KR20190022200A

KR20190022200A - 천연가스 연료 공급 시스템

Info

Publication number: KR20190022200A
Application number: KR1020170108194A
Authority: KR
Inventors: 윤상득
Original assignee: 주식회사 동화엔텍
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2019-03-06

Abstract

본 발명은 천연가스 연료 공급 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장탱크내에서 발생된 천연가스 BOG를 저압연료 소비처인 제너럴 엔진용, 보일러 등 제공 이외 잉여 BOG를 처리하기 위해 별도의 재액설비 없이 쿨러와 열교환기를 활용하여 고압연료 소비처로 사용할 수 있는 BOG천연가스 연료 공급 시스템에 관한 기술이다.
본 발명은 선박의 저장탱크에서 공급되는 천연가스 중 BOG(Boil-Off Gas)를 처리하기 위한 천연가스 연료 공급 시스템에 있어서, 상기 저장탱크에서 저압연료 소비처로 BOG가 공급되는 저압연료공급라인; 상기 저장탱크에서 고압연료 소비처로 LNG가 공급되는 고압연료공급라인; 상기 저압연료공급라인에 분기연결되어 상기 저장탱크로 연결되는 분기라인; 상기 분기라인과 상기 저압연료공급라인에 설치되어 상기 저압연료공급라인과 열교환에 의해 상기 분기라인의 BOG를 냉각되게 하는 BOG프리쿨러; 상기 분기라인과 상기 고압연료공급라인에 설치되고, 상기 BOG프리쿨러에서 냉각된 BOG를 상기 고압연료공급라인의 LNG와 열교환에 의해 재냉각되어 액화되어 상기 저장탱크에 공급되게 하는 BOG재응축열교환기;가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

천연가스 연료 공급 시스템{Fuel gas supply system}

본 발명은 천연가스 연료 공급 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장탱크내에서 발생된 천연가스 BOG를 저압연료 소비처인 제너럴 엔진용, 보일러 등 제공 이외 잉여 BOG를 처리하기 위해 별도의 재액설비 없이 프리쿨러와 열교환기를 활용하여 고압연료 소비처로 사용할 수 있는 BOG천연가스 연료 공급 시스템에 관한 기술이다.

천연가스는 주성분을 메탄(mehtane)으로 하고 있으며, 무색무취에 공기보다 가볍고 아주 낮은 온도에서 액화가 되는 특징이 있다. 대표적으로 LNG(Liquefied Natural Gas), LPG(Liquefied Petroeum Gas) 등의 액화가스로 -162도 온도로 냉각되어 기체일때보다 1/600 정도의 축소된 부피로 사용된다.

이러한 천연가스는 액체상태로 저장하기 위해 저장탱크 내부에 보호하게 되나, 저장탱크 내에는 하부에 액화된 액화가스가 존재하지만 상부에는 자연 기화되면서 증발가스(BOG, Boil-Off Gas)가 존재하게 된다. 선박에서는 저압인 증발가스를 제너럴 엔진용이나 보일러 저압연료에 공급하고 고압인 액화가스를 고압연료 소비처인 전자제어식 가스분사인 MEGI 엔진 즉 고압연료 소비처로 활용한다.

여기서, 저압가스인 BOG를 저압가스 소비처로 활용 후 남은 잉여의 BOG를 처리하는데 재액설비를 갖춰야 하고 장비단가와 전력소모량이 많은 문제점이 있어왔다.

KR

10-1742284

B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 저압연료 소비처에서 사용하고 남은 잉여의 BOG를 재액화하여 고압연료 소비처에 사용할 수 있는 천연가스 연료 공급 시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 BOG 재액화 시스템의 구조를 간단하게 하여 설치 비용을 절감할 수 있는 천연가스 연료 공급 시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선박의 저장탱크에서 공급되는 천연가스 중 BOG(Boil-Off Gas)를 처리하기 위한 천연가스 연료 공급 시스템에 있어서, 상기 저장탱크에서 저압연료 소비처로 BOG가 공급되는 저압연료공급라인; 상기 저장탱크에서 고압연료 소비처로 LNG가 공급되는 고압연료공급라인; 상기 저압연료공급라인에 분기연결되어 상기 저장탱크로 연결되는 분기라인; 상기 분기라인과 상기 저압연료공급라인에 설치되어 상기 저압연료공급라인과 열교환에 의해 상기 분기라인의 BOG를 냉각되게 하는 BOG프리쿨러; 상기 분기라인과 상기 고압연료공급라인에 설치되고, 상기 BOG프리쿨러에서 냉각된 BOG를 상기 고압연료공급라인의 LNG와 열교환에 의해 재냉각되어 액화되어 상기 저장탱크에 공급되게 하는 BOG재응축열교환기;가 포함되는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료 공급 시스템을 제공한다.

여기서, 상기 저압연료공급라인은, 상기 저장탱크에서 상기 BOG프리쿨러와 통과 연결되고, BOG컴프레셔를 거쳐 상기 분기라인에 공급되게 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

먼저, 저압연료 소비처에서 사용하고 남은 잉여 BOG를 프리쿨러와 열교환기를 통해 재액화함으로써 고압연료 소비처에 사용할 수 있다.

간단히, 프리쿨러와 열교환기를 이용함으로써 재액화 시스템 구조를 간단히 할 수 있어 설치비용이 저렴하다.

또한, BOG프리쿨러를 통해 열교환기 부하를 줄임과 동시에 하나의 BOG컴프레셔만으로 100% 재액시스템을 제공하여 장비단가와 전력소모량을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 천연가스 연료 공급 시스템의 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명인 천연가스 연료 공급 시스템은, 크게 선박의 저장탱크에서 공급되는 천연가스 중 BOG(Boil-Off Gas)를 처리하기 위한 천연가스 연료 공급 시스템에 있어서, 저압연료공급라인(100), 고압연료공급라인(200), 분기라인(300), BOG프리쿨러(400) 및 BOG재응축열교환기(500)를 포함하여 이루어진다.

상기 저압연료공급라인(100)은 상기 저장탱크(T)에서 발생한 BOG를 저압연료 소비처로 공급하는 라인이며, 도시된 바와 같이 A,B,C,D 또는 A,B,C,E 로 유동되게 된다.

여기서, 저압연료 소비처는 보일러(Boiler) 또는 DFDE(Duel Feul Diesel Electric) 엔진 등에 공급하여 사용하게 된다.

그리고, 상기 저압연료공급라인(100)에는 BOG컴프레셔(600)가 설치되어 상기 저압연료 소비처에서 사용하기 위해 BOG를 압축하게 되고 BOG컴프레셔(600)의 전후로 압축에 의해 높아진 온도를 냉각하기 위해 냉각기가 설치될 수 있다.

상기 고압연료공급라인(200)은 상기 저장탱크에 저장된 LNG를 고압연료 소비처로 공급하는 라인이다. 도시된 바와 같이 1,2,3,4를 거쳐 공급되게 된다.

여기서, 고압연료 소비처는 MEGI 엔진에 사용된다.

상기 분기라인(300)은 상기 저압연료공급라인(100)에서 분기되어 상기 저장탱크(T)로 연결되어 저압연료공급라인(100)에서 저압연료 소비처로 공급되고 남은 잉여의 BOG를 상기 저장탱크(T)로 공급할 수 있는 라인이다. 도시된 바와 같이 F,G,H를 통하여 연결되게 되고, 분기라인(300)의 진입전 BOG컴프레셔(600)를 통과하여 압축된 BOG가 흐르게 된다.

여기서, 잉여 BOG는 증발가스이고, 다시 저장탱크(T)로 보내기 위해서는 액화과정을 거쳐야 한다, 이때 필요한 기기는 BOG프리쿨러(400)와 BOG재응축열교환기(500)이며, 본 발명에서 주요 요지의 구성에 해당하며, 이하에서 상세하게 설명하기로 한다.

상기 BOG프리쿨러(400)는 상기 분기라인(300)과 상기 저압연료공급라인(100)에 설치되어 상기 저압연료공급라인(100)과 열교환에 의해 상기 분기라인(300)의 BOG를 냉각되게 한다.

여기서 분기라인(300)과 열교환되는 저압연료공급라인(100)의 BOG는 저장탱크(T)에서 바로 공급되어 BOG컴프레셔(600)를 통과하기 전의 것으로 상대적으로 상기 분기라인(300)에 흐르는 BOG보다 온도가 낮아 분기라인(300)에 흐르는 BOG를 냉각할 수 있게 된다.

상기 BOG재응축열교환기(500)는 상기 분기라인(300)과 상기 고압연료공급라인(200)에 설치되고, 상기 BOG프리쿨러(400)에서 냉각된 BOG를 상기 고압연료공급라인(200)의 LNG와 열교환에 의해 재냉각되어 상기 저장탱크(T)로 공급되게 한다.

이때, 상기 BOG재응축열교환기(500)의 냉각된 BOG는 상대적으로 저온인 고압연료공급라인(200)과 열교환에 의해 냉각되어 100% 재액화된 LNG를 얻을 수 있게 된다.

상기 저압연료공급라인(100)은 상기 저장탱크(T)에서 상기 BOG프리쿨러(400)와 통과 연결되고, BOG컴프레셔(600)를 거쳐 상기 분기라인(300)에 공급되게 연결되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명인 천연가스 연료 공급 시스템은 BOG프리쿨러(400)와 BOG재응축열교환기(500)를 통해 냉매 시스템을 따로 설치하지 않아도 되므로 시스템 구성 비용을 절감할 수 있고, 잉여의 BOG를 재사용할 수 있는 이점이 있다.

또한, BOG컴프레셔(600)를 통해 BOG응축열교환기(500)의 부하를 줄임과 동시에 하나의 BOG컴프레셔(600)만으로 100% 재액시스템을 제공하여 장비단가와 전력소모량을 줄일 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 천연가스 연료 공급 시스템을 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 저압연료공급라인
200: 고압연료공급라인
300: 분기라인
400: BOG프리쿨러
500: BOG재응축열교환기
600: BOG컴프레셔

Claims

선박의 저장탱크에서 공급되는 천연가스 중 BOG(Boil-Off Gas)를 처리하기 위한 천연가스 연료 공급 시스템에 있어서,
상기 저장탱크에서 저압연료 소비처로 BOG가 공급되는 저압연료공급라인;
상기 저장탱크에서 고압연료 소비처로 LNG가 공급되는 고압연료공급라인;
상기 저압연료공급라인에 분기연결되어 상기 저장탱크로 연결되는 분기라인;
상기 분기라인과 상기 저압연료공급라인에 설치되어 상기 저압연료공급라인과 열교환에 의해 상기 분기라인의 BOG를 냉각되게 하는 BOG프리쿨러;
상기 분기라인과 상기 고압연료공급라인에 설치되고, 상기 BOG프리쿨러에서 냉각된 BOG를 상기 고압연료공급라인의 LNG와 열교환에 의해 재냉각되어 액화되어 상기 저장탱크에 공급되게 하는 BOG재응축열교환기;가 포함되는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료 공급 시스템.
제1항에 있어서,
상기 저압연료공급라인은,
상기 저장탱크에서 상기 BOG프리쿨러와 통과 연결되고, BOG컴프레셔를 거쳐 상기 분기라인에 공급되게 연결되는 것을 특징으로 하는 천연가스 연료 공급 시스템.