KR20180086566A - Nitrogenous compound emission reduction apparatus and operation method in ship - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an exhaust gas harmful substance reduction apparatus in a ship and an exhaust gas harmful substance reduction operation method and, more specifically, relates to an exhaust gas harmful substance reduction apparatus in a ship and an exhaust gas harmful substance reduction operation method. When a ship sails and operates, in accordance with a sailing section of the ship or an operation section of a marine plant, any one of air or oxygen that is an oxidizer of fuel supplied to an engine is selected to be supplied to the engine. As the supplied oxygen is applied with oxygen generated in a ballast water treatment unit or oxygen generated by gasifying liquid oxygen, a conventional engine is used for a ship or a marine plant, and exhaust gas nitrogen oxide emission control Tier 3 of the engine can be satisfied.

Description

선박의 배기가스 유해물질 저감 장치 및 배기가스 유해물질 저감 운용 방법 {NITROGENOUS COMPOUND EMISSION REDUCTION APPARATUS AND OPERATION METHOD IN SHIP}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for reducing harmful substances in exhaust gas of a ship, and a method for reducing harmful substances in exhaust gas.

본 발명은 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치 및 배기가스 유해물질 저감 운용 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 선박의 운항 및 운전시, 선박의 운항구역 또는 해양플랜트의 운전구역에 따라 엔진에 공급되는 연료의 산화제인 공기(air) 또는 산소(O2) 중에서 어느 하나를 택일하여 그 엔진에 공급하며, 공급되는 산소는 평형수 처리부에서 생성된 산소나 액체산소를 기화하여 생성된 산소를 적용함으로써, 기존 엔진을 그대로 선박이나 해양플랜트에 사용하면서도 엔진의 배기가스 질소산화물(NOx) 배출규정 Tier 3을 충족할 수 있는 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치 및 배기가스 유해물질 저감 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for reducing harmful substances in exhaust gas of ships and a method for reducing exhaust gas harmful substances, and more particularly, to a method for reducing harmful substances in exhaust gas, (Oxygen) or oxygen (O 2 ) which is an oxidant of the fuel to be supplied to the engine, and the supplied oxygen is oxygen generated by the ballast water treatment unit or by applying oxygen generated by vaporizing the liquid oxygen The present invention relates to an exhaust gas harmful material abatement apparatus and a method for reducing exhaust gas harmful substances of a ship that can meet the exhaust gas nitrogen oxide (NOx) emission regulation Tier 3 of the engine while using the existing engine as it is for a ship or an offshore plant.

천연가스는 통상 액화되어 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas) 상태로 원거리에 걸쳐 수송된다. 액화천연가스는 천연가스를 대략 상압 -163℃ 근처의 극저온으로 냉각하여 얻어지는 것으로, 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭 감소하므로 해상을 통한 원거리 운반에 매우 적합하다.Natural gas is usually liquefied and transported over a long distance in the form of Liquefied Natural Gas (LNG). Liquefied natural gas is obtained by cooling natural gas at a cryogenic temperature of about -163 ° C at normal atmospheric pressure, and its volume is considerably less than when it is in a gaseous state, making it well suited for long distance transportation through the sea.

액화천연가스 저장탱크를 단열하여도 외부의 열을 완벽하게 차단하는 데에는 한계가 있고, 액화천연가스 내부로 전달되는 열에 의해 액화천연가스는 저장탱크 내에서 지속적으로 기화(氣化)된다.There is a limit to completely block the external heat even if the liquefied natural gas storage tank is insulated, and the liquefied natural gas is constantly vaporized in the storage tank by heat transmitted to the liquefied natural gas.

저장탱크 내부에서 기화된 액화천연가스를 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)라고 한다. 증발가스의 발생으로 인하여 저장탱크의 압력이 설정된 안전 압력 이상으로 상승하면, 증발가스는 안전밸브를 통하여 저장탱크의 외부로 배출된다. 저장탱크 외부로 배출된 증발가스는 선박의 연료로 사용되거나 재 액화되어 다시 저장탱크로 돌려 보내진다.Liquefied natural gas vaporized in the storage tank is called Boil-Off Gas (BOG). When the pressure of the storage tank rises above the set safety pressure due to the generation of evaporative gas, the evaporative gas is discharged to the outside of the storage tank through the safety valve. The evaporated gas discharged to the outside of the storage tank is used as the fuel of the ship or is re-liquefied and returned to the storage tank.

한편, 국제해사기구(International Maritime Organization)는 미국 캐나다 및 북해/발트해 주변국가의 승인 하에, 배출가스 통제구역(ECA: Emission Control Area)를 설정하여 운영 중에 있다. 배출가스 통제구역(ECA)이란, 환경보호를 위해서 선박의 SOx 및 NOx 배출을 규제하는 지역을 말한다.Meanwhile, the International Maritime Organization has established and operates an Emission Control Area (ECA) with the approval of the Canadian and the North Sea / Baltic States. An emission control zone (ECA) is an area that regulates the emission of SOx and NOx of a ship for environmental protection.

최근 선박에 의한 환경문제에 관심이 높아지면서, 향후에는 배출가스 통제구역이 멕시코, 지중해, 말라카 해협 및 일본까지 확장될 것으로 예상된다. 그러므로 위 배출가스 통제구역을 통과하거나 통과할 예정인 선박들은, 배출가스 통제구역 배출기준을 맞추는 것이 매우 중요하다.With the recent interest in environmental issues due to shipbuilding, it is expected that the emission control zone will expand to Mexico, the Mediterranean Sea, the Malacca Straits and Japan in the future. Therefore, it is very important for ships that are going to pass or pass through the above emission control zone to meet emission control zone emission standards.

질소산화물(NOx) 배출 규제는, 국제 해사기구에서(IMO) 하기와 같은 규제를 통해 질소산화물 배출량을 규제하고 있으며, 그 기준은 하기 [표1]과 같이 강화되는 추세이다.Regulations for the emission of nitrogen oxides (NOx) are regulated by the International Maritime Organization (IMO) through the following regulations, and the standards are strengthened as shown in [Table 1].

[표1][Table 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, Tier(티어) 규제는 미국환경보호국(EPA) 및 캘리포니아주 대기 보전국(CARB)의 배출가스 규제 제도의 단계 또는 수준을 의미하는 것으로서, 숫자가 높을수록 규제 강도가 높고, 선박 대기오염 규제 기준 중 질소산화물(NOx) 규제기준은 Tier 1, Tier 2, Tier 3으로 구분될 수 있다.Tier regulation means the stage or level of the EPA and CARB air pollution control system. The higher the number, the higher the regulation intensity, The standards for the regulation of nitrogen oxides (NOx) in the standards can be divided into Tier 1, Tier 2, and Tier 3.

[표1]의 규제를 충족시키기 위하여 엔진업체와 조선소는 많은 관심과 노력을 기울이고 있으며, 현재 적용 중인 Tier 2의 규정은 경우 엔진의 설계개선을 통해서 충족될 수 있다. Engine manufacturers and shipyards are paying a lot of attention and efforts in order to meet the regulations in [Table 1], and the current Tier 2 regulations can be satisfied by improving engine design.

그러나 질소산화물 저감 규정 Tier 3의 규정은 현재의 선박기술로서는 엔진의 설계 최적화를 통해서 충족할 수 없는 정도의 수준이다. Tier 3의 규제지역이 배기가스 통제지역(ECA : Emission Control Area)으로 한정적이지만, 그 배기가스 통제지역의 범위가 점점 증가하는 추세이며, 현재의 배기가스 통제지역을 고려한다 할지라도 Tier 3 규정을 충족하지 못한다면, 선박 운항이 불가능한 실정이다. 따라서 질소산화물 저감 규정 Tier 3 규정을 충족하기 위해서는 엔진의 폐기 가스의 처리가 불가피한 실정이다.However, the provisions of Tier 3 for nitrogen oxides abatement are at a level that can not be satisfied by the design optimization of engines for the present ship technology. Although the Tier 3 regulatory area is limited to the Emission Control Area (ECA), the range of emissions control areas is increasing, and even considering the current emission control area, the Tier 3 regulations If not, it is impossible to operate the ship. Therefore, it is inevitable to dispose of waste gas of engine in order to meet Tier 3 regulations for nitrogen oxide reduction.

ECA NOx의 경우, 선박용 연료로 MDO(Marine Diesel Oil)와 LNG 연료를 사용해도 별도의 NOx 저감 설비를 추가로 설치하지 않으면, ECA NOx Tire 3 기준을 초과하여 선박의 운항이 불가하다.In case of ECA NOx, it is impossible to operate the vessel in excess of the ECA NOx Tire 3 standard unless additional NOx abatement facilities are installed by using MDO (Marine Diesel Oil) and LNG fuel as marine fuel.

2016년부터 ECA 구역에서, 질소산화물 저감 규정 Tier 3의 엄격한 기준이 적용된다. 질소산화물 저감 규정 Tier 3 기준은 Tier 1보다 약 80%를 추가로 저감해야 한다.In the ECA zone from 2016, stringent criteria of Tier 3 for nitrogen oxides abatement apply. Tier 3 emission reduction standards for nitrogen oxides should be reduced by an additional 80% over Tier 1.

1997년 해상오염 방지협약(MARPOL; The Prevention of Marine Pollution from Ships) 의정서를 통하여 제기되고, 2005년 5월에 발효 요건을 만족하여 현재 강제규정으로 이행되고 있는데, 이러한 규정을 충족시키기 위하여 질소산화물(NOx) 배출량을 저감하기 위한 선박엔진이 개발되고 있다.It is submitted through the Protocol of the Maritime Pollution from Ships (MARPOL) in 1997, and it has been passed into force regulation in May, 2005. In order to meet these regulations, NOx) emissions are being developed.

선박에 사용되는 엔진 중 천연가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진으로는 DFDE(Dual Fuel Diesel Electric) 엔진, X-DF(Extra Long Stroke Duel Fuel), ME-GI(Main engine Electronic control Gas Injection) 엔진 등이 있다.Among the engines used in ships, natural gas-fueled engines include DFDE (Dual Fuel Diesel Electric) engine, X-DF (Extra Long Stroke Duel Fuel), ME-GI (Main Engine Electronic Control Gas Injection) .

DFDE 엔진은 4 행정으로 구성되며, 비교적 저압인 6.5 bar 정도의 압력을 가지는 천연가스를 연소공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축을 시키는 오토 사이클(Otto Cycle)을 채택하고 있다. The DFDE engine consists of four strokes and adopts the Otto Cycle, which injects natural gas with a pressure of about 6.5 bar, which is relatively low pressure, into the combustion air inlet and compresses the piston as it rises.

ME-GI 엔진은 2 행정으로 구성되며, 300 bar 부근의 고압 천연가스를 피스톤의 상사점 부근에서 연소실에 직접 분사하는 디젤 사이클(Diesel Cycle)을 채택하고 있다.The ME-GI engine consists of two strokes and employs a diesel cycle in which high pressure natural gas near 300 bar is injected directly into the combustion chamber at the top of the piston.

ME-GI 엔진은 LNG(Liquefied Natural Gas)를 극저온에 견디는 저장탱크에 저장하여 운반하도록 하는 LNG 운반선 등에 설치될 수 있으며, 이 경우 천연가스를 연료로 사용하며, 그 부하에 따라 대략 150 ∼250 bara (절대압력)의 가스 공급 압력이 요구된다. ME-GI 엔진의 경우는, 배기가스(폐기가스) 중 약 6g/kWh의 NOx를 저감해야 ECA 질소산화물 저감 규정 Tier 3을 만족할 수 있다.The ME-GI engine can be installed in an LNG carrier that stores LNG (Liquefied Natural Gas) in a cryogenic storage tank and transports it. In this case, natural gas is used as the fuel, and approximately 150 to 250 bara (Absolute pressure) is required. In the case of the ME-GI engine, NOx of about 6 g / kWh in the exhaust gas (waste gas) must be reduced to satisfy the Tier 3 of the ECA NOx reduction standard.

엔진 폐기가스의 후처리 방법에는 몇 가지 방법이 알려져 있는데, 그 중 현재까지 그 효과가 검증된 방법은 선택적 촉매 환원장치(SCR: Selective Catalytic Reduction)를 이용하는 방법과, 배기가스 일부를 순환시키는 EGR(Exhausted Gas Re circulation) 등이 있다. 선택적 촉매 환원장치 및 배기가스 일부를 순환시키는 EGR은 공지기술에 해당하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Several methods have been known for post-treatment of exhaust gas of engines. Among them, the methods that have been proven to be effective so far include a method using Selective Catalytic Reduction (SCR) and a method using EGR Exhausted Gas Re-circulation). The selective catalytic reduction apparatus and the EGR for circulating a part of the exhaust gas are well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

그러나 종래 방법은 선박에 ME-GI 엔진 적용 시, NOx Tier 3 기준을 만족시키기 위해서 추가로 질소산화물(NOx) 배출 저감장치, 예를 들어 EGR(Exhausted Gas Re circulation), SCR(Selective Catalytic Reduction)의 설치가 필요하다. EGR의 경우는, 질소산화물(NOx) 저감률이 약 70%이고, EGR 적용 시 최대 전력 생산이 불가능한 단점이 있다. 또한 운전비용(OPEX)이 높으며, 대형 우레아(Urea) 탱크가 필요하다. However, in the conventional method, when the ME-GI engine is applied to a ship, additional NOx emission reduction devices such as EGR (Exhausted Gas Re-circulation) and SCR (Selective Catalytic Reduction) Installation is required. In the case of EGR, the nitrogen oxide (NOx) reduction rate is about 70%, and maximum power production is impossible when EGR is applied. In addition, the operating cost (OPEX) is high and a large urea tank is needed.

또한, FGSS의 고압 기화기(HP Vaporizer)에서 해수를 열매체(Heating Medium)로 이용하여, LNG를 NG로 기화(Vaporizing)하면서, 극저온의 Cooling Source(-163 ℃)를 바다에 버리게 되어 에너지를 낭비하거나, 환경을 오염시키는 문제점이 있다.In addition, by using the seawater as a heating medium in a high pressure vaporizer of FGSS, the LNG is vaporized to NG, and a cryogenic cooling source (-163 ° C) is thrown into the sea, , There is a problem of polluting the environment.

국내 공개특허 제10-2005-0017291호Korean Patent Publication No. 10-2005-0017291 국내 등록번호 제10-1157127호Domestic Registration No. 10-1157127

본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 첫 번째 목적은 선박의 운항 및 운전시, 선박의 운항구역 또는 해양플랜트의 운전구역에 따라 엔진에 공급되는 연료의 산화제인 공기(air) 또는 산소(O2)와 이산화탄소(CO2) 중에서 어느 하나를 택일하여 그 엔진에 공급하며, 공급되는 산소는 평형수 처리부에서 생성된 산소나 액체산소를 기화하여 생성된 산소를 적용함으로써, 기존 엔진을 그대로 선박이나 해양플랜트에 사용하면서도 엔진의 배기가스 질소산화물(NOx) 배출규정 Tier 3을 충족할 수 있음은 물론, 배출가스 통제구역에서 연료의 산화제인 산소만을 공급하는 경우는, 엔진에서 배출되는 배출가스로부터 이산화탄소를 회수하여, 그 이산화탄소와 산소를 엔진에 재공급하여 그 엔진의 배기가스에서의 질소산화물 배출을 0(zero)로 할 수 있는 선박 및 해양플랜트의 유해물질 배출 저감장치 및 유해물질 배출 저감운용 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an air-fuel separator for an internal combustion engine, Or oxygen (O 2 ) and carbon dioxide (CO 2 ), and supplies the oxygen to the engine. The supplied oxygen applies oxygen generated by vaporizing the oxygen or liquid oxygen generated by the ballast water processing unit, (NOx) emission standard of the engine while using only the oxygen, which is the oxidizing agent of the fuel, in the exhaust gas control zone, while it is used for the ship or the offshore plant, Carbon dioxide is recovered from the exhaust gas, and the carbon dioxide and oxygen are re-supplied to the engine so that the nitrogen oxide emission in the exhaust gas of the engine is zero Is the number of vessels and reduced emissions system of marine plants and hazardous material abatement operational way to provide.

본 발명의 두 번째 목적은 질소산화물 배출을 Zero(또는 저감) 뿐만 아니라, 엔진의 배출되는 배기가스에서 이산화탄소를 분리한 후 저장도 가능하기 때문에, 이산화탄소 배출에 대한 배기가스 규제에도 만족할 수 있어 향후 다양한 선박에 적용 및 응용 가능한 선박 및 해양플랜트의 유해물질 배출 저감장치 및 유해물질 배출 저감운용 방법을 제공함에 있다.The second object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device capable of satisfactorily satisfying exhaust gas regulation against carbon dioxide emission since it can separate carbon dioxide from exhaust gas discharged from an engine as well as to reduce (or reduce) nitrogen oxide emissions. The present invention provides a method for reducing the emission of toxic substances and a method for reducing the emission of toxic substances in ships and offshore plants applicable to ships and applicable to ships.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 엔진; 상기 엔진에 연료를 공급하는 연료 공급라인; 상기 엔진에 산화제를 공급하는 산화제 공급라인; 상기 산화제 공급라인에 연결되어 연료의 산화제로서 공기를 공급하는 제1 산화제 공급 유닛; 및 상기 산화제 공급라인에 연결되어 연료의 산화제로서 산소와 이산화탄소를 공급하는 제2 산화제 공급 유닛;을 포함하며, 상기 제2 산화제 공급 유닛은 산소를 공급하는 평형수 처리부와 상기 엔진에서 배출되는 배기가스로부터 이산화탄소를 회수하는 이산화탄소 회수부를 포함하며, 상기 제1 산화제 공급 유닛에 의한 공기 공급과 상기 제2 산화제 공급 유닛에 의한 산소와 이산화탄소 공급 중 어느 하나가 선택적으로 상기 산화제 공급라인에 공급되는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an engine including: an engine; A fuel supply line for supplying fuel to the engine; An oxidant supply line for supplying an oxidant to the engine; A first oxidant supply unit connected to the oxidant supply line to supply air as an oxidant of the fuel; And a second oxidant supply unit connected to the oxidant supply line and supplying oxygen and carbon dioxide as oxidizing agents of the fuel, wherein the second oxidant supply unit includes a ballast water treatment unit for supplying oxygen, Wherein either one of the air supply by the first oxidant supply unit and the supply of oxygen and carbon dioxide by the second oxidant supply unit is selectively supplied to the oxidant supply line, An exhaust gas harmful material abatement device is provided.

상기 평형수 처리부는, 공기를 압축하는 공기 압축기; 상기 공기 압축기에서 압축된 공기에서 산소를 생성하는 산소 발생기; 및 상기 산소 발생기에서 생성된 산소를 이용하여 오존을 생성하는 오존 발생기;를 포함하며, 상기 오존 발생기에서 생성된 오존을 이용하여 평형수를 살균하며, 상기 산소 발생기에서 생성된 산소를 상기 산화제 공급라인에 공급하는 것이 바람직하다. Wherein the ballast water processing unit comprises: an air compressor for compressing air; An oxygen generator for generating oxygen in the air compressed in the air compressor; And an ozone generator for generating ozone using oxygen generated in the oxygen generator, wherein the ozone generated in the ozone generator is used to sterilize the ballast water, and oxygen generated in the oxygen generator is supplied to the oxidizer supply line .

상기 엔진은, 상기 연료 공급라인을 통해 액화가스 저장탱크의 가스연료 또는 증발가스(BOG: Boil-Off Gas)를 연료를 공급받으며, 상기 액화가스는 LNG, LEG, LPG, DME를 포함하는 액화된 연료 가스인 것이 바람직하다. The engine receives fuel from a gas fuel or a boil-off gas (BOG) of a liquefied gas storage tank through the fuel supply line, and the liquefied gas includes liquefied natural gas (LNG), LEG, LPG, Fuel gas is preferable.

상기 제2 산화제 공급 유닛은 액체산소를 기화하여 산소를 공급하는 액체산소 처리부;를 더 포함하는 것이 바람직하다. Preferably, the second oxidant supply unit further includes a liquid oxygen processing unit for vaporizing the liquid oxygen to supply oxygen.

상기 이산화탄소 회수부는, 상기 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 분리하여 상기 산화제 공급라인으로 공급하며, 상기 이산화탄소 회수부에서 분리된 이산화탄소는 상기 평형수 처리부에서 생성된 산소나 상기 액체산소 처리부에서 기화하여 생성된 산소가 상기 산화제 공급 라인에 공급될 때 함께 합류되어 공급되는 것이 바람직하다. The carbon dioxide recovery unit separates carbon dioxide contained in the exhaust gas discharged from the engine and supplies the separated carbon dioxide to the oxidant supply line. The carbon dioxide separated from the carbon dioxide recovery unit is removed from the oxygen generated in the equilibrium water treatment unit, It is preferable that the oxygen generated by vaporization is fed together when supplied to the oxidant supply line.

상기 이산화탄소 회수부에서 분리된 이산화탄소는 중 일부는 상기 산화제 공급라인으로 공급되고 나머지는 이산화탄소 저장소에 저장되는 것이 바람직하다. Preferably, some of the carbon dioxide separated in the carbon dioxide recovery unit is supplied to the oxidant supply line and the rest is stored in the carbon dioxide storage.

상기 이산화탄소 회수부는, 상기 엔진에서 배출되는 배기가스를 냉각하는 냉각기; 상기 냉각기에서 냉각된 배기가스로부터 물과 이산화탄소를 분리하는 기액분리기; 및 상기 기액분리기에서 분리된 이산화탄소를 상기 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 제1 압축기;를 포함하며, 상기 제1 압축기에서 압축된 이산화탄소는 상기 이산화탄소 저장소에 저장되거나 상기 산화제 공급 라인으로 공급되는 것이 바람직하다. The carbon dioxide recovery unit includes a cooler for cooling the exhaust gas discharged from the engine; A gas-liquid separator for separating water and carbon dioxide from the exhaust gas cooled in the cooler; And a first compressor for compressing carbon dioxide separated from the gas-liquid separator to a pressure required by the engine, wherein the carbon dioxide compressed in the first compressor is preferably stored in the carbon dioxide storage or supplied to the oxidant supply line Do.

상기 엔진은 ME-GI 엔진과 XDF, DFDE의 가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진을 포함하며, 상기 선박은 LNGC, LPGC, LEGC의 가스운반선, 가스를 연료로 사용하는 엔진이 설치된 컨테이너선(Containership), 및 엘앤지 저장탱크(LNG Storage Tank)와 연료가스 공급시스템(FGSS: Fuel Gas Supply System)이 설치 및 운영되는 일반 상선을 포함하는 것이 바람직하다. The engine includes an ME-GI engine, an engine capable of using gas of XDF and DFDE as a fuel, and the vessel is a container ship having a gas carrier of LNGC, LPGC, LEGC, an engine using gas as fuel, , And a general merchant vessel in which an LNG storage tank and a fuel gas supply system (FGSS) are installed and operated.

상기 선박이 공해구역을 운항하는 경우, 상기 산화제 공급 라인에 상기 제1 산화제 공급유닛에서 배출되는 공기가 공급되는 것이 바람직하다. When the ship is operating in a pollution zone, it is preferable that air discharged from the first oxidizer supply unit is supplied to the oxidizer supply line.

상기 선박이 배출가스 통제구역(ECA)을 운항하는 경우, 상기 산화제 공급 라인에 상기 제2 산화제 공급유닛에서 배출되는 산소와 이산화탄소가 공급되는 것이 바람직하다. When the ship is operating an emission gas control zone (ECA), it is preferable that oxygen and carbon dioxide discharged from the second oxidant supply unit are supplied to the oxidant supply line.

상기 연료 공급라인은 상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 상기 엔진에 공급하는 증발가스 공급라인; 및 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 기화시켜 상기 엔진에 공급하는 액화가스 공급라인;을 구비하는 것이 바람직하다. The fuel supply line includes an evaporation gas supply line for supplying evaporation gas generated in the liquefied gas storage tank to the engine; And a liquefied gas supply line for vaporizing the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and supplying it to the engine.

상기 증발가스 공급라인에는 상기 증발가스를 상기 엔진에서 필요로 하는 공급압력으로 압축하는 BOG 압축기가 설치되는 것이 바람직하다. The evaporation gas supply line is preferably provided with a BOG compressor for compressing the evaporation gas to a supply pressure required by the engine.

상기 제1 산화제 공급 유닛은, 공기를 압축하는 제2 압축기; 공기에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 필터; 및 상기 제2 압축기에 의해 압축된 공기를 냉각하기 위한 쿨러를 구비하는 것이 바람직하다. The first oxidizer supply unit includes: a second compressor for compressing air; A filter for filtering foreign matter contained in the air; And a cooler for cooling the air compressed by the second compressor.

상기 액체 산소 처리부는, 액체산소를 저장하기 위한 산소 저장탱크; 상기 산소 저장탱크에 저장된 산소를 펌핑하여 상기 산화제 공급라인으로 공급하기 위한 피딩 펌프; 및 상기 피딩 펌프에 의해 공급된 산소를 기화시키기 위한 기화기를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. The liquid oxygen treatment section may include an oxygen storage tank for storing liquid oxygen; A feeding pump for pumping oxygen stored in the oxygen storage tank and supplying the oxygen to the oxidant supply line; And a vaporizer for vaporizing the oxygen supplied by the feeding pump.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선박의 운항 구역에 따라 엔진을 구동하기 위하여 연료의 산화제인 공기와 산소 중에서 적어도 어느 하나를 택일하여 상기 엔진에 공급하되, 공해구역에서는, 연료의 산화제로서 공기를 공급하고, 배출가스 통제구역에서는, 연료의 산화제로서 이산화탄소와 산소를 공급하여 상기 엔진의 배기가스에서의 질소산화물 저감 규정 Tier 3을 만족하도록 하며, 상기 산화제로 공급될 이산화탄소는 상기 엔진에서 배출되는 배기가스로부터 분리된 이산화탄소이며, 상기 산화제로 공급될 산소는, 평형수 처리부에서 생성되는 산소인, 선박의 배기가스 유해물질 저감 운용 방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, at least one of air and oxygen, which are oxidants of fuel, is selected and supplied to the engine in order to drive the engine in accordance with the operating area of the ship. In the pollution zone, In the exhaust gas control zone, carbon dioxide and oxygen are supplied as oxidizing agents of the fuel so as to satisfy the specified Tier 3 for nitrogen oxide reduction in the exhaust gas of the engine, and the carbon dioxide to be supplied to the oxidizing agent is exhaust gas And the oxygen to be supplied to the oxidizing agent is oxygen generated in the equilibrium water treatment section, the method for reducing harmful substances of the exhaust gas of the ship is provided.

상기 평형수 처리부에서 생성되는 산소의 양이 산화제로 공급될 양보다 적을 경우 액체산소를 기화하여 산소를 공급하는 것이 바람직하다. When the amount of oxygen generated in the equilibrium water treatment unit is less than the amount to be supplied as the oxidizing agent, it is preferable to vaporize the liquid oxygen to supply oxygen.

이상에서 설명한 바와 같이, 선박 및 해양플랜트의 운항 및 운전시, 선박의 운항구역 또는 해양플랜트의 운전구역에 따라 엔진에 공급되는 연료의 산화제인 공기(air) 또는 산소(O2)와 이산화탄소(CO2) 중에서 어느 하나를 택일하여 그 엔진에 공급하며, 공급되는 산소는 평형수 처리부에서 생성된 산소나 액체산소를 기화하여 생성된 산소를 적용함으로써, 기존 엔진을 그대로 선박이나 해양플랜트에 사용하면서도 엔진의 배기가스 질소산화물 배출규정 Tier 3을 충족할 수 있다.As described above, the air or oxygen (O 2) and the carbon dioxide (CO 2), which are the oxidizing agents of the fuel supplied to the engine, depend on the operation area of the ship or the operation area of the offshore plant during operation and operation of the ship and offshore plant, The oxygen supplied to the engine is supplied to the ballast water processing unit and oxygen generated by vaporizing the liquid oxygen is applied to the engine so that the existing engine can be used as it is for a ship or an offshore plant, Gaseous Nitrogen Oxide Emissions Regulations Tier 3 can be met.

또한, 배출가스 통제구역에서 연료의 산화제인 산소만을 공급하는 경우는, 엔진에서 배출되는 배출가스로부터 이산화탄소를 회수하여, 그 이산화탄소와 산소를 엔진에 재공급하여 그 엔진의 배기가스에서의 질소산화물 배출을 0(zero)로 할 수 있어 매우 친환경적이다.In the case where only oxygen, which is an oxidant of the fuel, is supplied from the exhaust gas control zone, carbon dioxide is recovered from the exhaust gas discharged from the engine, and the carbon dioxide and oxygen are supplied to the engine again to remove nitrogen oxides Can be set to 0 (zero), which is very environmentally friendly.

또한, 질소산화물 배출을 Zero(또는 저감) 뿐만 아니라, 엔진의 배출되는 배기가스에서 이산화탄소를 분리한 후 저장도 가능하기 때문에, 이산화탄소 배출에 대한 배기가스 규정에도 만족할 수 있어 향후 다양한 선박 또는 해양플랜트에 적용 및 응용 가능하다.In addition, since it is possible to separate carbon dioxide from exhaust gas discharged from the engine as well as to zero (or reduce) nitrogen oxide emissions, it can satisfy exhaust gas regulations for carbon dioxide emissions. Applicable and applicable.

또한, 엔진의 배기가스 질소산화물 배출규정 Tier 3을 충족하면서 연료의 효율적 연소가 가능하고, 운항 및 운전 비용을 절감할 수 있다.In addition, it is possible to efficiently burn the fuel while satisfying the exhaust gas nitrogen oxide emission regulation Tier 3 of the engine, and to reduce the operating and operating costs.

또한, SCR이나 EGR 등과 같은 질소산화물 저감 설비가 불필요하므로, 운전비용(OPEX)이나 자본지출(CAPEX) 에 대한 비용을 크게 절감할 수 있다. In addition, since NOx reduction facilities such as SCR and EGR are unnecessary, it is possible to greatly reduce the cost of operation cost (OPEX) and capital expenditure (CAPEX).

또한, 향후 국제해사기구에서 선박의 배기가스 규제에 있어서 질소산화물 뿐만 아니라 이산화탄소까지 범위를 확대할 경우, 본 발명에서는 이산화탄소를 회수하여 저장하므로 선박 환경문제를 위한 솔루션으로써 경쟁력이 높아지는 효과가 있다. In addition, in the future international maritime organization, when the range of not only nitrogen oxide but also carbon dioxide is enlarged in regulation of exhaust gas of a ship, the present invention has the effect of increasing the competitiveness as a solution for ship environmental problem by storing and storing carbon dioxide.

도 1은 본 발명에 따른 LNG 운반선의 유해물질 배출 저감장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 산화제 공급 유닛을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 산화제 공급 유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 이산화탄소 회수부를 도시한 도면이다.
1 is a view showing an apparatus for reducing the emission of toxic substances in an LNG carrier according to the present invention.
2 is a view showing a second oxidizing agent supply unit of the present invention.
3 is a view showing the first oxidant supply unit of the present invention.
4 is a view showing the carbon dioxide recovery unit of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치 및 배기가스 유해물질 저감 운용 방법을 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for reducing exhaust gas toxic substances and a method for reducing exhaust gas toxic substances according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 선박 및 해양플랜트의 배기가스 유해물질 저감 운용 방법은 선박 및 해양플랜트의 운항 및 운전시, 연료가스의 연소와 함께 산화제를 엔진 안으로 공급하게 되는데, 선박의 운항구역 또는 해양플랜트의 운전구역에 따라 엔진의 연료 산화제로서 공기 또는 산소를 공급하되, 공기와 산소 중에서 어느 하나를 택일하여 공급하여 선박 엔진의 배기가스 질소산화물 배출저감 규정 Tier 3을 만족할 수 있는 방법이다.The method for reducing harmful emissions of exhaust gases in ships and offshore plants according to the present invention supplies the oxidizing agent into the engine together with the combustion of the fuel gas during operation and operation of the ship and offshore plant. Air or oxygen is supplied as the fuel oxidizer of the engine according to the zone, and one of air and oxygen is selectively supplied to satisfy the exhaust gas nitrogen oxide emission reduction requirement Tier 3 of the marine engine.

즉, 공해구역에서는 엔진에 공급되는 연료의 산화제로서 공기만을 사용한다.That is, in the pollution zone, only air is used as the oxidizing agent of the fuel supplied to the engine.

반면에, ECA 배출가스 통제구역에서는 연료의 산화제로서 순 산소(99.9%의 O2)만을 공급하여 엔진의 배기가스에서의 질소산화물 배출저감 규정 Tier 3을 만족하도록 한다. 여기서 산소의 공급은 선박의 발라스트 탱크의 평형수를 살균하기 위해 기존에 설치되어 있는 평형수 처리부에서 생성되는 산소를 이용할 수 있으며, 또는 터미널(terminal)에서 이루어질 수 있으며, 터미널(terminal)이란 선박이나 해양플랜트의 접안이나 계류 등을 위해서 육상에 설치되는 설비를 모두 포함한다. On the other hand, in the ECA emission control area, only pure oxygen (99.9% O 2 ) is supplied as an oxidizing agent of the fuel so as to satisfy the requirement Tier 3 for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas of the engine. Here, the supply of oxygen may use oxygen generated from a ballast water treatment unit installed in the existing ballast tank to sterilize the ballast tank of the ship, or may be performed at a terminal, It includes all facilities installed on the land for marine plant mooring and mooring.

본 발명의 기술에 있어 선박은 물론 해양플랜트에도 적용될 수 있는데, 선박은 운반을 주 목적으로 하므로 운항구역이라 하고, 해양플랜트는 생산 및 저장을 주 목적으로 하므로 운전구역이라 표현한다.In the technology of the present invention, it can be applied to ships as well as offshore plants. Since ships are mainly used for transportation, they are referred to as operating areas, and offshore plants are referred to as operating areas because they are mainly used for production and storage.

액화가스는 LNG, LEG, LPG, DME 등을 포함하는 액화된 연료 가스이다. 엔진은 ME-GI 엔진과 XDF, DFDE의 가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진 등을 모두 포함하며, 본 발명의 기술은 해양플랜트는 물론 선박에 적용되는데, 선박은 LNGC, LPGC, LEGC의 가스 운반선, 가스를 연료로 사용하는 엔진이 설치된 컨테이너선(Containership), 및 엘앤지 저장탱크(LNG Storage Tank)와 연료가스 공급시스템(FGSS: Fuel Gas Supply System)이 설치 및 운영되는 일반 상선을 포함한다.The liquefied gas is a liquefied fuel gas including LNG, LEG, LPG, DME and the like. The engine includes an ME-GI engine, an engine capable of using gas of XDF and DFDE, and the like. The technology of the present invention is applied to a ship as well as an offshore plant. The ship includes LNGC, LPGC, LEGC gas carrier, Containership where gas-fueled engines are installed, and general merchant vessels where LNG storage tanks and FGSS (FGSS) are installed and operated.

본 발명에 따른 선박의 배기가스 유해물질 저감 운용 방법에 대하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a method for reducing the emission of harmful substances in exhaust gas of a ship according to the present invention will be described in more detail.

본 실시 예에서는 산화제(공기, 산소)를 엔진, 예를 들어 ME-GI 엔진에 공급하는 과정을 일 실시 예로 설명한다.In this embodiment, the process of supplying the oxidizer (air, oxygen) to the engine, for example, the ME-GI engine will be described as an embodiment.

본 발명은 공해구역과 배출가스 통제구역(ECA: Emission Control Area)을 운항 및 운전하며 ME-GI 엔진에 연료를 공급하기 위하여 액화가스 저장탱크에 연결되는 연료 공급라인을 구비하는 선박 및 해양플랜트의 배기가스 유해물질 저감 운용 방법으로서, 선박 및 해양플랜트의 운항 및 운전구역에 따라, 운항 및 운전시 ME-GI 엔진에 연료의 산화제를 공급함에 있어, ME-GI 엔진에 산화제인 공기와 산소 중에서 어느 하나를 택일하여 공급함으로써, 기존 엔진, 예를 들어 ME-GI 엔진을 그대로 선박에 사용하면서도 선박 엔진의 배기가스 질소산화물(NOx) 배출 저감 규정 Tier 3을 만족할 수 있다.The present invention relates to a marine and marine plant having a fuel supply line connected to a liquefied gas storage tank for operating and operating an air pollution zone and an emission control area (ECA) and fueling the ME-GI engine As a method for reducing exhaust gas harmful substances, ME-GI engine is supplied with oxidizing agent for fuel to ME-GI engine during operation and operation according to the operation and operation area of a ship and an offshore plant. It is possible to satisfy Tier 3 of the exhaust gas nitrogen oxide (NOx) emission reduction of the marine engine while using the existing engine, for example, the ME-GI engine, as it is for the marine vessel.

즉, 선박 및 해양플랜트가 공해구역을 운항 및 운전하는 경우는, ME-GI 엔진에 연료의 산화제로서 공기만을 공급하되, 반응식은 CH4 + 2 O2 + 8 N2 → CO2 + 2 H2O + (8-α) N2 + 2α NOx로 공해구역에서 허용하는 질소산화물을 배출한다.That is, when the ship and the offshore plant operate and operate in the polluted area, only the air as the fuel oxidizer is supplied to the ME-GI engine, and the reaction formula is CH 4 + 2 O 2 + 8 N 2 → CO 2 + 2 H 2 O + (8-α) N 2 + 2α NOx emissions from the pollution zone.

그에 비해서, 선박 및 상기 해양플랜트가 배출가스 통제구역을 운항 및 운전하는 경우는, ME-GI 엔진에 연료의 산화제로서 순 산소만을 공급하여, ME-GI 엔진의 배기가스에서의 질소산화물을 현저히 저감할 수 있다.On the other hand, when the vessel and the offshore plant operate and operate the emission control zone, only the pure oxygen is supplied to the ME-GI engine as the oxidizing agent of the fuel, thereby significantly reducing the nitrogen oxide in the exhaust gas of the ME-GI engine can do.

이때, ME-GI 엔진에서 배출되는 배기가스에서 이산화탄소를 회수하고 그 이산화탄소와 산소를 혼합하여 ME-GI 엔진에 재공급하되, ME-GI 엔진의 배기가스에서의 질소산화물 배출을 0(zero)으로 할 수 있다. 이때의 반응식은 CH4+ 2 O2+ 8 CO2 → 9 CO2 + 2 H2O이다.At this time, the carbon dioxide is recovered from the exhaust gas discharged from the ME-GI engine, and the carbon dioxide and oxygen are mixed and re-supplied to the ME-GI engine, where the NOx emissions from the exhaust gas of the ME- can do. The reaction equation is CH 4 + 2 O 2 + 8 CO 2 → 9 CO 2 + 2 H 2 O.

이와 같이 배기가스의 이산화탄소 중 약 89%(70∼100%)를 회수하여 ME-GI 엔진에 재주입하면, 그 재주입한 이산화탄소의 양만큼 ME-GI 엔진으로 공급되는 공기 내에서 질소(N2)를 대체하므로 ME-GI 엔진의 배기가스에서의 질소산화물 배출을 0(zero)으로 할 수 있는 것이다.Thus, if the re-ME-GI injection engine to recover about 89% (70-100%) in the exhaust gas of carbon dioxide and nitrogen in the air supplied to the ME-GI engine by the amount of the re-injection of carbon dioxide (N 2 ), So that the NOx emission from the exhaust gas of the ME-GI engine can be made zero.

한편, 도 1은 본 발명에 따른 선박 및 해양플랜트의 배기가스 유해물질 저감장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제2 산화제 공급 유닛을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 산화제 공급 유닛을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 이산화탄소 회수부를 도시한 도면이다. FIG. 2 is a view showing a second oxidizing agent supply unit of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of the apparatus of the present invention. FIG. FIG. 4 is a view showing the carbon dioxide recovery unit of the present invention. FIG.

위 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선박 및 해양플랜트에는 공해구역과 배출가스 통제구역(ECA)을 운항 및 운전하며 연료로 사용 가능한 액화가스 저장탱크(1)가 설치된다. ME-GI 엔진(111), DFDE 엔진(112)으로 액화가스 저장탱크(1)의 연료를 공급하기 위하여 연료 공급라인(120)이 액화가스 저장탱크(1)에 연결되는데, 연료 공급라인(120)은 액화가스 저장탱크(1)에서 발생하는 증발가스(Boil-Off Gas)를 ME-GI 엔진(111)과 DFDE 엔진(112)에 공급하는 증발가스 공급라인(121)과, 액화가스 저장탱크(1)에 저장된 액화가스를 기화시켜 ME-GI 엔진(111)과 DFDE 엔진(112)으로 공급하는 액화가스 공급라인(122)을 구비한다. 액화가스 공급라인(122)에는 고압 펌프(122a)와 기화기(122b)가 설치될 수 있다.As shown in the above drawings, the vessel and the offshore plant of the present invention are provided with a liquefied gas storage tank 1 that can operate as a fuel for operating and operating a pollution zone and an exhaust gas control zone (ECA). The fuel supply line 120 is connected to the liquefied gas storage tank 1 to supply the fuel of the liquefied gas storage tank 1 to the ME-GI engine 111 and the DFDE engine 112, Includes an evaporation gas supply line 121 for supplying a boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 1 to the ME-GI engine 111 and the DFDE engine 112, And a liquefied gas supply line 122 for vaporizing the liquefied gas stored in the gas-liquid separator 1 and supplying it to the ME-GI engine 111 and the DFDE engine 112. The liquefied gas supply line 122 may be provided with a high-pressure pump 122a and a vaporizer 122b.

증발가스 공급라인(121)에는 증발가스를 ME-GI 엔진(111), DFDE 엔진(112)에서 필요로 하는 공급 압력으로 압축하는 BOG 압축기, 예를 들어 제1 내지 제5 BOG 압축기(11∼15)가 설치될 수 있다.The evaporation gas supply line 121 is provided with a BOG compressor for compressing the evaporation gas to the supply pressure required by the ME-GI engine 111 and the DFDE engine 112, for example, first to fifth BOG compressors 11 to 15 Can be installed.

액화가스 저장탱크(1)로부터 배출된 증발가스(BOG)는 제1 내지 제5 BOG 압축기(11∼15)를 지나면서 여러 번의 압축 과정을 거치도록 구성된다. 증발가스가 압축되면 압력뿐만 아니라 온도도 높아지게 되므로 각 제1 내지 제5 BOG 압축기(11∼15) 후단에 열교환기(21∼25)가 설치되어 통과한 증발가스(BOG)의 온도를 낮출 수 있다. The evaporated gas (BOG) discharged from the liquefied gas storage tank 1 is configured to undergo a plurality of compression processes while passing through the first to fifth BOG compressors 11 to 15. When the evaporation gas is compressed, not only the pressure but also the temperature are increased. Therefore, the heat exchangers 21 to 25 are installed at the downstream ends of the first to fifth BOG compressors 11 to 15 to lower the temperature of the evaporated gas BOG .

액화가스 저장탱크(1)로부터 배출된 증발가스가 다단(多段)의 압축 과정을 거치고 나면, 대략 300 bar, 40℃ 상태의 증발가스가 되는데, 이 상태의 증발가스는 일부가 ME-GI 엔진(111)으로 보내져(B 라인) 연료로 사용되고, 나머지는 자가 열교환기(20)로 보내진다(C 라인). 대략 300 bar, 40℃ 상태의 증발가스는 자가 열교환기(20)에서 액화가스 저장탱크(1)로부터 배출(D 라인)되는 대략 상압, -160℃ 상태의 증발가스와 열 교환되어 대략 300 bar -120℃ 상태가 된다. 대략 300 bar -120℃ 상태의 증발가스는 감압밸브에 의하여 팽창되어 일부 액화되고, 기액 분리기(50)에 의하여 액화된 증발가스와 기체상태의 증발가스가 분리되어, 기체 상태의 증발가스는 액화가스 저장탱크(1)로부터 배출되는 증발가스(D 라인)와 섞여서 다시 자가 열교환기(20)로 보내지고, 액화된 증발가스는 액화가스 저장탱크(1)로 다시 보내진다.When the evaporated gas discharged from the liquefied gas storage tank 1 undergoes a multi-stage compression process, the evaporated gas in the state of approximately 300 bar and 40 ° C becomes partially evaporated in the ME-GI engine 111) (B line), and the rest is sent to the self heat exchanger 20 (C line). The evaporation gas at about 300 bar and 40 캜 is heat exchanged with the evaporation gas at about atmospheric pressure, -160 캜, discharged from the liquefied gas storage tank 1 (D line) in the self heat exchanger 20, 120 < 0 > C. The evaporation gas in the state of approximately 300 bar -120 캜 is expanded by the pressure reducing valve to be partially liquefied, and the evaporation gas liquefied by the gas-liquid separator 50 and the gaseous evaporation gas are separated, Is mixed with the evaporation gas (D line) discharged from the storage tank (1) and sent again to the self heat exchanger (20), and the liquefied evaporated gas is sent back to the liquefied gas storage tank (1).

한편, 대략 상압, -160℃ 상태의 증발가스는, 다섯 번의 압축 과정을 거친 대략 300 bar, 40℃ 상태의 증발가스와 자가 열교환기(20)에서 열 교환된 후, 대략 1.05 bar, -72℃ 상태가 된다. 대략 1.05 bar, -72℃ 상태의 증발가스의 일부는 DFDE 엔진(112)으로 보내져(A 라인) 연료로 사용되고, DFDE 엔진(112)으로 보내지고 남은 증발가스는 ME-GI 엔진(111)의 연료로 사용되거나, 자가 열교환기(20)에서 증발가스를 액화시킬 수 있는 냉각 유체로 사용된다. A 라인에는 감압밸브를 설치하여 DFDE 엔진(112)으로 공급되는 압축 증발가스의 압력을 낮추도록 할 수도 있다.On the other hand, the evaporation gas at approximately atmospheric pressure and -160 deg. C is heat exchanged in the self-heat exchanger 20 with the evaporation gas of approximately 300 bar and 40 deg. C through five compression processes, State. A part of the evaporation gas in the state of approximately 1.05 bar and -72 DEG C is sent to the DFDE engine 112 (A line) to be used as fuel, and the remaining evaporation gas, which is sent to the DFDE engine 112, Or used as a cooling fluid that can liquefy the vaporized gas in the autothermal exchanger 20. [ A line may be provided with a pressure reducing valve to lower the pressure of the compressed evaporative gas supplied to the DFDE engine 112.

또한, 액화가스 저장탱크(1)의 피딩 펌프(P1)에 의해 펌핑된 액화가스는 액화가스 공급라인(122)으로 공급되고, 고압 펌프(122a)에 의해 가압된 후 기화기(122b)를 거친 후 기화되어 ME-GI 엔진(111) 및 DFDE 엔진(112)으로 공급된다.The liquefied gas pumped by the feeding pump P1 of the liquefied gas storage tank 1 is supplied to the liquefied gas supply line 122 and is pressurized by the high pressure pump 122a and then through the vaporizer 122b And is supplied to the ME-GI engine 111 and the DFDE engine 112.

리던던시(Redundancy)로서, DFDE 엔진(112) 또는 ME-GI 엔진(111)에 별도의 연료유(Fuel Oil) 탱크(60)가 연결될 수 있는데, 펌프(Pump, 70) 및 히터(Heater, 80)에 의해서 DFDE 엔진(112) 또는 ME-GI 엔진(111)에서 사용될 수 있는 압력 및 온도 상태가 되어 DFDE 엔진(112) 또는 ME-GI 엔진(111)에 연료가스를 공급할 수 있다. As a redundancy, a separate fuel oil tank 60 may be connected to the DFDE engine 112 or the ME-GI engine 111. A pump (Pump) 70 and a heater (80) The DFDE engine 112 or the ME-GI engine 111 can be supplied with the fuel gas by the DFDE engine 112 or the ME-GI engine 111,

한편, 본 발명에 따른 선박 및 해양플랜트의 배기가스 유해물질 저감 장치는 엔진(111,112), 연료 공급라인(120), 산화제 공급라인(130), 제1 산화제 공급 유닛(140), 제2 산화제 공급 유닛(180)을 포함하며, 제2 산화제 공급 유닛(180)은 평형수 처리부(170), 이산화탄소 회수부(160), 액화산소 처리부(150)를 포함할 수 있다. The apparatus for reducing harmful substances in exhaust gas of a ship and an offshore plant according to the present invention includes engines 111 and 112, a fuel supply line 120, an oxidant supply line 130, a first oxidant supply unit 140, Unit 180 and the second oxidant supply unit 180 may include a ballast water treatment unit 170, a carbon dioxide recovery unit 160, and a liquefied oxygen treatment unit 150.

본 발명의 실시 예에서는, 엔진에서 추진용의 ME-GI 엔진(111)과 발전용의 DFDE 엔진(112)을 함께 사용하는 실시 예를 하나 예로 설명하기로 한다. ME-GI 엔진(111)과 DFDE 엔진(112)은 액화가스 저장탱크(1)의 가스연료 및 증발가스(Boil-Off Gas)를 연료로 사용할 수 있다. In the embodiment of the present invention, an example will be described in which the engine uses the ME-GI engine 111 for propulsion and the DFDE engine 112 for power generation together. The ME-GI engine 111 and the DFDE engine 112 can use the gaseous fuel and the boil-off gas of the liquefied gas storage tank 1 as fuel.

산화제 공급라인(130)은 ME-GI 엔진(111)으로 산화제(공기, 산소)를 공급하기 위한 라인이다. 도면에 도시하지는 않았으나, DFDE 엔진(112)에도 산화제 공급라인(130)이 연결되고, 그 산화제 공급라인(130)을 통해서 산화제(공기, 산소)를 공급할 수 있다.The oxidant supply line 130 is a line for supplying the oxidizing agent (air, oxygen) to the ME-GI engine 111. An oxidant supply line 130 is connected to the DFDE engine 112 so that oxidant (air, oxygen) can be supplied through the oxidant supply line 130.

제1 산화제 공급 유닛(140)은 ME-GI 엔진(111)으로 연료의 산화제로서 공기를 공급하기 위하여 산화제 공급라인(130)에 연결되는데, 제1 산화제 공급 유닛(140)은 공기를 압축하는 제2 압축기(141), 공기에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 필터(142), 및 제2 압축기(141)에 의해 압축된 공기를 냉각하기 위한 쿨러(143)를 구비한다.The first oxidant supply unit 140 is connected to the oxidant supply line 130 to supply air as an oxidant of fuel to the ME-GI engine 111, 2 compressor 141, a filter 142 for filtering foreign substances contained in the air, and a cooler 143 for cooling the air compressed by the second compressor 141.

제2 산화제 공급 유닛(180)은 ME-GI 엔진(111)으로 연료의 산화제로서 산소를 공급하기 위하여 산화제 공급라인(130)에 연결되는데, 제2 산화제 공급 유닛(180)에서 공급되는 산소는 평형수 처리부(170)에서 생성된 산소이거나 액체산소 처리부(150)에서 액체산소를 기화 처리한 산소일 수 있다. The second oxidant supply unit 180 is connected to the oxidant supply line 130 for supplying oxygen as an oxidant of the fuel to the ME-GI engine 111. The oxygen supplied from the second oxidant supply unit 180 is supplied to the ME- The oxygen generated by the water treatment section 170 or the oxygen subjected to vaporization of the liquid oxygen in the liquid oxygen treatment section 150 may be used.

평형수 처리부는 발라스트 탱크에 사용되는 해수를 살균처리 하여 해양 생태 를 보호하기 위한 장비로서, 모든 선박에 설치 운영이 의무화되고 있다. The ballast water treatment unit is a device for protecting the marine ecology by disinfecting the seawater used in the ballast tanks, and installation and operation is obligatory for all ships.

평형수 처리부(170)는 공기를 압축하는 공기 압축기(171), 공기 압축기(171)에서 압축된 공기에서 산소를 생성하는 산소 발생기(172), 및 산소 발생기(172)에서 생성된 산소를 이용하여 오존을 생성하는 오존 발생기(173)를 포함하며, 오존 발생기에서 생성된 오존을 이용하여 평형수를 살균 처리하여 발라스트 탱크(174)에 저장하게 된다. The ballast water treatment unit 170 includes an air compressor 171 for compressing air, an oxygen generator 172 for generating oxygen in the air compressed in the air compressor 171, and oxygen generated in the oxygen generator 172 And an ozone generator 173 for generating ozone. The ozone generated by the ozone generator is used to sterilize the ballast water and store it in the ballast tank 174.

그런데, 일반적으로, 평형수 처리부(170)는 선박의 화물창이 비워진 상태(Ballast Condition)로 항구에 정박할 때만 사용되어, 선박의 전체 운항시간 중 평형수 처리부를 평형수 살균을 위해 작동하는 시간은 극히 일부 시간만 사용하게 되며, 선박 운항 또는 화물창이 채워진 상태(Laden Condition) 등의 대부분의 운항 시간에는 평형수 처리부를 미사용하게 된다. In general, the ballast water treatment unit 170 is used only when the cargo hold of the ship is anchored in a ballast condition, and the time for operating the ballast water treatment unit for ballast water sterilization during the entire operation time of the ship is It will only be used for a very short period of time and will not use the ballast water treatment unit during most of the flight times, such as vessel operation or laden condition.

따라서, 본 발명에서는 선박 운항 중에 미사용되는 평형수 처리부에서 산소를 분리/생산하여 ME-GI 엔진에 공급하여, 근본적으로 NOx 생성 방지가 가능하고, 배기가스는 물과 이산화탄소로만 구성될 수 있다. 또한, 물과 이산화탄소로만 구성된 배기가스에서 이산화탄소를 분리/저장하면, 선박의 이산화탄소 배출을 감소할 수 있으며, 분리된 이산화탄소는 화학업체 및 가스업체에 판매하여 부가적인 이윤 확보가 가능하다. Accordingly, in the present invention, it is possible to basically produce NOx by separating / producing oxygen from an unused ballast water treatment unit during ship operation and supplying it to the ME-GI engine, and the exhaust gas can be composed of only water and carbon dioxide. In addition, separating / storing carbon dioxide from exhaust gas consisting solely of water and carbon dioxide can reduce ship's carbon dioxide emissions, and the separated carbon dioxide can be sold to chemical companies and gas companies for additional profit.

한편, 산화제 공급 라인에 공급되는 산소는 액체산소 처리부(150)에서 생성될 수 있으며, 액체산소 처리부(150)는 액체산소를 저장하기 위한 산소 저장탱크(151), 산소 저장탱크(151)에 저장된 산소를 펌핑하여 산화제 공급라인(130)으로 공급하기 위한 피딩 펌프(152), 및 피딩 펌프(152)에 의해 공급된 산소를 기화시키기 위한 기화기(153)를 구비한다. 터미널상에서 공급되는 액체 산소는 산소 저장탱크(151) 안으로 저장되며, 피딩 펌프(152)는 산소 저장탱크(151)에 저장된 산소를 펌핑하여 산화제 공급라인(130)으로 공급한다. 기화기(153)는 피딩 펌프(152)에 의해 공급된 산소를 기화시켜서 산화제 공급라인(130)으로 공급하도록 한다. 산소 저장탱크(151)는 가압탱크가 아니어도 무방하지만 가압탱크로 제조되어도 무방하다.On the other hand, oxygen supplied to the oxidant supply line may be generated in the liquid oxygen processing unit 150, and the liquid oxygen processing unit 150 may include an oxygen storage tank 151 for storing liquid oxygen, A feeding pump 152 for pumping oxygen to supply the oxidizing agent to the oxidizing agent supply line 130, and a vaporizer 153 for vaporizing the oxygen supplied by the feeding pump 152. The liquid oxygen supplied on the terminal is stored in the oxygen storage tank 151 and the feeding pump 152 pumps the oxygen stored in the oxygen storage tank 151 and supplies it to the oxidant supply line 130. The vaporizer 153 vaporizes the oxygen supplied by the feeding pump 152 and supplies it to the oxidizing agent supply line 130. The oxygen storage tank 151 may not be a pressurized tank but may be made of a pressurized tank.

이산화탄소 회수유닛(160)은 ME-GI 엔진(111)에서 배출되는 배기가스를 물과 이산화탄소로 분리하여 이산화탄소를 회수하고, 회수한 이산화탄소를 ME-GI 엔진(111)으로 공급하기 위하여 산화제 공급라인(130)에 연결된다.The carbon dioxide recovery unit 160 separates the exhaust gas discharged from the ME-GI engine 111 into water and carbon dioxide to recover the carbon dioxide and supplies the recovered carbon dioxide to the oxidizing agent supply line 130.

이산화탄소 회수유닛(160)은 ME-GI 엔진(111)의 배기 라인(L 1)으로부터 우회하는 배기가스 우회 라인(161), 배기가스 우회 라인(161)의 냉각기(열교환기)(162)를 거쳐서 배기가스로부터 물과 이산화탄소를 분리하여 이산화탄소를 회수하는 기액 분리기(163), 및 기액 분리기(163)에 의해 회수된 이산화탄소를 엔진(111)에서 요구하는 압력으로 압축하는 제1 압축기(164)를 포함한다. 냉각기(열교환기)(162)는 배기가스 우회 라인(161)에 설치되어 배기가스를 냉각하는 역할을 한다.The carbon dioxide recovery unit 160 is connected to the exhaust gas bypass line 161 bypassing the exhaust line L 1 of the ME-GI engine 111 and the cooler (heat exchanger) 162 of the exhaust gas bypass line 161 A gas-liquid separator 163 for separating water and carbon dioxide from the exhaust gas to recover carbon dioxide, and a first compressor 164 for compressing the carbon dioxide recovered by the gas-liquid separator 163 to a pressure required by the engine 111 do. The cooler (heat exchanger) 162 is installed in the exhaust gas bypass line 161 to cool the exhaust gas.

이산화탄소 회수 유닛(160)은, 이산화탄소 저장소(165)를 더 포함하고, 엔진(11)의 배기가스에서 분리한 이산화탄소 중 일부분은 산화제 공급라인(130)으로 공급되고, 나머지는 이산화탄소 저장소(165)에 저장되도록 구성될 수 있다.The carbon dioxide recovery unit 160 further includes a carbon dioxide reservoir 165 in which a portion of the carbon dioxide separated from the exhaust gas of the engine 11 is supplied to the oxidizer supply line 130 and the rest is supplied to the carbon dioxide reservoir 165 And stored.

이산화탄소 저장소(165)에 저장되는 액체의 이산화탄소는 제2 냉각기(166)에 의해서 액화될 수 있는데, 극저온 액화가스를 운반하는 선박의 경우는 극저온 액화가스를 Cooling Source(-163 ℃)로 할 수 있으며, 그 외의 가스를 연료로 사용하는 엔진이 설치된 컨테이너선(Containership), 및 LNG Storage Tank와 FGSS(Fuel Gas Supply System)이 설치 및 운영되는 일반 상선의 경우는 별도 구비될 수 있다.The liquid carbon dioxide stored in the carbon dioxide reservoir 165 may be liquefied by the second cooler 166. In the case of a ship carrying cryogenic liquefied gas, the cryogenic liquefied gas may be a Cooling Source (-163 ° C) , Containership where engines using other gas as fuel are installed, and general merchant ships where LNG storage tank and FGSS (Fuel Gas Supply System) are installed and operated.

본 발명에서는, NOx Zero 또는 저감 뿐만 아니라, 엔진의 배기가스에서 이산화탄소의 분리한 후 저장도 가능하기 때문에, 이산화탄소 배출에 대한 선박 배기가스 규제에도 만족할 수 있어 향후 다양한 선박에 적용 및 응용 가능하다.In the present invention, not only NOx zero or reduction, but also the separation and storage of carbon dioxide in the exhaust gas of the engine is possible, so that it can be satisfied with the regulation of ship exhaust gas against carbon dioxide emission, so that it can be applied and applied to various ships in the future.

제어부(190)는 선박 및 해양플랜트의 운항 및 운전구역에 따라, ME-GI 엔진(111)으로 연료의 산화제로서 공기를 공급하는 제1 산화제 공급 유닛(140)과 산소를 공급하는 제2 산화제 공급 유닛(180)을 제어한다.The controller 190 controls the operation of the ME-GI engine 111 according to the operation and operation of the ship and the offshore plant. The first oxidant supply unit 140 supplies air to the ME-GI engine 111 as an oxidant of the fuel, And controls the unit 180.

본 발명에서, 선박 및 상기 해양플랜트가 공해구역을 운항 및 운전하는 경우, 제어부(190)는 ME-GI 엔진(111)으로 연료의 산화제로서 공기만을 공급하도록 제1 산화제 공급 유닛(140)을 제어한다.In the present invention, when the ship and the offshore plant operate and operate in a pollution zone, the control unit 190 controls the first oxidizer supply unit 140 to supply only air as the oxidizer of the fuel to the ME-GI engine 111 do.

반면, 선박 및 해양플랜트가 배출가스 통제구역을 운항 및 운전하는 경우, 제어부(190)는 ME-GI 엔진(111)으로 연료의 산화제로서 산소만을 공급하도록 제2 산화제 공급 유닛(150)을 제어한다.On the other hand, when the ship and the offshore plant operate and operate the emission control zone, the control unit 190 controls the second oxidizer supply unit 150 to supply only oxygen as the oxidizing agent of the fuel to the ME-GI engine 111 .

ME-GI 엔진(111)으로 연료의 산화제로서 산소만을 공급하는 경우, 제어부(190)는 ME-GI 엔진(111)에서 배출되는 배기가스에서 이산화탄소를 회수하여 그 이산화탄소와 산소를 혼합하여 ME-GI 엔진(111)으로 재공급한다. 여기서 이산화탄소는 공기 내의 N2 역할이 가능하다. 이때의 반응식은 CH4+ 2 O2+ 8 CO2 → 9 CO2+ 2 H2O로서, ME-GI 엔진(111)의 배기가스에서의 질소산화물 배출을 0(zero)으로 할 수 있다. In the case where only the oxygen is supplied as the oxidizer of the fuel to the ME-GI engine 111, the controller 190 recovers the carbon dioxide from the exhaust gas discharged from the ME-GI engine 111, mixes the carbon dioxide and oxygen, And supplies it to the engine 111 again. Here, carbon dioxide can act as N 2 in the air. In this case, the reaction equation is CH 4 + 2 O 2 + 8 CO 2 → 9 CO 2 + 2 H 2 O, and the nitrogen oxide emission in the exhaust gas of the ME-GI engine 111 can be zero.

예컨대, 선박이 유럽에서 미국으로 발라스트 조건(Ballast condition)으로 이동할 경우를 예로 설명한다. For example, a case in which a ship moves from Europe to the United States into a ballast condition will be described as an example.

즉, 선박이 유럽 항구에 정박할 시에는, 평형수 처리부(170)는 오존을 생성하여 발라스트 탱크(174)에 유입되는 평형수를 살균하고, LNG 터미널에서 액체산소를 선박에 선적하게 된다. That is, when the ship is moored in the European port, the ballast water treatment unit 170 generates ozone to sterilize the ballast water flowing into the ballast tank 174, and the liquid oxygen is loaded on the ship at the LNG terminal.

이후, 선박이 유럽의 배출가스 통제구역(ECA)을 운항할 시에는, 평형수 처리부(170)에서 생성된 산소 또는 산소 저장탱크(151)에 저장된 액체산소를 기화하여 생성된 산소, 및 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 분리하고 회수하여 엔진의 산화제로 공급하게 된다.Thereafter, when the ship is traveling in the European emission control zone (ECA), the oxygen produced by the ballast water treatment unit 170 or the oxygen produced by vaporizing the liquid oxygen stored in the oxygen storage tank 151, The carbon dioxide contained in the discharged exhaust gas is separated and recovered to be supplied to the oxidizing agent of the engine.

선박이 유럽의 배출가스 통제구역(ECA)을 지나 공해 구역을 운항할 시에는, 평형수 처리부(170)에서 산소를 생산하고, 생산된 산소를 기화기의 냉각 매체(cooling source)에 의해 액화한 후 산소 저장탱크(151)에 저장한다. When the ship is to travel to the pollution zone through the European Exhaust Gas Control Area (ECA), the ballast water treatment unit 170 produces oxygen, and the produced oxygen is liquefied by the cooling source of the vaporizer And stored in the oxygen storage tank 151.

이제, 선박이 공해 구역을 지나 미국의 배출가스 통제구역(ECA)을 운항할 시에는, 공해 구역에서 생산 저장된 산소 또는 평형수 처리부(170)에서 생성된 산소, 및 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 분리하고 회수되어 저장된 이산화탄소를 엔진의 산화제로 공급할 수 있다. Now, when the ship is traveling through the pollution zone and operating the emission control zone (ECA) of the United States, it is included in the oxygen produced in the pollution zone or the oxygen generated in the ballast water treatment section 170 and the exhaust gas discharged from the engine And the stored carbon dioxide can be supplied to the oxidizing agent of the engine.

마지막으로, 선박이 미국 항구에 정박할 시에는 발라스트 탱크(174)에서 평형수를 배출하고, 화물창에 LNG를 선적하고, 액체산소를 구입하여 산소 저장탱크(151)에 저장한다. Finally, when the vessel is stationed in the US port, ballast water is discharged from the ballast tank 174, LNG is loaded into the cargo hold, and liquid oxygen is purchased and stored in the oxygen storage tank 151.

이와 같이 유럽에서 미국으로 선박이 운항될 때, 예컨대, 유럽의 로테르담에서 미국의 휴스턴으로 약 9,000km 를 운항할 때, 전 구역에서 필요한 산소량은 대략 306.49 톤으로, 평형수 처리부로부터 생산 가능한 산소량은 총 83.57톤이다. 유럽 LNG 터미널에서 액체산소를 약 223톤 구입하고, FGSS의 고압 기화기에서 버려지는 냉각 매체를 이용하면 평형수 처리부에서 생산된 산소(10bar, 25℃)를 액체산소(10bar, -153℃)로 저장할 수 있다. 따라서 평형수 처리부에서 생산된 산소를 모두 ME-GI 엔진에 공급한다면 전체 배출가스 통제구역(ECA) 구간에서 필요한 산소의 27% 절감이 가능하다. Thus, when a ship is to be operated from Europe to the United States, for example, when operating about 9,000 km from Rotterdam in the US to Houston in the United States, the total amount of oxygen required in the whole area is approximately 306.49 tons, 83.57 tons. In Europe, approximately 223 tons of liquid oxygen is purchased from the LNG terminal, and the cooling medium used in the FGSS high-pressure vaporizer is used to store oxygen (10 bar, 25 ° C) produced by the ballast water treatment unit in liquid oxygen (10 bar, -153 ° C) . Thus, if all of the oxygen produced by the ballast water treatment unit is supplied to the ME-GI engine, it is possible to reduce the required oxygen by 27% in the entire emission control zone (ECA).

한편, 선박이 LNG를 선적한 상태(Laden condition)로 미국에서 유럽으로 이동할 경우는 다음과 같다. On the other hand, when a ship moves from the US to Europe in a laden condition, it is as follows.

즉, 미국 항구에 정박한 선박이 화물창에 LNG를 선적한 후, 미국의 배출가스 통제구역(ECA)을 운항할 시에는, 평형수 처리부(170)에서 생성된 산소 또는 산소 저장탱크(151)에 저장된 액체산소를 기화하여 생성된 산소, 및 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 분리하고 회수하여 엔진의 산화제로 공급하게 된다.That is, when a vessel anchored in a US port operates an exhaust gas control zone (ECA) of the United States after loading LNG in a cargo hold, the oxygen or oxygen stored in the oxygen or oxygen storage tank 151 generated in the ballast water treatment unit 170 The oxygen generated by vaporizing the stored liquid oxygen and the carbon dioxide contained in the exhaust gas discharged from the engine are separated and recovered to be supplied to the oxidizing agent of the engine.

선박이 배출가스 통제구역(ECA)을 지나 공해 구역을 운항할 시에는, 생산된 산소를 액화할 냉각 매체의 부재로 평형수 처리부(170)는 운영되지 않는다. When the ship is traveling to the pollution zone after passing through the exhaust gas control zone (ECA), the ballast water treatment section 170 is not operated due to the absence of the cooling medium to liquefy the produced oxygen.

이제, 선박이 공해 구역을 지나 유럽의 배출가스 통제구역(ECA)을 운항할 시에는, 평형수 처리부(170)에서 생산된 산소와 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 분리하고 회수되어 저장된 이산화탄소를 엔진의 산화제로 공급할 수 있다. Now, when the ship travels through the pollution zone and operates the European emission control zone (ECA), the oxygen produced in the ballast water treatment unit 170 and the carbon dioxide contained in the exhaust gas discharged from the engine are separated, Carbon dioxide can be supplied as the oxidizing agent of the engine.

마지막으로 선박이 유럽 항구에 정박할 시에는 LNG를 하역한 후, 평형수 처리부(170)는 오존을 생성하여 발라스트 탱크(174)에 유입되는 평형수를 살균하게 된다. Finally, after the LNG is unloaded when the ship is moored in the European port, the ballast water treatment unit 170 generates ozone to sterilize the ballast water flowing into the ballast tank 174.

이와 같이 미국에서 유럽으로 선박이 운항될 때, 예컨대, 미국의 휴스턴에서유럽의 로테르담으로 약 9,000km 를 운항할 때, 전 구역에서 필요한 산소량은 대략 306.49 톤으로, 평형수 처리부로부터 생산 가능한 산소량은 총 83.57톤이다. 그런데 LNG가 산적된 경우 FGSS의 고압 기화기에서 버려지는 냉각 매체가 없으므로, 평형수 처리부에서 생산된 산소의 액화가 어렵다. 따라서 유럽 LNG 터미널에서 액체산소를 약 299 톤을 구입하게 되면, 평형수 처리부에서 생산된 산소를 배출가스 통제구역(ECA) 구간에서만 ME-GI 엔진에 공급한다면, 전체 배출가스 통제구역(ECA) 구간에서 필요한 산소의 2.5% 를 절감할 수 있으며, LNG 운반선이 미국과 유럽 운항 구간을 왕복시, 평형수 처리부를 이용하면 총 15%의 액체산소 구매비용을 절감할 수 있다. Thus, when a ship is operated from the United States to Europe, for example, when traveling from Houston, USA to Rotterdam, Europe, the total amount of oxygen required in the entire area is approximately 306.49 tons, and the amount of oxygen that can be produced from the ballast water treatment unit is total 83.57 tons. However, in the case where LNG is accumulated, there is no cooling medium discarded in the high-pressure vaporizer of the FGSS, so it is difficult to liquefy the oxygen produced in the equilibrium water treatment unit. Thus, if you purchase about 299 tonnes of liquid oxygen from a European LNG terminal, if the oxygen produced by the ballast water treatment unit is supplied to the ME-GI engine only in the ECA section, And 2.5% of the required oxygen in LNG carriers. If the LNG carrier runs round the US and Europe routes, the ballast water treatment unit can save 15% of total liquid oxygen purchase cost.

이하에서는 본 발명에 따른 선박 및 해양플랜트의 연료 공급과정과, 질소산화물 배출 저감 과정을 설명한다.Hereinafter, a fuel supply process and a nitrogen oxide emission reduction process for a ship and an offshore plant according to the present invention will be described.

액화가스 저장탱크를 구비하는 선박 및 해양플랜트에서, 연료 공급과정은 액화가스 저장탱크(1)로부터 배출된 증발가스(BOG)가 제1 내지 제5 BOG 압축기(11∼15)를 지나면서 여러 번의 압축 과정을 거친다. 증발가스가 압축되면 압력뿐만 아니라 온도도 높아지게 되므로, 각 제1 내지 제5 BOG 압축기(11∼15) 후단에 열교환기(21∼25)가 설치되어 통과한 증발가스의 온도를 낮추어 준다.In the ship having the liquefied gas storage tank and the offshore plant, the fuel supply process is performed such that the evaporated gas (BOG) discharged from the liquefied gas storage tank 1 passes through the first to fifth BOG compressors 11 to 15, Compression process. When the evaporation gas is compressed, not only the pressure but also the temperature are increased. Therefore, the heat exchangers 21 to 25 are installed at the downstream ends of the first to fifth BOG compressors 11 to 15 to lower the temperature of the evaporated gas.

액화가스 저장탱크(1)로부터 배출된 증발가스가 다섯 번의 압축 과정을 거치고 나면, 대략 300 bar, 40℃ 상태의 증발가스가 된다. 이 상태의 증발가스는 일부가 ME-GI 엔진(111)으로 보내져(B 라인) 연료로 사용되고, 나머지가 자가 열교환기(20)로 보내진다(C 라인). 대략 300 bar, 40℃ 상태의 증발가스는 자가 열교환기(20)에서 저장탱크(1)로부터 배출(D 라인)되는 대략 상압, -160℃ 상태의 증발가스와 열 교환되어 대략 300 bar -120℃ 상태가 된다. 대략 300 bar -120℃ 상태의 증발가스는 감압밸브에 의하여 팽창되어 일부 액화되고, 기액 분리기(50)에 의하여 액화된 증발가스와 기체상태의 증발가스가 분리되어, 기체상태의 증발가스는 저장탱크(1)로부터 배출되는 증발가스(D 라인)와 섞여 다시 자가 열교환기(20)로 보내지고, 액화된 증발가스는 저장탱크(1)로 다시 보내진다.When the evaporated gas discharged from the liquefied gas storage tank 1 is subjected to five compression processes, it becomes a vapor of approximately 300 bar and 40 ° C. A part of the evaporated gas in this state is sent to the ME-GI engine 111 (B line) and used as fuel, and the rest is sent to the self heat exchanger 20 (C line). The evaporation gas at about 300 bar and 40 캜 is heat exchanged with the evaporation gas at about atmospheric pressure, -160 캜, discharged from the storage tank 1 (D line) in the self heat exchanger 20, State. The evaporation gas in the state of approximately 300 bar -120 deg. C is expanded by the pressure reducing valve to be partially liquefied, and the evaporation gas liquefied by the gas-liquid separator 50 and the gaseous evaporation gas are separated, Is mixed with the evaporation gas (D line) discharged from the evaporator (1) and sent to the autothermal exchanger (20), and the liquefied evaporated gas is sent back to the storage tank (1).

증발가스를 냉각시키기 위하여 냉각 유체와 열교환을 하는 방법으로서, 증발가스를 자체를 냉각 유체로 사용하여 자가 열교환 시키는 방법인 부분 재액화 시스템(PRS; Partial Re-liquefaction System)이 사용되고 있는데, 부분 재액화 시스템은 가격이 비싼 재액화 장치를 별도로 설치하지 않고도 증발가스를 재 액화할 수 있기 때문에, 액화가스 저장탱크의 전체적인 자연 기화율(BOR: Boil-off Rate)을 효율적으로 감소시킬 수 있다.Partial Re-liquefaction System (PRS), which is a method of performing self-heat exchange using a volatile gas as a cooling fluid, is used as a method of performing heat exchange with a cooling fluid for cooling the evaporation gas. The system can effectively reduce the overall natural rate of evacuation (BOR: Boil-off Rate) of the liquefied gas storage tank, since the evaporative gas can be re-liquefied without separately installing a costly relusor.

대략 상압, -160℃ 상태의 증발가스는, 다섯 번의 압축 과정을 거친 대략 300 bar, 40℃ 상태의 증발가스와 자가 열교환기(20)에서 열 교환된 후, 대략 1.05 bar, -72℃ 상태가 된다. 증발가스는 일부 DFDE 엔진(112)으로 보내져(A 라인) 연료로 사용되고, DFDE 엔진(112)으로 보내지고 남은 증발가스는 ME-GI 엔진(111)의 연료로 사용되고, 남은 일부는 자가 열교환기(20)에서 증발가스를 액화시킬 수 있는 냉각 유체로 사용된다. A 라인에는 감압밸브(미도시)를 설치하여 DFDE 엔진(112)으로 공급되는 압축 증발가스의 압력을 낮추도록 할 수 있다.The evaporation gas at approximately atmospheric pressure and -160 ° C. is subjected to heat exchange in the self-heat exchanger 20 and the evaporation gas at approximately 300 bar and 40 ° C. through the five compression processes, and thereafter, approximately 1.05 bar and -72 ° C. do. Evaporative gas is sent to some DFDE engines 112 (A line) to be used as fuel, and the remaining evaporative gas sent to the DFDE engine 112 is used as fuel for the ME-GI engine 111, 20 as a cooling fluid capable of liquefying the evaporation gas. A line may be provided with a pressure reducing valve (not shown) to lower the pressure of the compressed evaporative gas supplied to the DFDE engine 112.

연료유(Fuel Oil) 탱크(60)로부터 공급되는 연료유 공급은 리던던시(Redundancy)로서, 다수개의 펌프(Pump, 70) 및 히터(Heater, 80)에 의해 DFDE 엔진(112) 또는 ME-GI 엔진(111)에서 사용될 수 있는 압력 및 온도 상태가 되어, DFDE 엔진(112) 또는 ME-GI 엔진(111)에 공급될 수도 있다.The fuel oil supply supplied from the fuel oil tank 60 is redundancy and is supplied to the DFDE engine 112 or the ME-GI engine 112 by a plurality of pumps 70 and a heater 80. [ And may be supplied to the DFDE engine 112 or the ME-GI engine 111. In this case,

한편, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치의 작동은 다음과 같다.Meanwhile, the operation of the exhaust gas harmful material abatement device of the ship is as follows.

선박 및 해양플랜트가 공해구역을 운항 및 운전하는 경우, 제어부(190)는 ME-GI 엔진(111)으로 연료의 산화제로서 공기만을 공급하도록 제1 산화제 공급 유닛(140)을 제어한다.When the ship and the offshore plant operate and operate in the pollution zone, the control unit 190 controls the first oxidizer supply unit 140 to supply only air as the oxidizing agent of the fuel to the ME-GI engine 111.

즉, 공기 공급과정을 살펴보면, 제2 압축기(141)가 공기를 압축하여 산화제 공급라인(130)으로 공급하고, 필터(142)는 공기에 포함된 이물질을 걸러내며, 쿨러(143)는 제2 압축기(141)에 의해 압축된 공기를 냉각한다.The second compressor 141 compresses the air and supplies the compressed air to the oxidant supply line 130. The filter 142 filters the foreign substances contained in the air and the cooler 143 separates the second And the air compressed by the compressor (141) is cooled.

또한, 선박 및 해양플랜트가 배출가스 통제구역을 운항 및 운전하는 경우, 제어부(190)는 ME-GI 엔진(111)으로 연료의 산화제로서 산소만을 공급하도록 제1 산화제 공급 유닛(150)을 제어할 수 있다.Further, when the ship and the offshore plant operate and operate the exhaust gas control zone, the control unit 190 controls the first oxidizer supply unit 150 to supply only oxygen as the oxidizing agent of the fuel to the ME-GI engine 111 .

즉, 산소공급 과정은 두가지 방법이 있으며, 평형수 처리부의 산소 발생기에서 발생하는 산소를 공급하는 방법과 액체산소를 저장하였다가 기화하여 산소를 공급하는 방법이 있다. That is, there are two methods of supplying oxygen, and there is a method of supplying oxygen generated from an oxygen generator of a ballast water treatment unit and a method of storing oxygen and vaporizing oxygen.

ME-GI 엔진(111)으로 연료의 산화제로서 산소만을 공급하는 경우, 제어부(190)는 ME-GI 엔진(111)에서 배출되는 배기가스에서 이산화탄소를 회수하고, 그 회수한 이산화탄소와 산소를 혼합하여 ME-GI 엔진(111)으로 재공급할 수 있다.When only the oxygen is supplied to the ME-GI engine 111 as an oxidant of the fuel, the control unit 190 recovers carbon dioxide from the exhaust gas discharged from the ME-GI engine 111, mixes the recovered carbon dioxide and oxygen It can be re-supplied to the ME-GI engine 111.

이산화탄소 회수과정을 살펴보면, ME-GI 엔진(111)에서 배출되는 배기가스를 배기가스 우회 라인(161)으로 우회시킨 후, 냉각기(162)를 거쳐서 배기가스를 냉각시킨다. 배기가스의 냉각에 의해서 배기가스는 기액 분리기(163)를 거치면서 물과 이산화탄소로 분리된다. 기액 분리기(163)에 의해 회수된 이산화탄소는 제1 압축기(164)에 의해서 ME-GI 엔진(111)에서 요구하는 압력으로 압축된 후, 산소와 혼합되어 ME-GI 엔진(111)으로 재공급된다. 이때 반응식이 CH4+ 2 O2+ 8 CO2 → 9 CO2+ 2 H2O 되어, ME-GI 엔진(111)의 배기가스에서의 질소산화물 배출을 0(zero)으로 할 수 있다. In the carbon dioxide recovery process, the exhaust gas discharged from the ME-GI engine 111 is bypassed to the exhaust gas bypass line 161, and then the exhaust gas is cooled through the cooler 162. By the cooling of the exhaust gas, the exhaust gas is separated into water and carbon dioxide through the gas-liquid separator 163. The carbon dioxide recovered by the gas-liquid separator 163 is compressed by the first compressor 164 to the pressure required by the ME-GI engine 111, then mixed with oxygen and supplied again to the ME-GI engine 111 . At this time, the reaction formula is CH 4 + 2 O 2 + 8 CO 2 → 9 CO 2 + 2 H 2 O, and the nitrogen oxide emission in the exhaust gas of the ME-GI engine 111 can be made zero.

//이상에서 설명한 바와 같이, 선박 및 해양플랜트의 운항 및 운전시, 선박의 운항구역 또는 해양플랜트의 운전구역에 따라 엔진에 공급되는 연료의 산화제인 공기(air) 또는 산소(O2)와 이산화탄소(CO2) 중에서 어느 하나를 택일하여 그 엔진에 공급하며, 공급되는 산소는 평형수 처리부에서 생성된 산소나 액체산소를 기화하여 생성된 산소를 적용함으로써, 기존 엔진을 그대로 선박이나 해양플랜트에 사용하면서도 엔진의 배기가스 질소산화물 배출규정 Tier 3을 충족할 수 있다.// As described above, the air or oxygen (O2) and the carbon dioxide (O2) which are the oxidizing agents of the fuel supplied to the engine according to the operation area of the ship or the operation area of the offshore plant during operation and operation of the ship and offshore plant CO2), and supplies the oxygen to the engine. The supplied oxygen applies oxygen generated by vaporizing the oxygen or liquid oxygen generated by the ballast water treatment unit, thereby using the existing engine as it is for a ship or an offshore plant, Of the emission of nitrogen oxides (Tier 3).

또한, 배출가스 통제구역에서 연료의 산화제인 산소만을 공급하는 경우는, 엔진에서 배출되는 배출가스로부터 이산화탄소를 회수하여, 그 이산화탄소와 산소를 엔진에 재공급하여 그 엔진의 배기가스에서의 질소산화물 배출을 0(zero)로 할 수 있어 매우 친환경적이다.In the case where only oxygen, which is an oxidant of the fuel, is supplied from the exhaust gas control zone, carbon dioxide is recovered from the exhaust gas discharged from the engine, and the carbon dioxide and oxygen are supplied to the engine again to remove nitrogen oxides Can be set to 0 (zero), which is very environmentally friendly.

또한, 질소산화물 배출을 Zero(또는 저감) 뿐만 아니라, 엔진의 배출되는 배기가스에서 이산화탄소를 분리한 후 저장도 가능하기 때문에, 이산화탄소 배출에 대한 배기가스 규정에도 만족할 수 있어 향후 다양한 선박 또는 해양플랜트에 적용 및 응용 가능하다.In addition, since it is possible to separate carbon dioxide from exhaust gas discharged from the engine as well as to zero (or reduce) nitrogen oxide emissions, it can satisfy exhaust gas regulations for carbon dioxide emissions. Applicable and applicable.

또한, 엔진의 배기가스 질소산화물 배출규정 Tier 3을 충족하면서 연료의 효율적 연소가 가능하고, 운항 및 운전 비용을 절감할 수 있다.In addition, it is possible to efficiently burn the fuel while satisfying the exhaust gas nitrogen oxide emission regulation Tier 3 of the engine, and to reduce the operating and operating costs.

또한, SCR이나 EGR 등과 같은 질소산화물 저감 설비가 불필요하므로, 운전비용(OPEX)이나 자본지출(CAPEX) 에 대한 비용을 크게 절감할 수 있다. In addition, since NOx reduction facilities such as SCR and EGR are unnecessary, it is possible to greatly reduce the cost of operation cost (OPEX) and capital expenditure (CAPEX).

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.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

1: 액화가스 저장탱크
11∼15: 제1 내지 제5 BOG 압축기
20: 자가 열교환기
21∼25: 열교환기
50: 기액 분리기
60: 연료유(Fuel Oil) 탱크
111: ME-GI 엔진
112: DFDE 엔진
120: 연료 공급라인
130: 산화제 공급라인
140: 제1 산화제 공급 유닛
150 : 액체산소 처리부
160 : 이산화탄소 회수부
170 : 평형수 처리부
180 : 제2 산화제 공급 유닛
190 : 제어부
1: Liquefied gas storage tank
11 to 15: first to fifth BOG compressors
20: Self heat exchanger
21 to 25: heat exchanger
50: gas-liquid separator
60: Fuel oil tank
111: ME-GI engine
112: DFDE engine
120: fuel supply line
130: oxidant supply line
140: first oxidant supply unit
150: liquid oxygen processor
160: Carbon dioxide recovery unit
170: Ballast water treatment unit
180: Second oxidant supply unit
190:

Claims (16)

엔진;
상기 엔진에 연료를 공급하는 연료 공급라인;
상기 엔진에 산화제를 공급하는 산화제 공급라인;
상기 산화제 공급라인에 연결되어 연료의 산화제로서 공기를 공급하는 제1 산화제 공급 유닛; 및
상기 산화제 공급라인에 연결되어 연료의 산화제로서 산소와 이산화탄소를 공급하는 제2 산화제 공급 유닛;을 포함하며,
상기 제2 산화제 공급 유닛은 산소를 공급하는 평형수 처리부와 상기 엔진에서 배출되는 배기가스로부터 이산화탄소를 회수하는 이산화탄소 회수부를 포함하며,
상기 제1 산화제 공급 유닛에 의한 공기 공급과 상기 제2 산화제 공급 유닛에 의한 산소와 이산화탄소 공급 중 어느 하나가 선택적으로 상기 산화제 공급라인에 공급되는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
engine;
A fuel supply line for supplying fuel to the engine;
An oxidant supply line for supplying an oxidant to the engine;
A first oxidant supply unit connected to the oxidant supply line to supply air as an oxidant of the fuel; And
And a second oxidant supply unit connected to the oxidant supply line to supply oxygen and carbon dioxide as oxidants of the fuel,
Wherein the second oxidant supply unit includes a ballast water treatment unit for supplying oxygen and a carbon dioxide recovery unit for recovering carbon dioxide from the exhaust gas discharged from the engine,
Wherein either one of the air supply by the first oxidizing agent supply unit and the supply of oxygen and carbon dioxide by the second oxidizing agent supply unit is selectively supplied to the oxidizing agent supply line.
청구항 1에 있어서,
상기 평형수 처리부는,
공기를 압축하는 공기 압축기;
상기 공기 압축기에서 압축된 공기에서 산소를 생성하는 산소 발생기; 및
상기 산소 발생기에서 생성된 산소를 이용하여 오존을 생성하는 오존 발생기;를 포함하며,
상기 오존 발생기에서 생성된 오존을 이용하여 평형수를 살균하며,
상기 산소 발생기에서 생성된 산소를 상기 산화제 공급라인에 공급하는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
The ballast water treatment unit includes:
An air compressor for compressing air;
An oxygen generator for generating oxygen in the air compressed in the air compressor; And
And an ozone generator for generating ozone using oxygen generated in the oxygen generator,
Sterilizing the ballast water using ozone generated in the ozone generator,
And supplies oxygen generated in the oxygen generator to the oxidant supply line.
청구항 1에 있어서,
상기 엔진은,
상기 연료 공급라인을 통해 액화가스 저장탱크의 가스연료 또는 증발가스(BOG: Boil-Off Gas)를 연료를 공급받으며,
상기 액화가스는 LNG, LEG, LPG, DME를 포함하는 액화된 연료 가스인, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
The engine includes:
(BOG) of the liquefied gas storage tank through the fuel supply line,
Wherein the liquefied gas is a liquefied fuel gas including LNG, LEG, LPG, and DME.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 산화제 공급 유닛은 액체산소를 기화하여 산소를 공급하는 액체산소 처리부;를 더 포함하는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
And the second oxidant supply unit further comprises a liquid oxygen processing unit for vaporizing the liquid oxygen to supply oxygen.
청구항 4에 있어서,
상기 이산화탄소 회수부는,
상기 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 분리하여 상기 산화제 공급라인으로 공급하며,
상기 이산화탄소 회수부에서 분리된 이산화탄소는 상기 평형수 처리부에서 생성된 산소나 상기 액체산소 처리부에서 기화하여 생성된 산소가 상기 산화제 공급 라인에 공급될 때 함께 합류되어 공급되는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method of claim 4,
The carbon dioxide-
Separates carbon dioxide contained in the exhaust gas discharged from the engine and supplies the separated carbon dioxide to the oxidant supply line,
The carbon dioxide separated by the carbon dioxide recovery unit is supplied to the oxidizing agent supply line together with the oxygen produced by the equilibrium water treatment unit or the oxygen generated by the vaporization of the liquid oxygen treatment unit, Device.
청구항 1에 있어서,
상기 이산화탄소 회수부에서 분리된 이산화탄소는 중 일부는 상기 산화제 공급라인으로 공급되고 나머지는 이산화탄소 저장소에 저장되는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
Wherein some of the carbon dioxide separated in the carbon dioxide recovery unit is supplied to the oxidant supply line and the remaining carbon dioxide is stored in the carbon dioxide storage.
청구항 1에 있어서,
상기 이산화탄소 회수부는,
상기 엔진에서 배출되는 배기가스를 냉각하는 냉각기;
상기 냉각기에서 냉각된 배기가스로부터 물과 이산화탄소를 분리하는 기액분리기; 및
상기 기액분리기에서 분리된 이산화탄소를 상기 엔진에서 요구하는 압력으로 압축하는 제1 압축기;를 포함하며,
상기 제1 압축기에서 압축된 이산화탄소는 상기 이산화탄소 저장소에 저장되거나 상기 산화제 공급 라인으로 공급되는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
The carbon dioxide-
A cooler for cooling the exhaust gas discharged from the engine;
A gas-liquid separator for separating water and carbon dioxide from the exhaust gas cooled in the cooler; And
And a first compressor for compressing the carbon dioxide separated from the gas-liquid separator to a pressure required by the engine,
Wherein the carbon dioxide compressed in the first compressor is stored in the carbon dioxide storage or supplied to the oxidant supply line.
청구항 1에 있어서,
상기 엔진은 ME-GI 엔진과 XDF, DFDE의 가스를 연료로 사용할 수 있는 엔진을 포함하며,
상기 선박은 LNGC, LPGC, LEGC의 가스운반선, 가스를 연료로 사용하는 엔진이 설치된 컨테이너선(Containership), 및 엘앤지 저장탱크(LNG Storage Tank)와 연료가스 공급시스템(FGSS: Fuel Gas Supply System)이 설치 및 운영되는 일반 상선을 포함하는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
The engine includes an engine capable of using the gas of the ME-GI engine, XDF, DFDE as fuel,
The vessel is equipped with a gas carrier of LNGC, LPGC, LEGC, a container with an engine using gas as fuel, an LNG storage tank and a fuel gas supply system (FGSS) And a general merchant ship which is installed and operated.
청구항 1에 있어서,
상기 선박이 공해구역을 운항하는 경우, 상기 산화제 공급 라인에 상기 제1 산화제 공급유닛에서 배출되는 공기가 공급되는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the air discharged from the first oxidant supply unit is supplied to the oxidant supply line when the ship is operating in a pollution zone.
청구항 1에 있어서,
상기 선박이 배출가스 통제구역(ECA)을 운항하는 경우, 상기 산화제 공급 라인에 상기 제2 산화제 공급유닛에서 배출되는 산소와 이산화탄소가 공급되는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
Wherein oxygen and carbon dioxide discharged from the second oxidant supply unit are supplied to the oxidant supply line when the ship is operated in an exhaust gas control zone (ECA).
청구항 1에 있어서,
상기 연료 공급라인은
상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 상기 엔진에 공급하는 증발가스 공급라인; 및
상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 기화시켜 상기 엔진에 공급하는 액화가스 공급라인;을 구비하는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
The fuel supply line
An evaporation gas supply line for supplying evaporation gas generated in the liquefied gas storage tank to the engine; And
And a liquefied gas supply line for vaporizing the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and supplying the liquefied gas to the engine.
청구항 11에 있어서,
상기 증발가스 공급라인에는 상기 증발가스를 상기 엔진에서 필요로 하는 공급압력으로 압축하는 BOG 압축기가 설치되는 것을 특징으로 하는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method of claim 11,
Wherein the evaporation gas supply line is provided with a BOG compressor for compressing the evaporation gas to a supply pressure required by the engine.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 산화제 공급 유닛은,
공기를 압축하는 제2 압축기;
공기에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 필터; 및
상기 제2 압축기에 의해 압축된 공기를 냉각하기 위한 쿨러를 구비하는 것을 특징으로 하는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first oxidant supply unit includes:
A second compressor for compressing air;
A filter for filtering foreign matter contained in the air; And
And a cooler for cooling the air compressed by the second compressor.
청구항 4에 있어서,
상기 액체 산소 처리부는,
액체산소를 저장하기 위한 산소 저장탱크;
상기 산소 저장탱크에 저장된 산소를 펌핑하여 상기 산화제 공급라인으로 공급하기 위한 피딩 펌프; 및
상기 피딩 펌프에 의해 공급된 산소를 기화시키기 위한 기화기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 장치.
The method of claim 4,
The liquid oxygen processing unit may include:
An oxygen storage tank for storing liquid oxygen;
A feeding pump for pumping oxygen stored in the oxygen storage tank and supplying the oxygen to the oxidant supply line; And
And a vaporizer for vaporizing the oxygen supplied by the feeding pump.
선박의 운항 구역에 따라 엔진을 구동하기 위하여 연료의 산화제인 공기와 산소 중에서 적어도 어느 하나를 택일하여 상기 엔진에 공급하되,
공해구역에서는, 연료의 산화제로서 공기를 공급하고,
배출가스 통제구역에서는, 연료의 산화제로서 이산화탄소와 산소를 공급하여 상기 엔진의 배기가스에서의 질소산화물 저감 규정 Tier 3을 만족하도록 하며, 상기 산화제로 공급될 이산화탄소는 상기 엔진에서 배출되는 배기가스로부터 분리된 이산화탄소이며, 상기 산화제로 공급될 산소는, 평형수 처리부에서 생성되는 산소인, 선박의 배기가스 유해물질 저감 운용 방법.
Wherein at least one of air and oxygen, which are oxidants of the fuel, is selected and supplied to the engine in order to drive the engine according to the operating area of the ship,
In the pollution zone, air is supplied as an oxidizing agent of fuel,
In the exhaust gas control zone, carbon dioxide and oxygen are supplied as oxidizing agents of the fuel so as to satisfy the specified Tier 3 for nitrogen oxide reduction in the exhaust gas of the engine, and the carbon dioxide to be supplied to the oxidizing agent is separated from the exhaust gas Wherein the oxygen to be supplied to the oxidizing agent is oxygen generated in the equilibrium water treatment section.
청구항 15에 있어서,
상기 평형수 처리부에서 생성되는 산소의 양이 산화제로 공급될 양보다 적을 경우 액체산소를 기화하여 산소를 공급하는, 선박의 배기가스 유해물질 저감 운용 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein when the amount of oxygen generated in the equilibrium water treatment unit is less than an amount to be supplied as an oxidizing agent, the oxygen is vaporized to supply oxygen.
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