KR20200043859A - 액화가스 재기화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 액화가스 재기화 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 재기화 방법은, 발전유닛에서 액화가스가 자연 증발하여 생성된 자연증발가스로 전력을 생산하는 (A) 단계와, 발전유닛에서 생산된 전력으로 액화가스펌프를 구동하여 액화가스를 제1 압력으로 압축하는 (B) 단계와, 압축된 액화가스를 기화기에서 열원과 열교환하여 액화가스의 기화온도보다 높은 온도인 보정온도를 갖는 강제증발가스로 기화시키는 (C) 단계와, 팽창터빈에서 강제증발가스를 육상의 소비처에서 요구하는 압력인 제2 압력으로 팽창하여 팽창압으로 전력을 생산하는 (D) 단계, 및 팽창하여 공급온도로 저하된 강제증발가스를 육상의 소비처로 공급하는 (E) 단계를 포함할 수 있다.

Description

액화가스 재기화 방법{Re-gasification method}
본 발명은 액화가스 재기화 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전유닛에서의 연료 사용을 줄이고 에너지의 낭비를 최소화하여 재기화 시스템을 효율적으로 운용할 수 있는 액화가스 재기화 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 부유식 액화가스 저장선(FSRU; Floating Storage and Re-gasification Unit)에는 극저온의 액화천연가스를 열원과 열교환하여 고온 고압의 증발가스로 기화시킨 후 가열하여 육상의 소비처로 공급하는 재기화 시스템이 설치된다. 이 때, 재기화 시스템에 구비되는 액화가스펌프, 열원펌프 등은 이중 연료 발전기(DFDG: Dual Fuel Diesel Generator)인 발전유닛에서 생산된 전력으로 구동되며, 발전유닛은 액화천연가스 저장탱크에서 발생된 자연증발가스 또는 액화가스를 연료로 공급받아 전력을 생산한다. 즉, 발전유닛에서 사용되는 연료는 재기화 시스템의 운영 비용(OPEX; Operating Expenditure)에 많은 영향을 끼친다.
한편, 재기화 시스템의 재기화 용량을 추가하기 위해서는 액화가스펌프, 기화기, 트림히터(trim heater)로 형성된 트레인 세트(train set)를 추가로 가동해야 하며, 트레인 세트가 추가로 가동되면 이에 대응하여 전력을 생산하는 발전유닛도 추가로 가동되어야 한다. 발전유닛이 추가로 가동되면, 연료 사용 및 운영 비용이 증가하므로, 시스템 효율이 저하되는 문제가 있다.
또한, 종래의 재기화 시스템에서는 액화천연가스와 열교환할 때 고온의 열원을 통해 흡수되는 대규모의 냉열에너지가 해역 또는 열원의 공급처로 버려지고 있으며, 가압된 증발가스를 감압밸브(PCV; Pressure Control Valve)를 통해 육상의 소비처에서 요구하는 압력으로 감압할 때도 많은 양의 에너지가 낭비되고 있다. 이에, 프로판(propane) 등 상변화가 있는 중간 열매체와 액화천연가스 사이의 압력에 따른 비등점 차이를 이용하여 냉열을 발전으로 회수하는 방식의 재기화 시스템이 개발되었으나, 해수, 스팀(steam) 등의 열원과 액화천연가스를 직접 열교환하는 재기화 시스템에서는 냉열을 발전으로 회수하는 것이 어려운 문제점이 있었다.
이에, 발전유닛에서의 연료 사용을 줄이고, 에너지의 낭비를 최소화하여 재기화 시스템을 효율적으로 운용할 수 있는 재기화 방법이 필요하게 되었다.
대한민국 등록특허 제10-1368796호 (2014. 02. 24.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 발전유닛에서의 연료 사용을 줄이고 에너지의 낭비를 최소화하여 재기화 시스템을 효율적으로 운용할 수 있는 액화가스 재기화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 방법은, 발전유닛에서 액화가스가 자연 증발하여 생성된 자연증발가스로 전력을 생산하는 (A) 단계와, 상기 발전유닛에서 생산된 전력으로 액화가스펌프를 구동하여 상기 액화가스를 제1 압력으로 압축하는 (B) 단계와, 압축된 상기 액화가스를 기화기에서 열원과 열교환하여 상기 액화가스의 기화온도보다 높은 온도인 보정온도를 갖는 강제증발가스로 기화시키는 (C) 단계와, 팽창터빈에서 상기 강제증발가스를 육상의 소비처에서 요구하는 압력인 제2 압력으로 팽창하여 팽창압으로 전력을 생산하는 (D) 단계, 및 팽창하여 공급온도로 저하된 상기 강제증발가스를 상기 육상의 소비처로 공급하는 (E) 단계를 포함한다.
상기 액화가스 재기화 방법은, 상기 (D) 단계 이후에, 상기 발전유닛의 동작을 중단하고, 상기 팽창터빈에서 생산된 전력으로 상기 액화가스펌프를 구동하는 (D-1) 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 압력은, 상기 액화가스펌프에서 소모되는 전력 대비 상기 팽창터빈에서 생산되는 전력이 최대일 때의 압력일 수 있다.
상기 기화온도가 T1, 상기 공급온도가 T2, 상기 제1 압력이 P1, 상기 제2 압력이 P2, 상기 보정온도가 T1', 상기 기화온도에서의 줄톰슨계수가 μ, 상기 강제증발가스의 부피가 v, 상기 강제증발가스의 비열이 c, 상기 강제증발가스의 열팽창계수가 α일 때, 상기 보정온도 T1'는,
[상관식]
T1' = T2 + μ(P1-P2), μ= v/c(αT1-1)을 만족할 수 있다.
상기 액화가스펌프는, 상기 발전유닛으로 공급되는 상기 자연증발가스 중 적어도 일부를 응축하여 생성한 응축가스와 상기 액화가스를 혼합하여 압축할 수 있다.
상기 (A) 단계는, 상기 발전유닛에서 상기 액화가스로 전력을 생산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 액화가스펌프와 열원펌프의 초기 구동에 필요한 전력만 발전유닛이 생산하고, 그 이후 구동에 필요한 전력은 팽창터빈에서 생산된 전력으로 대체하여 발전유닛에서의 연료 사용을 줄일 수 있다. 발전유닛에서의 연료 사용이 감소됨에 따라 운영 비용이 감소되며, 이로 인해, 시스템 효율이 증대될 수 있다.
또한, 팽창터빈에서 액화가스펌프와 열원펌프의 구동에 필요한 전력을 생산하고, 가압된 증발가스를 감압밸브를 통해 감압하지 않으므로, 에너지 낭비가 최소화되어 시스템을 효율적으로 운용할 수 있다.
또한, 중간 열매체를 이용하여 열원과 액화천연가스를 간접 열교환하는 간접식 재기화 시스템뿐만 아니라 열원과 액화천연가스를 직접 열교환하는 직접식 재기화 시스템에서도 냉열을 발전으로 회수할 수 있어 종래의 시스템에 적용이 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 방법이 적용된 재기화 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 액화가스 재기화 방법의 순서도이다.
도 3은 팽창터빈에서 생산되는 전력량과 액화가스펌프에서 소모되는 전력량을 비교하기 위한 도면이다.
도 4는 액화가스펌프에서의 압축 압력에 따른 팽창터빈의 발전효율을 나타낸 도면이다.
도 5는 기화기에서 액화가스를 보정온도로 가열하여 강제증발가스를 공급온도로 맞추는 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 방법에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 방법은 극저온의 액화가스를 고온 고압의 증발가스로 기화하기 위한 방법으로, 부유식 액화가스 저장선(FSRU)에 설치된 재기화 시스템에 적용될 수 있다.
액화가스 재기화 방법은, 액화가스펌프와 열원펌프의 초기 구동에 필요한 전력만 발전유닛이 생산하고, 그 이후 구동에 필요한 전력은 팽창터빈에서 생산된 전력으로 대체하여 발전유닛에서의 연료 사용을 줄일 수 있다. 발전유닛에서의 연료 사용이 감소됨에 따라 운영 비용이 감소되며, 이로 인해, 시스템 효율이 증대될 수 있다. 또한, 팽창터빈에서 액화가스펌프와 열원펌프의 구동에 필요한 전력을 생산하고, 가압된 증발가스를 감압밸브를 통해 감압하지 않으므로, 에너지 낭비가 최소화되어 시스템을 효율적으로 운용할 수 있다. 또한, 중간 열매체를 이용하여 열원과 액화천연가스를 간접 열교환하는 간접식 재기화 시스템뿐만 아니라 열원과 액화천연가스를 직접 열교환하는 직접식 재기화 시스템에서도 냉열을 발전으로 회수할 수 있어 종래의 시스템에 적용이 용이한 특징이 있다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 액화가스 재기화 방법에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액화가스 재기화 방법이 적용된 재기화 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 액화가스 재기화 방법의 순서도이다. 도 3은 팽창터빈에서 생산되는 전력량과 액화가스펌프에서 소모되는 전력량을 비교하기 위한 도면이고, 도 4는 액화가스펌프에서의 압축 압력에 따른 팽창터빈의 발전효율을 나타낸 도면이며, 도 5는 기화기에서 액화가스를 보정온도로 가열하여 강제증발가스를 공급온도로 맞추는 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 액화가스 재기화 방법은 발전유닛(10)에서 액화가스가 자연 증발하여 생성된 자연증발가스로 전력을 생산하는 (A) 단계와, 발전유닛(10)에서 생산된 전력으로 액화가스펌프(20)를 구동하여 액화가스를 제1 압력으로 압축하는 (B) 단계와, 압축된 액화가스를 기화기(30)에서 열원과 열교환하여 기화온도보다 높은 보정온도를 갖는 강제증발가스로 기화시키는 (C) 단계와, 팽창터빈(40)에서 강제증발가스를 육상의 소비처에서 요구하는 제2 압력으로 팽창하여 팽창압으로 전력을 생산하는 (D) 단계, 및 팽창하여 공급온도로 저하된 강제증발가스를 육상의 소비처로 공급하는 (E) 단계를 포함한다. 또한, 액화가스 재기화 방법은 (D) 단계 이후에, 발전유닛(10)의 동작을 중단하고, 팽창터빈(40)에서 생산된 전력으로 액화가스펌프(20)를 구동하는 (D-1) 단계를 더 포함한다.
발전유닛(10)은 액화가스가 자연 증발하여 생성된 자연증발가스로 전력을 생산한다(S100). 자연증발가스는 액화가스가 저장된 저장탱크(도시되지 않음)로부터 공급되며, 가압펌프(11)에서 가압된 후 발전유닛(10)으로 공급된다. 가압펌프(11)는 발전유닛(10)에서 요구하는 압력으로 자연증발가스를 가압하며, 발전유닛(10)은 가압된 자연증발가스를 연소하여 전력을 생산한다. 그러나, 발전유닛(10)이 자연증발가스를 연소하여 전력을 생산하는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 발전유닛(10)은 액화가스를 연소하여 전력을 생산할 수도 있다. 즉, 발전유닛(10)은 자연증발가스와 액화가스 중 어느 하나를 연소하여 전력을 생산하는 이중 연료 발전기(DFDG: Dual Fuel Diesel Generator)일 수 있다. 발전유닛(10)에서 생산된 전력은 액화가스펌프(20)로 공급된다. 도면 상에는 발전유닛(10)에서 생산된 전력이 직접 액화가스펌프(20)로 공급되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 별도의 시스템, 예를 들어, 에너지 저장 장치와 전력계통망 연계를 위한 통합 운영 시스템(PMS; Power Management System)을 통해 간접적으로 공급될 수도 있다.
액화가스펌프(20)는 발전유닛(10)에서 생산된 전력으로 구동되어 저장탱크로부터 공급되는 액화가스를 제1 압력으로 압축한다(S200). 이 때, 액화가스는 액화가스드럼(21)을 경유하여 액화가스펌프(20)로 공급될 수 있다. 액화가스드럼(21)은 기상의 액화가스와 액상의 액화가스를 분리하고 기상의 액화가스를 응축시켜, 액상의 액화가스만 액화가스펌프(20)에 공급되도록 한다. 즉, 액화가스드럼(21)은 저장탱크와 액화가스펌프(20) 사이에 배치되어, 버퍼탱크(buffer tank)와 기액분리기(separator) 및 응축기(re-condenser)의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 액화가스펌프(20)는 통상의 고압 부스터 펌프(High Pressure Booster Pump)로 형성되며, 육상의 소비처에서 요구하는 압력보다 큰 제1 압력으로 액화가스를 압축한다. 예를 들어, 육상의 소비처에 요구하는 압력이 약 100bar일 경우, 액화가스펌프(20)는 액화가스를 약 200bar로 압축할 수 있다. 액화가스펌프(20)가 육상의 소비처에서 요구하는 압력보다 큰 제1 압력으로 액화가스를 압축함으로써, 후술할 팽창터빈(40)에서 팽창되어 압력이 저하되는 강제증발가스를 육상의 소비처에서 요구하는 압력인 제2 압력으로 맞출 수 있다. 제1 압력으로 압축된 액화가스는 기화기(30)로 공급된다.
기화기(30)는 제1 압력으로 압축된 액화가스를 열원과 열교환하여 액화가스의 기화온도보다 높은 온도인 보정온도를 갖는 강제증발가스로 기화시킨다(S300). 여기서, 열원이라 함은, 액화가스에 보정온도로 열을 가하여 강제증발가스로 기화시키는 것으로, 액화가스와 직접 열교환하는 해수 또는 스팀(steam)일 수도 있고, 액화가스와 해수 또는 스팀 사이를 순환하며 열을 전달하는 글리콜 워터, 프로판 등의 중간 열매체일 수도 있다. 기화기(30)가 약 -155℃의 액화가스를 기화온도, 예를 들어, 약 -15℃보다 높은 보정온도, 예를 들어, 약 20℃를 갖는 강제증발가스로 기화시킴으로써, 팽창터빈(40)에서 팽창되어 온도가 저하되는 강제증발가스를 육상의 소비처에서 요구하는 공급온도, 예를 들어, 약 5℃로 맞출 수 있다. 보정온도를 갖는 강제증발가스는 팽창터빈(40)으로 공급된다.
팽창터빈(40)은 강제증발가스를 육상의 소비처에서 요구하는 압력인 제2 압력으로 팽창하여 팽창압으로 전력을 생산한다(S400). 팽창터빈(40)은 강제증발가스가 팽창될 때의 팽창압으로 전력을 생산하며, 터빈과 발전기를 포함할 수 있다. 즉, 터빈은 보정온도로 가열되어 부피가 증가한 강제증발가스의 팽창압을 이용하여 회전하면서 동력을 발생시키고, 발전기는 터빈에 연결되어 터빈의 회전력으로 전력을 생산한다. 전술한 바와 같이, 강제증발가스는 기화기(30)에서 기화온도보다 높은 보정온도로 기화된 상태이므로, 기화온도로 기화될 때보다 부피가 증가하여 팽창터빈(40)의 발전 효율도 증가할 수 있다.
팽창터빈(40)에서 전력이 생산되면, 발전유닛(10)의 동작을 중단하고 팽창터빈(40)에서 생산된 전력으로 액화가스펌프(20)를 구동한다. 다시 말해, 본 발명은 액화가스펌프(20)와 열원펌프(도시되지 않음)의 초기 구동에 필요한 전력만 발전유닛(10)이 생산하고, 그 이후 구동에 필요한 전력은 팽창터빈(40)에서 생산된 전력으로 대체할 수 있다. 발전유닛(10)에서의 연료 사용이 감소됨에 따라 운영 비용이 감소하게 되므로, 재기화 시스템(1)의 효율이 증대될 수 있다. 또한, 발전유닛(10)이 하나의 액화가스펌프(20)에 지속적으로 전력을 공급하지 않고 초기 구동을 위해 일시적으로 전력을 공급하므로, 재기화 용량을 추가하기 위해 액화가스펌프(20), 기화기(30), 팽창터빈(40)으로 형성된 트레인 세트(train set)를 추가로 가동하더라도, 하나의 발전유닛(10)에서 생산된 전력으로 충분히 공급이 가능하여 다른 발전유닛을 추가로 가동할 필요가 없다. 따라서, 다른 발전유닛의 추가 가동에 따른 연료 사용 및 운영 비용도 줄일 수 있다.
한편, 발전유닛(10)의 동작이 중단되면, 발전유닛(10)으로 공급되던 자연증발가스는 액화가스드럼(21)으로 공급되며, 액화가스드럼(21)은 자연증발가스를 응축하여 응축가스를 생성한다. 생성된 응축가스는 액상의 액화가스와 혼합되어 액화가스펌프(20)로 공급되며, 액화가스펌프(20)는 응축가스와 액화가스의 혼합가스를 제1 압력으로 압축한다.
전술한 바와 같이, 제1 압력은 육상의 소비처에서 요구하는 압력보다 크며, 보다 구체적으로, 액화가스펌프(20)에서 소모되는 전력 대비 팽창터빈(40)에서 생산되는 전력이 최대일 때, 즉, 팽창터빈(40)의 발전 효율이 최대일 때의 압력일 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 팽창터빈(40)의 발전 효율은 액화가스펌프(20)에서 액화가스를 가압하는 압력에 따라 가변된다. 예를 들어, 액화가스펌프(20)가 액화가스를 가압하는 압력 범위가 약 170bar ~ 약 200bar인 경우, 팽창터빈(40)의 발전 효율이 점차 증가함을 확인할 수 있으며, 액화가스펌프(20)가 액화가스를 가압하는 압력 범위가 약 200bar를 초과하는 경우, 팽창터빈(40)의 발전 효율이 점차 감소함을 확인할 수 있다. 액화가스펌프(20)가 팽창터빈(40)의 발전 효율이 최대일 때의 압력인 제1 압력으로 액화가스를 가압함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 팽창터빈(40)에서 생산되는 전력량(P-V 선도에서 면적을 의미함)이 액화가스펌프(20)에서 추가로 소모되는 전력량보다 커 재기화 시스템(1)이 효율적으로 운용될 수 있다. 예를 들어, 액화가스펌프(20)가 액화가스를 육상의 소비처에서 요구하는 압력(예를 들어, 약 100bar)보다 큰 제1 압력(예를 들어, 약 200bar)으로 가압할 경우, 약 100bar에서 약 200bar로 가압할 때 액화가스펌프(20)에서 추가로 소모되는 전력량(예를 들어, 약 6.18MW)보다 팽창터빈(40)에서 생산되는 전력량(예를 들어, 약 8.88MW)이 큰 것을 확인할 수 있다.
그러나, 발전유닛(10)의 동작이 중단된 경우 자연증발가스가 액화가스드럼(21)으로 공급되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 발전유닛(10)에서 요구되는 자연증발가스의 양보다 저장탱크에서 생성된 자연증발가스의 양이 많은 경우, 발전유닛(10)에 공급되고 남은 나머지 자연증발가스를 액화가스드럼(21)으로 공급할 수도 있다.
팽창터빈(40)에서 팽창하여 공급온도로 저하된 강제증발가스는 로딩암(loading arm, 도시되지 않음)을 통해 육상의 수요처에 공급된다(S500).
종래의 액화가스 재기화 방법은, 액화가스펌프(20)가 육상의 소비처에서 요구하는 압력으로 액화가스를 압축하고, 기화기(30)가 압축된 액화가스를 열원과 열교환하여 기화온도를 갖는 강제증발가스로 기화시키며, 팽창터빈(40)이 기화온도를 갖는 강제증발가스를 팽창하여 전력을 생산하는 방식이었다. 따라서, 팽창터빈(40)에서 강제증발가스의 팽창에 따른 압력 및 온도 저하를 보정하기 위해 팽창터빈(40) 후단에 별도의 트림히터(trim heater)를 설치해야만 했다. 또한, 기화기(30)가 압축된 액화가스를 기화온도를 갖는 강제증발가스로 기화시킴에 따라 팽창터빈(40)의 발전 효율이 낮아 팽창터빈(40)의 발전 효율 증가를 위해 팽창터빈(40) 전단에 별도의 히터를 설치해야 했다. 즉, 종래에는 팽창터빈(40)의 전단과 후단에 각각 히터가 설치됨에 따라 별도의 비용 및 에너지가 소모되며, 재기화 시스템의 규모도 커져 좁은 선박 내 공간 활용도를 저하시키는 문제점이 있었다.
반면, 본 발명에 따른 액화가스 재기화 방법은, 액화가스펌프(20)가 팽창터빈(40)의 발전 효율이 최대일 때의 압력인 제1 압력으로 액화가스를 가압하고, 기화기(30)가 압축된 액화가스를 기화온도보다 높은 보정온도를 갖는 강제증발가스로 기화시키며, 팽창터빈(40)이 보정온도를 갖는 강제증발가스를 팽창하여 전력을 생산하는 방식이다. 따라서, 팽창터빈(40)의 전단과 후단에 각각 히터를 설치하지 않더라도, 도 5에 도시된 바와 같이, 팽창터빈(40)에서 팽창하여 온도가 저하되는 강제증발가스를 육상의 소비처에서 요구하는 공급온도로 맞출 수 있다. 또한, 팽창하여 압력이 저하되는 강제증발가스를 육상의 소비처에서 요구하는 제2 압력으로 맞출 수 있다. 또한, 팽창터빈(40)의 전단과 후단에 각각 설치되던 히터가 생략됨에 따라 별도의 비용 및 에너지가 소모되지 않으며, 재기화 시스템(1)의 규모도 작아져 좁은 선박 내 공간 활용도를 증가시킬 수 있다.
한편, 보정온도는 하기의 상관식을 만족하며, 상관식, 및 상관식을 구성하는 기호들의 의미는 다음과 같다.
[상관식]
T1' = T2 + μ(P1-P2), μ= v/c(αT1-1)
[기호]
T1: 기화온도, T2: 공급온도, P1: 제1 압력, P2: 제2 압력, T1': 보정온도, μ: 기화온도에서의 줄톰슨계수, v: 강제증발가스의 부피, c: 강제증발가스의 비열, α: 강제증발가스의 열팽창계수
먼저, 강제증발가스의 부피(v), 비열(c), 열팽창계수(α), 기화온도(T1)를 이용하여 기화온도(T1)에서의 줄톰슨계수(μ)를 구한다. 육상의 소비처에서 요구하는 공급온도(T2)와 제2 압력(P2)은 정해져 있고, 액화가스펌프(20)에서 액화가스를 가압하는 제1 압력(P1)도 도 4에서 구해지므로, 보정온도(T1')를 구할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 재기화 시스템
10: 발전유닛 11: 가압펌프
20: 액화가스펌프 21: 액화가스드럼
30: 기화기 40: 팽창터빈

Claims (5)

  1. 발전유닛에서 액화가스가 자연 증발하여 생성된 자연증발가스로 전력을 생산하는 (A) 단계;
    상기 발전유닛에서 생산된 전력으로 액화가스펌프를 구동하여 상기 액화가스를 제1 압력으로 압축하는 (B) 단계;
    압축된 상기 액화가스를 기화기에서 열원과 열교환하여 상기 액화가스의 기화온도보다 높은 온도인 보정온도를 갖는 강제증발가스로 기화시키는 (C) 단계;
    팽창터빈에서 상기 강제증발가스를 육상의 소비처에서 요구하는 압력인 제2 압력으로 팽창하여 팽창압으로 전력을 생산하는 (D) 단계; 및
    팽창하여 공급온도로 저하된 상기 강제증발가스를 상기 육상의 소비처로 공급하는 (E) 단계를 포함하는 액화가스 재기화 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 (D) 단계 이후에,
    상기 발전유닛의 동작을 중단하고, 상기 팽창터빈에서 생산된 전력으로 상기 액화가스펌프를 구동하는 (D-1) 단계를 더 포함하는 액화가스 재기화 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 압력은, 상기 액화가스펌프에서 소모되는 전력 대비 상기 팽창터빈에서 생산되는 전력이 최대일 때의 압력인 액화가스 재기화 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 기화온도가 T1,
    상기 공급온도가 T2,
    상기 제1 압력이 P1,
    상기 제2 압력이 P2,
    상기 보정온도가 T1',
    상기 기화온도에서의 줄톰슨계수가 μ,
    상기 강제증발가스의 부피가 v,
    상기 강제증발가스의 비열이 c,
    상기 강제증발가스의 열팽창계수가 α일 때,
    상기 보정온도 T1'는,
    [상관식]
    T1' = T2 + μ(P1-P2), μ= v/c(αT1-1)
    을 만족하는 액화가스 재기화 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 액화가스펌프는, 상기 발전유닛으로 공급되는 상기 자연증발가스 중 적어도 일부를 응축하여 생성한 응축가스와 상기 액화가스를 혼합하여 압축하는 액화가스 재기화 방법.
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