KR20190008799A

KR20190008799A - Lng 운반선과 fsru의 하이브리드 선박

Info

Publication number: KR20190008799A
Application number: KR1020170158798A
Authority: KR
Inventors: 조상현
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2017-07-17
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-01-25
Also published as: KR20190008798A; KR102026539B1; KR102287825B1; KR102025476B1; KR102025477B1; KR20190008797A; KR20190008793A; KR20190008790A; KR102287832B1; KR20190008794A; KR20190008791A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박은, 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크의 연료를 공급받아 추진력을 공급하는 대형엔진; 상기 대형엔진과는 별도로 선박에 필요한 전력을 발생시키는 발전엔진; 상기 발전엔진으로부터 전력을 공급받아 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 재기화시키는 재기화장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박{Hybrid Vessel of LNG Carrier and FSRU}

본 발명은 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박에 관한 것이다.

일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃ 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준 상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유 비중의 약 2분의 1이 된다.

LNG는 운반의 용이성으로 액화시켜 운송 후 사용처에서 기화시켜서 사용한다. 그러나, 자연재해 및 테러의 위험으로 인하여 육상에 LNG 기화설비를 설치하는 것을 우려한다.

이로 인하여 종래 육상에 설치하는 액화천연가스 재기화 시스템 대신에, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에 추진장치를 제거하고 재기화장치를 설치하여 육상으로 기화된 천연가스(Natural Gas)를 공급하는 선박(일례로 LNG FSRU)가 각광을 받고 있다. 이러한 FSRU는 추진장치가 제거되기 때문에, 고속을 추진하는 추진장치가 없어 운반선으로는 사용할 수 없고 한 지역에서만 머물러야하는 문제점이 있다.

최근 액화천연가스의 시장이 다변화되고 규모도 매우 다양화되면서 FSRU가 한 지역에서만 오래 머무르는 것이 불가능해지고 있다. 그에 따라 점차 LNG 운반선의 기능과 FSRU의 기능을 모두 구현할 수 있는 선박을 시장에서 요구하고 있는 실정이다.

따라서, 현 상황에서는, FSRU의 기능을 가진 LNG 운반선의 개발이 다수 이루어지고 있는 실정이다.

본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 액화가스를 재기화하는 기능을 가짐과 동시에 액화가스를 운반할 수 있는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박을 제공하기 위한 것이다.

구체적으로, 상기 재기화장치가 가동되는 액화가스 재기화 모드; 및 상기 대형엔진에 의해 상기 프로펠러가 가동되는 액화가스 운반 모드를 더 포함하고, 상기 발전엔진이 생성 가능한 총 전력량은, 상기 재기화장치의 소비 전력보다 클 수 있다.

구체적으로, 상기 액화가스 재기화 모드 시 복수 개의 상기 발전엔진은, 모두 정상 구동되고, 상기 액화가스 운반 모드 시, 일부의 상기 발전엔진은 정상 구동되고 나머지의 상기 발전엔진은 스탠바이될 수 있다.

구체적으로, 상기 액화가스 재기화 모드 또는 상기 액화가스 운반 모드에 따라 상기 복수 개의 발전엔진 중 적어도 하나 스탠바이 구동시키는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 액화가스 재기화 모드 시, 상기 발전엔진 중 적어도 하나가 스탠바이 되도록 제어하고, 상기 액화가스 운반 모드 시, 상기 발전엔진 모두를 가동하도록 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 발전엔진은, 4 개가 구비되고, 상기 제어부는, 상기 액화가스 운반 모드 중 상기 선박이 대양을 항해하는 경우 1 개의 발전엔진을 구동시키고 나머지 3 개의 발전엔진을 스탠바이 모드로 제어하며, 상기 액화가스 운반 모드 중 상기 선박이 연안에서 액화가스를 로딩 또는 언로딩하는 경우, 3 개의 상기 발전엔진을 구동시키고 나머지 1 개의 상기 발전엔진을 스탠바이 모드로 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 발전엔진은 11 내지 13 메가와트(MW)의 전력을 생산하는 소형 용량의 발전엔진이고, 상기 재기화장치는, 9 내지 11 메가와트(MW)의 전력을 소비하는 소형 용량의 재기화장치일 수 있다.

구체적으로, 상기 재기화장치는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 공급받아 재기화시키고, 상기 발전엔진은, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 공급받아 상기 재기화장치에 필요한 전력을 생산할 수 있다.

구체적으로, 상기 재기화장치는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 공급받아 임시 저장하는 버퍼 탱크; 상기 버퍼 탱크로부터 공급되는 액화가스를 가압하는 재기화 펌프; 및 상기 재기화 펌프로부터 가압된 액화가스를 공급받아 재기화시키는 기화기를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 또는 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 처리하여 상기 발전엔진 또는 상기 대형엔진으로 공급하는 연료 공급 장치를 더 포함하고, 상기 연료 공급 장치는, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 공급받아 압축하는 증발가스 압축기; 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압하는 연료 펌프; 및 상기 연료 펌프에서 가압된 액화가스를 기화시켜 상기 대형엔진으로 공급하는 연료 기화기를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 증발가스 압축기는, 다단으로 구성되며, 중간단에서 분기되는 증발가스를 상기 재기화장치에서 재기화된 액화가스를 소비하는 수요처로 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 증발가스 압축기는, 상기 액화가스 재기화 모드 시, 상기 재기화장치가 셧다운되는 경우 또는 상기 수요처에 최소요구유량의 재기화된 액화가스를 공급해야 하는 경우에, 상기 증발가스 압축기의 중간단에서 분기되어 공급되는 증발가스를 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 증발가스 압축기는, 2단과 3단 사이에서 분기되는 증발가스를 상기 발전엔진으로 공급하고, 4단과 5단 사이에서 분기되는 증발가스를 상기 수요처로 공급하며, 최종단에서 토출되는 증발가스를 상기 대형엔진으로 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 발전엔진에서 발생된 전력을 처리하는 전력 처리 장치를 더 포함하고, 상기 전력 처리 장치는, 상기 발전엔진; 및 상기 발전엔진에서 발생된 전력을 공급받아 상기 재기화장치로 공급하는 전력 분배기를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 대형엔진은, 추진축에 직결되어 상기 프로펠러와 연결되며, 200 내지 400 바(bar)의 압력을 소비하는 고압가스 분사엔진일 수 있다.

본 발명에 따른 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박은, 액화가스 재기화 시스템과 액화가스 운반선의 기능을 모두 가지고 있어, 다양한 시장에 언제든지 유연하게 투입될 수 있고, 그에 따라 선박의 시장 경쟁력이 극도로 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박의 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박의 가스 처리 시스템의 개념도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 명세서에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 예시적으로 LNG(Liquefied Natural Gas)를 의미할 수 있고, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다.

또한, LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 자연 기화된 LNG 등인 BOG(Boil Off Gas)를 의미하며, 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

액화가스는 액체 상태, 기체 상태, 액체와 기체 혼합 상태, 과냉 상태, 초임계 상태 등과 같이 상태 변화와 무관하게 지칭될 수 있으며, 증발가스 역시 마찬가지임을 알려 둔다. 또한 본 발명은 처리 대상이 액화가스로 한정되지 않고, 액화가스 처리 시스템 및/또는 증발가스 처리 시스템일 수 있고, 하기 실시할 각 도면의 시스템은 서로 적용될 수 있음은 자명하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박의 개념도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 재기화장치(20,20a), 전력 처리 장치(30), 연료 처리 장치(40)를 포함한다.

LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박(1)은, 선체(1a) 내부에 액화가스 저장탱크(10) 및 전력 처리 장치(30)를 구비하고, 선체(1a) 상에 재기화장치(20,20a), 연료 처리 장치(40)를 가질 수 있다. 여기서 재기화 장치(20,20a)는, 일례로 선수부 측 상갑판 상에 구비되는 것으로 되어 있으나, 이는 일례에 불과하며 선수 중앙에도 배치될 수 있다.

또한, 재기화 장치(20,20a)는, 각 실시예에서 선택되어지는 구성들과의 유기적 결합에 따라 대형 용량의 재기화 장치(20) 또는 소형 용량의 재기화 장치(20a)일 수 있다. 이에 대해서는 각 실시예에서 상세히 기술하도록 한다.

본 발명에서의 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박(1)은, 액화천연가스의 시장이 다변화되고 규모도 매우 다양화되는 현재의 시장의 니즈를 충족시켜줄 수 있는 선박으로, LNG 운반선의 기능(액화가스 운반 모드)과 FSRU의 기능(액화가스 재기화 모드)을 모두 구현할 수 있도록 설계한 최초의 선박이다.

이러한 선박이 실시가능하기 위해서는 단순히 FSRU의 개별 장치들과 LNG 운반선의 개별 장치들을 조합해서는 구현될 수 없음은 본 발명의 기술분야의 통상의 기술자라면 주지하는 바이다.

이에 하기에서는, 상기와 같은 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박(1)이 실현 가능하도록 하는 각 실시예에 대해서 도 2 및 도 3을 토대로 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박의 가스 처리 시스템의 개념도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)은, 액화가스 저장탱크(10), 재기화장치(20), 전력 처리 장치(30), 연료 처리 장치(40), 수요처(50), 전기추진장치(61) 및 제어부(도시하지 않음)를 포함한다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)을 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)의 개별적인 구성을 기술하기에 앞서, 개별적인 구성들을 유기적으로 연결하는 기본적인 유로들에 대해서 설명하기로 한다. 여기서 유로는 유체가 흐르는 통로로 라인(Line)일 수 있으며 이에 한정되지 않고 유체가 유동하는 구성이면 모두 가능하다.

본 발명의 실시예에서는, 액화가스 공급라인(L1), 증발가스 연료 공급라인(L2)을 더 포함할 수 있다. 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 또는 액화가스의 공급량이 제어될 수 있다.

액화가스 공급라인(L1)은, 액화가스 저장탱크(10)와 수요처(50)를 연결하고 재기화장치(20)를 경유하며, 재기화장치(20)에서 액화가스를 공급받아 처리하여 수요처(50)로 공급되도록 한다.

증발가스 연료 공급라인(L2)은, 액화가스 저장탱크(10)와 발전엔진(31)을 연결하고 연료 처리 장치(40)를 경유하며, 연료 처리 장치(40)에서 증발가스를 공급받아 처리하여 발전엔진(31)으로 공급되도록 한다.

이하에서는 상기 설명한 각 라인들(L1,L2)에 의해 유기적으로 형성되어 가스 처리 시스템(2)을 구현하는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다.

액화가스 저장탱크(10)는, 수요처(50)로 공급될 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.

여기서 액화가스 저장탱크(10)는, 선박(1)의 내부에 구비되며, 엔진룸(부호 도시하지 않음)의 전방에 일례로 3개 또는 4개 형성될 수 있다. 또한, 액화가스 저장탱크(10)는 일례로 멤브레인 형 탱크이나, 이에 한정되지 않고 독립형 탱크 등, 다양한 형태로 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다.

본 발명에서는 피딩 펌프(11)를 더 포함할 수 있다.

피딩 펌프(11)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 구비되고, 액화가스 저장탱크(10)의 내부 또는 외부에 설치되어 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 버퍼 탱크(21)으로 공급할 수 있다.

구체적으로, 피딩 펌프(11)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 액화가스 저장탱크(10)와 버퍼 탱크(21) 사이에 구비되어 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 1차 가압하여 버퍼 탱크(21)로 공급할 수 있다.

피딩 펌프(11)는, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 6 내지 8bar로 가압하여 버퍼 탱크(21)로 공급할 수 있다. 여기서 피딩 펌프(11)는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 액화가스를 가압하여 압력 및 온도가 다소 높아질 수 있으며, 가압된 액화가스는 여전히 액체상태일 수 있다.

이때, 피딩 펌프(11)는, 액화가스 저장탱크(10) 내부에 구비되는 경우 잠형 펌프일 수 있고, 액화가스 저장탱크(10)의 외부에 설치되는 경우에는 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스의 수위보다 낮은 선체 내부의 위치에 구비될 수 있고 원심형 펌프일 수 있다.

재기화장치(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 재기화시키며, 발전장치(31)로부터 전력을 공급받아 구동된다.

구체적으로, 재기화장치(20)는, 버퍼 탱크(21), 부스팅 펌프(22) 및 기화기(23)를 구비하여 액화가스 공급라인(L1)을 통해서 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 공급받아 재기화 처리하여 수요처(50)로 공급할 수 있다.

또한, 재기화장치(20)는, 17 내지 19 메가와트(MW)의 전력을 소비하는 대형 용량의 재기화장치일 수 있으며, 이러한 재기화장치(20)의 구동을 위해 전력 분배기(32)와 재기화장치 전력공급라인(EL2)을 통해 전력을 공급받을 수 있고, 전력 공급 장치(30)의 발전엔진(31)의 발전 용량이 그에 맞춰 설계되어 구동될 수 있으며 이는 후술하도록 한다.

버퍼 탱크(21)는, 액화가스 공급라인(L1)과 연결되어 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화가스를 공급받아 임시저장할 수 있다.

구체적으로, 버퍼 탱크(21)는, 액화가스 공급라인(L1)을 통해 피딩 펌프(11)로부터 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 공급받을 수 있고, 공급받은 액화가스를 임시 저장함으로써 액화가스를 액상과 기상으로 분리할 수 있으며, 분리된 액상은 부스팅 펌프(22)로 공급될 수 있다.

즉, 버퍼 탱크(21)는, 액화가스를 임시 저장하여 액상과 기상을 분리한 후 완전한 액상이 부스팅 펌프(22)로 공급되도록 하여, 부스팅 펌프(22)가 유효흡입수두(NPSH)를 만족하도록 하며, 이로 인해 부스팅 펌프(22)에서의 공동현상(Cavitation)을 방지할 수 있도록 한다.

부스팅 펌프(22)는, 액화가스 공급라인(L1) 상에 버퍼 탱크(21)와 기화기(23) 사이에 구비될 수 있으며, 피딩 펌프(11)로부터 공급받은 액화가스 또는 버퍼 탱크(21)로부터 공급받은 액화가스를 80 내지 120bar로 가압하여 기화기(23)로 공급할 수 있다.

부스팅 펌프(22)는, 수요처(50)가 요구하는 압력에 맞춰 액화가스를 가압할 수 있으며, 원심형 펌프로 구성될 수 있다.

기화기(23)는, 액화가스 공급라인(L1)에 연결되어 부스팅 펌프(22)로부터 배출되는 고압의 액화가스를 재기화시킨 후 수요처(50)로 재기화된 액화가스를 공급할 수 있다.

전력 처리 장치(30)는, 발전엔진(31)에서 발생된 전력을 처리할 수 있다.

구체적으로, 전력 처리 장치(30)는, 재기화장치(20) 및 전기추진장치(61)에 필요한 전력을 발생시켜 재기화장치(20) 및 전기추진장치(61)에 전력을 공급하며, 발전엔진(31) 및 전력 분배기(32)를 포함할 수 있다.

여기서 전력 처리 장치(30)는 각 구성에서 발생된 전력을 공급 또는 전력을 기타 구성들에 분배하기 위해서 전력라인들을 가질 수 있으며, 전력라인으로는 발전엔진 전력수급라인(EL1), 재기화장치 전력공급라인(EL2), 전기추진장치 전력공급라인(EL3)을 포함할 수 있다.

발전엔진(31)은, 재기화장치(20) 및 전기추진장치(61)에 필요한 전력을 공급한다.

발전엔진(31)은, 액화가스 재기화 모드 시 소비되는 재기화장치(20)의 소비 전력 또는 액화가스 운반 모드 시 소비되는 전기추진장치(61)의 소비 전력보다 클 수 있으며, 29 내지 31 메가와트(MW)의 전력을 생산하는 대형 용량의 발전엔진일 수 있다.

발전엔진(31)은, 복수 개 구비되어(바람직하게는 4개 구비됨) 액화가스 재기화 모드 및 액화가스 운반 모드 시 일부가 정상 구동되고 나머지가 스탠바이 될 수 있으며, 이러한 구동은 후술할 제어부의 제어에 의해 구현될 수 있다. 상세한 구동 제어는 제어부에서 후술하도록 한다.

전력 분배기(32)는, 발전엔진(31)에서 발생된 전력을 공급받아 재기화장치(20) 또는 전기추진장치(61)로 분배할 수 있다.

구체적으로 전력 분배기(32)는, 4 개의 발전엔진(31)과 각각 발전엔진 전력수급라인(EL1)으로 연결되어 발전엔진(31)의 제너레이터(G)에서 발생된 전력을 공급받을 수 있으며, 재기화장치(20)와 재기화장치 전력공급라인(EL2)으로 연결되고 전기추진장치(61)와 전기추진장치 전력공급라인(EL3)으로 연결되어 발전엔진(31)으로부터 수급된 전력을 각각 재기화장치(20) 또는 전기추진장치(61)로 공급할 수 있다.

연료 처리 장치(40)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 처리하여 발전엔진(31)으로 공급할 수 있으며, 증발가스 압축기(41)를 더 포함할 수 있다.

증발가스 압축기(41)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 증발가스 연료 공급라인(L2)을 통해 공급받아 압축하여 증발가스 연료 공급라인(L2)을 통해 발전엔진(31)으로 공급할 수 있다.

수요처(50)는, 재기화장치(20)에서 재기화된 액화가스를 공급받아 소비할 수 있으며, 일례로 육상 수요처(shore)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

전기추진장치(61)는, 발전장치(31)로부터 전력을 공급받아 추진동력을 발생시킨다.

전기추진장치(61)는, 모터(61)일 수 있으며, 전력 분배기(32)로부터 전기추진장치 전력공급라인(EL3)을 통해 전력을 공급받아 회전력을 발생시킬 수 있다.

전기추진장치(61)는, 모터(61)와 기어 결합되는 추진축(S)으로 회전력을 전달받는 프로펠러(P)를 더 포함할 수 있다.

프로펠러(P)는, 모터(61)와 기어 결합되는 추진축(S)으로 연결되어, 모터(61)에서 발생되는 회전력을 공급받아 회전되어 선박(1)에 추진력을 발생시킬 수 있다.

상기와 같은 구성들의 유기적인 결합에 의해서 발현되는 본 발명은, 재기화장치(20)가 가동되는 액화가스 재기화 모드 및 전기추진장치(61)의 추진동력이 가동되는 액화가스 운반 모드를 가질 수 있다.

이와 같은 본 발명의 선박(1)은, 제어부를 통해서 상기 액화가스 재기화 모드 및 액화가스 운반 모드를 구현할 수 있다.

제어부는, 액화가스 재기화 모드 또는 액화가스 운반 모드에 따라 복수 개의 발전엔진(31) 중 적어도 하나를 스탠바이 구동시킬 수 있다.

구체적으로, 제어부는, 액화가스 재기화 모드 및 액화가스 운반 모드 시 발전엔진(31) 중 적어도 하나가 스탠바이 되도록 제어할 수 있다.

즉 제어부는, 액화가스 재기화 모드 및 액화가스 운반 모드 시 3 개의 발전엔진(31)을 구동시키고 나머지 1 개의 발전엔진(31)을 스탠바이 모드로 제어할 수 있다.

상기 기술한 구성들과 같이 본 발명은, 재기화장치(20)의 전력 소비 용량 및 그에 따른 전력의 수급을 위한 전력 공급 장치(30)의 전력 발생 용량을 설계하고, 이를 제어부에 의해 제어함과 동시에 추진장치(61)를 최적화 설계하여, 액화가스 재기화 시스템과 액화가스 운반선의 기능을 모두 가질 수 있도록 하고 있다.

이를 통해 본 발명의 선박(1)은, 다양한 시장에 언제든지 유연하게 투입될 수 있고, 그에 따라 선박(1)의 시장 경쟁력이 극도로 향상되는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박의 가스 처리 시스템의 개념도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)은, 액화가스 저장탱크(10), 재기화장치(20,20a), 전력 처리 장치(30), 연료 처리 장치(40), 수요처(50), 대형 엔진(62) 및 제어부(도시하지 않음)를 포함한다.

여기서 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)은, 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)에서와 추진 방식, 발전 방식이 상이하고 추진 방식 및 발전 방식의 차이로 인한 재기화장치(대형 용량의 재기화장치(20) 및 소형 용량의 재기화장치(20a))의 전력 소비 용량의 변화가 있다.

따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)은, 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)과 달리, 전력 처리 장치(30), 연료 처리 장치(40)의 구조 변경이 있으며, 대형 엔진(62)이 추가 배치되고, 이러한 변경 및 추가 배치에 따른 제어부의 제어구성이 변경되었다. 이에 따른 상세한 내용은 후술하도록 한다.

따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)에서 전력 처리 장치(30), 연료 처리 장치(40), 대형 엔진(62) 및 제어부 외의 구성은 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)에서의 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용할 수 있으나 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)을 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에서는, 액화가스 공급라인(L1), 증발가스 연료 공급라인(L2), 액화가스 연료 공급라인(L3), 발전엔진 연료 공급라인(L4) 및 미니멈 센드 아웃 라인(L5)을 더 포함할 수 있다. 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 또는 액화가스의 공급량이 제어될 수 있다.

액화가스 공급라인(L1)은, 액화가스 저장탱크(10)와 수요처(50)를 연결하고 재기화장치(20,20a)를 경유하여, 재기화장치(20,20a)에서 액화가스를 공급받아 처리하여 수요처(50)로 공급되도록 한다.

증발가스 연료 공급라인(L2)은, 액화가스 저장탱크(10)와 대형 엔진(62)을 연결하고 연료 처리 장치(40)를 경유하며, 연료 처리 장치(40)의 증발가스 압축기(41)에서 증발가스를 공급받아 처리하여 대형 엔진(62)으로 공급되도록 한다.

액화가스 연료 공급라인(L3)은, 액화가스 저장탱크(10)와 대형 엔진(62)을 연결하고 연료 처리 장치(40)를 경유하며, 연료 처리 장치(40)의 연료 펌프(42), 및 연료 기화기(43)에서 액화가스를 공급받아 처리하여 대형 엔진(62)으로 공급되도록 한다.

발전엔진 연료 공급라인(L4)은, 증발가스 연료 공급라인(L2) 상의 증발가스 압축기(41)의 중간단(2단과 3단 사이)에서 분기되어 발전엔진(31)을 연결하며, 증발가스 압축기(41)에서 증발가스를 공급받아 저압으로 압축하여 발전엔진(31)으로 공급되도록 한다.

미니멈 센드 아웃 라인(L5)은, 증발가스 연료 공급라인(L2) 상의 증발가스 압축기(41)의 중간단(4단과 5단 사이)에서 분기되어 수요처(50)를 연결하며, 증발가스 압축기(41)에서 증발가스를 공급받아 수요처(50)가 요구하는 압력으로 압축하여 수요처(50)로 공급되도록 한다.

이하에서는 상기 설명한 각 라인들(L1 내지 L5)에 의해 유기적으로 형성되어 가스 처리 시스템(2)을 구현하는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다.

재기화장치(20,20a)는, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 재기화시키며, 발전엔진(31) 또는 샤프트 제너레이터(33)로부터 전력을 공급받아 구동된다.

재기화장치(20.20a)는, 버퍼 탱크(21), 부스팅 펌프(22) 및 기화기(23)를 포함하며, 액화가스 공급라인(L1)을 통해서 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 공급받아 재기화 처리하여 수요처(50)로 공급할 수 있다. 상기 기술된 버퍼 탱크(21), 부스팅 펌프(22) 및 기화기(23)를 통한 재기화 처리 매커니즘은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)에서 상술한 바 있으므로 그에 갈음토록 한다.

재기화장치(20,20a)는, 17 내지 19 메가와트(MW)의 전력을 소비하는 대형 용량의 재기화장치(20)이거나 9 내지 11 메가와트(MW)의 전력을 소비하는 소형 용량의 재기화장치(20a)일 수 있으며, 이러한 재기화장치(20,20a)의 구동을 위해 전력 분배기(32)와 재기화장치 전력공급라인(EL2)을 통해 전력을 공급받을 수 있고, 전력 공급 장치(30)의 발전엔진(31)의 발전 용량이 그에 맞춰 설계되거나 샤프트 제너레이터(33)의 발전을 통한 전력의 수급으로 구동될 수 있으며 이는 후술하도록 한다.

전력 처리 장치(30)는, 발전엔진(31)에서 발생된 전력 및 샤프트 제너레이터(33)에서 발생된 전력을 처리할 수 있다.

구체적으로, 전력 처리 장치(30)는, 재기화장치(20,20a)에 필요한 전력을 발생시켜 재기화장치(20,20a)에 전력을 공급하며, 발전엔진(31), 전력 분배기(32) 및 샤프트 제너레이터(33)를 포함할 수 있다.

여기서 전력 처리 장치(30)는 각 구성에서 발생된 전력을 공급 또는 전력을 기타 구성들에 분배하기 위해서 전력라인들을 가질 수 있으며, 전력라인으로는 발전엔진 전력수급라인(EL1), 재기화장치 전력공급라인(EL2), 샤프트제너레이터 전력수급라인(EL4)을 포함할 수 있다.

발전엔진(31)은, 재기화장치(20,20a) 및 대형 엔진(62)에 필요한 전력을 공급하며, 재기화장치(20)가 대형 용량인 경우 생성 가능한 총 전력량이 재기화장치(20)의 소비 전력보다 작고, 재기화장치(20a)가 소형 용량인 경우 생성 가능한 총 전력량이 재기화장치(20a)의 소비 전력보다 크며 11 내지 13 메가와트(MW)의 전력을 생산하는 소형 용량의 발전엔진일 수 있다.

전력 분배기(32)는, 발전엔진(31) 및 샤프트 제너레이터(33)에서 발생된 전력을 공급받아 재기화장치(20,20a)로 분배할 수 있다. 물론, 전력 분배기(32)는, 일부 대형 엔진(62)으로 전력을 공급할 수도 있다.

구체적으로 전력 분배기(32)는, 4 개의 발전엔진(31)과 각각 발전엔진 전력수급라인(EL1)으로 연결되어 발전엔진(31)의 제너레이터(G)에서 발생된 전력을 공급받을 수 있으며, 2 개의 샤프트 제너레이터(33)와 각각 샤프트제너레이터 전력수급라인(EL4)으로 연결되어 샤프트 제너레이터(33)에서 발생된 전력을 공급받을 수 있으며, 재기화장치(20,20a)와 재기화장치 전력공급라인(EL2)으로 연결되어 발전엔진(31) 및 샤프트 제너레이터(33)로부터 수급된 전력을 재기화장치(20,20a)로 공급할 수 있다.

샤프트 제너레이터(33)는, 대형 엔진(62)의 출력을 이용하여 전력을 생성하며, 대형 엔진(62)과 프로펠러(P)를 직결하는 추진축(S) 상에 구비될 수 있다. 이때, 샤프트 제너레이터(33)는, 복수 개 구비될 수 있으며, 쌍축선의 경우 2 개 구비될 수 있다.

샤프트 제너레이터(33)는, 생성 가능한 총 전력량이 대형 용량의 재기화장치(20)의 소비 전력보다 같거나 클 수 있으며, 17 내지 19 메가와트(MW)의 전력을 생산할 수 있고, 샤프트 제너레이터(33)에서 생성된 전력은, 샤프트제너레이터 전력수급라인(EL4)에 의해서 전력 분배기(32)로 공급될 수 있다.

연료 처리 장치(40)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스 또는 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 처리하여 발전엔진(31) 또는 대형엔진(62)으로 공급할 수 있으며, 증발가스 압축기(41), 연료 펌프(42) 및 연료 기화기(43)를 더 포함할 수 있다.

증발가스 압축기(41)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 증발가스 연료 공급라인(L2)을 통해 공급받아 압축하여 증발가스 연료 공급라인(L2)을 통해 대형 엔진(62)으로 공급하고, 발전엔진 연료공급라인(L4)을 통해 발전엔진(31)으로 공급하며, 미니멈 센드 아웃 라인(L5)을 통해 재기화장치(20,20a)의 수요처(50)로 공급할 수 있다.

증발가스 압축기(41)는, 다단으로 구성되며 일례로 5단으로 구성될 수 있고, 이때, 2 단과 3 단 사이에서 분기되는 증발가스를 발전엔진(31)으로 공급하고 4 단과 5 단 사이에서 분기되는 증발가스를 재기화장치(20,20a)의 수요처(50)로 공급하며 최종단에서 토출되는 증발가스를 대형 엔진(62)에 공급할 수 있다.

여기서 증발가스 압축기(41)가 4 단과 5 단 사이에서 분기되는 증발가스를 재기화장치(20,20a)의 수요처(50)로 공급하는 경우는, 액화가스 재기화 모드 시 재기화장치(20,20a)가 셧다운 되는 경우 또는 수요처(50)에 최소요구유량의 재기화된 액화가스를 공급해야하는 경우를 말한다.

증발가스 압축기(41)는, 증발가스 연료 공급라인(L2) 상에 설치되며, 복수로 구비되어 액화가스 저장탱크(10)로부터 발생한 증발가스를 다단 가압한다. 증발가스 압축기(41)는 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되어 1bar 내외의 압력으로 배출되는 증발가스를 200bar 내지 400bar(바람직하게는 300bar)로 가압하여 대형 엔진(62)에 공급할 수 있다.

이 경우 다단 압축이 200bar 내지 400bar(바람직하게는 300bar)로 이루어지는 경우에는 액화가스 대형 엔진(62)으로 공급될 수 있고, 다단압축이 예를 들어 2단~3단 정도 압축되어 1 내지 10bar(바람직하게는 6bar)로 이루어지는 경우에는 발전엔진(31)으로 공급되며 4단~5단 정도 압축되어 100 내지 110bar(바람직하게는 105bar)로 이루어지는 경우에는 재기화장치(20,20a)의 수요처(50)로 공급될 수 있다.

증발가스 압축기(41)는, 대형 엔진(62)이 2 Stroke DF 엔진으로 저압가스 분사엔진(XDF)인 경우 그에 맞춰 압력을 조절할 수 있으며, 이 경우 미니멈 센드 아웃 라인(L5)을 통해 재기화장치(20,20a)의 수요처(50)로 공급하는 기능은 별도의 증발가스 압축기를 추가 구비할 수 있다.

복수의 증발가스 압축기(41) 사이에는 증발가스 냉각기(도시하지 않음)가 구비될 수 있다. 증발가스 압축기(41)에 의하여 증발가스가 가압되면, 압력 상승에 따라 온도 역시 상승될 수 있기 때문에, 본 실시예는 증발가스 냉각기를 사용하여 증발가스의 온도를 다시 낮춰줄 수 있다. 증발가스 냉각기는 증발가스 압축기(41)와 동일한 수로 설치될 수 있으며, 각 증발가스 냉각기는 각 증발가스 압축기(41)의 하류에 마련될 수 있다.

연료 펌프(42)는, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 가압할 수 있으며, 가압된 액화가스를 연료 기화기(43)로 공급할 수 있다.

구체적으로, 연료 펌프(42)는, 액화가스 연료 공급라인(L3) 상의 연료 기화기(43) 상류에 구비되어, 피딩 펌프(11)로부터 공급되는 액화가스를 대형 엔진(62)이 요구하는 압력(일례로 300bar)까지 가압하여 연료 기화기((43)로 공급할 수 있다. 또한, 연료 펌프(42)는, 대형 엔진(62)이 2 Stroke DF 엔진으로 저압가스 분사엔진(XDF)인 경우 그에 맞춰 압력을 조절할 수 있다.

연료 기화기(43)는, 연료 펌프(42)에서 가압된 액화가스를 기화시켜 대형 엔진(62)으로 공급할 수 있다.

구체적으로 연료 기화기(43)는, 액화가스 연료 공급라인(L3) 상의 연료 펌프(42)와 대형 엔진(62) 사이에 구비되어, 연료 펌프(42)로부터 공급되는 고압의 액화가스를 기화시킴과 동시에 대형 엔진(62)이 요구하는 온도(일례로 45도)까지 가열하여 대형 엔진(62)으로 공급할 수 있다.

대형 엔진(62)은, 액화가스 저장탱크(10)에서 연료를 공급받아 프로펠러(P)를 회전시킨다.

구체적으로 대형 엔진(62)은, 샤프트 제너레이터(33)가 구비되는 추진축(S)에 직결되어 프로펠러(P)와 연결되며 200 내지 400바(bar)의 압력을 소비하는 고압가스 분사엔진(MEGI)일 수 있다.

또는 대형 엔진(62)은, 2 Stroke DF 엔진으로 저압가스 분사엔진(XDF)일 수도 있다.

대형 엔진(62)은, 액화가스 또는 증발가스의 연소에 의해 실린더(도시하지 않음) 내부의 피스톤(도시하지 않음)이 왕복운동 함에 따라, 피스톤에 연결된 크랭크 축(도시하지 않음)이 회전되고, 크랭크 축에 연결되는 추진축(S)이 회전될 수 있다. 따라서 대형 엔진(62) 구동 시 추진축(S)에 연결된 프로펠러(P)가 회전함에 따라, 선체(1a)가 전진 또는 후진할 수 있다.

상기와 같은 구성들의 유기적인 결합에 의해서 발현되는 본 발명은, 재기화장치(20,20a)가 가동되는 액화가스 재기화 모드 및 대형 엔진(62)에 의해 프로펠러(P)가 가동되는 액화가스 운반 모드를 가질 수 있다.

다만 본 발명의 선박(1)은 샤프트 제너레이터(33)의 전력 수급과 함께 재기화장치(20)를 대형 용량으로 구비하는 선박의 실시예(제2-1실시예)와 샤프트 제너레이터(33)의 전력 수급없이 재기화장치(20a)를 소형 용량으로 구비하는 선박의 실시예(제2-2실시예)를 가질 수 있다. 물론 이 경우는 제1 실시예에서와 달리 추진 방식은 프로펠러(P)와 추진축(S)을 통해 직결되는 대형 엔진(61)을 가지고, 발전 방식은 소형 용량의 발전엔진이다.

이하 제2-1실시예부터 기술하도록 한다.

본 발명의 제2-1실시예에서는, 액화가스 재기화 모드 시 복수 개의 발전엔진(31)은 모두 스탠바이되되, 샤프트 제너레이터(33)는 정상 구동되고, 액화가스 운반 모드 시 일부의 발전엔진(31)은 정상 구동되고 나머지 발전엔진(31)은 스탠바이되되, 샤프트 제너레이터(33)는 정상구동될 수 있다.

이러한 구동을 위해서 본 발명의 제2-1실시예에서는 발전엔진(31) 및 샤프트 제너레이터(33)를 제어하는 제어부를 가질 수 있다.

구체적으로, 제어부는, 액화가스 재기화 모드 시 복수 개의 발전엔진(31) 중 적어도 하나 스탠바이 구동되도록 제어하고, 액화가스 운반 모드 시 발전엔진(31) 모두를 스탠바이 구동되도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부는, 액화가스 재기화 모드 시 복수 개의 샤프트 제너레이터(33) 모두가 가동되도록 제어하고, 액화가스 운반 모드 시 복수 개의 샤프트 제너레이터(33) 중 적어도 하나 가동되도록 제어할 수 있다.

이러한 액화가스 운반 모드 시의 제어를 4 개의 발전엔진(31) 및 2 개의 샤프트 제너레이터(33)가 구비되는 경우로 한정하여 제어부의 제어 구성을 하기 설명하도록 한다.

제어부는, 액화가스 운반 모드 중 본 발명의 선박(1)이 대양을 항해하는 경우, 1 개의 발전엔진(31)을 구동시키고 나머지 3 개의 발전엔진(31)을 스탠바이 모드로 구동되도록 제어하거나 또는 샤프트 제너레이터(33) 1 개만 구동되도록 제어한다.

제어부는, 액화가스 운반 모드 중 본 발명의 선박(1)이 연안에서 액화가스를 로딩 또는 언로딩하는 경우 3 개의 발전엔진(31)을 구동시키고 나머지 1 개의 발전엔진(31)을 스탠바이 모드로 제어하거나 또는 샤프트 제너레이터(33) 2 개 모두 가동되도록 제어한다.

이를 통해서 본 발명의 제2-1실시예에서는, 발전엔진(31)과 샤프트 제너레이터(33)의 전력 수급을 통해 재기화장치(20)를 대형 용량으로 구비하더라도 재기화장치(20)의 구동이 가능하도록 할 수 있으며, 그와 동시에 대형 엔진(62)의 구동도 가능하므로 고효율의 운반 기능도 겸할 수 있는 효과가 있다.

이하 제2-2실시예를 기술하도록 한다.

본 발명의 제2-2실시예에서는, 액화가스 재기화 모드 시 복수 개의 발전엔진(31)은 모두 정상 구동되고, 액화가스 운반 모드 시 일부의 발전엔진(31)은 정상 구동되고 나머지 발전엔진(31)은 스탠바이될 수 있다.

이러한 구동을 위해서 본 발명의 제2-2실시예에서는 발전엔진(31)을 제어하는 제어부를 가질 수 있다.

구체적으로, 제어부는, 액화가스 재기화 모드 시 복수 개의 발전엔진(31) 중 적어도 하나 스탠바이 구동되도록 제어하고, 액화가스 운반 모드 시 발전엔진(31) 모두를 가동하도록 제어할 수 있다.

이러한 액화가스 운반 모드 시의 제어를 4 개의 발전엔진(31)이 구비되는 경우로 한정하여 제어부의 제어 구성을 하기 설명하도록 한다.

제어부는, 액화가스 운반 모드 중 본 발명의 선박(1)이 연안에서 액화가스를 로딩 또는 언로딩하는 경우 3 개의 발전엔진(31)을 구동시키고 나머지 1 개의 발전엔진(31)을 스탠바이 모드로 제어한다.

이를 통해서 본 발명의 제2-2실시예에서는, 발전엔진(31)이 소형용량인 점에 따라 전력 수급이 적어지는 점을 통해 재기화장치(20a)를 소형 용량으로 구비함으로써, 재기화장치(20a)의 구동이 가능하도록 할 수 있으며, 그와 동시에 대형 엔진(62)의 구동도 가능하므로 고효율의 운반 기능도 겸할 수 있는 효과가 있다.

상기 기술한 구성들과 같이 본 발명은, 재기화장치(20,20a)의 전력 소비 용량 및 그에 따른 전력의 수급을 위한 전력 공급 장치(30)의 전력 발생 용량을 설계하고, 이를 제어부에 의해 제어함과 동시에 추진 장치(62)를 최적화 설계하여, 액화가스 재기화 시스템과 액화가스 운반선의 기능을 모두 가질 수 있도록 하고 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 선박 1a: 선체
2: 가스 처리 시스템 10: 액화가스 저장탱크
11: 피딩 펌프 20: 재기화장치
21: 버퍼 탱크 22: 부스팅 펌프
23: 기화기 30: 전력 처리 장치
31: 발전엔진 32: 전력분배기
33: 샤프트 제너레이터 40: 연료 공급 장치
41: 증발가스 압축기 42: 연료 펌프
43: 연료 기화기 50: 수요처
61: 전기추진장치 62: 대형 엔진
L1: 액화가스 공급라인 L2: 증발가스 연료 공급라인
L3: 액화가스 연료 공급라인 L4: 발전엔진 연료 공급라인
L5: 미니멈 센드 아웃 라인 EL1: 발전엔진 전력수급라인
EL2: 재기화장치 전력공급라인 EL3: 전기추진장치 전력공급라인
EL4: 샤프트 제너레이터 전력수급라인
P: 프로펠러
S: 추진축

Claims

액화가스 저장탱크;
상기 액화가스 저장탱크의 연료를 공급받아 추진력을 공급하는 대형엔진;
상기 대형엔진과는 별도로 선박에 필요한 전력을 발생시키는 발전엔진;
상기 발전엔진으로부터 전력을 공급받아 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 재기화시키는 재기화장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 1 항에 있어서,
상기 재기화장치가 가동되는 액화가스 재기화 모드; 및
상기 대형엔진에 의해 프로펠러가 가동되는 액화가스 운반 모드를 더 포함하고,
상기 발전엔진이 생성 가능한 총 전력량은,
상기 재기화장치의 소비 전력보다 큰 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 2 항에 있어서,
상기 액화가스 재기화 모드 시 복수 개의 상기 발전엔진은, 모두 정상 구동되고,
상기 액화가스 운반 모드 시, 일부의 상기 발전엔진은 정상 구동되고 나머지의 상기 발전엔진은 스탠바이 되는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 3 항에 있어서,
상기 액화가스 재기화 모드 또는 상기 액화가스 운반 모드에 따라 상기 복수 개의 발전엔진 중 적어도 하나 스탠바이 구동시키는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 액화가스 재기화 모드 시, 상기 발전엔진 중 적어도 하나가 스탠바이 되도록 제어하고,
상기 액화가스 운반 모드 시, 상기 발전엔진 모두를 가동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 4 항에 있어서,
상기 발전엔진은, 4 개가 구비되고,
상기 제어부는,
상기 액화가스 운반 모드 중 상기 선박이 대양을 항해하는 경우 1 개의 발전엔진을 구동시키고 나머지 3 개의 발전엔진을 스탠바이 모드로 제어하며,
상기 액화가스 운반 모드 중 상기 선박이 연안에서 액화가스를 로딩 또는 언로딩하는 경우, 3 개의 상기 발전엔진을 구동시키고 나머지 1 개의 상기 발전엔진을 스탠바이 모드로 제어하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 5 항에 있어서,
상기 발전엔진은 11 내지 13 메가와트(MW)의 전력을 생산하는 소형 용량의 발전엔진이고,
상기 재기화장치는, 9 내지 11 메가와트(MW)의 전력을 소비하는 소형 용량의 재기화장치인 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 1 항에 있어서,
상기 재기화장치는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 공급받아 재기화시키고,
상기 발전엔진은, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 공급받아 상기 재기화장치에 필요한 전력을 생산하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 7 항에 있어서, 상기 재기화장치는,
상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 공급받아 임시 저장하는 버퍼 탱크;
상기 버퍼 탱크로부터 공급되는 액화가스를 가압하는 재기화 펌프; 및
상기 재기화 펌프로부터 가압된 액화가스를 공급받아 재기화시키는 기화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 8 항에 있어서,
상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 또는 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 처리하여 상기 발전엔진 또는 상기 대형엔진으로 공급하는 연료 공급 장치를 더 포함하고,
상기 연료 공급 장치는,
상기 액화가스 저장탱크에서 발생된 증발가스를 공급받아 압축하는 증발가스 압축기;
상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압하는 연료 펌프; 및
상기 연료 펌프에서 가압된 액화가스를 기화시켜 상기 대형엔진으로 공급하는 연료 기화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 9 항에 있어서, 상기 증발가스 압축기는,
다단으로 구성되며, 중간단에서 분기되는 증발가스를 상기 재기화장치에서 재기화된 액화가스를 소비하는 수요처로 공급하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 10 항에 있어서, 상기 증발가스 압축기는,
상기 액화가스 재기화 모드 시, 상기 재기화장치가 셧다운되는 경우 또는 상기 수요처에 최소요구유량의 재기화된 액화가스를 공급해야 하는 경우에, 상기 증발가스 압축기의 중간단에서 분기되어 공급되는 증발가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 11 항에 있어서, 상기 증발가스 압축기는,
2단과 3단 사이에서 분기되는 증발가스를 상기 발전엔진으로 공급하고,
4단과 5단 사이에서 분기되는 증발가스를 상기 수요처로 공급하며,
최종단에서 토출되는 증발가스를 상기 대형엔진으로 공급하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 12 항에 있어서,
상기 발전엔진에서 발생된 전력을 처리하는 전력 처리 장치를 더 포함하고,
상기 전력 처리 장치는,
상기 발전엔진; 및
상기 발전엔진에서 발생된 전력을 공급받아 상기 재기화장치로 공급하는 전력 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.
제 1 항에 있어서, 상기 대형엔진은,
추진축에 직결되어 프로펠러와 연결되며, 200 내지 400 바(bar)의 압력을 소비하는 고압가스 분사엔진인 것을 특징으로 하는 LNG 운반선과 FSRU의 하이브리드 선박.