KR20180042939A - 액화가스 재기화 시스템 및 운전 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액화가스 재기화 시스템 및 운전 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 재기화시킬 액화가스를 기화기로 공급하는 고압펌프에서 발생하는 증발가스를 원활하게 배출하여 고압펌프의 최소 운전 가능 레벨을 유지하도록 하는 액화가스 재기화 시스템 및 운전 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액화가스 재기화 시스템은, 액화가스 저장탱크로부터 공급된 액화가스를 고압으로 압축하는 고압펌프; 상기 고압펌프에서 발생하는 증발가스를 수용하여 상기 고압펌프가 최소 운전 가능 레벨을 유지하도록 하는 녹아웃 드럼(knock-out drum); 상기 녹아웃 드럼으로부터 기체를 배출시키는 기체 배출라인; 및 상기 녹아웃 드럼으로부터 액체를 배출시키는 액체 배출라인;을 포함하여, 상기 기체 배출라인을 통해 배출되는 기체는 상기 액화가스 저장탱크 또는 연료공급시스템을 포함하는 기체 수요처로 공급되고, 상기 액체 배출라인을 통해 배출되는 액체는 상기 액화가스 저장탱크의 하부를 포함하는 액체 수요처로 공급되는 것을 특징으로 한다.

Description

액화가스 재기화 시스템 및 운전 방법{Liquefied Gas Regasification System and Operation Method}
본 발명은 액화가스 재기화 시스템 및 운전 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 재기화시킬 액화가스를 기화기로 공급하는 고압펌프에서 발생하는 증발가스를 원활하게 배출하여 고압펌프의 최소 운전 가능 레벨을 유지하도록 하는 액화가스 재기화 시스템 및 운전 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 천연가스는 생산지에서 극저온으로 액화된 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)의 상태로 만들어진 후 LNG 운반선에 의해 목적지까지 원거리에 걸쳐 운반된다. LNG는 천연가스를 상압에서 약 -163℃의 극저온으로 냉각하여 얻어지는 것으로서 가스 상태의 천연가스일 때보다 그 부피가 대략 1/600로 감소되므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.
LNG 운반선은, LNG를 싣고 바다를 운항하여 육상 소요처에 LNG를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, 극저온의 LNG를 견딜 수 있는 LNG 저장탱크를 포함하고 있다. 통상 이러한 LNG 운반선은 LNG 저장탱크 내의 LNG를 액화된 상태로 그대로 육상 터미널에 하역하며, 하역된 LNG는 육상 터미널에 설치된 LNG 재기화 설비에 의해 재기화된 후, 소비처로 공급된다.
이러한 육상 터미널의 LNG 재기화 설비는 천연가스 시장이 잘 형성되어 있어서 안정적으로 천연가스의 수요가 있는 곳에 설치하는 경우에는 경제적으로 유리한 것으로 알려져 있다. 그러나, 천연가스의 수요가 계절적, 단기적 또는 주기적으로 한정되어 있는 소요처의 경우에는 육상 터미널에 LNG 재기화 설비를 설치하는 것이 높은 설치비와 운영비로 인해 경제적으로 불리하다.
특히, 자연재해 등에 의해 육상 터미널의 LNG 재기화 설비가 파괴될 경우, LNG 운반선이 소요처에 LNG를 싣고 도달한다고 하더라도, LNG를 재기화할 수 없으므로 기존의 육상 터미널의 LNG 재기화 설비는 한계를 가지고 있다.
이에 따라, 해상에서 LNG를 재기화하여 천연가스를 육상 터미널로 공급할 수 있도록 하기 위해, LNG 운반선에 LNG 재기화 시스템을 설치한 LNG 재기화 선박(LNG RV; LNG Regasification Vessel) 또는 부유식 LNG 저장 및 재기화 설비(FSRU; Floating Storage and Regasification Unit)가 개발되었다.
LNG 재기화 선박 또는 부유식 LNG 저장 및 재기화 설비에서는 LNG 저장탱크 내의 LNG를 기화기로 공급하여 기화시키게 되는데, 고압펌프를 이용하여 LNG 저장탱크 내의 LNG를 기화기로 공급한다.
고압펌프는 원통형의 하우징(housing)을 포함하고, 하우징의 하측에는 LNG를 고압펌프로 흡입하는 LNG 흡입라인이 연결되며, 하우징의 상부에는 LNG를 기화기로 배출시키는 LNG 토출라인이 연결된다. 하우징 내에는 LNG를 고압으로 승압하여 펌핑하기 위한 펌핑실이 설치되며, 펌핑실 내에는 모터, 임펠러 등의 구성요소들이 설치된다. 모터는 그 회전축이 펌핑실의 하방으로 향하며, 모터의 회전축 하측에는 임펠러가 일체로 마련되어 있다. 임펠러는 LNG 저장탱크로부터 LNG 흡입라인을 통해 하우징 내로 흡입된 LNG를 고압으로 펌핑하는 작용을 한다. 임펠러에 의해 고압으로 펌핑된 LNG는 하우징의 상부에서 LNG 토출라인을 통해 기화기로 토출된다.
그런데 이러한 구성의 고압펌프에서는 모터의 발열, 외부의 열 침입 등으로 인해 하우징 내에서 LNG가 기화하여 증발가스가 발생한다. 이렇게 고압펌프 내에서 발생된 증발가스를 원활하게 배출시키지 못하면, 고압펌프 내 압력이 상승하여 고압펌프 내로 LNG가 유입되지 못하고, 고압펌프 내 LNG 레벨이 급격하게 낮아져 고압펌프가 최소 운전 가능 레벨을 유지하지 못하게 되며, 그에 따라 고압펌프의 운전이 중지되는 펌프 트립이 발생하게 되며, 가스 수요처로 필요한 유량의 천연가스를 공급할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고압펌프 내의 증발가스를 원활히 배출하여 고압펌프의 최소 운전 가능 레벨을 유지하도록 하고, 고압펌프로부터 배출된 증발가스 및 증발가스를 배출하는 배관으로 액화가스가 오버플로우(overflow)되는 경우 액화가스 역시 효과적으로 처리할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스 저장탱크로부터 공급된 액화가스를 고압으로 압축하는 고압펌프; 상기 고압펌프에서 발생하는 증발가스를 수용하여 상기 고압펌프가 최소 운전 가능 레벨을 유지하도록 하는 녹아웃 드럼(knock-out drum); 상기 녹아웃 드럼으로부터 기체를 배출시키는 기체 배출라인; 및 상기 녹아웃 드럼으로부터 액체를 배출시키는 액체 배출라인;을 포함하여, 상기 기체 배출라인을 통해 배출되는 기체는 상기 액화가스 저장탱크 또는 연료공급시스템을 포함하는 기체 수요처로 공급되고, 상기 액체 배출라인을 통해 배출되는 액체는 상기 액화가스 저장탱크의 하부를 포함하는 액체 수요처로 공급되는 것을 특징으로 하는, 액화가스 재기화 시스템이 제공된다.
바람직하게는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 흡입하여 배출시키는 공급펌프; 및 상기 공급펌프에 의해 흡입된 액화가스를 상기 고압펌프로 공급하기 전에 수용하는 석션 드렴(suction drum);을 포함하여, 상기 석션 드럼에 수용된 액화가스는 상기 고압펌프와의 압력차에 의해 상기 석션 드럼으로부터 상기 고압펌프로 공급될 수 있다.
바람직하게는, 상기 고압펌프에 의해 압축된 액화가스를 공급받아 기화시키는 기화기; 및 상기 기화기에서 기화된 가스를 공급받는 가스 수요처;를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 고압펌프 내에서 기화된 증발가스 및 상기 고압펌프 내에서 오버플로우(overflow)된 액화가스를 상기 고압펌프로부터 상기 녹아웃 드럼으로 배출시키는 제2 레벨 제어라인; 및 상기 제2 레벨 제어라인의 개폐 및 유량을 조절하는 제2 밸브;를 더 포함할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 액화가스 저장탱크에서 액화가스를 흡입하여 제1 드럼에 임시 저장하고, 상기 제1 드럼에 저장된 액화가스를 고압펌프로 유입시키고, 고압펌프에서 기화된 증발가스를 제2 드럼으로 배출시키고, 상기 제2 드럼으로부터 증발가스를 배출시켜 연료로 공급하거나 상기 액화가스 저장탱크로 재공급하는 것을 특징으로 하는, 액화가스 재기화 시스템의 운전 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 제2 드럼에서는 상기 고압펌프에서 상기 제2 드럼으로 오버플로우된 액화가스를 기액분리하고, 분리된 액체는 상기 액화가스 저장탱크의 하부로 재공급하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 드럼의 수두(Head)에 의해 상기 제1 드럼으로부터 고압펌프로 액화가스가 유입되도록 하되, 상기 고압펌프의 레벨이 설정값보다 낮은 경우, 상기 고압펌프로부터 제2 드럼으로 증발가스를 배출시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 고압펌프 내의 증발가스를 원활히 배출할 수 있고, 고압펌프의 최소 운전 가능 레벨을 유지할 수 있다.
또한, 고압펌프로부터 배출된 증발가스를 낭비하지 않고 회수하여 효과적으로 활용할 수 있으며, 증발가스와 함께 오버플로우 된 액체상태의 액화가스를 분리할 수 있고 분리한 액화가스를 회수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 재기화 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 재기화 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다. 이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 재기화 시스템 및 운전 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 본 명세서에서 액화가스는 액화천연가스(이하 'LNG'라 함)인 것을 예로 들어 설명하기로 하고, LNG RV 또는 FSRU와 같은 선박 또는 해양 구조물로부터 육상 또는 또 다른 선박 등의 가스 수요처로 액화가스를 재기화시켜 공급하는 것을 예로 들어 설명하기로 하나 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 후술할 제1 내지 제7 밸브, 공급펌프 등은 도시하지 않은 제어부에 의해 제어될 수 있으며, 또는 설정값에 따라 자동 제어되도록 설정할 수도 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, LNG와 같은 액화가스를 저장하는 LNG 저장탱크(100), LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 재기화시켜 가스 수요처(미도시)로 공급하는 기화기(400)가 마련된다.
본 발명은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기화기(400)로 LNG를 고압으로 승압시켜 공급하기 위하여 마련되며, 수직형의 원통형 하우징 내에 모터, 임펠러 등의 구성요소가 마련되어 있고, 하우징 내로 LNG를 공급하여 LNG를 승압시켜 펌핑하여 배출시키는 고압펌프(300)를 포함한다. 고압펌프(300)의 정상적인 작동을 위해서는 하우징 내에 LNG가 일정 수준 이상의 레벨을 유지하여야 하며, 고압펌프(300) 내로 유입된 LNG는 모터, 임펠러 등의 작동 및 외부로부터의 열 침입 등에 의해 기화되고, 기화된 증발가스는 밀도 차에 의해 하우징 내의 상부에 채워지며, 제1 증발가스 배출라인(GL1)을 따라 외부로 배출시킨다.
LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG는 공급펌프(110)에 의해 흡입되어 제1 액화가스 공급라인(LL1) 및 제2 액화가스 공급라인(LL2)을 따라 고압펌프(300)로 공급되며, 고압펌프(300)에서 승압된 LNG는 제3 액화가스 공급라인(LL3)을 따라 기화기(400)로 공급된다.
공급펌프(110)는 도 1에 도시한 바와 같이 LNG 저장탱크(100) 내에 마련된 수중펌프일 수 있고, 제1 액화가스 공급라인(LL1)에는 공급펌프(110)에 의해 흡입된 LNG를 고압펌프(300)로 공급하기 전에 임시로 저장하는 제1 드럼(200)을 포함할 수 있다. 제1 드럼(200)은 석션 드럼(suction drum)일 수 있다.
석션 드럼(200)으로부터 고압펌프(300)로 공급되는 LNG는 석션 드럼(200)과 고압펌프(300)의 압력 차 또는 석션 드럼(200)의 수두(Head)에 의해 이송되는데, 따라서 석션 드럼(200)이 고압펌프(300) 보다 상부에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다.
제1 액화가스 공급라인(LL1)에는 석션 드럼(200)으로 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 제1 밸브(V1)가 마련될 수 있고, 석션 드럼(200)에 수용된 LNG가 고압펌프(300)로 공급되는 경로를 제공하는 제2 액화가스 공급라인(LL2)에는 석션 드럼(200)으로부터 고압펌프(300)로 공급되는 LNG의 유량을 조절하는 제2 밸브(V2)가 마련될 수 있다.
제2 밸브(V2)는 석션 드럼(300)의 LNG 레벨(수위)에 따라 개폐가 조절될 수 있다. 즉, 석션 드럼(300) 내 LNG 레벨이 미리 설정한 설정값 이상이면, 석션 드럼(300)으로부터 LNG가 고압펌프(300)로 흐르도록 개방 정도를 증가시킬 수 있다.
또한, 제2 밸브(V2)는 도면에 도시하지는 않았지만, 동일한 사이즈의 밸브를 하나 이상 병렬로 마련하여 리던던시(Redundancy)용으로 제어할 수도 있다.
고압펌프(300)에서 승압된 LNG를 제3 액화가스 공급라인(LL3)을 따라 기화기(400)로 공급되고, 제3 액화가스 공급라인(LL3)에는 고압펌프(300)에서 승압시켜 기화기(400)로 토출시키는 LNG의 유량을 조절하는 제3 밸브(V3)가 마련될 수 있다.
상술한 바와 같이, 고압펌프(300) 내에서는 LNG가 기화되어 증발가스가 생성될 수 있고, 생성된 증발가스는 고압펌프(300) 내의 증발가스를 배출시키는 제1 증발가스 배출라인(GL1)을 개방하기 전에는 고압펌프(300) 내에 저장되어 고압펌프(300) 내 압력을 증가시키게 된다. 이와 같이, 고압펌프(300) 내 압력이 증발가스에 의해 증가하게 되면, 석션 드럼(200)의 수두(head)만으로 LNG를 석션 드럼(200)으로부터 고압펌프(300)로 이송할 수 없게 되며, 따라서 고압펌프(300) 내 LNG 레벨이 급격하게 낮아지는 현상이 발생하여 트립이 발생하는 등 정상적으로 운전할 수 없다.
특히, LNG 저장탱크(100)의 쿨-다운(cool-down)이나 재기화 시스템의 초기 스타트-업(start-up)을 실시할 때에 증발가스가 대량 발생하여 석션 드럼(200)에서 고압펌프(300)로 LNG가 흐르지 못하게 되므로 고압펌프(300) 내 최소 운전 가능 레벨을 유지하기 위해서는 고압펌프(300) 내 증발가스를 원활하게 배출시켜야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고압펌프(300) 내 증발가스를 배출하는 제1 증발가스 배출라인(GL1) 및 고압펌프(300)로부터 배출되는 증발가스를 수용하는 제2 드럼(500)을 마련하여 필요에 따라 고압펌프(300) 내의 증발가스를 배출시켜 고압펌프(300)가 최소 운전 가능 레벨을 유지하도록 할 수 있다.
고압펌프의 최소 운전 가능 레벨이란, 고압펌프(300)를 트립, 캐비테이션 현상 등을 일으키지 않고 정상적으로 운전 가능하게 하는 고압펌프(300)의 하우징 내에 펌핑할 LNG의 최소 수위를 의미하며, 운전 상황 등에 따라 작업자가 미리 설정할 수 있고 또는 고압펌프(300)의 설계 또는 제작 단계에서 설정될 수도 있다.
제1 증발가스 배출라인(GL1)에는 제4 밸브(V4)가 마련되어 고압펌프(300)로 부터 증발가스의 배출 여부를 제어할 수 있고, 제1 증발가스 배출라인(GL1)을 따라 흐르는 유체의 유량을 조절할 수도 있다.
제4 밸브(V4)의 개폐는 고압펌프(300) 내 압력이나 수위, 또는 제1 드럼(200)의 압력이나 수위를 측정하여 제어할 수 있는데, 예를 들어 고압펌프(300) 내 압력이 설정값보다 낮으면 제4 밸브(V4)를 개방하여 증발가스가 제1 증발가스 배출라인(GL1)을 따라 배출되도록 하거나, 제1 드럼(200)의 LNG 수위가 설정값 보다 낮으면 상기 제4 밸브(V4)를 개방하여 고압펌프(300) 내 증발가스가 제1 증발가스 배출라인(GL1)을 따라 배출되도록 할 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면, 제1 증발가스 배출라인(GL1)을 따라 고압펌프(300)로부터 배출된 증발가스는 제2 드럼(500)에 수용되고, 제2 드럼(500) 상부에 마련되어 기체 상태의 증발가스를 배출시키는 기체 배출라인, 즉 제2 증발가스 배출라인(GL2)을 따라 선박의 연료공급시스템(FGSS; Fuel Gas Supplying System)(600) 또는 제3 증발가스 배출라인(GL3)을 따라 액화가스 저장탱크(100) 등을 포함하는 기체 수요처로 공급하는 것을 특징으로 한다.
연료공급시스템(600)은 기체의 압력 조절 수단 또는 온도 조절 수단을 포함하여 녹아웃 드럼(500)에서 분리된 기체 상태의 증발가스를 연료 수요처, 예를 들어 선박의 엔진으로 증발가스의 압력 및 온도를 연료 조건으로 조절하여 공급할 수 있다. 제2 증발가스 배출라인(GL2)에는 제5 밸브(V5)가 마련될 수 있고, 제5 밸브(V5)를 제어하여 제2 증발가스 배출라인(GL2)을 따라 흐르는 증발가스의 유량을 조절할 수 있다.
제3 증발가스 배출라인(GL3)은 녹아웃 드럼(500)의 상부로부터 LNG 저장탱크(100)의 상부로 연결되어, 녹아웃 드럼(500)으로부터 분리된 증발가스를 LNG 저장탱크(100)로 회수될 수 있다. 제3 증발가스 배출라인(GL3)은 LNG 저장탱크(100)의 내압 조절 수단으로 활용될 수 있으며, 제3 증발가스 배출라인(GL3)에 마련되는 제6 밸브(V6)의 개폐 및 개도량을 조절하여 제3 증발가스 배출라인(GL3)을 따라 흐르는 증발가스의 유량을 조절할 수 있다.
또한, 상술한 제1 증발가스 배출라인(GL1)으로는, 대량의 증발가스가 고압펌프(300)로부터 배출될 때 고압펌프(300) 내의 LNG가 오버플로우(overflow)되어 증발가스 중에 액체 상태의 LNG가 일부포함된 기액혼합물이 배출될 수 있는데, 제2 드럼(500)은 이 기액혼합물을 수용하여 기액 분리하는 녹아웃 드럼(knock-out drum)으로 마련될 수 있다.
시스템이 정상적으로 운전될 때에는, 제1 증발가스 배출라인(GL1)으로 액화가스가 오버플로우되지 않지만, 비정상 상황에서 오버플로우되는 경우, 기체 수요처로 공급되는 기체 중에 액체가 포함되어 있다면 압축기 등에 부정적인 영향을 끼칠 수 있기 때문에 제2 드럼(500)에서 액체를 분리해낼 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고압펌프(300)로부터 제1 증발가스 배출라인(GL1)을 따라 배출되는 증발가스 또는 증발가스를 포함하는 기액혼합물은, 녹아웃 드럼(500)으로 공급되고, 기체 상태의 증발가스는 녹아웃 드럼(500)의 상부에 마련되는 기체 배출라인(GL2)을 따라 기체 수요처로 공급되고, 기액혼합물이 공급된 경우 기액 분리된 액체 상태의 LNG 또는 응축된 컨덴세이트(condensate)는 녹아웃 드럼(500)의 하부에 마련되는 액체 배출라인(LL4)을 따라 액체 수요처로 공급될 수 있다.
액체 수요처는 LNG 저장탱크(100)일 수 있으며, 액체 배출라인(LL4)은 녹아웃 드럼(500) 하부로부터 LNG 저장탱크(100)의 내부의 하부로 연장되어 LNG 저장탱크(100)의 하부로 기액분리된 액체 상태의 LNG를 회수할 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 액체 배출라인(LL4)에는 제7 밸브(V7)가 마련되어 액체 배출라인(LL4)을 따라 흐르는 유체의 흐름을 제어할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100 : 액화가스 저장탱크
110 : 공급펌프
200 : 제1 드럼
300 : 고압펌프
400 : 기화기
500 : 제2 드럼

Claims (7)

  1. 액화가스 저장탱크로부터 공급된 액화가스를 고압으로 압축하는 고압펌프;
    상기 고압펌프에서 발생하는 증발가스를 수용하여 상기 고압펌프가 최소 운전 가능 레벨을 유지하도록 하는 녹아웃 드럼(knock-out drum);
    상기 녹아웃 드럼으로부터 기체를 배출시키는 기체 배출라인; 및
    상기 녹아웃 드럼으로부터 액체를 배출시키는 액체 배출라인;을 포함하여,
    상기 기체 배출라인을 통해 배출되는 기체는 상기 액화가스 저장탱크 또는 연료공급시스템을 포함하는 기체 수요처로 공급되고,
    상기 액체 배출라인을 통해 배출되는 액체는 상기 액화가스 저장탱크의 하부를 포함하는 액체 수요처로 공급되는 것을 특징으로 하는, 액화가스 재기화 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 흡입하여 배출시키는 공급펌프; 및
    상기 공급펌프에 의해 흡입된 액화가스를 상기 고압펌프로 공급하기 전에 수용하는 석션 드럼(suction drum);을 포함하여,
    상기 석션 드럼에 수용된 액화가스는 상기 고압펌프와의 압력차에 의해 상기 석션 드럼으로부터 상기 고압펌프로 공급되는, 액화가스 재기화 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 고압펌프에 의해 압축된 액화가스를 공급받아 기화시키는 기화기; 및
    상기 기화기에서 기화된 가스를 공급받는 가스 수요처;를 포함하는, 액화가스 재기화 시스템.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고압펌프 내에서 기화된 증발가스 및 상기 고압펌프 내에서 오버플로우(overflow)된 액화가스를 상기 고압펌프로부터 상기 녹아웃 드럼으로 배출시키는 제2 레벨 제어라인; 및
    상기 제2 레벨 제어라인의 개폐 및 유량을 조절하는 제2 밸브;를 더 포함하는, 액화가스 재기화 시스템.
  5. 액화가스 저장탱크에서 액화가스를 흡입하여 제1 드럼에 임시 저장하고,
    상기 제1 드럼에 저장된 액화가스를 고압펌프로 유입시키고,
    고압펌프에서 기화된 증발가스를 제2 드럼으로 배출시키고,
    상기 제2 드럼으로부터 증발가스를 배출시켜 연료로 공급하거나 상기 액화가스 저장탱크로 재공급하는 것을 특징으로 하는, 액화가스 재기화 시스템의 운전 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 드럼에서는 상기 고압펌프에서 상기 제2 드럼으로 오버플로우된 액화가스를 기액분리하고,
    분리된 액체는 상기 액화가스 저장탱크의 하부로 재공급하는 것을 특징으로 하는, 액화가스 재기화 시스템의 운전 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 드럼의 수두(Head)에 의해 상기 제1 드럼으로부터 고압펌프로 액화가스가 유입되도록 하되,
    상기 고압펌프의 레벨이 설정값보다 낮은 경우, 상기 고압펌프로부터 제2 드럼으로 증발가스를 배출시키는, 액화가스 재기화 시스템의 운전 방법.
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KR20210073618A (ko) * 2019-12-09 2021-06-21 삼성중공업 주식회사 선박용 연료가스공급시스템

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080097141A (ko) * 2007-04-30 2008-11-04 대우조선해양 주식회사 인-탱크 재응축 수단을 갖춘 부유식 해상 구조물 및 상기부유식 해상 구조물에서의 증발가스 처리방법
KR101224922B1 (ko) * 2010-11-12 2013-01-22 삼성중공업 주식회사 Lng 재기화 설비
KR20130109559A (ko) * 2012-03-28 2013-10-08 현대중공업 주식회사 다단 기화방식을 갖는 액화천연가스 재기화 시스템
KR101525679B1 (ko) * 2013-10-22 2015-06-03 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
KR101526771B1 (ko) * 2013-12-30 2015-06-08 현대중공업 주식회사 액화가스 처리 시스템
KR20150088436A (ko) * 2014-01-24 2015-08-03 삼성중공업 주식회사 선박의 연료가스 공급시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210073618A (ko) * 2019-12-09 2021-06-21 삼성중공업 주식회사 선박용 연료가스공급시스템

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