KR20200034882A - Fuel gas supplying system in ships - Google Patents

Fuel gas supplying system in ships Download PDF

Info

Publication number
KR20200034882A
KR20200034882A KR1020180114075A KR20180114075A KR20200034882A KR 20200034882 A KR20200034882 A KR 20200034882A KR 1020180114075 A KR1020180114075 A KR 1020180114075A KR 20180114075 A KR20180114075 A KR 20180114075A KR 20200034882 A KR20200034882 A KR 20200034882A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
line
storage tank
liquid separator
fuel gas
Prior art date
Application number
KR1020180114075A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102477625B1 (en
Inventor
이동길
전준우
최병윤
문성재
유호연
이호기
최성훈
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
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 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020180114075A priority Critical patent/KR102477625B1/en
Publication of KR20200034882A publication Critical patent/KR20200034882A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102477625B1 publication Critical patent/KR102477625B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • 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
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C6/00Methods and apparatus for filling vessels not under pressure with liquefied or solidified gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • B63B2770/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/01Purifying the fluid
    • F17C2265/015Purifying the fluid by separating
    • F17C2265/017Purifying the fluid by separating different phases of a same fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03Treating the boil-off
    • F17C2265/031Treating the boil-off by discharge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03Treating the boil-off
    • F17C2265/032Treating the boil-off by recovery
    • F17C2265/033Treating the boil-off by recovery with cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06Fluid distribution
    • F17C2265/066Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105Ships
    • 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 fuel gas supply system includes: a storage tank storing liquefied gas and evaporation gas; a first fuel gas supply line including a compression part for pressing the evaporation gas of the storage tank, and supplying the evaporation gas, which is compressed through the compression part, to a consumer; a re-liquefaction line receiving and re-liquefying some of the compressed evaporation gas; a gas-liquid separator provided on the re-liquefaction line and separating the evaporation gas in a gas-liquid mixture state into a gas component and a liquid component; an evaporation gas circulation line supplying the gas component separated by the gas-liquid separator to the consumer; a first collection line including an ejector supplying the liquid component separated by the gas-liquid separator to the storage tank; a second fuel gas supply line compressing the gas of the storage tank with a high-pressure pump and gasifying the gas through a heat exchanger to supply the liquefied gas to the consumer; and an ejector line supplying the liquefied gas in a high-pressure state at the rear end of the high-pressure pump to the ejector. Therefore, the fuel gas supply system can prevent the gas-liquid separator from getting into a vacuum state.

Description

연료가스 공급시스템{FUEL GAS SUPPLYING SYSTEM IN SHIPS}Fuel gas supply system {FUEL GAS SUPPLYING SYSTEM IN SHIPS}

본 발명은 연료가스 공급시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료가스의 효율적인 이용 및 관리를 도모할 수 있는 선박용 연료가스 공급시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel gas supply system, and more particularly, to a ship fuel gas supply system capable of efficient use and management of fuel gas.

온실가스 및 각종 대기오염 물질의 배출에 대한 국제해사기구(IMO)의 규제가 강화됨에 따라 조선 및 해운업계에서는 기존 연료인 중유, 디젤유의 이용을 대신하여, 청정 에너지원인 천연가스를 선박의 연료가스로 이용하는 경우가 많아지고 있다.As the regulations of the International Maritime Organization (IMO) for the emission of greenhouse gases and various air pollutants have been strengthened, the shipbuilding and shipping industry has replaced natural fuels such as heavy fuels and diesel oils, and used natural gas, a clean energy source, as fuel for ships. There are many cases where it is used.

천연가스(Natural Gas)는 통상적으로 저장 및 수송의 용이성을 위해, 천연가스를 약 섭씨 -162도로 냉각해 그 부피를 1/600로 줄인 무색 투명한 초저온 액체인 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)로 상 변화하여 관리 및 운용을 수행하고 있다.Natural gas is typically phased with Liquefied Natural Gas, a colorless, transparent, cryogenic liquid that cools natural gas to approximately -162 degrees Celsius and reduces its volume to 1/600 for ease of storage and transportation. It is changing and performing management and operation.

이러한 액화천연가스는 선체에 단열 처리되어 설치되는 저장탱크에 수용되어 저장 및 수송된다. 그러나 액화천연가스를 완전히 단열시켜 수용하는 것은 실질적으로 불가능하므로, 외부의 열이 저장탱크의 내부로 지속적으로 전달되어 액화천연가스가 자연적으로 기화하여 발생되는 증발가스가 저장탱크의 내부에 축적되게 된다. 증발가스는 저장탱크의 내부압력을 상승시켜 저장탱크의 변형 및 훼손을 유발할 수 있으므로 증발가스를 처리 및 제거할 필요가 있다.The liquefied natural gas is accommodated in a storage tank installed insulated on the hull and stored and transported. However, since it is practically impossible to completely insulate and receive the liquefied natural gas, the external heat is continuously transferred to the inside of the storage tank, and the evaporated gas generated by the natural vaporization of the liquefied natural gas accumulates inside the storage tank. . Since the boil-off gas may increase the internal pressure of the storage tank and cause deformation and damage of the storage tank, it is necessary to treat and remove the boil-off gas.

이에 종래에는 저장탱크의 상측에 마련되는 벤트마스트(Vent mast)로 증발가스를 흘려 보내거나, GCU(Gas Combustion Unit)을 이용하여 증발가스를 태워버리는 방안 등이 이용되었다. 그러나 이는 에너지 효율 면에서 바람직하지 못하므로 증발가스를 액화천연가스와 함께 또는 각각 선박의 엔진에 연료가스로 공급하거나, 냉동 사이클 등으로 이루어지는 재액화장치를 이용해 증발가스를 재액화시켜 활용하는 방안이 이용되고 있다.Accordingly, in the related art, a method of flowing evaporation gas to a vent mast provided on the upper side of a storage tank or burning gas using a gas combustion unit (GCU) has been used. However, this is not desirable in terms of energy efficiency, so a method of supplying liquefied gas with liquefied natural gas or fuel gas to the engine of each ship or using a liquefaction device such as a refrigeration cycle to re-liquefy the volatile gas is utilized. It is being used.

한편 천연가스는 메탄(Methane) 외에도 에탄(Ethane), 프로판(Propane), 부탄(Butane), 질소(Nitrogen) 등을 포함하는 혼합물이다. 이 중에서 질소의 끓는 점은 섭씨 약 -195.8도로서, 그 외의 성분인 메탄(끓는 점 섭씨 -161.5도), 에탄(끓는 점 섭씨 -89도) 등에 비해 매우 낮다. Meanwhile, natural gas is a mixture containing ethane, propane, butane, and nitrogen in addition to methane. Among them, the boiling point of nitrogen is about -195.8 degrees Celsius, which is very low compared to other components such as methane (-161.5 degrees Celsius) and ethane (-89 degrees Celsius).

이에 따라 저장탱크 내부에서 자연적으로 기화하여 발생하는 증발가스는 상대적으로 끓는 점이 낮은 질소성분을 많이 함유하게 되고, 이는 증발가스의 재액화 효율을 저하시키는 원인이 되어 증발가스의 활용 및 처리에 영향을 미치게 된다. Accordingly, the boil-off gas generated naturally by vaporization in the storage tank contains a lot of nitrogen components having a relatively low boiling point, which causes a decrease in the re-liquefaction efficiency of the boil-off gas and affects the utilization and treatment of the boil-off gas. I go crazy.

또한 증발가스를 선박의 엔진 등에 연료가스로 공급하는 경우에는 증발가스의 질소성분이 연료가스의 발열량 저하에 영향을 미치는 바, 증발가스의 재액화 효율 및 연료가스 발열량을 향상시키되, 연료가스의 효율적인 인용 및 관리를 도모할 수 있는 방안이 요구된다.In addition, when the boil-off gas is supplied as fuel gas to the engine of a ship, the nitrogen component of the boil-off gas affects the deterioration of the calorific value of the fuel gas, thereby improving the reliquefaction efficiency of the boil-off gas and the calorific value of the fuel gas. A method for citation and management is required.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0035223호(2010. 04. 05. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0035223 (2010. 04. 05. published)

본 발명은 연료가스를 효율적으로 이용 및 관리할 수 있는 연료가스 공급시스템을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a fuel gas supply system that can efficiently use and manage the fuel gas.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액화가스 및 증발가스를 수용하는 저장탱크; 상기 저장탱크의 증발가스를 가압하는 압축부를 구비하고 상기 압축부를 통과하여 가압된 증발가스를 수요처로 공급하는 제1 연료가스 공급라인; 상기 가압된 증발가스의 일부를 공급받아 재액화시키는 재액화라인; 상기 재액화라인에 마련되고 기액 혼합상태의 증발가스를 기체 성분과 액체 성분으로 분리하는 기액분리기; 상기 기액분리기에서 분리된 기체 성분을 수요처로 공급하는 증발가스 순환라인; 상기 기액분리기에서 분리된 액체 성분을 상기 저장탱크로 공급하는 이젝터가 마련되는 제1 회수라인; 상기 저장탱크의 액화가스를 고압펌프로 가압하고 열교환기로 기화하여 상기 수요처로 공급하는 제2 연료가스 공급라인; 상기 고압펌프 후단의 고압상태의 액화가스를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터라인;을 포함하는 연료가스 공급시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a storage tank containing liquefied gas and evaporated gas; A first fuel gas supply line having a compression unit for pressurizing the evaporation gas of the storage tank, and supplying the pressurized evaporation gas through the compression unit to a consumer; A re-liquefaction line receiving and re-liquefying a part of the pressurized evaporation gas; A gas-liquid separator provided on the re-liquefaction line and separating a gas-liquid mixed vapor gas into a gas component and a liquid component; An evaporation gas circulation line supplying gas components separated from the gas-liquid separator to a demand source; A first recovery line provided with an ejector for supplying the liquid component separated from the gas-liquid separator to the storage tank; A second fuel gas supply line that pressurizes the liquefied gas of the storage tank with a high pressure pump and vaporizes it with a heat exchanger to supply it to the demand destination; A fuel gas supply system may be provided, including; an ejector line that supplies liquefied gas in a high pressure state at the rear end of the high pressure pump to the ejector.

상기 기액분리기의 내부압력이 일정 수준 이하로 떨어지게 되면 상기 제1 회수라인에 마련된 제1 유량조절밸브를 닫아 기액분리기의 내부압력을 조절할 수 있다.When the internal pressure of the gas-liquid separator falls below a certain level, the internal pressure of the gas-liquid separator can be adjusted by closing the first flow control valve provided in the first recovery line.

제2 유량조절밸브가 마련되고, 상기 기액분리기에서 분리된 액체 성분을 상기 저장탱크로 공급하는 제2 회수라인;을 더 포함하고, 제어부는 상기 제1 유량조절밸브 또는 상기 제2 유량조절밸브 중 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 제1 회수라인으로 흐르는 유량을 조절할 수 있다. A second flow rate control valve is provided, and a second recovery line for supplying the liquid component separated from the gas-liquid separator to the storage tank, wherein the control unit includes one of the first flow rate control valve or the second flow rate control valve. The flow rate of the first recovery line may be controlled by controlling at least one.

상기 이젝터라인에는 제3 유량조절밸브가 마련되고, 상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 유량조절밸브 중 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 제1 회수라인으로 흐르는 유량을 조절할 수 있다. A third flow control valve is provided on the ejector line, and the control unit may control at least one of the first to third flow control valves to adjust the flow rate to the first recovery line.

상기 재액화라인은 가압된 증발가스를 냉각시키는 냉각부, 및 상기 냉각부를 통과한 증발가스를 감압시켜 상기 기액분리기 쪽으로 공급하는 팽창밸브를 포함할 수 있다.The reliquefaction line may include a cooling unit that cools the pressurized evaporation gas, and an expansion valve that depressurizes the evaporation gas that has passed through the cooling unit and supplies it to the gas-liquid separator.

본 발명에 의한 연료가스 공급시스템은 이젝터가 마련된 제1 회수라인을 통해, 기액분리기 내부에 남아있거나 배관 내에 고여있는 액체 성분을 저장탱크로 손쉽게 회수시킬 수 있다.The fuel gas supply system according to the present invention can easily recover liquid components remaining in the gas-liquid separator or accumulated in the piping through a first recovery line provided with an ejector to a storage tank.

또한, 기액분리기의 내부압력이 일정 수준 이하로 떨어지게 되면 제1 회수라인에 마련된 제1 유량조절밸브를 닫아 기액분리기가 진공상태가 되는 것을 방지할 수 있다.In addition, when the internal pressure of the gas-liquid separator falls below a certain level, it is possible to prevent the gas-liquid separator from becoming a vacuum by closing the first flow control valve provided in the first recovery line.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 연료가스 공급시스템을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a fuel gas supply system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art. The present invention is not limited to the embodiments presented herein, but may be embodied in other forms. The drawings may omit the illustration of parts irrelevant to the description in order to clarify the present invention, and the size of components may be exaggerated to facilitate understanding.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 연료가스 공급시스템(100)을 나타내는 개념도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 연료가스 공급시스템(100)은 저장탱크(110), 저장탱크(110)의 증발가스를 가압하는 압축부(121)를 구비하고 압축부(121)를 통과하여 가압된 증발가스를 수요처로 공급하는 제1 연료가스 공급라인(120), 가압된 증발가스의 일부를 공급받아 재액화시키는 재액화라인(130), 재액화라인(130)에 마련되고 기액 혼합상태의 증발가스를 기체 성분과 액체 성분으로 분리하는 기액분리기(133), 기액분리기(133)에서 분리된 기체 성분을 수요처로 공급하는 증발가스 순환라인(134), 기액분리기(133)에서 분리된 액체 성분을 저장탱크(110)로 공급하는 이젝터(171)가 마련되는 제1 회수라인(170), 저장탱크(110)의 액화가스를 고압펌프(152)로 가압하고 열교환기(153)로 기화하여 수요처로 공급하는 제2 연료가스 공급라인(150), 고압펌프(152) 후단의 고압상태의 액화가스를 이젝터(171)로 공급하는 이젝터라인(180)을 포함할 수 있다.1 is a conceptual diagram showing a fuel gas supply system 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the fuel gas supply system 100 according to an embodiment of the present invention includes a storage tank 110 and a compression unit 121 that pressurizes the evaporation gas of the storage tank 110 and the compression unit 121 It is provided in the first fuel gas supply line 120 for supplying the pressurized evaporation gas to the customer through the passage, a reliquefaction line 130 for receiving and re-liquefying a part of the pressurized evaporation gas, and the gas liquid The gas-liquid separator 133 for separating the vaporized gas in the mixed state into gas components and liquid components, separated from the gas-liquid circulation line 134 and gas-liquid separator 133 that supply the gas components separated from the gas-liquid separator 133 to the customer. The first recovery line 170, which is provided with an ejector 171 for supplying the liquid components to the storage tank 110, pressurizes the liquefied gas of the storage tank 110 to the high pressure pump 152 and the heat exchanger 153. After the second fuel gas supply line 150 and the high pressure pump 152 that vaporize and supply it to the customer It may include an ejector line 180 for supplying the liquefied gas of the high-pressure state to the ejector (171).

이하 실시 예에서는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 일례로서, 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 적용하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 액화에탄가스, 액화탄화수소가스 등 다양한 액화가스 및 이로부터 발생하는 증발가스가 적용되는 경우에도 동일한 기술적 사상으로 동일하게 이해되어야 한다. 또한, 수요처는 상대적으로 고압상태의 연료가스를 필요로 하는 엔진인 제1 수요처(10)와, 저압상태의 연료가스를 필요로 하는 엔진인 제2 수요처(20)를 포함하며, 둘 중 어느 하나를 지칭할 수 있다.In the following examples, as an example to help understanding of the present invention, liquefied natural gas and evaporation gas generated therefrom have been described, but the present invention is not limited thereto, and various liquefied gases such as liquefied ethane gas, liquefied hydrocarbon gas, and the like When the generated evaporation gas is applied, it should be understood in the same way with the same technical idea. In addition, the demand destination includes a first demand destination 10, which is an engine that requires a fuel gas in a relatively high pressure state, and a second demand destination 20, which is an engine that requires a fuel gas in a low pressure state. It may refer to.

저장탱크(110)는 액화천연가스 및 이로부터 발생하는 증발가스를 수용 또는 저장하도록 마련된다. 저장탱크(110)는 외부의 열 침입에 의한 액화천연가스의 기화를 최소화할 수 있도록 단열 처리된 멤브레인 타입의 화물창으로 마련될 수 있다. 저장탱크(110)는 천연가스의 생산지 등으로부터 액화천연가스를 공급받아 수용 또는 저장하여 목적지에 이르러 하역하기까지 액화천연가스 및 증발가스를 안정적으로 보관하되 후술하는 바와 같이 선박의 추진용 엔진 또는 선박의 발전용 엔진 등의 연료가스로 이용되도록 마련될 수 있다. The storage tank 110 is provided to receive or store liquefied natural gas and evaporated gas generated therefrom. The storage tank 110 may be provided as an insulated membrane type cargo hold to minimize vaporization of liquefied natural gas due to external heat intrusion. The storage tank 110 receives and stores liquefied natural gas from a place of production of natural gas and stably stores liquefied natural gas and evaporated gas until it unloads to reach its destination, but as described below, the propulsion engine or ship of the ship It may be provided to be used as a fuel gas, such as an engine for power generation.

저장탱크(110)는 일반적으로 단열 처리되어 설치되나, 외부의 열 침입을 완전히 차단하는 것은 실질적으로 어려우므로, 저장탱크(110) 내부에는 액화천연가스가 자연적으로 기화하여 발생하는 증발가스가 존재하게 된다. 이러한 증발가스는 저장탱크(110)의 내부압력을 상승시켜 저장탱크(110)의 변형 및 폭발 등의 위험을 잠재하고 있으므로 증발가스를 저장탱크(110)로부터 제거 또는 처리할 필요성이 있다. 이에 따라 저장탱크(110) 내부에 발생된 증발가스는 본 발명의 실시 예와 같이 제1 연료가스 공급라인(120) 또는 분기라인(140)에 의해 엔진의 연료가스로 이용되거나 재액화라인(130)에 의해 재액화되어 저장탱크(110)로 재공급될 수 있다. 또한, 도면에는 도시하지 않았으나 저장탱크(110)의 상부에 마련되는 벤트 마스트(미도시)로 공급하여 증발가스를 처리 또는 소모시킬 수도 있다.The storage tank 110 is generally installed insulated, but since it is practically difficult to completely block external heat intrusion, there is an evaporation gas generated by naturally vaporizing liquefied natural gas inside the storage tank 110. do. Since this evaporation gas increases the internal pressure of the storage tank 110 and potentially poses a risk of deformation and explosion of the storage tank 110, it is necessary to remove or process the evaporation gas from the storage tank 110. Accordingly, the boil-off gas generated inside the storage tank 110 is used as the fuel gas of the engine by the first fuel gas supply line 120 or the branch line 140 as in the embodiment of the present invention, or the reliquefaction line 130 ) Can be re-liquefied and re-supplied to the storage tank 110. In addition, although not shown in the drawing, it may be supplied to a vent mast (not shown) provided on the upper portion of the storage tank 110 to process or consume evaporated gas.

엔진은 저장탱크(110)에 수용된 액화천연가스 및 증발가스 등의 연료가스를 공급받아 선박의 추진력을 발생시키거나 선박의 내부 설비 등의 발전용 전원을 발생시킬 수 있다. 엔진은 상대적으로 고압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키는 제1 수요처(10)와, 상대적으로 저압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키는 제2 수요처(20)로 이루어질 수 있다. 일례로 제1 수요처(10)는 상대적으로 고압의 연료가스로 출력을 발생시킬 수 있는 ME-GI 엔진 또는 X-DF 엔진으로 이루어지고, 제2 수요처(20)는 상대적으로 저압의 연료가스로 출력을 발생시킬 수 있는 DFDE 엔진 등으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 수의 엔진 및 다양한 종류의 엔진이 이용되는 경우에도 동일하게 이해되어야 할 것이다.The engine may receive fuel gas such as liquefied natural gas and evaporated gas accommodated in the storage tank 110 to generate propulsion power of the ship or generate power for power generation of internal equipment of the ship. The engine may be composed of a first demand source 10 for generating output by receiving a relatively high pressure fuel gas, and a second demand source 20 for generating output by receiving a relatively low pressure fuel gas. For example, the first demand destination 10 is composed of a ME-GI engine or an X-DF engine capable of generating output with relatively high pressure fuel gas, and the second demand destination 20 is output with relatively low pressure fuel gas. It can be made of a DFDE engine, etc. that can generate. However, the present invention is not limited thereto, and should be understood in the same way when various numbers of engines and various types of engines are used.

제1 연료가스 공급라인(120)은 저장탱크(110)에 존재하는 증발가스를 가압하여 제1 수요처(10) 및 재액화라인(130)에 공급한다. 제1 연료가스 공급라인(120)은 입구 측 단부가 저장탱크(110)의 내부에 연결되어 마련되고, 출구 측 단부는 제1 연료가스 공급라인(120)을 거쳐 제1 수요처(10)에 연결되도록 마련될 수 있다. 제1 연료가스 공급라인(120)에는 증발가스를 엔진이 요구하는 조건에 맞추어 처리할 수 있도록 복수단의 컴프레서(121a)를 구비하는 압축부(121)가 마련되며, 압축부(121) 후단에는 후술하는 재액화라인(130)이 제1 연료가스 공급라인(120)으로부터 분기되어 마련될 수 있다.The first fuel gas supply line 120 pressurizes the boil-off gas existing in the storage tank 110 and supplies it to the first demand source 10 and the reliquefaction line 130. The first fuel gas supply line 120 is provided with an inlet end connected to the inside of the storage tank 110, and an outlet side end connected to the first demand source 10 through the first fuel gas supply line 120. It can be provided. The first fuel gas supply line 120 is provided with a compression unit 121 having a plurality of stages of compressors 121a so that the evaporated gas can be processed according to the conditions required by the engine, and at the rear end of the compression unit 121 A reliquefaction line 130 to be described later may be provided by branching from the first fuel gas supply line 120.

압축부(121)는 증발가스를 압축하는 컴프레서(121a)와 압축되면서 가열된 증발가스를 냉각시키는 쿨러(121b)를 포함할 수 있다. 엔진이 서로 다른 압력조건을 갖는 복수개의 엔진으로 이루어지는 경우에는 압축부(121)의 중단부로부터 후술하는 분기라인(140)이 분기되어 제2 수요처(20)로 일부 가압된 증발가스를 공급하도록 마련될 수 있다. The compression unit 121 may include a compressor 121a for compressing the evaporation gas and a cooler 121b for cooling the heated evaporation gas while being compressed. When the engine is composed of a plurality of engines having different pressure conditions, the branch line 140 to be described later is branched from the middle of the compression unit 121 to supply partially pressurized evaporation gas to the second demand source 20 Can be.

도 1에서는 압축부(121)가 5단의 컴프레서(121a) 및 쿨러(121b)로 이루어진 것으로 도시되어 있으나, 이는 일례로써 엔진의 요구 압력조건 및 온도에 따라 압축부(121)는 다양한 수의 컴프레서(121a) 및 쿨러(121b)로 이루어질 수 있다. 또한 제1 연료가스 공급라인(120) 상의 압축부(121) 전단에는 후술하는 재액화라인(130)의 냉각부(131)가 설치될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.In FIG. 1, the compression unit 121 is shown to be composed of a five-stage compressor 121a and a cooler 121b, but this is, for example, the compression unit 121 according to the required pressure condition and temperature of the engine. It may be made of (121a) and a cooler (121b). In addition, the cooling unit 131 of the reliquefaction line 130, which will be described later, may be installed at the front end of the compression unit 121 on the first fuel gas supply line 120, and detailed description thereof will be described later.

재액화라인(130)은 제1 연료가스 공급라인(120)의 압축부(121)를 통과하며 가압된 증발가스의 일부를 공급받아 재액화시키도록 마련된다. The reliquefaction line 130 passes through the compression part 121 of the first fuel gas supply line 120 and is provided to receive a portion of the pressurized evaporation gas and reliquefy it.

재액화라인(130)은 가압된 증발가스를 냉각시키는 냉각부(131), 냉각부(131)를 통과한 가압된 증발가스를 1차적으로 감압시키는 팽창밸브(132), 팽창밸브(132)를 통과하여 기액 혼합상태의 증발가스를 기체 성분과 액체 성분으로 분리하는 기액분리기(133), 기액분리기(133)에서 분리된 기체 성분을 제2 수요처(20)로 공급하는 증발가스 순환라인(134), 기액분리기(133)에서 분리된 액체 성분을 저장탱크(110)로 재공급하는 제1 회수라인(170) 및 제2 회수라인(160)을 포함할 수 있다.The reliquefaction line 130 includes a cooling unit 131 for cooling the pressurized evaporation gas, an expansion valve 132 for primarily depressurizing the pressurized evaporation gas that has passed through the cooling unit 131, and an expansion valve 132. A gas-liquid separator 133 that passes through and separates the gas-liquid mixed state into gas components and liquid components, and an evaporation gas circulation line 134 that supplies the gas components separated from the gas-liquid separator 133 to the second customer 20 , It may include a first recovery line 170 and the second recovery line 160 for re-supplying the liquid components separated from the gas-liquid separator 133 to the storage tank (110).

냉각부(131)는 재액화라인(130)으로 공급되는 가압된 증발가스를 냉각시키도록 마련된다. 냉각부(131)는 가압된 증발가스를 제1 연료가스 공급라인(120)을 따라 이송되는 압축부(121) 전단의 증발가스 및 후술하는 증발가스 순환라인(134)을 따라 이송되는 기액분리기(133)에서 분리된 기체 성분과 열교환하는 열교환기로 이루어질 수 있다. 가압된 증발가스는 압축부(121)에 의해 가압되어 온도 및 압력이 상승한 상태이므로, 제1 연료가스 공급라인(120)의 압축부(121)를 통과하기 전의 저온의 증발가스 및 증발가스 순환라인(134)을 따라 이송되는 저온의 기체 성분과 열교환함으로써, 재액화라인(130)으로 공급되는 고온의 가압된 증발가스를 냉각시킬 수 있다. 이와 같이 냉각부(131)를 열교환기로 마련함으로써, 별도의 냉각장치 없이도 가압된 증발가스를 냉각시킬 수 있으므로, 불필요한 전원의 낭비를 방지하고 설비가 단순화되어, 설비 운용의 효율성을 도모할 수 있다.The cooling unit 131 is provided to cool the pressurized evaporation gas supplied to the reliquefaction line 130. The cooling unit 131 is a gas-liquid separator transported along the boil-off gas before the compression unit 121 and the boil-off gas circulation line 134, which will be transported along the pressurized boil-off gas along the first fuel gas supply line 120 ( 133) may be made of a heat exchanger to exchange heat with the separated gas component. Since the pressurized evaporation gas is pressurized by the compression unit 121, the temperature and pressure are elevated, and thus the low temperature evaporation gas and the evaporation gas circulation line before passing through the compression unit 121 of the first fuel gas supply line 120 By heat exchange with the low-temperature gas component transferred along (134), it is possible to cool the hot pressurized evaporation gas supplied to the reliquefaction line 130. By providing the cooling unit 131 as a heat exchanger in this way, since the pressurized evaporation gas can be cooled without a separate cooling device, unnecessary waste of power is prevented and the equipment is simplified, thereby improving the efficiency of operation of the equipment.

팽창밸브(132)는 냉각부(131)의 후단에 마련될 수 있다. 팽창밸브(132)는 냉각부(131)를 통과한 가압된 증발가스를 1차적으로 감압함으로써, 냉각 및 팽창시켜 재액화를 구현할 수 있다. 팽창밸브(132)는 일례로 줄-톰슨 밸브(Joule-Thomson Valve)로 이루어질 수 있다. 팽창밸브(132)는 냉각부(131)를 통과한 가압된 증발가스를 제2 수요처(20)가 요구하는 연료가스 압력조건에 상응하는 압력수준으로 감압시킬 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.The expansion valve 132 may be provided at a rear end of the cooling unit 131. The expansion valve 132 may firstly depressurize the pressurized evaporation gas that has passed through the cooling unit 131, thereby cooling and expanding to realize reliquefaction. The expansion valve 132 may be, for example, a Joule-Thomson Valve. The expansion valve 132 may depressurize the pressurized evaporation gas that has passed through the cooling unit 131 to a pressure level corresponding to the fuel gas pressure condition required by the second demand source 20. This will be described in detail later.

기액분리기(133)는 팽창밸브(132)를 통과하여 냉각 및 감압되어 기액 혼합상태의 증발가스를 기체 성분과 액체 성분으로 분리하도록 마련된다. 가압된 증발가스가 팽창밸브(132)를 통과 시 냉각 및 감압되어 재액화가 이루어지기는 하나, 감압하는 과정에서 플래쉬 가스(Flash Gas)가 발생할 수 있다. 이에 따라 팽창밸브(132)를 통과하여 기액 혼합상태가 된 증발가스를 기액분리기(133)가 수용함과 동시에 기체 성분 및 액체 성분으로 분리하여 재액화 공정의 신뢰성을 도모하고, 각 성분을 별도로 취급할 수 있다.The gas-liquid separator 133 is provided to be cooled and depressurized through the expansion valve 132 to separate the vaporized gas in a gas-liquid mixed state into a gas component and a liquid component. When the pressurized evaporation gas passes through the expansion valve 132, it is cooled and depressurized to re-liquefy, but flash gas may be generated in the process of depressurizing. Accordingly, the gas-liquid separator 133 receives the evaporated gas that has passed through the expansion valve 132 and has become a gas-liquid mixture, and separates it into a gas component and a liquid component, thereby improving the reliability of the re-liquefaction process and handling each component separately. can do.

한편, 천연가스는 주성분인 메탄(Methane) 외에도 에탄(Ethane), 프로판(Propane), 부탄(Butane), 질소(Nitrogen) 등을 포함하는 혼합물이다. 이 중 질소의 끓는 점은 섭씨 약 -195.8도로서, 그 외의 성분인 메탄(끓는 점 섭씨 -161.5도), 에탄(끓는 점 섭씨 -89도) 등에 비해 매우 낮다. 질소성분이 매우 낮은 끓는 점을 가짐에 따라, 저장탱크(110) 내부에 자연적으로 기화하여 발생하는 증발가스는 질소성분이 상대적으로 먼저 기화되어 질소성분을 많이 함유하게 되고, 나아가 증발가스의 질소성분의 농도가 증가할수록 증발가스의 재액화 효율은 감소하는 문제점이 존재한다.On the other hand, natural gas is a mixture containing ethane, propane, butane, nitrogen (Nitrogen), etc. in addition to the main component methane (Methane). Among them, the boiling point of nitrogen is about -195.8 degrees Celsius, which is very low compared to other components such as methane (-161.5 degrees Celsius) and ethane (-89 degrees Celsius). As the nitrogen component has a very low boiling point, the boil-off gas generated by vaporization naturally inside the storage tank 110 contains a lot of nitrogen components as the nitrogen component is vaporized relatively first, and furthermore, the nitrogen component of the boil-off gas There is a problem that the reliquefaction efficiency of the boil-off gas decreases as the concentration of increases.

특히 증발가스의 재액화를 위해 압축부(121)에 의한 증발가스 가압과 냉각부(131)에 의한 가압된 증발가스의 냉각 이후, 팽창밸브(132)에 의해 가압된 증발가스의 감압 시 기액분리기(133)에서 분리되는 플래쉬 가스 등의 기체 성분에 끓는 점이 낮은 질소성분이 고농도로 함유된다. 고농도의 질소성분을 함유하는 기체 성분을 다시 연료가스 시스템(100) 내에서 순환시킬 경우, 증발가스의 재액화 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 순환되는 기체 성분에 의해 압축부(121)의 컴프레서(121a) 등에 부하를 일으키거나 고사양의 컴프레서(121a) 설치가 요구되어 설비 운용의 비효율을 초래하는 문제점이 있다.In particular, for re-liquefying the boil-off gas, after pressurizing the boil-off gas by the compression unit 121 and cooling the pressurized boil-off gas by the cooling unit 131, the gas-liquid separator when depressurizing the boil-off gas pressed by the expansion valve 132 A gas component such as a flash gas separated at (133) contains a high concentration of nitrogen components having a low boiling point. When the gas component containing the high concentration of the nitrogen component is circulated again in the fuel gas system 100, the reliquefaction efficiency of the evaporated gas is lowered, and the compressor 121a of the compression unit 121 is circulated by the circulated gas component. There is a problem in that a load is caused on the back or the installation of the compressor 121a having a high specification is required, resulting in inefficiency in equipment operation.

증발가스 순환라인(134)은 기액분리기(133)에서 분리되어 고농도의 질소성분을 함유하는 기체 성분을 제2 수요처(20)에 연료가스로 공급하도록 마련된다. 전술한 바와 같이, 팽창밸브(132)를 거쳐 냉각 및 가압된 증발가스가 감압하는 과정에서 발생하는 기체 성분에 상대적으로 고농도의 질소성분이 함유된다. 이에 증발가스 순환라인(134)은 이 중 재액화 효율이 떨어지는 기체 성분을 공급받아 제2 수요처(20)에 연료가스로 공급 및 이용함으로써, 연료가스의 효율적인 이용을 도모함과 동시에, 기액분리기(133)에 의해 분리되어 상대적으로 저농도의 질소성분을 함유하는 액체 성분의 재액화 효율을 증대시킬 수 있다. The boil-off gas circulation line 134 is separated from the gas-liquid separator 133 and is provided to supply a gas component containing a high concentration of nitrogen components to the second demand source 20 as fuel gas. As described above, a relatively high concentration of nitrogen component is contained in the gas component generated in the process of depressurizing the vaporized gas cooled and pressurized through the expansion valve 132. Accordingly, the boil-off gas circulation line 134 is supplied with a gas component having a low re-liquefaction efficiency, and supplies and uses it as a fuel gas to the second demand source 20, and at the same time promotes efficient use of fuel gas, and a gas-liquid separator 133 ) To increase the reliquefaction efficiency of liquid components containing relatively low concentrations of nitrogen components.

팽창밸브(132)는 냉각부(131)를 통과한 가압된 증발가스를 제2 수요처(20)가 요구하는 압력조건에 상응하는 수준으로 감압하도록 마련되어, 증발가스 순환라인(134)은 별도의 압축장치 없이도 기액분리기(133)에서 분리된 기체 성분을 곧바로 제2 수요처(20)에 연료가스로 공급할 수 있다. The expansion valve 132 is provided to depressurize the pressurized evaporation gas that has passed through the cooling unit 131 to a level corresponding to the pressure condition required by the second demand source 20, and the evaporation gas circulation line 134 is separately compressed. The gas component separated from the gas-liquid separator 133 can be directly supplied to the second customer 20 as a fuel gas without an apparatus.

증발가스 순환라인(134)은 열교환기로 이루어지는 냉각부(131)를 통과하도록 마련된다. 증발가스 순환라인(134)을 따라 흐르는 고농도의 질소성분을 함유하는 기체 성분의 냉열을 이용하여 재액화라인(130)을 따라 흐르는 가압된 증발가스의 냉각을 수행함과 동시에, 재액화라인(130)을 따라 흐르는 가압된 증발가스의 고온의 열을 공급받아 제2 수요처(20)가 요구하는 연료가스의 온도조건에 상응하는 수준으로 증발가스 순환라인(134)을 따라 흐르는 기체 성분의 온도를 승온시킬 수 있다.The boil-off gas circulation line 134 is provided to pass through the cooling unit 131 made of a heat exchanger. Cooling of the pressurized evaporation gas flowing along the reliquefaction line 130 by using cold heat of gas components containing a high concentration of nitrogen components flowing along the evaporation gas circulation line 134, and at the same time, the reliquefaction line 130 The temperature of the gas component flowing along the evaporation gas circulation line 134 is increased to a level corresponding to the temperature condition of the fuel gas required by the second demand source 20 by receiving the hot heat of the pressurized evaporation gas flowing along the You can.

증발가스 순환라인(134)에는 후술하는 발열량 조절부의 유량조절밸브(134a)가 마련되어, 증발가스 순환라인(134)을 따라 이송되는 연료가스의 공급량이 조절될 수 있다.The boil-off gas circulation line 134 is provided with a flow rate control valve 134a, which will be described later, to supply the amount of fuel gas transported along the boil-off gas circulation line 134.

분기라인(140)은 제1 연료가스 공급라인(120)의 압축부(121)의 중단부로부터 분기되어 마련되어 일부 가압된 증발가스를 제2 수요처(20)로 공급하도록 마련된다. 분기라인(140)은 입구 측 단부가 압축부(121)의 중단부에 연결되어 마련되고, 출구 측 단부는 증발가스 순환라인(134)과 합류하여 제2 수요처(20)에 연결되어 마련될 수 있다. 이러한 분기라인(140)에는 밸브(140a)가 마련되어, 그를 따라 흐르는 유량이 조절될 수 있다.The branch line 140 is branched from the middle of the compression unit 121 of the first fuel gas supply line 120 and is provided to supply some pressurized evaporation gas to the second demand source 20. The branch line 140 is provided with an inlet end connected to the middle of the compression unit 121, and an outlet end connected to the evaporation gas circulation line 134 to be connected to the second demand source 20. have. A valve 140a is provided in the branch line 140, and the flow rate flowing along the branch line 140 can be adjusted.

제2 수요처(20)는 상대적으로 저압의 연료가스를 공급받아 출력을 발생시키므로, 증발가스를 압축하는 압축부(121)의 중단부로부터 분기되어 마련됨으로써 일부 가압된 증발가스를 연료가스로 공급받아 작동될 수 있으며, 전술한 증발가스 순환라인(134)을 따라 이송되는 고농도의 질소성분을 함유하는 기체 성분과 함께 연료가스를 공급받을 수 있다. 한편 도 1에는 도시되지 않았으나, 제2 수요처(20)가 요구하는 연료가스의 공급량보다 분기라인(140) 및 증발가스 순환라인(134)을 통해 공급되는 연료가스의 공급량이 더 많은 경우, 잉여의 연료가스를 공급받아 소모시키는 GCU(Gas Combustion Unit)가 마련되고, 분기라인(140)의 출구 측 단부가 분기되어 GCU에 함께 연결되도록 마련될 수도 있다.Since the second demand source 20 receives a relatively low pressure fuel gas and generates an output, it is branched from the middle of the compression unit 121 that compresses the evaporation gas to receive some pressurized evaporation gas as fuel gas. It can be operated, and can be supplied with fuel gas along with a gas component containing a high concentration of nitrogen components transported along the above-described boil-off gas circulation line 134. Meanwhile, although not shown in FIG. 1, when the supply amount of the fuel gas supplied through the branch line 140 and the evaporation gas circulation line 134 is greater than the supply amount of the fuel gas required by the second demand source 20, it is surplus. A gas combustion unit (GCU) that receives and consumes fuel gas is provided, and an end portion of the branch line 140 may be branched to be connected to the GCU.

제2 연료가스 공급라인(150)은 저장탱크(110)와 제1 수요처(10)를 연결하는 연료 운송라인일 수 있다. 그리고 제2 연료가스 공급라인(150)에는 저장탱크(110) 내부에 마련되는 탱크펌프(151), 액화가스를 가압하는 고압펌프(152), 고압펌프(152) 후단에서 액화가스를 기화하는 열교환기(153)를 포함할 수 있다. 이때 탱크펌프(151)는 저장탱크(110)에 저장된 액화가스를 낮은 곳에서 높은 곳으로 퍼올리는 양수기이고, 고압펌프(152)는 탱크펌프(151)에 의해 끌어올려진 액화가스를 고압 상태로 가압하는 펌프장치이며, 열교환기(153)는 고압펌프(152)를 거친 액화가스를 기체 상태로 상 변화시키는 기화기일 수 있다. The second fuel gas supply line 150 may be a fuel transport line connecting the storage tank 110 and the first customer 10. In addition, the second fuel gas supply line 150 includes a tank pump 151 provided inside the storage tank 110, a high pressure pump 152 to pressurize the liquefied gas, and a heat exchange to vaporize the liquefied gas at the rear end of the high pressure pump 152. Group 153 may be included. At this time, the tank pump 151 is a pump that pumps liquefied gas stored in the storage tank 110 from a low place to a high place, and the high pressure pump 152 converts the liquefied gas pulled up by the tank pump 151 into a high pressure state. It is a pressurized pump device, and the heat exchanger 153 may be a vaporizer that changes the liquefied gas that has passed through the high pressure pump 152 into a gas phase.

제1 회수라인(170)과 제2 회수라인(160)은 기액분리기(133)에서 분리된 액체 성분을 저장탱크(110)로 공급하기 위하여 마련되며, 각각 유량조절을 위한 제1 유량조절밸브(170a)와 제2 유량조절밸브(160a)가 설치될 수 있다. 이때 제1 회수라인(170)에는 이젝터(171)가 설치되어 기액분리기(133) 내부 압력이 충분치 않은 경우 고압의 액화가스를 이용해 기액분리기(133) 내부의 액체 성분을 토출시킬 수 있다.The first recovery line 170 and the second recovery line 160 are provided to supply the liquid components separated from the gas-liquid separator 133 to the storage tank 110, and each of the first flow rate control valves for controlling the flow rate ( 170a) and the second flow control valve 160a may be installed. At this time, if the ejector 171 is installed in the first recovery line 170, and the internal pressure of the gas-liquid separator 133 is insufficient, the liquid component inside the gas-liquid separator 133 may be discharged using high-pressure liquefied gas.

예를 들어, 기액분리기(133)는 만선항해(Laden Voyage) 시에만 동작하는데, 공선항해(Ballast Voyage)로 전환 시 고압펌프(152) 구동과 동시에 기액분리기(133) 내부에 남아있거나, 배관 내에 고여있는 액체 성분이 제1 회수라인(170)을 통해 저장탱크(110)로 드레인되도록 할 수 있다.For example, the gas-liquid separator 133 operates only during laden voyage. When switching to the ballast Voyage, the high-pressure pump 152 is driven and remains inside the gas-liquid separator 133 or in the piping. The accumulated liquid component may be drained to the storage tank 110 through the first recovery line 170.

이젝터(171)는 제2 연료가스 공급라인(150)을 흐르는 고압상태의 연료가스를 구동력(Motive)으로 이용하여 기액분리기(133) 내부에 수용된 저압의 액체 성분을 석션(suction)하여 저장탱크(110) 쪽으로 토출할 수 있다. 이때 제어부는 기액분리기(133)의 압력상태에 따라 제1 회수라인(170)에 마련된 제1 유량조절밸브(170a) 또는 제2 유량조절밸브(160a) 중 적어도 어느 하나를 제어하여 제1 회수라인(170)으로 흐르는 유량을 조절할 수 있다. The ejector 171 uses a high-pressure fuel gas flowing through the second fuel gas supply line 150 as a driving force to suction the low-pressure liquid component contained in the gas-liquid separator 133 to store the storage tank ( 110). At this time, the control unit controls at least one of the first flow rate control valve 170a or the second flow rate control valve 160a provided in the first recovery line 170 according to the pressure state of the gas-liquid separator 133, and the first recovery line. Flow rate flowing to the 170 can be adjusted.

한편, 이젝터(171)를 이용하는 제1 회수라인(170)은 제2 회수라인(160)을 통한 자연회수가 안되는 경우에만 선택적으로 사용될 수 있다. 나아가 기액분리기(133)의 내부압력이 일정 수준 이하로 떨어지게 되면 제1 유량조절밸브(170a)를 닫아 기액분리기(133)가 진공상태가 되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the first recovery line 170 using the ejector 171 may be selectively used only when natural recovery through the second recovery line 160 is not possible. Furthermore, when the internal pressure of the gas-liquid separator 133 falls below a certain level, the first flow control valve 170a can be closed to prevent the gas-liquid separator 133 from becoming a vacuum.

이젝터라인(180)은 제2 연료가스 공급라인(150) 상의 고압펌프(152) 후단과 연결되어 이젝터(171)로 연료가스를 공급할 수 있다. 이때 이젝터라인(180)에는 제3 유량조절밸브(180a)가 마련되고, 제어부는 제1 내지 제3 유량조절밸브(160a, 170a, 180a) 중 적어도 어느 하나를 제어하여 제1 회수라인(170)으로 흐르는 유량을 조절할 수 있다. 즉, 제어부는 기액분리기(133)의 내부 압력값을 기초로 액체 성분이 제2 회수라인(160)을 통해 자연적으로 빠져나오기 충분치 못한 경우에, 제1 회수라인(170)에 마련된 이젝터(171)를 이용하여 상기 액체 성분을 외부로 강제 송출할 수 있다.The ejector line 180 is connected to the rear end of the high pressure pump 152 on the second fuel gas supply line 150 to supply fuel gas to the ejector 171. At this time, the ejector line 180 is provided with a third flow control valve 180a, and the control unit controls at least one of the first to third flow control valves 160a, 170a, 180a to control the first recovery line 170. Flow rate can be adjusted. That is, the control unit, when the liquid component is not enough to escape naturally through the second recovery line 160 based on the internal pressure value of the gas-liquid separator 133, the ejector 171 provided in the first recovery line 170 The liquid component can be forcibly sent out using.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will understand. Therefore, the true scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

10: 제1 수요처 20: 제2 수요처
100: 연료가스 공급시스템 110: 저장탱크
120: 제1 연료가스 공급라인 121: 압축부
121a: 컴프레서 121b: 쿨러
130: 재액화라인 131: 냉각부
132: 팽창밸브 133: 기액분리기
134: 증발가스 순환라인 134a: 유량조절밸브
140: 분기라인 140a: 밸브
150: 제2 연료가스 공급라인 151: 탱크펌프
152: 고압펌프 153: 열교환기
160: 제2 회수라인 160a: 제2 유량조절밸브
170: 제1 회수라인 170a: 제1 유량조절밸브
171: 이젝터 180: 이젝터라인
180a: 제3 유량조절밸브
10: first consumer 20: second consumer
100: fuel gas supply system 110: storage tank
120: first fuel gas supply line 121: compression unit
121a: compressor 121b: cooler
130: reliquefaction line 131: cooling unit
132: expansion valve 133: gas-liquid separator
134: boil-off gas circulation line 134a: flow control valve
140: branch line 140a: valve
150: second fuel gas supply line 151: tank pump
152: high pressure pump 153: heat exchanger
160: second recovery line 160a: second flow control valve
170: first recovery line 170a: first flow control valve
171: ejector 180: ejector line
180a: third flow control valve

Claims (5)

액화가스 및 증발가스를 수용하는 저장탱크;
상기 저장탱크의 증발가스를 가압하는 압축부를 구비하고 상기 압축부를 통과하여 가압된 증발가스를 수요처로 공급하는 제1 연료가스 공급라인;
상기 가압된 증발가스의 일부를 공급받아 재액화시키는 재액화라인;
상기 재액화라인에 마련되고 기액 혼합상태의 증발가스를 기체 성분과 액체 성분으로 분리하는 기액분리기;
상기 기액분리기에서 분리된 기체 성분을 상기 수요처로 공급하는 증발가스 순환라인;
상기 기액분리기에서 분리된 액체 성분을 상기 저장탱크로 공급하는 이젝터가 마련되는 제1 회수라인;
상기 저장탱크의 액화가스를 고압펌프로 가압하고 열교환기로 기화시켜 상기 수요처로 공급하는 제2 연료가스 공급라인;
상기 고압펌프 후단에서 고압상태의 액화가스를 상기 이젝터로 공급하는 이젝터라인;을 포함하는 연료가스 공급시스템.
A storage tank accommodating liquefied gas and evaporated gas;
A first fuel gas supply line having a compression unit for pressurizing the evaporation gas of the storage tank, and supplying the pressurized evaporation gas through the compression unit to a consumer;
A re-liquefaction line receiving and re-liquefying a part of the pressurized evaporation gas;
A gas-liquid separator provided on the re-liquefaction line and separating a gas-liquid mixed vapor gas into gas components and liquid components;
An evaporation gas circulation line for supplying gas components separated from the gas-liquid separator to the customer;
A first recovery line provided with an ejector for supplying the liquid component separated from the gas-liquid separator to the storage tank;
A second fuel gas supply line that pressurizes the liquefied gas of the storage tank with a high-pressure pump and vaporizes it with a heat exchanger to supply it to the customer;
And an ejector line for supplying liquefied gas in a high pressure state to the ejector at the rear end of the high pressure pump.
제1항에 있어서,
상기 기액분리기의 내부압력이 일정 수준 이하로 떨어지게 되면 상기 제1 회수라인에 마련된 제1 유량조절밸브를 닫아 상기 기액분리기의 내부압력을 조절하는 연료가스 공급시스템.
According to claim 1,
A fuel gas supply system for controlling the internal pressure of the gas-liquid separator by closing the first flow control valve provided in the first recovery line when the internal pressure of the gas-liquid separator falls below a certain level.
제2항에 있어서,
제2 유량조절밸브가 마련되고, 상기 기액분리기에서 분리된 액체 성분을 상기 저장탱크로 공급하는 제2 회수라인;을 더 포함하고,
제어부는 상기 제1 유량조절밸브 또는 상기 제2 유량조절밸브 중 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 제1 회수라인으로 흐르는 유량을 조절하는 연료가스 공급시스템.
According to claim 2,
A second flow rate control valve is provided, further comprising a second recovery line for supplying the liquid component separated from the gas-liquid separator to the storage tank,
The control unit controls at least one of the first flow control valve or the second flow control valve to control the flow rate of the fuel gas supply system to the first recovery line.
제3항에 있어서,
상기 이젝터라인에는 제3 유량조절밸브가 마련되고,
상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 유량조절밸브 중 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 제1 회수라인으로 흐르는 유량을 조절하는 연료가스 공급시스템.
According to claim 3,
A third flow control valve is provided in the ejector line,
The control unit controls at least one of the first to third flow control valves to control the flow rate of the fuel gas supply system to the first recovery line.
제1항에 있어서,
상기 재액화라인은
가압된 증발가스를 냉각시키는 냉각부, 및 상기 냉각부를 통과한 증발가스를 감압시켜 상기 기액분리기 쪽으로 공급하는 팽창밸브를 포함하는 연료가스 공급시스템.
According to claim 1,
The reliquefaction line
A fuel gas supply system including a cooling unit for cooling the pressurized evaporation gas, and an expansion valve for reducing the evaporation gas that has passed through the cooling unit and supplying it to the gas-liquid separator.
KR1020180114075A 2018-09-21 2018-09-21 Fuel gas supplying system in ships KR102477625B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180114075A KR102477625B1 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Fuel gas supplying system in ships

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180114075A KR102477625B1 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Fuel gas supplying system in ships

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200034882A true KR20200034882A (en) 2020-04-01
KR102477625B1 KR102477625B1 (en) 2022-12-15

Family

ID=70276322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180114075A KR102477625B1 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Fuel gas supplying system in ships

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102477625B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102392374B1 (en) 2020-11-25 2022-04-29 주식회사 코니테크놀로지 Gas fuel supply apparatus for vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100035223A (en) 2008-09-26 2010-04-05 현대중공업 주식회사 Fuel gas supply system for lng carrier using duel fuel diesel electric propulsion engine
KR20160112387A (en) * 2015-03-19 2016-09-28 대우조선해양 주식회사 BOG Re-liquefaction Apparatus and Method for Vessel
KR101661929B1 (en) * 2015-05-22 2016-10-04 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supplying system in ships
KR20180019792A (en) * 2016-08-16 2018-02-27 삼성중공업 주식회사 System for supplying fuel gas in ships

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100035223A (en) 2008-09-26 2010-04-05 현대중공업 주식회사 Fuel gas supply system for lng carrier using duel fuel diesel electric propulsion engine
KR20160112387A (en) * 2015-03-19 2016-09-28 대우조선해양 주식회사 BOG Re-liquefaction Apparatus and Method for Vessel
KR101661929B1 (en) * 2015-05-22 2016-10-04 삼성중공업 주식회사 Fuel gas supplying system in ships
KR20180019792A (en) * 2016-08-16 2018-02-27 삼성중공업 주식회사 System for supplying fuel gas in ships

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102392374B1 (en) 2020-11-25 2022-04-29 주식회사 코니테크놀로지 Gas fuel supply apparatus for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR102477625B1 (en) 2022-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101644386B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR101711955B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR20160095597A (en) Fuel gas supplying system in ships
KR20170041406A (en) Fuel gas supplying system in ships
KR20170041411A (en) Fuel gas supplying system in ships
KR20170041405A (en) Fuel gas supplying system in ships
KR101732554B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR101661929B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR101722369B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR102548332B1 (en) Fuel gas treating system in ships
KR20170031429A (en) Fuel gas supplying system in ships
KR102477625B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR102516615B1 (en) Fuel gas treating system in ships
KR101644389B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR101732551B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR102040003B1 (en) Fuel gas treating system in ships
KR101854229B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR101711966B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR102584152B1 (en) Fuel gas treating system in ships
KR20200050480A (en) Fuel gas treating system in ships
KR101722368B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR102528496B1 (en) Fuel gas treating system in ships
KR101751339B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR101701724B1 (en) Fuel gas supplying system in ships
KR102548335B1 (en) Fuel gas treating system in ships

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