KR20190138128A - Liquid natural gas combustion apparatus using exhaust heat - Google Patents

Liquid natural gas combustion apparatus using exhaust heat Download PDF

Info

Publication number
KR20190138128A
KR20190138128A KR1020180064301A KR20180064301A KR20190138128A KR 20190138128 A KR20190138128 A KR 20190138128A KR 1020180064301 A KR1020180064301 A KR 1020180064301A KR 20180064301 A KR20180064301 A KR 20180064301A KR 20190138128 A KR20190138128 A KR 20190138128A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
fuel
passage
mixer
liquefied natural
Prior art date
Application number
KR1020180064301A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102088950B1 (en
Inventor
임석연
김종열
Original Assignee
동명대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동명대학교산학협력단 filed Critical 동명대학교산학협력단
Priority to KR1020180064301A priority Critical patent/KR102088950B1/en
Publication of KR20190138128A publication Critical patent/KR20190138128A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102088950B1 publication Critical patent/KR102088950B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/06Apparatus for de-liquefying, e.g. by heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting from exhaust energy the devices using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0027Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0215Mixtures of gaseous fuels; Natural gas; Biogas; Mine gas; Landfill gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0221Fuel storage reservoirs, e.g. cryogenic tanks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248Injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/16Other apparatus for heating fuel
    • F02M31/18Other apparatus for heating fuel to vaporise fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1404Exhaust gas temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

According to the present invention, a liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat includes: an LNG tank storing liquefied natural gas; a gasification part gasifying the liquefied natural gas provided from the LNG tank; a fuel heating part heating the liquefied natural gas gasified in the gasification part; a fuel spray device producing a mixture by mixing the fuel heated by the fuel heating part with air by spraying the fuel; a mixture heating part heating the mixture produced by the fuel spray device; an LNG engine creating power by combusting the mixture heated by the mixture heating part, and discharging exhaust gas through a discharge flow path; a first return flow path leading some of the exhaust gas discharged through the discharge flow path to flow into the mixture heating part; and a second return flow path leading some of the exhaust gas discharged through the discharge flow path to flow into the gasification part via the fuel heating part. Therefore, the present invention is capable of maximizing the efficiency of combustion.

Description

배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치 {Liquid natural gas combustion apparatus using exhaust heat}Liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat

본 발명은 LNG 엔진에 액화천연가스를 공급하는 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배기열을 이용하여 액화천연가스를 기화 및 가열시켜 액화천연가스의 연소효율을 높일 수 있는 액화천연가스 연소장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for supplying liquefied natural gas to an LNG engine, and more particularly, to a liquefied natural gas combustion apparatus capable of increasing the combustion efficiency of liquefied natural gas by vaporizing and heating liquefied natural gas using exhaust heat. will be.

천연가스(natural gas)는 메탄(methane)을 주성분으로 하고, 소량의 에탄(ethane), 프로판(propane) 등을 포함하는 화석연료로서, 최근 다양한 기술 분야에서 저공해 에너지원으로서 각광받고 있다.Natural gas is a fossil fuel containing methane as a main component and a small amount of ethane, propane and the like, and has recently been spotlighted as a low pollution energy source in various technical fields.

천연가스는 경제성이 있고 친환경적인 에너지로 많이 소비되고 있으나, 기체인 천연가스 상태로 이송하기에는 부피가 커서 운송 및 저장 효율이 떨어진다. 이러한 점을 보완하기 위해, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG) 상태로 운송 및 저장하는 방법이 제시되었다. 액화천연가스는 메탄을 주성분으로 한 천연가스를 대기압에서 -163℃의 극저온 상태로 냉각시켜 그 부피를 600분의 1로 줄인 무색 투명한 초저온 액체로서, 기체상태보다 수송성과 저장성이 우수한 것으로 알려져 있다.Natural gas is consumed by economical and environmentally friendly energy, but is large in volume to be transported as a natural gas, which is a gas, and thus, transportation and storage efficiency is low. To compensate for this, a method of transporting and storing in a liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas, LNG) state has been proposed. Liquefied natural gas is a colorless, transparent cryogenic liquid whose natural gas containing methane as its main component is cooled to -163 ° C at atmospheric pressure and reduced in volume to one-600th.

LNG는 엔진 또는 발전 등의 연료로 공급하기에 앞서 기화시켜야 한다. 이를 위해 LNG를 연료로 이용하는 시스템에는 -163℃의 극저온 상태인 LNG에 열에너지를 공급하여 기화시키는 기화기(vaporizer) 또는 히터(heater)가 마련될 수 있다. 이때, 기화기나 히터에 열에너지를 공급하기 위해서는 전기 등과 같은 별도의 에너지가 요구되는바, LNG 엔진으로 액화천연가스를 공급하기 위한 장치가 복잡해지고 유지비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다.LNG must be vaporized before supplying it to fuels such as engines or power generation. To this end, a system using LNG as a fuel may be provided with a vaporizer or a heater for supplying heat energy to LNG in a cryogenic state of -163 ° C. At this time, in order to supply heat energy to the vaporizer or the heater, separate energy such as electricity is required, and there is a problem in that a device for supplying liquefied natural gas to an LNG engine is complicated and a large maintenance cost is required.

KR 10-2014-0084832 AKR 10-2014-0084832 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 배기가스의 폐열을 이용하여 액화천연가스를 기화 및 가열시키고, LNG 엔진의 구동조건에 적합한 온도로 혼합기를 가열하여 연소효율을 높일 수 있는 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by using the waste heat of the exhaust gas to vaporize and heat the liquefied natural gas, it is possible to increase the combustion efficiency by heating the mixer to a temperature suitable for the driving conditions of the LNG engine It is an object to provide a liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치는, 액화천연가스가 저장된 LNG 탱크; 상기 LNG 탱크에서 제공된 액화천연가스를 기화시키는 기화부; 상기 기화부에서 기화된 액화천연가스를 가열시키는 연료가열부; 상기 연료가열부에서 가열된 연료를 분사하여 공기와 혼합시킴으로써 혼합기를 생성하는 연료분사장치; 상기 연료분사장치에서 생성된 혼합기를 가열하는 혼합기가열부; 상기 혼합기가열부에 의해 가열된 혼합기를 연소시켜 동력을 발생시키며, 배출유로를 통해 배기가스를 배출시키는 LNG 엔진; 상기 배출유로를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 상기 혼합기가열부로 유입시키는 제1 회송유로; 상기 배출유로를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 상기 연료가열부를 거쳐 상기 기화기로 유입시키는 제2 회송유로;를 포함하여 구성된다.The liquefied natural gas combustion apparatus using the exhaust heat according to the present invention for achieving the above object, the LNG tank is stored liquefied natural gas; A vaporization unit for vaporizing liquefied natural gas provided from the LNG tank; A fuel heater for heating the liquefied natural gas vaporized in the vaporizer; A fuel injection device generating a mixer by injecting the fuel heated in the fuel heating unit and mixing the fuel with air; A mixer heater for heating the mixer generated by the fuel injection device; An LNG engine configured to burn power of the mixer heated by the heater to generate power, and to discharge exhaust gas through a discharge passage; A first return passage for introducing a portion of the exhaust gas discharged through the discharge passage into the mixer heating unit; And a second return passage for introducing a portion of the exhaust gas discharged through the discharge passage to the vaporizer through the fuel heating unit.

상기 제1 회송유로와 상기 배출유로가 연결된 지점에 장착되어 상기 제1 회송유로를 통해 상기 혼합기가열부로 제공되는 배기가스의 유량을 제어하는 제1 제어밸브; 상기 제2 회송유로와 상기 배출유로가 연결된 지점에 장착되어 상기 제2 회송유로를 통해 상기 혼합기가열부로 제공되는 배기가스의 유량을 제어하는 제2 제어밸브;를 더 포함한다.A first control valve mounted at a point at which the first return flow passage and the discharge flow passage are connected to control a flow rate of the exhaust gas provided to the mixer heater through the first return flow passage; And a second control valve mounted at a point at which the second return passage and the discharge passage are connected to control a flow rate of the exhaust gas provided to the mixer heating unit through the second return passage.

상기 제1 회송유로는 상기 배출유로 중 상기 제2 회송유로보다 상기 LNG 엔진과 가까운 지점으로부터 분기된다.The first return flow passage branches from a point closer to the LNG engine than the second return flow passage in the discharge flow passage.

상기 제1 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도를 감지하는 제1 온도센서와, 상기 제2 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도를 감지하는 제2 온도센서와, 상기 제1 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 상기 제1 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도에 반비례하도록 상기 제1 제어밸브를 제어하고 상기 제2 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 상기 제2 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도에 반비례하도록 상기 제2 제어밸브를 제어하는 제어부를 더 포함한다.A first temperature sensor for sensing a temperature of the exhaust gas flowing along the first return passage, a second temperature sensor for sensing a temperature of the exhaust gas flowing along the second return passage, and a flow along the first return passage Controlling the first control valve so that the flow rate of the exhaust gas is inversely proportional to the temperature of the exhaust gas flowing along the first return flow path, and the exhaust flow rate of the exhaust gas flowing along the second return flow path flows along the second return flow path. A control unit for controlling the second control valve to be inversely proportional to the temperature of the gas.

본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치는, 액화천연가스가 저장된 LNG 탱크; 상기 LNG 탱크에서 제공된 액화천연가스를 기화시키는 기화부; 상기 기화부에서 기화된 액화천연가스를 가열시키는 연료가열부; 상기 연료가열부에서 가열된 연료를 분사하여 공기와 혼합시킴으로써 혼합기를 생성하는 연료분사장치; 상기 연료분사장치에서 생성된 혼합기를 가열하는 혼합기가열부; 상기 혼합기가열부에 의해 가열된 혼합기를 연소시켜 동력을 발생시키며, 배출유로를 통해 배기가스를 배출시키는 LNG 엔진; 상기 배출유로를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 상기 연료가열부로 유입시켜 상기 연료가열부로 유입된 연료와 열교환시킨 후, 상기 기화부와 상기 혼합기가열부로 분기시켜 제공하는 분기유로;를 포함하여 구성된다.The liquefied natural gas combustion apparatus using the exhaust heat according to the present invention, the LNG tank in which the liquefied natural gas is stored; A vaporization unit for vaporizing liquefied natural gas provided from the LNG tank; A fuel heater for heating the liquefied natural gas vaporized in the vaporizer; A fuel injection device generating a mixer by injecting the fuel heated in the fuel heating unit and mixing the fuel with air; A mixer heater for heating the mixer generated by the fuel injection device; An LNG engine configured to burn power of the mixer heated by the heater to generate power, and to discharge exhaust gas through a discharge passage; And a branching flow path which flows a part of the exhaust gas discharged through the discharge flow path into the fuel heating part and heat-exchanges with the fuel introduced into the fuel heating part, and then branches the vaporization part and the mixer heating part. .

상기 분기유로와 상기 배출유로가 연결된 지점에 장착되어 상기 분기유로를 통해 상기 연료가열부로 제공되는 배기가스의 유량을 제어하는 분기밸브를 더 포함한다.And a branch valve mounted at a point at which the branch passage and the discharge passage are connected to control a flow rate of the exhaust gas provided to the fuel heating unit through the branch passage.

상기 분기유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도를 감지하는 분기유로 온도센서와, 상기 분기유로를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 상기 분기유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도에 반비례하도록 상기 분기밸브를 제어하는 제어부를 더 포함한다.A branch flow path temperature sensor for sensing a temperature of the exhaust gas flowing along the branch flow path, and a control unit for controlling the branch valve so that the flow rate of the exhaust gas flowing along the branch flow path is inversely proportional to the temperature of the exhaust gas flowing along the branch flow path. It further includes.

본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치는, 배기가스의 폐열을 이용하여 액화천연가스를 기화 및 가열시키므로 내부구성이 간단하고 유지비용이 적으며, 별도의 가열수단 없이도 혼합기를 LNG 엔진의 구동조건에 적합한 온도로 가열할 수 있으므로 연소효율을 극대화시킬 수 있다는 장점이 있다.The liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat according to the present invention vaporizes and heats liquefied natural gas using waste heat of the exhaust gas, so the internal configuration is simple and the maintenance cost is low. Since it can be heated to a temperature suitable for the driving conditions there is an advantage that can maximize the combustion efficiency.

도 1은 본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치 제2 실시예의 개략도이다.
1 is a schematic diagram of a liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat according to the present invention.
2 is a schematic diagram of a second embodiment of a liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat according to the present invention.

본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치는 액화천연가스를 연소시켜 동력을 얻는 동력장치의 일종으로서, 별도의 가열장치 없이도 LNG 엔진(600)으로 공급되는 액화천연가스를 기화 및 가열시킴으로써 보다 높은 연소효율을 얻을 수 있도록 구성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다.The liquefied natural gas combustor using exhaust heat according to the present invention is a kind of power device that obtains power by burning liquefied natural gas, and by vaporizing and heating the liquefied natural gas supplied to the LNG engine 600 without a separate heating device, The biggest feature of the composition is that it is configured to obtain high combustion efficiency.

즉, 본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치는, 액화천연가스가 저장된 LNG 탱크(100)와, 상기 LNG 탱크(100)에서 제공된 액화천연가스를 기화시키는 기화부(200)와, 상기 기화부(200)에서 기화된 액화천연가스를 가열시키는 연료가열부(300)와, 상기 연료가열부(300)에서 가열된 연료를 분사하여 공기와 혼합시킴으로써 혼합기를 생성하는 연료분사장치(400)와, 상기 연료분사장치(400)에서 생성된 혼합기를 가열하는 혼합기가열부(500)와, 상기 혼합기가열부(500)에 의해 가열된 혼합기를 연소시켜 동력을 발생시키며 배출유로(610)를 통해 배기가스를 배출시키는 LNG 엔진(600)과, 상기 배출유로(610)를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 상기 혼합기가열부(500)로 유입시키는 제1 회송유로(710)와, 상기 배출유로(610)를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 상기 연료가열부(300)를 거쳐 상기 기화기로 유입시키는 제2 회송유로(720)를 포함하여 구성된다.That is, the liquefied natural gas combustion apparatus using the exhaust heat according to the present invention, the LNG tank 100 in which the liquefied natural gas is stored, the vaporization unit 200 for vaporizing the liquefied natural gas provided from the LNG tank 100, and Fuel heating unit 300 for heating the liquefied natural gas vaporized in the vaporization unit 200, and fuel injection device 400 for generating a mixer by injecting the fuel heated in the fuel heating unit 300 and mixing with air And a mixer heating unit 500 for heating the mixer generated by the fuel injection device 400 and combustion of the mixer heated by the mixer heating unit 500 to generate power, and through the discharge passage 610. LNG engine 600 for discharging the exhaust gas, a first return passage 710 for introducing a portion of the exhaust gas discharged through the discharge passage 610 into the mixer heater 500, and the discharge passage ( A portion of the exhaust gas discharged through It is configured to include a second return flow path 720 of the fuel is introduced into the carburetor through the yeolbu 300.

상기 LNG 탱크(100)에 저장되어 있던 액화천연가스는 기화부(200)를 지나면서 기화되어 연료가열부(300)에서 일정 온도로 가열된 후, 연료분사장치(400)를 통해 외부의 공기와 혼합된다. 공기와 혼합된 연료(이하에서는 '혼합기'라 약칭한다)는 혼합기가열부(500)에서 다시 한 번 가열된 후 LNG 엔진(600)으로 공급되어 연소된다. 혼합기가 상기 LNG 엔진(600)에서 연소되는 과정에서 고온의 배기가스가 발생되는데, 본 발명에 의한 액화천연가스 연소장치는 고온의 배기가스를 그대로 외부로 방출시키는 것이 아니라 상기 배기가스의 열에너지를 이용하여 액화천연가스를 기화 및 가열시키고 혼합기를 가열시킬 수 있도록 구성된다. The liquefied natural gas stored in the LNG tank 100 is vaporized while passing through the vaporization unit 200 and heated to a predetermined temperature in the fuel heating unit 300, and then the outside air and the like through the fuel injection device 400. Are mixed. The fuel mixed with air (hereinafter, abbreviated as 'mixer') is heated in the mixer 500 again and then supplied to the LNG engine 600 to be combusted. A high temperature exhaust gas is generated while a mixer is combusted in the LNG engine 600. The liquefied natural gas combustion apparatus according to the present invention utilizes heat energy of the exhaust gas instead of emitting the high temperature exhaust gas to the outside. It is configured to vaporize and heat the liquefied natural gas and to heat the mixer.

이때, 혼합기가열부(500)를 지나는 혼합기는 연료가열부(300)를 지나면서 일정 수준 가열된 연료와 외부의 공기가 혼합된 것이므로, 기화부(200)나 연료가열부(300)를 지나는 연료에 비해 비교적 높은 온도를 가지고 있다. 따라서 상기 혼합기가열부(500)를 지나는 혼합기를 가열하기 위해서는 비교적 고온의 배기가스가 요구되는바, 상기 제1 회송유로(710)는 상기 배출유로(610) 중 상기 제2 회송유로(720)보다 상기 LNG 엔진(600)과 가까운 지점으로부터 분기되도록 구성됨이 바람직하다.In this case, since the mixer passing through the mixer heating unit 500 is a mixture of fuel and external air heated to a predetermined level while passing through the fuel heating unit 300, the fuel passing through the vaporization unit 200 or the fuel heating unit 300. It has a relatively high temperature. Therefore, in order to heat the mixer passing through the mixer heating part 500, a relatively high temperature exhaust gas is required, and the first return passage 710 is smaller than the second return passage 720 among the discharge passages 610. It is preferably configured to branch from a point close to the LNG engine 600.

또한, 기화부(200)에서 액화천연가스를 기화시키는데 필요한 열량은 연료가열부(300)에서 연료를 일정 수준 이상 가열시키는 데 소요되는 열량보다 적은 것이 일반적이다. 이때, 제2 회송유로(720)를 통해 연료가열부(300)로 공급된 배기가스는 연료와 열교환을 하여 일정 수준 냉각되더라도 액화천연가스를 기화시키는데 필요한 열량은 충분히 가지고 있으므로, 상기 제2 회송유로(720)는 도 1에 도시된 바와 같이 연료가열부(300)를 지난 배기가스가 기화부(200)를 지나도록 구성될 수 있다. 이와 같이 제2 회송유로(720)가 연료가열부(300)와 기화부(200)를 순차적으로 지나도록 구성되면, 배기가스를 연료가열부(300)와 기화부(200)로 제공하기 위한 유로를 각각 마련할 필요가 없으므로, 연소장치의 구성이 단순화되고 이에 따라 연소장치의 제조비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있게 된다. 물론, 기화부(200)에 보다 높은 열에너지를 공급하고자 하는 경우, 연료가열부(300)로 배기가스를 공급하는 회송유로와 기화부(200)로 배기가스를 공급하는 회송유로가 각각 독립적으로 구비될 수도 있다. In addition, the amount of heat required to vaporize the liquefied natural gas in the vaporization unit 200 is generally less than the amount of heat required to heat the fuel at a predetermined level or more in the fuel heating unit 300. In this case, since the exhaust gas supplied to the fuel heating unit 300 through the second return flow path 720 has sufficient heat amount to vaporize the liquefied natural gas even though the exhaust gas is exchanged with the fuel and cooled to a predetermined level, the second return flow path As illustrated in FIG. 1, the exhaust gas passing through the fuel heating unit 300 may pass through the vaporization unit 200 as illustrated in FIG. 1. As such, when the second return flow path 720 is configured to sequentially pass through the fuel heating part 300 and the vaporization part 200, a flow path for providing exhaust gas to the fuel heating part 300 and the vaporization part 200. Since it is not necessary to provide each, it is possible to obtain the effect of simplifying the configuration of the combustion apparatus and thereby reducing the manufacturing cost of the combustion apparatus. Of course, in order to supply higher thermal energy to the vaporization unit 200, the return passage for supplying the exhaust gas to the fuel heating unit 300 and the return passage for supplying the exhaust gas to the vaporization unit 200 are each provided independently. May be

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 액화천연가스 연소장치를 이용하면, 종래와 같이 별도의 가열장치를 설치하지 아니하고서도 액화천연가스를 기화 및 가열할 수 있으므로 장치의 전체 구성을 단순화시킬 수 있고, 액화천연가스를 기화 및 가열하는데 소요되는 에너지를 절감할 수 있다는 장점도 있다. 또한, 외기로 방출되는 배기가스의 온도를 일정 수준 낮출 수 있으므로, 환경오염 문제를 해결하는 데에도 일조를 할 수 있다는 장점이 있다.By using the liquefied natural gas combustion apparatus configured as described above, the liquefied natural gas can be vaporized and heated without installing a separate heating device as in the prior art, thereby simplifying the overall configuration of the apparatus, It also has the advantage of reducing the energy required to vaporize and heat liquefied natural gas. In addition, since the temperature of the exhaust gas discharged to the outside can be lowered to a certain level, there is an advantage in that it can also help to solve the environmental pollution problem.

이때, 기화부(200)와 연료가열부(300)와 혼합기가열부(500)는, 연료나 기화기의 유로가 내부를 지나고 배기가스 유로도 내부를 지나는 구조로 구성되어, 연료 또는 기화기가 배기가스와 열교환이 이루어지게 된다. 이와 같이 온도차를 갖는 두 유체가 열교환을 하는 장치는 여러 분야에 걸쳐 다양한 구조로 상용화되어 있는바, 상기 기화기와 연료가열부(300)와 혼합기가열부(500)의 내부구성 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.At this time, the vaporization unit 200, the fuel heating unit 300 and the mixed heating unit 500 is configured such that the flow path of the fuel or carburetor passes through the inside, and the exhaust gas flow path also passes through the inside, so that the fuel or the carburetor exhaust gas And heat exchange is achieved. As such, a device for exchanging heat between two fluids having a temperature difference has been commercialized in various structures in various fields. Details of the internal structure and operation principle of the vaporizer, fuel heater 300, and mixer heater 500 are described in detail. Description is omitted.

한편, 본 발명에 의한 액화천연가스 연소장치는, 배출유로(610)를 따라 흐르는 배기가스 중 혼합기가열부(500)로 제공되는 배기가스의 유량과, 배출유로(610)를 따라 흐르는 배기가스 중 연료가열부(300) 및 기화부(200)로 제공되는 배기가스의 유량을 각각 독립적으로 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.On the other hand, the liquefied natural gas combustion apparatus according to the present invention, the flow rate of the exhaust gas provided to the mixing heater 500 of the exhaust gas flowing along the exhaust flow path 610 and the exhaust gas flowing along the exhaust flow path 610 It may be configured to independently control the flow rate of the exhaust gas provided to the fuel heating unit 300 and the vaporization unit 200, respectively.

즉, 본 발명에 의한 액화천연가스 연소장치는, 상기 제1 회송유로(710)와 상기 배출유로(610)가 연결된 지점에 장착되어 상기 제1 회송유로(710)를 통해 상기 혼합기가열부(500)로 제공되는 배기가스의 유량을 제어하는 제1 제어밸브(712)와, 상기 제2 회송유로(720)와 상기 배출유로(610)가 연결된 지점에 장착되어 상기 제2 회송유로(720)를 통해 상기 혼합기가열부(500)로 제공되는 배기가스의 유량을 제어하는 제2 제어밸브(722)를 구비할 수 있다.That is, the liquefied natural gas combustion apparatus according to the present invention is mounted at a point where the first return passage 710 and the discharge passage 610 are connected, and the mixer heating unit 500 through the first return passage 710. The first control valve 712 for controlling the flow rate of the exhaust gas provided to the), and the second return flow path 720 is mounted at a point where the second return flow path 720 and the discharge flow path 610 are connected. It may be provided with a second control valve 722 for controlling the flow rate of the exhaust gas provided to the mixer heating unit 500 through.

이와 같이 제1 제어밸브(712)와 제2 제어밸브(722)가 각각 구비되면, 사용자는 혼합기가열부(500)로 공급되는 열에너지의 양과, 연료가열부(300) 및 기화부(200)로 공급되는 열에너지의 양을 각각 조절할 수 있으므로, 여러가지 조건에 맞춰 LNG 엔진(600)의 연소효율을 극대화시킬 수 있다는 장점이 있다.As such, when the first control valve 712 and the second control valve 722 are provided, respectively, the user may supply the amount of thermal energy supplied to the mixer heater 500, the fuel heater 300, and the vaporizer 200. Since the amount of thermal energy supplied can be adjusted respectively, there is an advantage that the combustion efficiency of the LNG engine 600 can be maximized according to various conditions.

또한 제1 회송유로(710) 및 제2 회송유로(720)를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 동일하더라도 배기가스의 온도에 차이가 있으면, 기화부(200)나 연료가열부(300), 혼합기가열부(500)로 공급되는 열에너지의 양에 차이가 있을 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 액화천연가스 연소장치는, LNG 엔진(600)에서 배출되는 배기가스의 온도가 변동되더라도 혼합기가열부(500)로 공급되는 열에너지의 양과 연료가열부(300) 및 기화부(200)로 공급되는 열에너지의 양이 자동으로 조절되도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 액화천연가스 연소장치는, 상기 제1 회송유로(710)를 따라 흐르는 배기가스의 온도를 감지하는 제1 온도센서(714)와, 상기 제2 회송유로(720)를 따라 흐르는 배기가스의 온도를 감지하는 제2 온도센서(724)와, 상기 제1 회송유로(710)를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 상기 제1 회송유로(710)를 따라 흐르는 배기가스의 온도에 반비례하도록 상기 제1 제어밸브(712)를 제어하고 상기 제2 회송유로(720)를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 상기 제2 회송유로(720)를 따라 흐르는 배기가스의 온도에 반비례하도록 상기 제2 제어밸브(722)를 제어하는 제어부(800)를 더 포함할 수 있다.In addition, even if the flow rate of the exhaust gas flowing along the first return passage 710 and the second return passage 720 is the same, if there is a difference in the temperature of the exhaust gas, the vaporization unit 200, the fuel heating unit 300, the mixer There may be a difference in the amount of thermal energy supplied to the heat unit 500. Therefore, in the liquefied natural gas combustion apparatus according to the present invention, even if the temperature of the exhaust gas discharged from the LNG engine 600 varies, the amount of thermal energy supplied to the mixed heater 500 and the fuel heater 300 and the vaporizer 200 May be configured to automatically adjust the amount of thermal energy supplied. That is, the liquefied natural gas combustion apparatus according to the present invention includes a first temperature sensor 714 for detecting a temperature of the exhaust gas flowing along the first return flow path 710 and along the second return flow path 720. The second temperature sensor 724 for detecting the temperature of the flowing exhaust gas and the flow rate of the exhaust gas flowing along the first return passage 710 are inversely proportional to the temperature of the exhaust gas flowing along the first return passage 710. And controlling the first control valve 712 so that the flow rate of the exhaust gas flowing along the second return flow path 720 is inversely proportional to the temperature of the exhaust gas flowing along the second return flow path 720. The controller 800 may further include a controller 800 for controlling the valve 722.

이와 같이 제1 온도센서(714) 및 제2 온도센서(724)에 의해 감지된 배기가스의 온도에 따라 제어부(800)가 제1 제어밸브(712) 및 제2 제어밸브(722)가 자동으로 조절되도록 구성되면, LNG 엔진(600)에서 배출되는 배기가스의 온도가 지속적으로 변동되더라도 혼합기가열부(500)나 연료가열부(300), 기화부(200)로 제공되는 열에너지의 양은 일정하게 유지되는바, LNG 엔진(600)의 연소효율이 항상 일정하게 유지될 수 있다는 장점이 있다.As such, the control unit 800 automatically controls the first control valve 712 and the second control valve 722 according to the temperature of the exhaust gas detected by the first temperature sensor 714 and the second temperature sensor 724. When configured to be adjusted, even if the temperature of the exhaust gas discharged from the LNG engine 600 is constantly changed, the amount of thermal energy provided to the mixer heating unit 500, the fuel heating unit 300, and the vaporization unit 200 is kept constant. The bar, there is an advantage that the combustion efficiency of the LNG engine 600 can always be kept constant.

한편, 기화부(200)의 후단과 연료가열부(300)의 후단에는 각각 필터(310)가 장착되고, 연료가열부(300)와 연료분사장치(400) 사이에는 압력레귤레이터(320)가 장착되는데, 상기 필터(310)와 압력레귤레이터(320)는 종래의 액화천연가스 연소장치에도 동일하게 구비되어 있는바, 상기 필터(310)와 압력레귤레이터(320)에 대한 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, the filter 310 is mounted at the rear end of the vaporization unit 200 and the rear end of the fuel heating unit 300, and the pressure regulator 320 is mounted between the fuel heating unit 300 and the fuel injection device 400. However, the filter 310 and the pressure regulator 320 are also provided in the conventional liquefied natural gas combustion device the same, the detailed description of the filter 310 and the pressure regulator 320 will be omitted.

도 2는 본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치 제2 실시예의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a second embodiment of a liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat according to the present invention.

본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치는 배기가스를 회송시키는 유로의 구조를 더욱 단순화시킬 수 있도록 제작될 수도 있다. 즉, 본 발명에 의한 배기열을 이용한 액화천연가스 연소장치는, 액화천연가스가 저장된 LNG 탱크(100)와, 상기 LNG 탱크(100)에서 제공된 액화천연가스를 기화시키는 기화부(200)와, 상기 기화부(200)에서 기화된 액화천연가스를 가열시키는 연료가열부(300)와, 상기 연료가열부(300)에서 가열된 연료를 분사하여 공기와 혼합시킴으로써 혼합기를 생성하는 연료분사장치(400)와, 상기 연료분사장치(400)에서 생성된 혼합기를 가열하는 혼합기가열부(500)와, 상기 혼합기가열부(500)에 의해 가열된 혼합기를 연소시켜 동력을 발생시키며 배출유로(610)를 통해 배기가스를 배출시키는 LNG 엔진(600)과, 상기 배출유로(610)를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 상기 연료가열부(300)로 유입시켜 상기 연료가열부(300)로 유입된 연료와 열교환시킨 후 상기 기화부(200)와 상기 혼합기가열부(500)로 분기시켜 제공하는 분기유로(730)를 포함하여 구성될 수 있다.The liquefied natural gas combustion apparatus using exhaust heat according to the present invention may be manufactured to further simplify the structure of the flow path for returning the exhaust gas. That is, the liquefied natural gas combustion apparatus using the exhaust heat according to the present invention, the LNG tank 100 in which the liquefied natural gas is stored, the vaporization unit 200 for vaporizing the liquefied natural gas provided from the LNG tank 100, and Fuel heating unit 300 for heating the liquefied natural gas vaporized in the vaporization unit 200, and fuel injection device 400 for generating a mixer by injecting the fuel heated in the fuel heating unit 300 and mixing with air And a mixer heating unit 500 for heating the mixer generated by the fuel injection device 400 and combustion of the mixer heated by the mixer heating unit 500 to generate power, and through the discharge passage 610. LNG engine 600 for discharging the exhaust gas and a portion of the exhaust gas discharged through the discharge passage 610 into the fuel heating unit 300 to exchange heat with the fuel introduced into the fuel heating unit 300. After the mixing with the vaporization unit 200 It can comprise a branch that provides a branch to the heating portion 500 flow passage 730.

이와 같이 분기유로(730)를 따라 연료가열부(300)로 공급된 배기가스가 상기 연료가열부(300)에서 1차적으로 열교환된 후, 기화부(200)와 혼합기가열부(500)로 분기되어 공급되도록 구성되면, 하나의 유로만으로 연료가열부(300)와 기화부(200), 혼합기가열부(500)에 모두 배기가스를 공급할 수 있으므로, 내부 구성이 매우 간단해진다는 장점이 있다.As described above, after the exhaust gas supplied to the fuel heating unit 300 along the branch passage 730 is primarily heat exchanged in the fuel heating unit 300, the exhaust gas is branched into the vaporization unit 200 and the mixed heating unit 500. When it is configured to be supplied, since the exhaust gas can be supplied to both the fuel heating unit 300, the vaporization unit 200, and the mixed heating unit 500 using only one flow path, there is an advantage that the internal configuration becomes very simple.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 분기유로(730)만으로 배기가스를 연료가열부(300)와 기화부(200), 혼합기가열부(500)로 공급히는 경우에 있어서도 상기 분기유로(730)를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 조절될 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 분기유로(730)와 상기 배출유로(610)가 연결된 지점에 장착되어 상기 분기유로(730)를 통해 상기 연료가열부(300)로 제공되는 배기가스의 유량을 제어하는 분기밸브(732)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 분기밸브(732)의 구성 및 기능은 도 1에 도시된 제1 제어밸브(712) 및 제2 제어밸브(722)와 실질적으로 동일하므로, 상기 분기밸브(732)에 대한 상세한 설명은 생략한다.In addition, as shown in FIG. 2, even when exhaust gas is supplied to the fuel heating unit 300, the vaporization unit 200, and the mixer heating unit 500 by using only one branch passage 730, the branch passage ( 730 may be configured to adjust the flow rate of the exhaust gas flowing along. That is, a branch valve 732 mounted at a point at which the branch passage 730 and the discharge passage 610 are connected to control the flow rate of the exhaust gas provided to the fuel heating unit 300 through the branch passage 730. ) May further include. At this time, since the configuration and function of the branch valve 732 is substantially the same as the first control valve 712 and the second control valve 722 shown in Figure 1, a detailed description of the branch valve 732 is omitted. do.

또한 본 발명에 의한 액화천연가스 연소장치가 도 2에 도시된 구조로 구성되는 경우에 있어서도, LNG 엔진(600)에서 배출되는 배기가스의 온도가 변동되더라도 연료가열부(300) 및 기화부(200), 혼합기가열부(500)로 공급되는 열에너지의 양이 자동으로 조절될 수 있도록, 상기 분기유로(730)를 따라 흐르는 배기가스의 온도를 감지하는 분기유로 온도센서(734)와, 상기 분기유로(730)를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 상기 분기유로(730)를 따라 흐르는 배기가스의 온도에 반비례하도록 상기 분기밸브(732)를 제어하는 제어부(800)를 더 포함할 수 있다.In addition, even when the liquefied natural gas combustion apparatus according to the present invention has the structure shown in FIG. 2, even if the temperature of the exhaust gas discharged from the LNG engine 600 varies, the fuel heating unit 300 and the vaporization unit 200 may vary. ), Branch flow path temperature sensor 734 for sensing the temperature of the exhaust gas flowing along the branch flow path 730, so that the amount of heat energy supplied to the mixer 500, the branch flow path The controller 800 may further include a controller 800 that controls the branch valve 732 so that the flow rate of the exhaust gas flowing along the 730 is inversely proportional to the temperature of the exhaust gas flowing along the branch passage 730.

이와 같이 분기유로(730)에 분기밸브(732)가 구비되면, 배기가스의 온도가 불규칙하게 변동되더라도 상기 분기밸브(732)의 조작만으로 연료가열부(300)나 기화부(200), 혼합기가열부(500)로 제공되는 열에너지의 양이 일정하게 유지되는바, LNG 엔진(600)의 연소효율이 항상 일정하게 유지된다는 효과를 얻을 수 있게 된다.When the branch valve 732 is provided in the branch passage 730 as described above, even if the temperature of the exhaust gas is changed irregularly, the fuel heating unit 300, the vaporization unit 200, and the mixer are operated only by the operation of the branch valve 732. Since the amount of thermal energy provided to the heat unit 500 is kept constant, the combustion efficiency of the LNG engine 600 is always maintained constant.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable Example, the scope of the present invention is not limited to a specific Example and should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100 : LNG 탱크 200 : 기화부
300 : 연료가열부 310 : 필터
320 : 압력레귤레이터 400 : 연료분사장치
500 : 혼합기가열부 600 : LNG 엔진
610 : 배출유로 710 : 제1 회송유로
712 : 제1 제어밸브 714 : 제1 온도센서
720 : 제2 회송유로 722 : 제2 제어밸브
724 : 제2 온도센서 730 : 분기유로
732 : 분기밸브 734 : 분기유로 온도센서
800 : 제어부
100: LNG tank 200: vaporizer
300: fuel heating unit 310: filter
320: pressure regulator 400: fuel injection device
500: mixing heater 600: LNG engine
610: discharge passage 710: first return passage
712: first control valve 714: first temperature sensor
720: second return flow path 722: second control valve
724: second temperature sensor 730: branch flow path
732: branch valve 734: branch flow path temperature sensor
800: control unit

Claims (7)

액화천연가스가 저장된 LNG 탱크;
상기 LNG 탱크에서 제공된 액화천연가스를 기화시키는 기화부;
상기 기화부에서 기화된 액화천연가스를 가열시키는 연료가열부;
상기 연료가열부에서 가열된 연료를 분사하여 공기와 혼합시킴으로써 혼합기를 생성하는 연료분사장치;
상기 연료분사장치에서 생성된 혼합기를 가열하는 혼합기가열부;
상기 혼합기가열부에 의해 가열된 혼합기를 연소시켜 동력을 발생시키며, 배출유로를 통해 배기가스를 배출시키는 LNG 엔진;
상기 배출유로를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 상기 혼합기가열부로 유입시키는 제1 회송유로;
상기 배출유로를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 상기 연료가열부를 거쳐 상기 기화기로 유입시키는 제2 회송유로;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 연소장치.
LNG tank in which liquefied natural gas is stored;
A vaporization unit for vaporizing liquefied natural gas provided from the LNG tank;
A fuel heater for heating the liquefied natural gas vaporized in the vaporizer;
A fuel injection device generating a mixer by injecting the fuel heated in the fuel heating unit and mixing the fuel with air;
A mixer heater for heating the mixer generated by the fuel injection device;
An LNG engine configured to burn power of the mixer heated by the heater to generate power, and to discharge exhaust gas through a discharge passage;
A first return passage for introducing a portion of the exhaust gas discharged through the discharge passage into the mixer heating unit;
A second return passage for introducing a part of the exhaust gas discharged through the discharge passage into the vaporizer through the fuel heating unit;
LNG gas combustion apparatus characterized in that it comprises a.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 회송유로와 상기 배출유로가 연결된 지점에 장착되어 상기 제1 회송유로를 통해 상기 혼합기가열부로 제공되는 배기가스의 유량을 제어하는 제1 제어밸브;
상기 제2 회송유로와 상기 배출유로가 연결된 지점에 장착되어 상기 제2 회송유로를 통해 상기 혼합기가열부로 제공되는 배기가스의 유량을 제어하는 제2 제어밸브;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 연소장치.
The method according to claim 1,
A first control valve mounted at a point at which the first return passage and the discharge passage are connected to control a flow rate of the exhaust gas provided to the mixer heater through the first return passage;
A second control valve mounted at a point at which the second return passage and the discharge passage are connected to control a flow rate of the exhaust gas provided to the mixer heater through the second return passage;
LNG gas combustion apparatus further comprises a.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도를 감지하는 제1 온도센서;
상기 제2 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도를 감지하는 제2 온도센서;
상기 제1 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 상기 제1 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도에 반비례하도록 상기 제1 제어밸브를 제어하고 상기 제2 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 상기 제2 회송유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도에 반비례하도록 상기 제2 제어밸브를 제어하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 연소장치.
The method according to claim 2,
A first temperature sensor detecting a temperature of exhaust gas flowing along the first return flow path;
A second temperature sensor for sensing a temperature of exhaust gas flowing along the second return flow path;
The first control valve is controlled such that the flow rate of the exhaust gas flowing along the first return passage is inversely proportional to the temperature of the exhaust gas flowing along the first return passage, and the flow rate of the exhaust gas flowing along the second return passage is increased. A control unit controlling the second control valve to be inversely proportional to the temperature of the exhaust gas flowing along the second return flow path;
LNG gas combustion apparatus further comprises a.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 회송유로는 상기 배출유로 중 상기 제2 회송유로보다 상기 LNG 엔진과 가까운 지점으로부터 분기되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 연소장치.
The method according to claim 1,
And the first return flow passage branches from a point closer to the LNG engine than the second return flow passage of the discharge flow passage.
액화천연가스가 저장된 LNG 탱크;
상기 LNG 탱크에서 제공된 액화천연가스를 기화시키는 기화부;
상기 기화부에서 기화된 액화천연가스를 가열시키는 연료가열부;
상기 연료가열부에서 가열된 연료를 분사하여 공기와 혼합시킴으로써 혼합기를 생성하는 연료분사장치;
상기 연료분사장치에서 생성된 혼합기를 가열하는 혼합기가열부;
상기 혼합기가열부에 의해 가열된 혼합기를 연소시켜 동력을 발생시키며, 배출유로를 통해 배기가스를 배출시키는 LNG 엔진;
상기 배출유로를 통해 배출되는 배기가스의 일부를 상기 연료가열부로 유입시켜 상기 연료가열부로 유입된 연료와 열교환시킨 후, 상기 기화부와 상기 혼합기가열부로 분기시켜 제공하는 분기유로;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 연소장치.
LNG tank in which liquefied natural gas is stored;
A vaporization unit for vaporizing liquefied natural gas provided from the LNG tank;
A fuel heater for heating the liquefied natural gas vaporized in the vaporizer;
A fuel injection device generating a mixer by injecting the fuel heated in the fuel heating unit and mixing the fuel with air;
A mixer heater for heating the mixer generated by the fuel injection device;
An LNG engine configured to burn power of the mixer heated by the heater to generate power, and to discharge exhaust gas through a discharge passage;
A branching flow path which flows a part of the exhaust gas discharged through the discharge flow path into the fuel heating part and heat-exchanges with the fuel introduced into the fuel heating part, and branches the vaporization part and the mixed heating part;
LNG gas combustion apparatus characterized in that it comprises a.
청구항 5에 있어서,
상기 분기유로와 상기 배출유로가 연결된 지점에 장착되어 상기 분기유로를 통해 상기 연료가열부로 제공되는 배기가스의 유량을 제어하는 분기밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 연소장치.
The method according to claim 5,
And a branch valve mounted at a point at which the branch passage and the discharge passage are connected to control a flow rate of the exhaust gas provided to the fuel heating unit through the branch passage.
청구항 6에 있어서,
상기 분기유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도를 감지하는 분기유로 온도센서;
상기 분기유로를 따라 흐르는 배기가스의 유량이 상기 분기유로를 따라 흐르는 배기가스의 온도에 반비례하도록 상기 분기밸브를 제어하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액화천연가스 연소장치.
The method according to claim 6,
A branch channel temperature sensor for sensing a temperature of exhaust gas flowing along the branch channel;
A control unit for controlling the branch valve so that the flow rate of the exhaust gas flowing along the branch passage is inversely proportional to the temperature of the exhaust gas flowing along the branch passage;
LNG gas combustion apparatus further comprises a.
KR1020180064301A 2018-06-04 2018-06-04 Liquid natural gas combustion apparatus using exhaust heat KR102088950B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180064301A KR102088950B1 (en) 2018-06-04 2018-06-04 Liquid natural gas combustion apparatus using exhaust heat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180064301A KR102088950B1 (en) 2018-06-04 2018-06-04 Liquid natural gas combustion apparatus using exhaust heat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190138128A true KR20190138128A (en) 2019-12-12
KR102088950B1 KR102088950B1 (en) 2020-04-23

Family

ID=69003876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180064301A KR102088950B1 (en) 2018-06-04 2018-06-04 Liquid natural gas combustion apparatus using exhaust heat

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102088950B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3117174A1 (en) * 2020-12-08 2022-06-10 Renault Vehicle propulsion system.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130075909A (en) * 2011-12-28 2013-07-08 대우조선해양 주식회사 Packaged power plant
KR20140084832A (en) 2012-12-27 2014-07-07 대우조선해양 주식회사 LNG Vaporizing System Using Cooling Sea Water From Engine Room
KR101466157B1 (en) * 2013-09-27 2014-11-27 주식회사 블루플래닛 Homogeneous charge compression ignition system
KR20180021318A (en) * 2016-08-19 2018-03-02 삼성중공업 주식회사 Liquefied gas regasification system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130075909A (en) * 2011-12-28 2013-07-08 대우조선해양 주식회사 Packaged power plant
KR20140084832A (en) 2012-12-27 2014-07-07 대우조선해양 주식회사 LNG Vaporizing System Using Cooling Sea Water From Engine Room
KR101466157B1 (en) * 2013-09-27 2014-11-27 주식회사 블루플래닛 Homogeneous charge compression ignition system
KR20180021318A (en) * 2016-08-19 2018-03-02 삼성중공업 주식회사 Liquefied gas regasification system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102088950B1 (en) 2020-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2471082C2 (en) Operation control system of gas turbine engine, and thermal power plant containing such system
KR101076266B1 (en) System for supplying fuel gas in lng carrier
US8915218B2 (en) Fuel system and method for burning a liquid renewable fuel in engines and boilers
RU2141050C1 (en) Auxiliary fuel feed unit and method of its operation
CN104048313B (en) Hotspot stress changeable type co-generation unit
KR101195641B1 (en) Fuel Gas Supply System for LNG carrier using duel fuel diesel electric propulsion engine
KR101989214B1 (en) Method of starting gas delivery from a liquefied gas fuel system to a gas operated engine and a liquefied gas fuel system for a gas operated engine
US20060196483A1 (en) Fuel vaporization systems for vaporizing liquid fuel
CN101793197B (en) Method and apparatus for controlling a heating value of a low energy fuel
KR101995464B1 (en) LNG Fuel Gas Supply System
KR20190138128A (en) Liquid natural gas combustion apparatus using exhaust heat
JP6409036B2 (en) Liquefied petroleum gas fuel conditioning system for gas turbine engines
EP3336330B1 (en) Methods for startup and operation of gas turbine combined cycle power plants using nmhc fuels
KR20140084832A (en) LNG Vaporizing System Using Cooling Sea Water From Engine Room
US6730272B2 (en) In-line gas pre-heating
RU2347934C1 (en) System feeding cryogenic fuel into power plant
JP7464941B2 (en) Ammonia-fueled internal combustion engine
KR20140148142A (en) LNG Supply System And Method Of Propulsion System For Ship
JP4551548B2 (en) Power generation facility and power generation method using the same
KR101995462B1 (en) LNG Fuel Gas Supply System
KR102573545B1 (en) System for supplying gas and electric power
CN105508869A (en) Gas supply system
KR100275378B1 (en) Dual fuel system
KR20180000225U (en) Fuel Supply System of Engine
JP2005133597A (en) Fuel-supply system of liquefied gas engine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant