 제공될 수 있다.
상기 재액화 조절밸브는 삼방향 밸브(3-Way valve)로 마련되고, 상기 메탄가 조절밸브는 사방향 밸브(4-Way valve)로 마련되어 제공될 수 있다.
상기 압축부의 중단부로부터 분기되어 마련되어 일부 가압된 증발가스를 제2엔진 또는 GCU(Gas Combustion Unit)으로 공급하는 제3연료가스 공급라인을 더 포함하여 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 연료가스를 효율적으로 이용 및 관리할 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 증발가스 및 기화가스의 재액화 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
본 발명의 실시 예에 의한 연료가스 공급시스템은 연료가스의 메탄가를 효과적으로 조절 및 유지할 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 설비 운용을 도모할 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 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 가압하여 제1엔진으로 공급하는 제1연료가스 공급라인(120), 저장탱크(110)의 액화가스를 가압 및 기화시킨 기화가스를 제1엔진으로 공급하는 제2연료가스 공급라인(130), 제1연료가스 공급라인(120)의 중단으로부터 분기되어 일부 가압된 증발가스를 제2엔진 또는 GCU(Gas Combustion Unit)로 공급하는 제3연료가스 공급라인(180), 가압된 증발가스 및 기화가스의 일부를 재액화시키는 재액화라인(140), 제1엔진으로 공급되는 연료가스의 메탄가를 분석하는 가스 애널라이져(150) 및 가스 애널라이져(150)에서 분석한 메탄가에 근거하여 제1연료가스 공급라인(120)을 통한 가압된 증발가스의 공급량과 제2연료가스 공급라인(130)을 통한 기화가스의 공급량을 조절하는 메탄가 조절밸브(160)를 포함하여 마련될 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 이로부터 발생하는 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 제1연료가스 공급라인(120) 또는 제3연료가스 공급라인(180)에 의해 엔진의 연료가스로 이용되거나 재액화라인(140)에 의해 재액화되어 저장탱크(110)로 재공급될 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나 저장탱크(110)의 상부에 마련되는 벤트 마스트(미도시)로 공급하여 증발가스를 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 ME-GI 엔진 또는 X-DF 엔진으로 이루어지고, 제2엔진은 상대적으로 저압의 연료가스로 출력을 발생시킬 수 있는 DFDE 엔진 등으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 수의 엔진 및 다양한 종류의 엔진이 이용되는 경우에도 동일하게 이해되어야 할 것이다.
엔진에 공급되는 연료가스로 천연가스가 이용되는 경우에는 연료가스의 메탄가(Methane number)를 엔진이 요구하는 조건 메탄가로 맞추어 공급해 주어야 한다. 천연가스는 주성분이 메탄(Methane)으로서, 메탄 외에도 에탄(Ethane), 프로판(Propane), 부탄(Butane) 등을 포함하는데 엔진이 요구하는 조건 메탄가에 맞추어 연료가스를 공급해야 노킹(Knocking), 엔진 효율 저하, 엔진 피스톤의 마모를 방지할 수 있으며, 엔진이 정상적인 출력을 발휘할 수 있기 때문이다.
제1연료가스 공급라인(120)은 저장탱크(110)에서 자연적으로 기화하며 발생된 증발가스를 가압하여 제1엔진 및 제2엔진에 연료가스로서 공급하도록 마련된다. 제1연료가스 공급라인(120)은 입구 측 단부가 저장탱크(110)의 내부에 연결되어 마련되고, 출구 측 단부는 후술하는 제2연료가스 공급라인(130)의 출구 측 단부와 합류하여 제1엔진에 연결되어 마련될 수 있다. 제1연료가스 공급라인(120)에는 증발가스를 엔진이 요구하는 조건에 맞추어 처리할 수 있도록 복수단의 컴프레서(121a)를 구비하는 압축부(121)가 마련된다.
제1연료가스 공급라인(120)의 출구 측 단부는 후술하는 재액화라인(140)의 입구 측 단부도 함께 합류하도록 연결될 수 있다. 제1연료가스 공급라인(120)의 출구 측 단부, 제2연료가스 공급라인(130)의 출구 측 단부 및 재액화라인(140)의 입구 측 단부가 합류하는 지점에는 후술하는 메탄가 조절밸브(160)가 마련되어 제1연료가스 공급라인(120)을 통과하여 제1엔진 또는 재액화라인(140)으로 공급되는 증발가스의 공급량이 조절될 수 있다.
압축부(121)는 증발가스를 압축하는 컴프레서(121a)와 압축되면서 가열된 증발가스를 냉각시키는 쿨러(121b)를 포함할 수 있다. 압축부(121)는 제1연료가스 공급라인(120) 상에 후술하는 재액화라인(140)이 연결되는 지점의 전단에 마련되어 증발가스를 가압 및 냉각시켜줄 수 있다. 또한 엔진이 서로 다른 압력조건을 갖는 복수개의 엔진으로 이루어지는 경우에는 압축부(121)의 중간부로부터 제3연료가스 공급라인(180)이 분기되어 제2엔진 또는 GCU로 가압된 증발가스를 공급하도록 마련될 수 있다.
도 1에서는 압축부(121)가 5단의 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(121a) 및 쿨러(121b)로 이루어질 수 있다.
또한 제1연료가스 공급라인(120) 상의 압축부(121) 전단에는 후술하는 재액화라인(140)의 제1열교환부(141)가 설치될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
제2연료가스 공급라인(130)은 저장탱크(110)에 수용 또는 저장된 액화천연가스를 가압 및 기화시켜 제1엔진에 연료가스로서 공급하도록 마련된다. 제2연료가스 공급라인(130)은 입구 측 단부가 저장탱크(110)의 내부에 연결되어 마련되고, 출구 측 단부는 제1연료가스 공급라인(120)의 출구 측 단부와 합류하여 제1엔진에 연결되어 마련될 수 있다. 제2연료가스 공급라인(130)에는 액화천연가스를 엔진이 요구하는 조건에 맞추어 처리할 수 있도록 액화천연가스를 가압하는 가압펌프(132)와 가압된 액화천연가스를 기화시키는 기화기(133)가 마련된다.
제2연료가스 공급라인(130)의 입구 측 단부에는 저장탱크(110)의 액화천연가스를 제1엔진 측으로 공급하기 위한 송출펌프(131)가 마련될 수 있으며, 출구 측 단부는 후술하는 재액화라인(140)의 입구 측 단부도 함께 합류하도록 연결될 수 있다. 제2연료가스 공급라인(130)의 출구 측 단부, 제1연료가스 공급라인(120)의 출구 측 단부 및 재액화라인(140)의 입구 측 단부가 합류하는 지점에는 후술하는 메탄가 조절밸브(160)가 마련되어 제2연료가스 공급라인(130)을 통과하여 제1엔진 또는 재액화라인(140)으로 공급되는 기화가스의 공급량이 조절될 수 있다.
가압펌프(132)는 송출펌프(131)로부터 공급받은 저장탱크(110)에 수용된 액화천연가스를 제1엔진이 요구하는 압력조건에 맞추어 가압하도록 마련된다. 제1엔진에 ME-GI엔진으로 이루어지는 경우 가압펌프(132)는 액화천연가스를 150 ~ 300 bar의 압력 수준으로 가압할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1엔진의 종류 또는 형식에 따라 압력 조건은 다양하게 변형될 수 있다. 또한 도 1에서는 가압펌프(132)가 한 개 이루어지는 경우로 도시되어 있으나, 선박의 구동 환경 및 제1엔진의 종류에 따라 그 수는 다양하게 이루어질 수 있다.
기화기(133)는 가압펌프(132)에 의해 가압된 액화천연가스를 기화시켜 기화가스를 생성하도록 마련된다. 일반적으로 엔진은 기체 상태의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키는 경우가 많으므로, 기화기(133)는 가압된 액화천연가스를 가열하여 기체 상태의 기화가스를 생성시켜 제1엔진에 연료가스로 공급하도록 한다.
가압펌프(132)의 전단에는 후술하는 재액화라인(140)의 제2열교환부(142)가 설치될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
제3연료가스 공급라인(180)은 제1연료가스 공급라인(120)의 압축부(121)의 중단부로부터 분기되어 마련되어 일부 가압된 증발가스를 제2엔진 또는 GCU로 공급하도록 마련된다. 제3연료가스 공급라인(180)은 입구 측 단부가 압축부(121)의 중단부에 연결되어 마련되고, 출구 측 단부는 분기되어 일측은 제2엔진, 타측은 GCU에 연결되어 마련될 수 있다.
제2엔진은 상대적으로 저압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키므로, 증발가스를 압축하는 압축부(121)의 중단부로부터 분기되어 마련됨으로써, 일부 가압된 증발가스를 연료가스로 공급받아 작동될 수 있다. GCU는 제2엔진이 요구하는 연료가스의 공급량보다 제3연료가스 공급라인(180)을 통해 공급되는 일부 가압된 증발가스의 공급량이 더 많은 경우, 잉여의 일부 가압된 증발가스를 공급받아 소모시키도록 마련된다.
재액화라인(140)은 제1연료가스 공급라인(120)을 통해 가압된 증발가스 및 제2연료가스 공급라인(130)을 통해 가압 및 기화되어 생성된 기화가스의 일부를 공급받아 재액화시키도록 마련된다. 재액화라인(140)은 그 입구 측 단부가 제1연료가스 공급라인(120)의 후단 및 제2연료가스 공급라인(130)의 후단이 합류하는 지점으로부터 분기되어 마련되어 가압된 증발가스 및 기화가스로 이루어지는 연료가스의 일부를 공급받도록 마련될 수 있다. 또한 재액화라인(140)은 도 1에 도시된 바와 같이 후술하는 제1열교환부(141) 및 제2열교환부(142)로 연료가스의 일부를 선택적으로 공급할 수 있도록 중앙부에서 분기되어 마련되고, 제1열교환부(141) 및 제2열교환부(142)의 후단에 다시 합류하도록 마련될 수 있다.
재액화라인(140)은 연료가스의 일부와 압축부(121) 전단의 증발가스를 서로 열교환하는 제1열교환부(141), 연료가스의 일부와 가압펌프(132) 전단의 액화천연가스를 서로 열교환하는 제2열교환부(142), 연료가스의 일부를 제1열교환부(141) 또는 제2열교환부(142)로 선택적으로 공급하는 재액화 조절밸브(143), 제1연료가스 공급라인(120)으로 공급되는 증발가스의 공급량을 감지하는 압력센서(144), 제1열교환부(141) 또는 제2열교환부(142)를 통과한 연료가스를 감압시키는 팽창밸브(145), 팽창밸브(145)를 통과한 연료가스를 수용하는 기액분리기(146), 기액분리기(146)에서 분리된 액체 성분을 저장탱크(110)로 공급하는 액화가스 회수라인(147) 및 기액분리기(146)에서 분리된 기체 성분을 저장탱크(110) 또는 제1연료가스 공급라인(120)으로 공급하는 증발가스 회수라인(148)을 포함하여 마련될 수 있다.
제1열교환부(141)는 연료가스의 일부와 제1연료가스 공급라인(120)을 통과하는 압축부(121) 전단의 증발가스를 서로 열교환하도록 마련된다. 제1연료가스 공급라인(120)의 압축부(121)를 통과하여 가압된 증발가스 및 제2연료가스 공급라인(130)의 가압펌프(132) 및 기화기(133)를 통과하여 생성된 기화가스는 제1엔진이 요구하는 연료가스의 조건에 맞추어 온도가 높은 상태이므로, 제1열교환부(141)를 통해 압축부(121)를 통과하기 전의 저온의 증발가스와 서로 열교환함으로써 연료가스의 일부를 냉각시킬 수 있다.
제2열교환부(142)는 연료가스의 일부와 제2연료가스 공급라인(130)을 통과하는 가압펌프(132) 전단의 액화천연가스를 서로 열교환하도록 마련된다. 전술한 바와 같이, 연료가스는 온도가 높은 상태이므로, 제2열교환부(142)를 통해 가압펌프(132)를 통과하기 전의 저온의 액화천연가스와 서로 열교환함으로써 연료가스의 일부를 냉각시킬 수 있다. 제2열교환부(142)는 후술하는 재액화 조절밸브(143)에 의해 제1열교환부(141)와 선택적으로 연료가스의 일부를 공급받아 작동하거나, 함께 작동할 수 있으며 이에 대해서는 후술하도록 한다.
재액화 조절밸브(143)는 연료가스의 일부를 제1열교환부(141) 또는 제2열교환부(142)로 선택적으로 공급할 수 있도록 재액화라인(140) 상의 분기되는 지점에 마련될 수 있다. 재액화 조절밸브(143)는 삼방향 밸브(3-Way Valve)로 이루어져, 재액화라인(140)으로 공급되는 연료가스의 일부를 제1열교환부(141) 또는 제2열교환부(142) 중 어느 일측 또는 양측으로 선택적으로 공급할 수 있다. 재액화 조절밸브(143)는 후술하는 압력센서(144)에서 감지한 제1연료가스 공급라인(120)을 흐르는 증발가스의 공급량에 따라 그 작동여부가 제어될 수 있다.
압력센서(144)는 제1연료가스 공급라인(120)으로 공급되는 증발가스의 공급량을 감지하도록 마련된다. 압력센서(144)는 제1연료가스 공급라인(120)을 흐르는 증발가스의 압력을 감지하여 제1연료가스 공급라인(120)을 통과하는 공급량을 측정할 수 있다.
압력센서(144)는 감지한 증발가스 공급량에 근거하여 재액화 조절밸브(143)의 작동을 제어하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 압력센서(144)가 제1연료가스 공급라인(120)을 따라 흐르는 증발가스의 공급량이 적은 것으로 감지한 때에는 제1열교환부(141)에서 연료가스의 열교환 및 냉각이 원활하게 이루어지지 않을 것이므로, 연료가스의 일부를 제2열교환부(142) 측으로 공급하도록 재액화 조절밸브(143)의 개폐작동을 제어할 수 있다. 이와는 반대로 제1연료가스 공급라인(120)을 따라 흐르는 증발가스의 공급량이 충분한 것으로 감지한 때에는 제1열교환부(141)에서 연료가스의 열교환 및 냉각이 원활하게 이루어질 수 있으므로, 연료가스의 일부가 제1열교환부(141) 측으로 공급되도록 재액화 조절밸브(143)의 개폐작동을 제어할 수 있다.
이와 같이 압력센서(144)가 감지한 제1연료가스 공급라인(120)을 통과하는 증발가스 공급량에 근거하여 재액화라인(140)을 따라 흐르는 연료가스의 공급방향을 제어함으로써, 재액화 성능 및 효율을 향상시킬 수 있으며, 불필요한 설비의 작동을 방지하여 설비 운용의 효율성을 도모할 수 있다.
도 1에서는 압력센서(144)가 제1연료가스 공급라인(120) 상의 압축부(121) 전단에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 제1연료가스 공급라인(120)을 통과하는 증발가스의 공급량을 감지할 수 있다면 다양한 위치에 설치되는 경우를 포함한다.
팽창밸브(145)는 제1열교환부(141) 및 제2열교환부(142)의 후단에 마련될 수 있다. 구체적으로 팽창밸브(145)는 재액화라인(140) 상의 제1열교환부(141) 및 제2열교환부(142)가 합류한 지점 이후에 마련되어, 제1열교환부(141) 또는 제2열교환부(142)를 통과하여 냉각된 연료가스를 감압하도록 마련된다. 팽창밸브(145)는 냉각된 연료가스를 감압하여 추가적으로 냉각 및 팽창시켜 연료가스를 재액화시킬 수 있다. 팽창밸브(145)는 일 예로 줄-톰슨 밸브(Joule-Thomson Valve)로 이루어질 수 있다.
기액분리기(146)는 제1열교환부(141) 또는 제2열교환부(142)와 팽창밸브(145)를 통과하여 냉각 및 감압된 연료가스를 수용하여 냉각된 연료가스의 액체 성분과 기체 성분을 분리한다. 제1열교환부(141) 또는 제2열교환부(142)를 통과하며 냉각된 연료가스는 팽창밸브(145)를 거쳐 감압되는 과정에서 플래쉬 가스(Flash Gas)가 발생하거나, 완전한 재액화가 이루어지지 않아 일부의 증발가스가 존재할 수 있다. 이에 기액분리기(146)가 팽창밸브(145)를 통과한 연료가스를 수용함과 동시에, 냉각 및 감압된 연료가스의 액체 성분과 기체 성분을 분리하도록 마련된다. 기액분리기(146)에 의해 분리된 액체 성분은 후술하는 액화가스 회수라인(147)에 의해 저장탱크(110)로 재공급되고, 기체성분은 후술하는 증발가스 회수라인(148)에 의해 저장탱크(110) 또는 제1연료가스 공급라인(120)으로 재공급될 수 있다.
액화가스 회수라인(147)은 기액분리기(146)에 의해 분리된 액체 성분을 저장탱크(110)로 재공급하도록 기액분리기(146)와 저장탱크(110) 사이에 마련될 수 있다. 액화가스 회수라인(147)은 그 입구 측 단부가 기액분리기(146)의 하측에 연결되어 마련되고, 출구 측 단부가 저장탱크(110) 내부에 연결되어 마련될 수 있다. 액화가스 회수라인(147)에는 저장탱크(110)로 회수되는 재액화된 연료가스의 공급량을 조절하는 개폐밸브(미도시)가 마련될 수 있다.
증발가스 회수라인(148)은 기액분리기(146)에 의해 분리된 기체 성분을 저장탱크(110) 또는 제1연료가스 공급라인(120)으로 재공급하도록 기액분리기(146)와 저장탱크(110) 또는 기액분리기(146)와 제1연료가스 공급라인(120) 사이에 마련될 수 있다. 도 1에서는 증발가스 회수라인(148)이 기액분리기(146) 내부의 기체 성분이 기액분리기(146)로부터 제1연료가스 공급라인(120) 상의 압축부(121) 전단으로 재공급하는 것으로 도시되어 있으나, 이 외에도 증발가스 회수라인(148)이 기액분리기(146) 내부의 기체성분의 증발가스를 기액분리기(146)로부터 저장탱크(110)로 재공급하거나, 제1연료가스 공급라인(120) 및 저장탱크(110)로 함께 재공급하는 경우를 포함한다.
한편 액화천연가스의 주성분인 메탄의 끓는 점은 섭씨 -161.5도로써, 천연가스의 기타 성분인 에탄(끓는 점 섭씨 -89도), 프로판(끓는 점 섭씨 -45도) 등에 비해 낮다. 따라서 저장탱크(110) 내부에서 액화천연가스가 자연적으로 기화되어 발생하는 증발가스에는 상대적으로 메탄의 함유량이 많아지게 되므로 제1연료가스 공급라인(120)을 따라 공급되는 가압된 증발가스는 높은 메탄가를 갖게 된다. 그러나 이와는 반대로, 액화천연가스에는 상대적으로 끓는 점이 높은 에탄, 프로판 등의 메탄 외의 성분의 함유량이 많으므로, 제2연료가스 공급라인(130)을 통해 액화천연가스를 가압 및 강제 기화시켜 공급되는 기화가스는 연료가스의 메탄가가 낮게 된다.
특히 저장탱크(110)에 액화천연가스를 가득 실은 만선항해(Laden Voyage) 시에는 자연적으로 발생하는 증발가스의 발생량도 많아지므로 엔진에 공급되는 연료가스의 메탄가는 엔진이 요구하는 조건 메탄가를 상회하는 수준으로 공급될 수 있다. 그러나 저장탱크(110) 내부의 액화천연가스를 모두 소비한 이후 또는 하역한 이후인 공선항해(Ballast Voyage) 시에는 저장탱크(110) 내부에 액화천연가스의 저장량이 적어 자연적으로 발생하는 증발가스의 발생량 역시 감소하므로 엔진이 요구하는 조건 메탄가에 연료가스의 메탄가를 맞추기 어려운 문제점이 있다.
이에 엔진으로 공급되는 연료가스의 메탄가를 분석하는 가스 애널라이져(150) 및 제1연료가스 공급라인(120)을 통해 엔진으로 공급되는 가압된 증발가스의 공급량과 제2연료가스 공급라인(130)을 통해 엔진으로 공급되는 기화가스의 공급량을 조절하는 메탄가 조절밸브(160)가 엔진으로 공급되는 연료가스의 메탄가를 적정 수준으로 조절해주도록 마련된다.
가스 애널라이져(150)는 제1엔진으로 공급되는 연료가스의 메탄가를 분석하도록 마련된다. 가스 애널라이져(150)는 연료가스의 메탄 함유량을 분석할 수 있도록 메탄 검지기로 이루어질 수 있다. 가스 애널라이져(150)는 정확한 분석을 위해 제1연료가스 공급라인(120) 및 제2연료가스 공급라인(130)이 합류한 지점의 후단에 마련될 수 있으며, 연료가스의 메탄가를 일정 주기로 또는 연속적으로 분석하여 메탄가 데이터를 선박의 탑승자 또는 후술하는 메탄가 조절밸브(160)로 송출할 수 있다.
메탄가 조절밸브(160)는 제1연료가스 공급라인(120)의 출구 측 단부 및 제2연료가스 공급라인(130)의 출구 측 단부가 합류하는 지점에 마련될 수 있다. 메탄가 조절밸브(160)는 가스 애널라이져(150)로부터 수신된 연료가스의 메탄가에 근거하여 제1연료가스 공급라인(120)을 통한 가압된 증발가스 및 제2연료가스 공급라인(130)을 통한 기화가스의 공급량을 조절할 수 있다.
일 예로 가스 애널라이져(150)가 제1엔진이 요구하는 조건 메탄가보다 연료가스의 메탄가가 낮은 것으로 감지한 때에는 메탄가 조절밸브(160)가 제1연료가스 공급라인(120)을 통한 가압된 증발가스의 공급량을 증가시키거나 제2연료가스 공급라인(130)을 통한 기화가스의 공급량을 감소시켜 연료가스의 메탄가를 상승시킬 수 있다. 이와는 반대로 가스 애널라이져(150)가 제1엔진이 요구하는 조건 메탄가보다 연료가스의 메탄가가 높은 것으로 감지한 때에는 메탄가 조절밸브(160)가 제1연료가스 공급라인(120)을 통한 가압된 증발가스의 공급량을 감소시키거나 제2연료가스 공급라인(130)을 통한 기화가스의 공급량을 증가시켜 연료가스의 메탄가를 낮출 수 있다.
만선항해 시에는 저장탱크(110) 내부에 액화천연가스 수용량이 많은 상태이므로 증발가스의 발생량도 충분하다. 이에 따라 만선항해 시에는 상대적으로 높은 메탄가를 갖는 증발가스에 의해 연료가스의 메탄가를 제1엔진이 요구하는 조건 메탄가에 용이하게 맞출 수 있거나, 조건 메탄가를 상회하는 상태이다. 이 상태로 연료가스의 공급을 유지하는 것은 추후에 공선항해에 접어드는 경우 연료가스의 메탄가가 급격히 감소할 위험이 있으므로 비효율적인 연료가스 소비가 된다. 따라서 만선항해의 경우와 같이 연료가스의 메탄가가 제1엔진이 요구하는 조건 메탄가를 용이하게 맞출 수 있거나 상회하는 때에는 메탄가 조절밸브(160)가 메탄가가 상대적으로 높은 증발가스의 이용을 제한하도록 개폐 작동하여 추후에 공선항해에 접어들더라도 연료가스의 메탄가를 안정적으로 유지 및 조절할 수 있다.
한편 메탄가 조절밸브(160)는 제1연료가스 공급라인(120)의 출구 측 단부, 제2연료가스 공급라인(130)의 출구 측 단부 및 재액화라인(140)의 입구 측 단부가 합류하도록 마련되는 경우에는 각 단부가 합류하는 지점에 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1연료가스 공급라인(120) 및 제2연료가스 공급라인(130)의 후단과 재액화라인(140)의 입구 측 단부가 연결되도록 마련될 경우에는 메탄가 조절밸브(160)가 사방향 밸브(4-Way Valve)로 이루어져, 가압된 증발가스 및 기화가스의 흐름방향 및 공급량을 제어하도록 마련될 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 의한 선박의 연료가스 공급시스템(100)은 증발가스 및 기화가스로 이루어지는 연료가스를 효율적으로 이용 및 관리할 수 있으며, 엔진이 요구하는 조건 메탄가에 맞추어 효율적인 연료가스 소비를 구현할 수 있다.
또한 재액화라인(140)을 통한 연료가스의 재액화 시 증발가스의 흐름에 따라 선택적인 열교환 공정을 수행할 수 있으므로 재액화 성능 및 재액화 효율을 향상시킬 수 있으며, 설비 운용의 효율성을 도모할 수 있다.
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: 제1연료가스 공급라인 121: 압축부
130: 제2연료가스 공급라인 131: 송출펌프
132: 가압펌프 133: 기화기
140: 재액화라인 141: 제1열교환부
142: 제2열교환부 143: 재액화 조절밸브
144: 압력센서 145: 팽창밸브
146: 기액분리기 147: 액화가스 회수라인
148: 증발가스 회수라인 150: 가스 애널라이져
160: 메탄가 조절밸브

Claims (7)

  1. 액화가스 및 증발가스를 수용하는 저장탱크;
    상기 저장탱크의 증발가스를 가압하는 압축부를 구비하고, 상기 압축부를 통과하여 가압된 증발가스를 제1엔진으로 공급하는 제1연료가스 공급라인;
    상기 저장탱크의 액화가스를 가압하는 가압펌프 및 가압된 액화가스를 기화시키는 기화기를 구비하고, 상기 가압펌프 및 상기 기화기를 통과하여 생성된 기화가스를 상기 제1엔진으로 공급하는 제2연료가스 공급라인; 및
    상기 가압된 증발가스 및 상기 기화가스로 이루어지는 연료가스의 일부를 공급받아 재액화시키는 재액화라인을 포함하고,
    상기 재액화라인은
    상기 연료가스의 일부와 상기 압축부 전단의 증발가스를 열교환하는 제1열교환부와, 상기 연료가스의 일부와 상기 가압펌프 전단의 액화가스를 열교환하는 제2열교환부 및 상기 재액화라인으로 공급되는 연료가스의 일부를 상기 제1열교환부 또는 상기 제2열교환부로 선택적으로 공급하도록 마련되는 재액화 조절밸브를 포함하는 연료가스 공급시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재액화라인은
    상기 제1연료가스 공급라인을 통과하는 증발가스의 공급량을 감지하는 압력센서를 더 포함하고,
    상기 압력센서에서 감지한 증발가스 공급량에 근거하여 상기 재액화 조절밸브의 작동을 제어하는 연료가스 공급시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 재액화라인은
    상기 제1열교환부 또는 상기 제2열교환부를 통과한 상기 연료가스의 일부를 감압시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 통과하며 재액화된 연료가스를 기체 성분과 액체 성분으로 분리하는 기액분리기와, 상기 기액분리기에서 분리된 액체 성분을 상기 저장탱크로 공급하는 액화가스 회수라인 및 상기 기액분리기에서 분리된 기체 성분을 상기 저장탱크 또는 상기 제1연료가스 공급라인 상의 상기 압축부 전단으로 공급하는 증발가스 회수라인을 더 포함하는 연료가스 공급시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1엔진으로 공급되는 연료가스의 메탄가를 분석하는 가스 애널라이져; 및
    상기 제1연료가스 공급라인을 통해 상기 제1엔진으로 공급되는 가압된 증발가스와 상기 제2연료가스 공급라인을 통해 상기 제1엔진으로 공급되는 기화가스의 공급량을 조절하는 메탄가 조절밸브를 더 포함하고,
    상기 가스 애널라이져에서 분석한 메탄가에 근거하여 상기 메탄가 조절밸브의 작동을 제어하는 연료가스 공급시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 메탄가 조절밸브는
    상기 제1연료가스 공급라인의 출구 측 단부와 상기 제2연료가스 공급라인의 출구 측 단부 및 상기 재액화라인의 입구 측 단부가 합류하는 지점에 마련되는 연료가스 공급시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 재액화 조절밸브는 삼방향 밸브(3-Way valve)로 마련되고,
    상기 메탄가 조절밸브는 사방향 밸브(4-Way valve)로 마련되는 연료가스 공급시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압축부의 중단부로부터 분기되어 마련되어 일부 가압된 증발가스를 제2엔진 또는 GCU(Gas Combustion Unit)으로 공급하는 제3연료가스 공급라인을 더 포함하는 연료가스 공급시스템.

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100035223A (ko) 2008-09-26 2010-04-05 현대중공업 주식회사 이종연료 디젤엔진 추진기관을 사용하는 액화천연가스 운반선을 위한 연료공급시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190025302A (ko) * 2017-09-01 2019-03-11 삼성중공업 주식회사 액화가스 추진선박

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