KR20200068797A - Regasification Operating System and Method for a Vessel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액화가스 재기화 선박에서, 액화가스를 재기화시키고 선박용 엔진으로 액화가스 연료를 공급하는데 있어서 운전비용을 절약할 수 있도록 하는 재기화 선박 운전 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a regasification vessel operation system and method for regasifying liquefied gas in a liquefied gas regasification vessel and saving operating costs in supplying liquefied gas fuel to a marine engine.
LNG 재기화 선박은 초저온 액체상태의 액화천연가스(LNG; Liquefied Natural Gas)를 저장하고, 재기화시켜 육상의 수요처로 공급할 수 있는 기능을 갖는 선박 또는 부유구조물을 말한다.LNG regasification vessel refers to a vessel or floating structure that has the function of storing, and re-evaporating, LNG to Liquefied Natural Gas (LNG) in a cryogenic liquid state.
LNG 재기화 선박으로는, 해상에 부유한 상태에서 LNG의 저장 및 재기화 목적을 갖는 해상 부유구조물 형태의 LNG FSRU(Floating, Storage, Regasification Unit)와 LNG 운반선의 기능을 가지면서 재기화의 목적을 갖는 자체 추진능력을 갖는 선박 형태의 LNG RV(Regasification Vessel) 등이 있다. As an LNG regasification vessel, the purpose of regasification while having the functions of a floating, storage, regasification unit (FSRU) and an LNG carrier in the form of an offshore floating structure having the purpose of storage and regasification of LNG while floating on the sea There is LNG RV (Regasification Vessel) in the form of a ship with self-propelled capability.
이러한 LNG 재기화 선박은, 쉽게 얻을 수 있는 해수(seawater) 또는 공기(air)를 열원으로 하여, 선박에 저장된 LNG를 재기화시켜 육상의 재기화 가스(천연가스) 수요처로 천연가스를 공급할 수 있다. Such LNG regasification vessels can supply natural gas to the demand for onshore regasification gas (natural gas) by regasifying LNG stored in the vessel by using readily available seawater or air as a heat source. .
또한, LNG 재기화 선박에는 각종 선내 전력 수요처에서 필요로 하는 전력을 생산하기 위한 전력 공급 장치가 구비된다. LNG 재기화 선박의 전력 공급 장치는 통상적으로 4대의 이중연료 발전엔진(dual fuel generation engine)을 이용하여 선내 각 전력 수요처로부터의 전력 수요에 따라 전력을 생산하고, 전력 관리 시스템(power management system)을 통해 각 수요처의 전력 수요와 공급을 관리한다.In addition, the LNG regasification vessel is equipped with an electric power supply device for producing electric power required by various on-board electric power consumers. The power supply device for LNG regasification vessels normally uses four dual fuel generation engines to produce power according to the power demand from each power source on board, and establishes a power management system. Through this, electricity demand and supply of each customer are managed.
LNG 재기화 선박의 선내 전력 수요처로는, 선박의 이동이 필요한 경우 설치되는 추진 모터(propulsion motor)와 같은 추진 시스템(propulsion system)과 재기화 설비의 각종 펌프 및 열매체 순환 장비들과, 각종 보조기기 및 선실, 소화, 안전장비 등이 있다. As the ship's power demand for LNG regasification vessels, propulsion systems such as propulsion motors installed when movement of vessels is required, various pumps and heat medium circulation equipment of regasification facilities, and various auxiliary equipment And cabins, fire extinguishing, and safety equipment.
이와 같은 LNG 재기화 선박의 선내 전력 수요처에서 사용할 전력은 이중연료 발전엔진을 이용하여 공급해주고, 이중연료 발전엔진은 LNG 또는 중유 등의 오일연료를 연료로 사용하여 전력을 생산한다. The power to be used in the ship's power demand on the LNG regasification vessel is supplied using a dual-fuel power generation engine, and the dual-fuel power generation engine generates power using oil fuel such as LNG or heavy oil as fuel.
본 발명은, 액화가스를 재기화시켜 육상의 수요처로 공급하고, 액화가스 재기화 선박을 운영하는 데 있어 필요한 전력을 생산하고, 소모되는 비용을 절감시키고자 하는 재기화 선박 운전 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a regasification vessel operation system and method for regasifying liquefied gas and supplying it to a demand on land, producing electric power required to operate a liquefied gas regasification vessel, and reducing costs. I want to.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 액화가스를 재기화시켜 가스 수요처로 공급하는 재기화 선박의 운전 시스템에 있어서, 액화가스를 재기화시켜 육상의 가스 수요처로 공급하는 재기화 장치;를 포함하고, 상기 재기화 장치는, 상기 액화가스를 상기 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스 압력보다 높은 고압으로 압축하는 고압펌프; 상기 고압펌프에 의해 고압으로 압축된 액화가스를 기화시키는 기화기; 및 상기 기화기에서 생성된 고압의 재기화 가스를 상기 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 터보 팽창-발전기;를 포함하며, 상기 재기화 가스의 잉여 압력으로 전력을 생산하여 상기 재기화 장치에서 필요로 하는 전력으로 사용하는, 재기화 선박의 운전 시스템이 제공된다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, in the operation system of a regasification vessel for regasifying liquefied gas and supplying it to a gas demand destination, regasification of regasifying liquefied gas and supplying it to an onshore gas demand destination The apparatus, including, the regasification apparatus, a high pressure pump for compressing the liquefied gas to a high pressure higher than the regasification gas pressure required by the gas demand of the land; A vaporizer for vaporizing liquefied gas compressed to a high pressure by the high pressure pump; And a turbo expansion-generator that generates electric power while expanding the high pressure regasification gas generated in the vaporizer to the regasification gas pressure required by the on-site gas demand source, and includes electric power at a surplus pressure of the regasification gas. A driving system for a regasification vessel is provided, which is produced and used as power required by the regasification apparatus.
바람직하게는, 상기 터보 팽창-발전기에서는, 상기 재기화 가스의 압력이 낮아지면서 온도가 낮아지고, 상기 재기화 장치는, 상기 터보 팽창-발전기에서 압력이 낮아지면서 온도가 낮아진 재기화 가스의 온도를 상기 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스 온도로 가열하는 트림히터;를 더 포함할 수 있다.Preferably, in the turbo expansion-generator, the temperature is lowered while the pressure of the regasification gas is lowered, and the regasification device is configured to control the temperature of the regasification gas whose temperature is lowered while the pressure is lowered in the turbo expansion-generator. It may further include; a trim heater for heating to the regasification gas temperature required by the gas demand of the land.
바람직하게는, 상기 재기화 장치에서 재기화된 재기화 가스를 상기 재기화 선박의 엔진으로 연료로서 공급하는 연료 공급장치;를 더 포함하고, 상기 연료 공급장치는, 상기 터보 팽창-발전기에서 압력이 낮아진 재기화 가스의 압력을 상기 엔진에서 요구하는 가스 연료 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 제2 터보 팽창-발전기; 및 상기 터보 팽창-발전기로부터 제2 터보 팽창-발전기로 공급되는 재기화 가스의 온도를, 상기 제2 터보 팽창-발전기의 도입 온도까지 가열시키는 제1 연료 히터;를 포함하여, 상기 재기화 선박으로부터 육상의 가스 수요처로 공급할 재기화 가스를 이용하여 추가 전력을 생산한 후, 상기 선박의 엔진 연료로 공급할 수 있다.Preferably, further comprising a fuel supply device for supplying the regasification gas regasified in the regasification device as fuel to the engine of the regasification vessel, wherein the fuel supply device has a pressure in the turbo expansion-generator. A second turbo expansion-generator that generates power while expanding the pressure of the lowered regasification gas to the gas fuel pressure required by the engine; And a first fuel heater for heating the temperature of the regasification gas supplied from the turbo expansion-generator to the second turbo expansion-generator to the introduction temperature of the second turbo expansion-generator. After generating additional power by using regasification gas to be supplied to a gas demander on land, it can be supplied as engine fuel for the ship.
바람직하게는, 상기 제2 터보 팽창-발전기에서는, 상기 재기화 가스의 압력이 낮아지면서 온도가 낮아지고, 상기 연료 공급장치는, 상기 제2 터보 팽창-발전기에서 압력이 낮아지면서 온도가 낮아진 재기화 가스의 온도를 상기 엔진에서 요구하는 재기화 가스 온도로 가열하는 제2 연료히터;를 더 포함할 수 있다.Preferably, in the second turbo expansion-generator, the temperature is lowered while the pressure of the regasification gas is lowered, and the fuel supply device is regasified at a lower temperature while the pressure is lowered in the second turbo expansion-generator. It may further include; a second fuel heater for heating the temperature of the gas to the regasification gas temperature required by the engine.
바람직하게는, 상기 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에서 생성된 증발가스를 재액화시켜 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 증발가스 처리장치;를 더 포함하고, 상기 증발가스 처리장치는, 상기 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기; 상기 증발가스 압축기에서 압축된 압축 증발가스를 상기 액화가스의 냉열로 응축시키는 재응축기; 및 상기 재응축기에서 응축된 증발가스의 압력을 상기 액화가스 저장탱크의 저장압력까지 감압시키는 감압밸브;를 포함하여, 상기 증발가스는 상기 재기화시킬 액화가스의 냉열로 응축시켜 상기 액화가스 저장탱크로 회수할 수 있다.Preferably, further comprising an evaporation gas processing device for re-liquefying the evaporation gas generated in the liquefied gas storage tank for storing the liquefied gas to the liquefied gas storage tank, the evaporation gas processing device, the evaporation An evaporative gas compressor for compressing gas; A re-condenser that condenses compressed boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor with cold heat of the liquefied gas; And a pressure reducing valve that reduces the pressure of the condensed gas condensed in the re-condenser to the storage pressure of the liquefied gas storage tank, and the evaporated gas is condensed by the cold heat of the liquefied gas to be re-gasified to store the liquefied gas storage tank. Can be recovered.
바람직하게는, 상기 증발가스 처리장치는, 상기 감압밸브에서 압력이 낮아지면서 생성된 기체 상태의 증발가스와 응축된 액체 상태의 증발가스를 기액분리하는 기액분리기;를 더 포함하고, 상기 기액분리기에서 분리된 액체 상태의 증발가스는 상기 액화가스 저장탱크로 회수되고, 분리된 기체 상태의 증발가스는 상기 증발가스 압축기로 재순환될 수 있다.Preferably, the boil-off gas treatment device further comprises a gas-liquid separator for gas-liquid separating the boiled gas in the gaseous state and the boiled gas in the condensed liquid state while the pressure in the pressure reducing valve decreases. The separated liquid vaporized gas may be recovered into the liquefied gas storage tank, and the separated vaporized vaporized gas may be recycled to the vaporized gas compressor.
바람직하게는, 상기 터보 팽창-발전기는 둘 이상 구비되며, 2단계 이상에 걸쳐 재기화 가스를 상기 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하고, 상기 하나의 터보 팽창-발전기와 다른 하나의 터보 팽창-발전기 사이에는 전단의 터보 팽창-발전기로부터 배출되어 후단의 터보 팽창-발전기로 도입되는 재기화 가스를 가열하는 재열기;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the turbo expansion-generator is provided with two or more, and generates electricity while expanding the regasification gas to a pressure required by the gas demand of the land over two or more stages, and different from the one turbo expansion-generator. Between one turbo expansion-generator may further include a reheater for heating the regasification gas discharged from the turbo expansion-generator of the front end and introduced into the turbo expansion-generator of the rear end.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 액화가스를 재기화시켜 가스 수요처로 공급하는 재기화 선박의 운전 방법에 있어서, 상기 액화가스를 상기 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스 압력보다 높은 고압으로 압축하는 단계; 상기 고압으로 압축된 액화가스를 기화시키는 단계; 상기 고압의 재기화 가스를 상기 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 단계; 및 상기 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 압력이 낮아진 재기화 가스를 가스 수요처로 공급하는 단계;를 포함하여, 상기 가스 수요처로 공급할 재기화 가스의 압력을 상기 가스 수요처에서 요구하는 압력으로 조절하면서 생산한 전력을 이용하여 상기 액화가스를 재기화시키는, 재기화 선박의 운전 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in a method of operating a regasification vessel for regasifying liquefied gas and supplying it to a gas demand destination, the regasification gas pressure required of the liquefied gas at the gas demand destination Compressing to a higher pressure; Vaporizing the liquefied gas compressed at the high pressure; Generating electricity while expanding the high pressure regasification gas to a pressure required by the gas demand; And supplying a regasification gas whose pressure is lowered to a pressure required by the gas demand source to the gas demand source, including controlling the pressure of the regasification gas to be supplied to the gas demand source to the pressure required by the gas demand source. A method of operating a regasification vessel is provided for regasifying the liquefied gas using electric power.
바람직하게는, 상기 전력을 생산하는 단계에서는, 상기 고압의 재기화 가스가 팽창되면서 재기화 가스의 온도가 낮아지고, 상기 재기화 가스를 가스 수요처로 공급하는 단계는, 상기 온도가 낮아진 재기화 가스를 상기 가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절하는 단계;를 포함할 수 있다. Preferably, in the step of producing the electric power, as the high-pressure regasification gas expands, the temperature of the regasification gas decreases, and the step of supplying the regasification gas to a gas demand destination comprises regasification gas having a lower temperature. It may include; adjusting the temperature required by the gas demand.
바람직하게는, 상기 고압의 재기화 가스를 팽창시키면서 전력을 생산하는 단계는 다단계에 걸쳐 실시되고, 재기화 가스를 팽창시키는 다단계 중 각 단계와 단계 사이에서는 팽창된 재기화 가스를 더 팽창시키기 전에 가열하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the step of generating power while inflating the high-pressure regasification gas is carried out in multiple stages, and heating is performed before further expansion of the expanded regasification gas between each stage and stage among the multiple stages of expanding the regasification gas. It may further include the step of.
바람직하게는, 상기 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 단계에서 압력이 낮아진 증발가스를, 상기 재기화 선박의 엔진에서 요구하는 가스 연료 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, in the step of producing power while expanding to the pressure required by the gas demand, the step of producing power while expanding the reduced pressure boil-off gas to the gas fuel pressure required by the engine of the regasification vessel; It can contain.
본 발명에 따른 재기화 선박 운전 시스템 및 방법은, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력보다 높은 압력으로 액화가스를 압축하여 재기화하고, 초과(잉여) 압력을 이용하여 전력을 생산함으로써, 종래의 액화가스를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력으로 압축하여 재기화하는 방법에 비해 운전 비용을 절약할 수 있다.The regasification vessel operating system and method according to the present invention compresses and regasifies liquefied gas at a pressure higher than the pressure required by the on-site gas demand source, and produces electricity using excess (surplus) pressure, thereby liquefying conventionally. Compared to the method of compressing and regasifying the gas at a pressure required by an on-site gas demand source, operation costs can be reduced.
또한, 육상의 가스 수요처로 공급할 재기화 가스를 이용하여 전력을 생산할 수 있으므로, 연료비를 절감할 수 있고, 전력 소모량 또한 감소시킬 수 있다. In addition, since electricity can be produced using regasification gas to be supplied to a gas demand on land, fuel costs can be reduced and power consumption can be reduced.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 재기화 선박 운전 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 재기화 선박 운전 시스템을 간략하게 도시한 구성도이다. 1 is a schematic view showing a regasification vessel driving system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing a regasification vessel driving system according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 동작상 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, it should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible, even if they are displayed on different drawings.
하기 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. The following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예들에 따른 재기화 선박 운전 시스템 및 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2, a regasification vessel driving system and method according to embodiments of the present invention will be described.
후술하는 본 발명의 일 실시예들에서, 액화가스는 LNG인 것을 예로 들어 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 액화가스는, 액화석유가스(LPG; Liquefied Petroleum Gas), 액화에탄가스(LEG; Liquefied Ethane Gas) 등을 포함하는 군에서 선택될 수 있다. In one embodiment of the present invention described below, the liquefied gas is described as an example of LNG, but is not limited thereto, and the liquefied gas is liquefied petroleum gas (LPG; Liquefied Petroleum Gas), liquefied ethane gas (LEG; Liquefied Ethane) Gas) and the like.
또한, 후술하는 본 발명의 일 실시예들에서, 재기화 선박은, LNG FSRU인 것을 예로 들어 설명한다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 재기화 선박은 LNG RV 등 LNG 저장탱크와 LNG 재기화 장치를 구비한 선박 또는 해상 부유구조물에 모두 적용될 수 있다. In addition, in one embodiment of the present invention described later, the regasification vessel will be described as an example that the LNG FSRU. However, the present invention is not limited to this, and the regasification vessel may be applied to both an LNG storage tank such as an LNG RV and a vessel equipped with an LNG regasification apparatus or an offshore floating structure.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 재기화 선박 운전 시스템 및 방법을 설명하기로 한다.First, with reference to FIG. 1, a regasification vessel operation system and method according to a first embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 제1 실시예에 따른 재기화 선박 운전 시스템은, LNG를 저장하는 LNG 저장탱크(100); LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 재기화시켜 육상의 가스 수요처로 공급하는 동시에 재기화 가스를 이용하여 전력을 생산하는 재기화 장치; LNG 저장탱크(100)에서 생성된 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)를 LNG 저장탱크로 회수하거나 엔진(600)의 연료로 공급하는 증발가스 처리장치; 및 재기화 가스를 엔진(600)의 연료로 공급하는 연료 공급장치;를 포함한다. Regasification vessel operation system according to a first embodiment of the present invention,
본 실시예의 LNG 저장탱크(100)는, LNG의 극저온을 유지할 수 있도록 단열처리 되어 있을 수 있다. 도면에는 하나의 LNG 저장탱크(100)만이 도시되어 있지만, LNG 저장탱크(100)는 다수개 설치될 수 있다. The
본 실시예의 LNG 저장탱크(100)는, 약 -161℃의 극저온과, 약 1.05 bar의 대기압 부근의 압력이 유지되도록 운영될 수 있다.The
LNG 저장탱크(100)는 단열처리되어 있더라도, 외부로부터 침투되는 열에 의해 LNG가 자연기화하여 증발가스가 생성된다. LNG 저장탱크(100)에서 생성되는 증발가스의 양은, 173,400 m3 용량의 LNG 재기화 선박 기준, 약 4,500 kg/hr이다. Even though the
또한, 본 실시예에 따르면, LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 LNG 저장탱크(100)로부터 배출시켜 재응축기(220) 또는 고압펌프(310)로 공급하는 LNG 공급펌프(110);를 더 포함할 수 있다. In addition, according to the present embodiment, the
LNG 공급펌프(110)는, LNG 저장탱크(100)의 내부에 설치될 수 있고, LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG에 잠긴 상태에서 운전될 수 있는 반잠수식 펌프일 수 있다. The
본 실시예에서, LNG 공급펌프(110)는 총 수두(total head)가 약 17m인 것일 수 있고, LNG 저장탱크(100)에 저장되어 있는 LNG의 온도, 예를 들어 약 -161℃의 초저온에서도 운전될 수 있도록 설계된 것일 수 있다. In this embodiment, the
LNG 공급펌프(110)는 LNG 저장탱크(100)로부터 배출되는 LNG는 가압하여 증발가스 처리장치 또는 재기화 장치로 공급한다. 본 실시예에서, LNG 공급펌프(110)는 LNG를 약 3 bar로 가압하여 증발가스 처리장치 또는 재기화 장치로 공급할 수 있다. The
본 실시예의 증발가스 처리장치는, LNG 저장탱크(100)로부터 배출된 증발가스를 압축하여 LNG 저장탱크(100)로 회수하는 증발가스 압축기(210); 증발가스 압축기(100)에서 압축된 증발가스를 LNG 저장탱크(100)로부터 LNG를 공급받아 LNG의 냉열로 재액화시키는 재응축기(220); 재응축기(220)에서 재액화된 증발가스를 LNG 저장탱크(100)의 저장압력 부근까지 감압시키는 감압밸브(230); 및 감압밸브(230)에서 재액화 증발가스가 감압되면서 생성된 기액 혼합물을 기액분리하여, 액체 상태의 재액화 증발가스만을 LNG 저장탱크(100)로 회수하는 기액분리기(240);를 포함할 수 있다.The boil-off gas processing apparatus of this embodiment includes: a boil-off
증발가스 압축기(210)는, 증발가스를 엔진(600)에서 요구하는 압력까지 압축시킬 수 있다. 본 실시예의 증발가스 압축기(210)는 증발가스를 약 5 bar 내지 6 bar로 압축시킬 수 있다.The boil-off
또한, 증발가스 압축기(210)는 원심식(centrifugal type) 압축기일 수 있으며, 증발가스를 다단계로 압축시키는 다단압축기일 수 있다. In addition, the
증발가스 압축기(210)에서 압축되면서 증발가스의 온도가 상승하며, 예를 들어, LNG 저장탱크(100)로부터 배출된 약 -161℃의 증발가스는 증발가스 압축기(210)에서 약 6 bar로 압축되면서 온도는 약 -78℃로 상승할 수 있다.The temperature of the boil-off gas increases as it is compressed in the boil-off
증발가스 압축기(210)에서는 LNG 저장탱크(100)로부터 이송되는 증발가스와 후술하는 기액분리기(240)에서 분리된 기체 상태의 미응축 증발가스가 압축될 수 다.In the boil-off
즉, 증발가스 압축기(210)의 상류에는, LNG 저장탱크(100)로부터 이송되는 증발가스와 기액분리기(240)에서 분리된 미응축 증발가스가 혼합되는 지점이 구비될 수 있다. That is, upstream of the
재응축기(220)로는 증발가스 압축기(210)에서 압축된 압축 증발가스와, LNG 저장탱크(100)로부터 LNG 공급펌프(110)에 의해 LNG가 공급되며, LNG의 냉열에 의해 압축 증발가스는 응축된다. As the re-condenser 220, compressed boil-off gas compressed by the boil-off
재응축기(220)로 공급되는 LNG의 양은 육상의 가스 수요처에서 필요로하는 재기화 가스의 양에 따라 결정될 수 있다. 즉, 재응축기(220)에서 증발가스를 재응축시키면서 온도가 높아진 LNG는 재기화 장치로 공급되며, 재기화 장치에서 재기화되어 육상의 가스 수요처로 공급될 수 있다. The amount of LNG supplied to the
재응축기(220)에서 압축 증발가스는, 재기화시킬 LNG의 냉열에 의해 온도가 낮아지면서 액화(응축)된다. In the
본 실시예의 재응축기(220)에서는, 증발가스 압축기(210)로부터 이송된 약 -78℃, 6 bar의 압축 증발가스와, LNG 공급펌프(110)에 의해 LNG 저장탱크(100)로부터 이송된 약 -161℃, 3 bar의 LNG가 혼합되어, 약 -135℃, 6 bar의 재액화 증발가스가 배출될 수 있다.In the
감압밸브(230)는, 재응축기(220)에서 응축된 재액화 증발가스를 LNG 저장탱크(100)의 저장압력까지 감압시킬 수 있다. 본 실시예의 감압밸브(230)는 줄-톰슨 밸브일 수 있으며, 재액화 증발가스는 LNG 저장탱크(100)의 저장압력, 즉 대기압 부근까지 단열팽창될 수 있다. 본 실시예의 감압밸브(230)는 재액화 증발가스를 약 1.2 bar까지 감압시킬 수 있고, 단열팽창에 의해 재액화 증발가스의 온도는 약 -159℃까지 과냉각될 수 있다.The pressure-reducing
감압밸브(230)에 의해 재액화 증발가스가 감압되면서, 플래시 가스가 생성될 수 있고, 따라서, 감압밸브(230)를 통과한 재액화 증발가스는 포화액체와 포화증기가 혼합된 기액혼합물일 수 있다. As the re-liquefied evaporation gas is depressurized by the pressure-reducing
본 실시예의 기액분리기(240)는, 감압밸브(230)를 통과하면서 생성된 기액혼합물을 기액분리하기 위하여 설치된다. 기액분리기(240)에서 분리된 액체 상태의 재액화 증발가스는 LNG 저장탱크(100)로 회수될 수 있고, 기액분리기(240)에서 분리된 기체 상태의 증발가스는, LNG 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스와 혼합되어 또는 각각, 증발가스 압축기(210)로 공급될 수 있다. The gas-
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 재기화 선박 운전 시스템 및 방법에 의하면, LNG 저장탱크(100)에서 생성된 증발가스를 압축시키고, 재기화시킬 LNG의 냉열로 재액화시킨 후 단열팽창시키고, 기액분리하여, LNG 저장탱크(100)로 회수함으로써, LNG 저장탱크(100)에서 자연발생한 증발가스로 인해 LNG 저장탱크(100)의 내압이 상승하여 한계치를 넘는 등의 위험상황을 방지할 수 있어 안전하다. As described above, according to the regasification vessel operation system and method according to the first embodiment of the present invention, after compressing the boil-off gas generated in the
또한, 본 실시예의 재기화 장치는, LNG 저장탱크(100)로부터 LNG 공급펌프(110)에 의해 이송된, 재기화시킬 LNG를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력보다 높은 압력으로 압축하는 고압펌프(310); 고압펌프(310)에서 압축된 LNG를 열교환에 의해 기화시키는 기화기(320); 기화기(320)에서 기화된 재기화 가스, 즉 천연가스를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 제1 터보 팽창-발전기(410); 및 제1 터보 팽창-발전기(410)에서 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 감압된 천연가스를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절하는 트림히터(330);를 포함한다.In addition, the regasification apparatus of the present embodiment, the high pressure pump that is compressed by the LNG to be regasified, transported by the
LNG 저장탱크(100)로부터 재기화시킬 LNG가 LNG 공급펌프(110)에 의해 고압펌프(310)로 공급되는데, 재기화될 LNG는 재응축기(220)를 거쳐 재응축기(220)에서 증발가스에 냉열을 공급해주면서 온도가 약간 상승한 상태로 고압펌프(310)로 공급될 수도 있고, 열교환 없이 고압펌프(310)로 공급될 수도 있다. 또한, 재응축기(220)에서 재응축된 증발가스가 LNG와 함께 고압펌프(310)로 공급될 수도 있다. LNG to be regasified from the
본 실시예의 고압펌프(310)는, 재기화시킬 LNG를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력보다 높은 압력으로 압축시켜 기화기(320)로 공급한다.The
예를 들어, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력은 통상적으로 약 80 bar이다. 종래에는 LNG 저장탱크에 저장된 LNG를 재기화시켜 육상의 가스 수요처로 공급하기 위하여, 고압펌프를 이용하여 LNG를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력, 즉 80 bar로 압축시킨 후, 압축된 LNG를 열교환에 의해 기화시켜 육상의 가스 수요처로 공급하였다. For example, the pressure of the regasification gas required by onshore gas demand is typically about 80 bar. Conventionally, in order to regasify the LNG stored in the LNG storage tank and supply it to the gas demand on land, the high pressure pump is used to compress the LNG to the pressure required by the gas demand on land, that is, 80 bar, and heat exchange the compressed LNG. It was vaporized by and supplied to the gas demand on land.
그러나, 본 실시예에 따르면, LNG를 재기화시켜 육상의 가스 수요처로 공급하는 재기화 선박에 있어서, 고압펌프(310)를 이용하여, LNG를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력보다 높은 압력으로 압축시킨다. 예를 들어, 고압펌프(310)에서는 LNG를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력의 약 2배 내지 3배 이상 높은 압력으로 압축시킬 수 있고, 본 실시예에서 고압펌프(310)는 LNG를 약 250 bar로 압축시켜 기화기(320)로 공급하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.However, according to the present embodiment, in a regasification vessel for regasifying LNG and supplying it to an onshore gas demand destination, the
고압펌프(310)는 왕복동식, 기어/스크류식 등 용적식 펌프(volumetric type)일 수 있다.The
또한, 고압펌프(310)로 공급된 LNG는 고압펌프(310)에서 약 250 bar로 가압되는 동안 등엔트로피 과정을 거치면서 온도가 약간 상승한다. In addition, while the LNG supplied to the
도면에는 1대의 고압펌프(310)만이 도시되어 있지만, 고압펌프(310)는 3대 내지 6대의 펌프로 분할하여 LNG를 압축하는 것이 효율적이다. 다수대의 고압펌프(310)가 구비되는 경우, 다수대의 고압펌프(310)를 이용하여 다단계에 걸쳐 LNG를 250 bar까지 압축시킬 수도 있고, 고압펌프(310)로 공급되는 LNG의 양을 다수대의 고압펌프(310)로 각각 나누어 공급하여 각 고압펌프(310)에서 LNG를 압축시킬 수도 있으며, 다수대의 고압펌프(310) 중에 적어도 하나는 리던던시를 목적으로 사용될 수도 있다. Although only one
기화기(320)에서는 고압펌프(310)에서 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력보다 높은 압력으로 압축된 LNG가 열교환에 의해 기화되어 상온 고압의 기체 상태가 된다. 기화기(320)에서 기화되는 압축 LNG의 온도는 열원의 온도나 유량 등 열원의 상태에 따라 달라질 수 있다.In the
기화기(320)로 공급되는 LNG를 재기화시키기 위한 열원은, 해수, 공기 또는 스팀일 수 있으며, 이들 중 어느 하나에 의해 가열된 열매체, 예를 들어 글리콜 워터일 수도 있다. 해수나 공기를 열원으로 사용하면 경제적이고 시스템이 간단해지며, 열매체로서 글리콜 워터를 사용하면 배관의 동결 문제 등을 방지할 수 있다. The heat source for regasifying the LNG supplied to the
본 실시예에서는, 기화기(320)에서는 약 25℃, 2.5 bar의 해수가 약 -150℃, 250 bar의 압축 LNG와 열교환하고, 열교환에 의해 약 15℃, 250 bar의 고압 재기화 가스가 생성될 수 있다. 열교환을 마친 해수는 약 8.5℃로 냉각되어 기화기(320)로부터 배출될 수 있다.In this embodiment, in the
본 실시예의 LNG가 고압펌프(310) 및 기화기(320)를 통과하면서 생성된 고압의 재기화 가스는 제1 터보 팽창-발전기(410)로 공급된다. The high pressure regasification gas generated while the LNG of this embodiment passes through the
제1 터보 팽창-발전기(410)는 고압의 재기화 가스를, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력까지 팽창시키면서, 재기화 가스의 시간당 엔탈피를 일로 변환하여 전력을 생산한다. The first turbo expansion-
제1 터보 팽창-발전기(410)는 원심식(centrifugal) 또는 축류식(axial-flow) 터빈(turbine)을 이용하여 고압의 재기화 가스가 팽창하는 공정을 통해 전력을 생산하는 장치이다. 팽창하는 고압의 재기화 가스로부터 일이 만들어지기 때문에 등엔트로피 공정을 따르며, 따라서 제1 터보 팽창-발전기(410)의 출구 측 재기화 가스는 저온, 저압의 상태가 된다.The first turbo expansion-
제1 터보 팽창-발전기(410)의 출구압력은, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력일 수 있으며, 본 실시예에서는 약 80 bar 일 수 있다.The outlet pressure of the first turbo expansion-
제1 터보 팽창-발전기(410)에서 생산된 전력은, 선내 전력 수요처에서 사용될 수 있고 또는 육상의 전력 수요처로 송전될 수도 있을 것이다.The electric power produced by the first turbo expansion-
즉, 본 실시예에 따르면, 재기화시킬 LNG를 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력보다 높은 압력으로 압축시키더라도, 재기화 공정에서 전력을 추가로 생산하여 재기화 선박의 선내 전력 수요처에서 사용할 수 있으므로, 운전 비용을 절감할 수 있고, 전력을 생산하기 위한 발전엔진의 연료 사용량을 절감할 수 있다.That is, according to the present embodiment, even if the LNG to be regasified is compressed to a pressure higher than the pressure of the regasification gas required by the gas demand source, the regasification process additionally generates power to be used at the onboard power demand source of the regasification vessel. As a result, it is possible to reduce operating costs and to reduce the amount of fuel used by the power generation engine to produce electric power.
본 실시예의 제1 터보 팽창-발전기(410)에서는 약 15℃, 약 250 bar의 재기화 가스가 약 80 bar까지 팽창되면서 약 -48℃까지 온도가 낮아지고, 발전기에 의해 동력이 전환되어 약 16,880 kW의 전력이 생산될 수 있다. In the first turbo expansion-
선내 전력 수요처는, 상술한 증발가스 압축기(210), LNG 공급펌프(110) 및 고압펌프(310) 등을 포함할 수 있다. The ship's power demand may include the above-described
예를 들어, 증발가스 압축기(210)에서는, 약 -161℃, 약 1.05 bar, 약 7,636 Nm3/hr의 증발가스를 약 6 bar까지 압축시키는데 약 246.6 kW의 전력이 소모된다. For example, in the boil-off
또한, 예를 들어, LNG 공급펌프(110)에서는, 약 -161℃, 약 1.05 bar, 약 598,000 kg/hr의 LNG를 약 3 bar로 가압하는데 약 83.26 kW의 전력이 소모된다. In addition, for example, in the
또한, 예를 들어, 고압펌프(310)에서는, 약 -160℃, 약 2.07 bar(재응축기(220)로부터 압력손실에 의해 LNG 공급펌프(110)에서 가압된 LNG가 약 2.07 bar까지 압력이 낮아질 수 있다.), 약 598,000 kg/hr의 LNG를 약 250 bar까지 가압하는데 약 10,640 kW의 전력이 소모된다. In addition, for example, in the high-
즉, 증발가스 압축기(210), LNG 공급펌프(110) 및 고압펌프(310) 등 본 실시예의 재기화 선박 운전 시스템의 총 전력 소모량은 약 10,970 kW이다. That is, the total power consumption of the regasification vessel operation system of this embodiment, such as the
즉, 본 실시예에 따르면, 제1 터보 팽창-발전기(410)에 의해 본 실시예의 재기화 선박 운전 시스템 내 전력 수요처에서 필요한 전력을 자체 생산하여 사용할 수 있고, 남는 전력은 선내 또 다른 수요처나 육상의 전력 수요처로 송전할 수 있다. That is, according to the present embodiment, the first turbo expansion-
한편, 제1 터보 팽창-발전기(410)에서 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 압력이 낮아진 재기화 가스는 육상의 가스 수요처로 공급되는데, 이때, 트림히터(330)는 제1 터보 팽창-발전기(410)로부터 육상의 가스 수요처로 공급되는 재기화 가스의 온도를, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절한다. On the other hand, the regasification gas whose pressure is lowered from the first turbo expansion-
제1 터보 팽창-발전기(410)에서 등엔트로피 공정에 의해 재기화 가스는 압력이 낮아지면서 온도도 낮아질 수 있다. 제1 터보 팽창-발전기(410)에서 재기화 가스는, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 압력이 낮아지고, 이 과정에서 재기화 가스의 온도는 육상의 가스 수요처에서 요구하는 온도보다 낮아진다.In the first turbo expansion-
예를 들어, 기화기(320)로부터 제1 터보 팽창-발전기(410)로 공급되는 약 15℃, 250 bar의 고압 재기화 가스는, 제1 터보 팽창-발전기(410)에서 약 -48℃, 80 bar의 저온 저압의 재기화 가스가 된다. For example, a high pressure regasification gas of about 15° C. and 250 bar supplied from the
육상의 가스 수요처에서는 통상적으로 약 10℃, 80 bar의 재기화 가스를 요구하므로, 트림히터(330)에서는 제1 터보 팽창-발전기(410)로부터 육상의 가스 수요처로 공급되는 재기화 가스를 약 10℃까지 가열하여 육상의 가스 수요처로 공급한다. Since the on-demand gas demand typically requires about 10° C. and 80 bar re-gas, the
도면에 도시하지는 않았지만, 트림히터(330)를 통과하면서 육상의 가스 수요처에서 요구하는 사양을 충족시키는 재기화 가스는, 미터링 유닛(미도시);을 통해 유량이 측정된 후 육상의 가스 수요처로 이송될 수 있다. Although not shown in the drawings, the regasification gas that passes the
트림히터(330)에서 재기화 가스를 가열하는 열원으로는 해수, 공기, 스팀 등이 사용될 수 있으며, 이들 중 어느 하나에 의해 가열된 열매체일 수도 있다. 본 실시예에서는 약 25℃, 2.5 bar의 해수를 열원으로 사용하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.As the heat source for heating the regasification gas in the
또한, 본 실시예에 따르면, 제1 터보 팽창-발전기(410)에서 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 압력이 낮아진 재기화 가스는 연료 공급장치로 공급될 수도 있다. In addition, according to the present embodiment, the regasification gas whose pressure is lowered from the first turbo expansion-
본 실시예에 따르면, LNG 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스의 양이 엔진(600)에서 요구하는 양보다 적은 경우, LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 재기화시켜 엔진(600)의 연료로 공급할 수 있으며, 재기화 장치에서 재기화되어 육상의 가스 수요처로 이송되는 재기화 가스를 엔진(600)의 연료로 공급할 수도 있다. According to the present embodiment, when the amount of the evaporated gas discharged from the
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 터보 팽창-발전기(410)로부터 육상의 가스 수요처로 공급되는 재기화 가스 중, 엔진(600)에서 필요로 하는 만큼의 재기화 가스를 분기시켜, 연료 공급장치로 공급할 수 있다. As shown in FIG. 1, among the regasification gases supplied from the first turbo expansion-
즉, 본 실시예에 따르면, 필요에 따라, LNG 저장탱크(100)로부터 재기화 장치로 공급되는 LNG의 양은, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 양에 상응하는 양일 수도 있고, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 양에 엔진(600)에서 요구하는 연료의 양에 상응하는 양만큼을 더한 만큼일 수도 있을 것이다.That is, according to the present embodiment, if necessary, the amount of LNG supplied from the
도시하지 않은 제어부(미도시)는, 이와 같이 LNG 저장탱크(100)로부터 재기화 장치로 공급하는 LNG의 양, 재기화 장치에서 재기화된 재기화 가스 중에서 육상의 가스 수요처로 공급할 재기화 가스의 양과 연료 공급장치로 공급할 재기화 가스의 양 등을 제어할 수 있다. The control unit (not shown) of the amount of LNG supplied from the
본 실시예의 연료 공급장치는, 제1 터보 팽창-발전기(410)로부터 배출되는 재기화 가스를 1차 가열하는 제1 연료 히터(510); 제1 연료 히터(510)에서 가열된 재기화 가스를 선박용 엔진(600)에서 요구하는 연료 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 제2 터보 팽창-발전기(420); 및 제2 터보 팽창-발전기(420)로부터 배출되는 재기화 가스를 선박용 엔진(600)에서 요구하는 연료 온도로 조절하는 제2 연료 히터(520);를 포함한다.The fuel supply device of this embodiment includes: a
선박용 엔진(600)은, 본 실시예의 재기화 선박에 설치되며, 선내 각종 전력 수요처에서 필요로 하는 전력을 생산하기 위한 발전용 엔진일 수 있다. The
선박용 엔진(600)은, 중유 등 오일연료와 천연가스 등 가스연료를 모두 연료로 사용할 수 있는 이중연료 엔진일 수 있고, 예를 들어 DFDE(Dual Fuel Diesel Electric) 또는 DFDG(Dual Fuel Diesel Generator)일 수 있다. The
DFDE는, 4-행정(4-stroke) 사이클을 사용하며, 발전용으로 주로 사용된다. 또한, DFDE 엔진은 약 4 내지 6.5 bar 또는 약 5 bar의 저압 천연가스를 연소용 공기 입구에 주입하여, 피스톤이 올라가면서 압축시키는 오토 사이클을 채택하고 있다.DFDE uses a 4-stroke cycle and is mainly used for power generation. In addition, the DFDE engine adopts an auto cycle in which low-pressure natural gas of about 4 to 6.5 bar or about 5 bar is injected into the combustion air inlet, and the piston is compressed as it rises.
LNG 저장탱크(100)로부터 고압펌프(310), 기화기(320) 및 제1 터보 팽창-발전기(410) 등에 의해 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력으로 조절된 재기화 가스는, 육상의 가스 수요처로 공급되는데, 본 실시예에 따르면, 재기화 장치에 의해 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력으로 조절된 재기화 가스를 선박용 엔진(600)의 연료로 공급할 수도 있다. The regasification gas adjusted from the
본 실시예에 따르면, 제1 터보 팽창-발전기(410)로부터 배출되는 재기화 가스를 연료 공급장치를 이용하여 선박용 엔진(600)에서 요구하는 압력 및 온도로 조절하여 선박용 엔진(600)의 연료로 공급한다. According to the present embodiment, the regasification gas discharged from the first turbo expansion-
본 실시예의 제1 연료 히터(510)는, 제1 터보 팽창-발전기(410)에서 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력으로 조절된 재기화 가스를 1차 가열한다. 제1 연료 히터(510)의 출구 측 재기화 가스의 온도는 열원의 조건에 따라 다르지만, 제2 터보 팽창-발전기(420)의 입구 온도 조건 이상의 온도인 것이 바람직하다.The
이와 같이, 제1 연료 히터(510)를 이용하여 제2 터보 팽창-발전기(420)로 공급할 저온의 재기화 가스를 가열시킴으로써, 제2 터보 팽창-발전기(420)의 터빈을 극저온용으로 구비하지 않아도 되고, 재기화 가스의 극저온에 의해 터빈이 손상되는 등의 문제를 방지할 수 있게 된다. Thus, by heating the low-temperature regasification gas to be supplied to the second turbo expansion-
본 실시예에서 제2 터보 팽창-발전기(420)의 입구 온도는 약 10℃인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 즉, 제1 연료 히터(510)는 제1 터보 팽창-발전기(410)로부터 이송된 약 -48℃, 약 80 bar의 재기화 가스를 약 10℃까지 가열시킬 수 있다. In this embodiment, the inlet temperature of the second turbo expansion-
제1 연료 히터(510)에서 재기화 가스를 가열시키는 열원은 해수, 공기, 스팀 등이 사용될 수 있으며, 이들 중 어느 하나에 의해 가열된 열매체일 수도 있다. 본 실시예에서는, 제1 연료 히터(510)에서 재기화 가스를 가열시키는 열원이 해수인 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 약 25℃, 약 2.5 bar의 해수가 제1 연료 히터(510)로 공급되며, 제1 연료 히터(510)에서 재기화 가스와의 열교환에 의해 온도가 낮아져 약 21℃로 배출된다.The heat source for heating the regasification gas in the
본 실시예의 제2 터보 팽창-발전기(420)는 제1 터보 팽창-발전기(420)로부터 이송받은 재기화 가스를, 선박용 엔진(600)에서 요구하는 연료 가스의 압력까지 팽창시키면서, 재기화 가스의 시간당 엔탈피를 일로 변환하여 전력을 생산한다. The second turbo expansion-
제2 터보 팽창-발전기(420)는 원심식(centrifugal) 또는 축류식(axial-flow) 터빈(turbine)을 이용하여 고압의 재기화 가스가 팽창하는 공정을 통해 전력을 생산하는 장치이다. 팽창하는 고압의 재기화 가스로부터 일(work)이 만들어지기 때문에 등엔트로피 공정을 따르며, 따라서 제2 터보 팽창-발전기(420)의 출구 측 재기화 가스는 저온, 저압의 상태가 된다. The second turbo expansion-
제2 터보 팽창-발전기(420)의 출구압력은, 선박용 엔진(600)에서 요구하는 가스연료의 압력일 수 있으며, 본 실시예에서는 약 5 bar 일 수 있다. The outlet pressure of the second turbo expansion-
본 실시예에서, 제2 터보 팽창-발전기(420)에서는, 약 10℃, 80 bar의 재기화 가스가, 약 5 bar로 팽창되면서 온도가 약 -132℃까지 낮아질 수 있고, 이 팽창일은 발전기에 의해 전력으로 전환되어 약 483.1 kW의 전력이 생산된다. In the present embodiment, in the second turbo expansion-
제1 터보 팽창-발전기(410)에서 생산된 전력과 마찬가지로, 제2 터보 팽창-발전기(420)에서 생산된 전력은, 선내 전력 수요처에서 사용될 수 있고 또는 육상의 전력 수요처로 송전될 수도 있을 것이다. Similar to the electric power produced by the first turbo expansion-
즉, 본 실시예에 따르면, 육상의 가스 수요처로 재기화 가스를 공급하는 재기화 장치에서 재기화된 재기화 가스를 선박용 엔진(600)의 연료로 공급하는 공정에서 전력을 추가로 생산할 수 있으므로, 운전 비용을 절감할 수 있고, 전력을 생산하기 위한 발전엔진의 연료 사용량을 절감할 수 있다.That is, according to the present embodiment, since it is possible to additionally produce electric power in the process of supplying the regasified gas as the fuel of the
제2 터보 팽창-발전기(420)에서 선박용 엔진(600)에서 요구하는 압력까지 압력이 낮아진 재기화 가스는 선박용 엔진(600)의 연료로서 공급되는데, 이때, 제2 연료 히터(520)는 제2 터보 팽창-발전기(420)로부터 선박용 엔진(600)으로 공급되는 재기화 가스의 온도를, 선박용 엔진(600)에서 요구하는 가스연료 온도 조건을 충족하도록 조절한다. The regasification gas whose pressure is lowered from the second turbo expansion-
제2 터보 팽창-발전기(420)에서 등엔트로피 공정에 의해 재기화 가스는 압력이 낮아지면서 온도도 낮아진다. 제2 터보 팽창-발전기(420)에서 재기화 가스는, 선박용 엔진(600)에서 요구하는 압력까지 압력이 낮아지고, 이 과정에서 재기화 가스의 온도는 선박용 엔진(600)에서 요구하는 가스연료 온도보다 낮아진다.In the second turbo expansion-
본 실시예의 선박용 엔진(600)에서는 약 10℃ 내지 30℃, 약 5 bar의 연료 가스를 요구하므로, 제2 연료 히터(520)에서는 제2 터보 팽창-발전기(420)로부터 선박용 엔진(600)으로 공급되는 재기화 가스를 약 10℃까지 가열하여 선박용 엔진(600)으로 공급한다.Since the
제2 연료 히터(520)에서 재기화 가스를 가열하는 열원으로는 해수, 공기, 스팀 등이 사용될 수 있으며, 이들 중 어느 하나에 의해 가열된 열매체일 수도 있다. As the heat source for heating the regasification gas in the
제1 연료 히터(510)와 제2 연료 히터(520)에서 재기화 가스를 가열하기 위한 열원은 제1 연료 히터(510) 및 제2 연료 히터(520)로 각각 공급할 수 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 공유하여 사용할 수도 있다. The heat source for heating the regasification gas in the
예를 들어, 약 25℃, 약 2.5 bar의 해수를 제1 연료 히터(510)로 공급하여 제2 터보 팽창-발전기(420)로 공급되는 재기화 가스를 가열시킨 후, 제1 연료 히터(510)에서 재기화 가스를 가열시키면서 약 21℃로 온도가 낮아진 해수를 제2 연료 히터(520)로 공급하여 선박용 엔진(600)으로 공급되는 재기화 가스를 가열시킬 수 있다. 제2 연료 히터(520)에서 재기화 가스를 가열시키면서 해수는 약 15℃까지 온도가 낮아져서 배출될 수 있다. For example, after heating the regasification gas supplied to the second turbo expansion-
선박용 엔진(600)에서 요구하는 연료 가스의 온도는 약 10℃ 내지 30℃이고, 제1 연료 히터(510)로부터 열교환 후 배출되는 열원의 온도는 약 21℃이므로, 제1 연료 히터(510)에서 열교환에 의해 온도가 낮아진 열원을 제2 연료 히터(520)에서 재기화 가스를 가열하기 위한 열원으로 공급하기에 충분하다. 이 경우, 제2 연료 히터(520)로 약 25℃, 2.5 bar의 해수를 새로 공급하는 것에 비해, 열원의 온도가 낮아 열교환 효율은 향상될 수 있다.Since the temperature of the fuel gas required by the
선박용 엔진(600)에서는, 이와 같이 연료 공급장치로부터 공급받은 가스 연료를 이용하여 전력을 생산할 수 있다. In the
선박용 엔진(600)에서 생산된 전력은, 선내 전력 수요처에서 사용될 수 있고 또는 육상의 전력 수요처로 송전될 수도 있을 것이다. The electric power produced by the
다음으로, 도 2를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 재기화 선박 운전 시스템 및 방법을 설명하기로 한다. 본 발명의 제2 실시예는, 상술한 제1 실시예의 변형예로서, 제1 실시예와 달리 고압펌프(310)에서 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력보다 높은 압력으로 압축된 후 기화된 재기화 가스를, 여러 단계에 걸쳐 팽창시키고, 여러 단계에 걸쳐 발생하는 팽창일을 전환하여 전력을 생산한다는 점에서 차이가 있다.Next, with reference to Figure 2, it will be described a regasification vessel operation system and method according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment described above, and unlike the first embodiment, the
이하, 도 2를 참조하여, 상술한 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 본 발명의 제2 실시예를 설명하기로 하며, 동일한 도면부호를 갖는 동일부재에 대해서는 구체적인 설명이나 언급을 생략하기로 한다. 구체적인 설명이나 언급이 생략되더라도 동일부재에 대해서는 상술한 제1 실시예와 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, with reference to FIG. 2, the second embodiment of the present invention will be described based on differences from the above-described first embodiment, and detailed description or reference to the same member having the same reference numeral will be omitted. do. Even if a detailed description or mention is omitted, the same member can be applied in the same manner as in the first embodiment described above.
본 발명의 제2 실시예에 따른 재기화 선박 운전 시스템은, LNG를 저장하는 LNG 저장탱크(100); LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 재기화시켜 육상의 가스 수요처로 공급하는 동시에 재기화 가스를 이용하여 전력을 생산하는 재기화 장치; LNG 저장탱크(100)에서 생성된 증발가스(BOG; Boil-Off Gas)를 LNG 저장탱크로 회수하거나 엔진(600)의 연료로 공급하는 증발가스 처리장치; 및 재기화 가스를 엔진(600)의 연료로 공급하는 연료 공급장치;를 포함한다. Regasification vessel operation system according to a second embodiment of the present invention,
본 실시예의 증발가스 처리장치는, 증발가스 압축기(210); 재응축기(220); 감압밸브(230); 및 기액분리기(240);를 포함할 수 있고, 상술한 제1 실시예와 동일하게 적용될 수 있다.The boil-off gas processing apparatus of this embodiment includes a boil-off
또한, 본 실시예의 재기화 장치는, LNG 저장탱크(100)로부터 LNG 공급펌프(110)에 의해 이송된, 재기화시킬 LNG를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력보다 높은 압력으로 압축하는 고압펌프(310); 고압펌프(310)에서 압축된 LNG를 열교환에 의해 기화시키는 기화기(320); 기화기(320)에서 기화된 재기화 가스, 즉 천연가스를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 여러 단계에 걸쳐 팽창시키면서 전력을 생산하는 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412); 및 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)에 의해 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 감압된 천연가스를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절하는 트림히터(330);를 포함한다. In addition, the regasification apparatus of the present embodiment, the high pressure pump that is compressed by the LNG to be regasified, transported by the
LNG 저장탱크(100)로부터 재기화시킬 LNG가 LNG 공급펌프(110)에 의해 고압펌프(310)로 공급되는데, 재기화될 LNG는 재응축기(220)를 거쳐 재응축기(220)에서 증발가스에 냉열을 공급해주면서 온도가 약간 상승한 상태로 고압펌프(310)로 공급될 수도 있고, 열교환 없이 고압펌프(310)로 공급될 수도 있다. 또한, 재응축기(220)에서 재응축된 증발가스가 LNG와 함께 고압펌프(310)로 공급될 수도 있다. LNG to be regasified from the
본 실시예의 고압펌프(310)는, 재기화시킬 LNG를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력보다 높은 압력으로 압축시켜 기화기(321, 322)로 공급한다.The
예를 들어, 고압펌프(310)에서는 LNG를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력의 약 2배 내지 3배 이상 높은 압력으로 압축시킬 수 있고, 본 실시예에서 고압펌프(310)는 LNG를 약 250 bar로 압축시켜 기화기(320)로 공급하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.For example, in the
고압펌프(310)로 공급된 LNG는 고압펌프(310)에서 약 250 bar로 가압되는 동안 등엔트로피 과정을 거치면서 온도가 약간 상승한다. LNG supplied to the
도면에는 1대의 고압펌프(310)만이 도시되어 있지만, 고압펌프(310)는 3대 내지 6대의 펌프로 분할하여 LNG를 압축하는 것이 효율적이다. Although only one
기화기(320)에서는 고압펌프(310)에서 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력보다 높은 압력으로 압축된 LNG가 열교환에 의해 기화되어 상온 고압의 기체 상태가 된다. 기화기(320)에서 기화되는 압축 LNG의 온도는 열원의 온도나 유량 등 열원의 상태에 따라 달라질 수 있다.In the
본 실시예에서 기화기(320)로 공급되는 LNG를 재기화시키기 위한 열원은, 해수, 공기 또는 스팀일 수 있으며, 이들 중 어느 하나에 의해 가열된 열매체, 예를 들어 글리콜 워터일 수도 있다. 본 실시예에서는, 기화기(320)에서 해수를 열매체로 사용하는 것을 예로 들어 설명하기로 하며, 기화기(320)에서 약 25℃, 2.5 bar의 해수가 약 -150℃, 250 bar의 압축 LNG와 열교환하여, 약 15℃, 250 bar의 고압 재기화 가스가 생성될 수 있다.In this embodiment, the heat source for regasifying the LNG supplied to the
LNG가 고압펌프(310) 및 기화기(320)를 통과하면서 생성된 고압의 재기화 가스는 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)로 공급된다. 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)는, 고압의 재기화 가스를, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력까지 여러 단계에 걸쳐 팽창시키면서, 재기화 가스의 시간당 엔탈피를 일로 변환하여 전력을 생산한다. The high pressure regasification gas generated while LNG passes through the
본 실시예의 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)는, 기화기(320)에서 기화된 재기화 가스를 1차로 팽창시키면서, 전력을 생산하는 제1 재기화 터보 팽창-발전기(411); 및 제1 재기화 터보 팽창-발전기(412)에서 1차로 팽창된 재기화 가스를 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 제2 재기화 터보 팽창-발전기(412);를 포함한다. The regasification turbo expansion-
재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)에 의해 생산된 전력은 선내 전력 수요처에서 사용될 수 있다. 즉, 본 실시예에 다르면 본 실시예의 재기화 선박 운전 시스템 내 전력 수요처에서 필요한 전력을 자체 생산하여 사용할 수 있고, 남는 전력은 선내 또 다른 수요처나 육상의 전력 수요처로 송전할 수 있다. The power produced by the regasification turbo expansion-
본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)가 2개의 터보 팽창-발전기를 포함하여, 고압펌프(310)에서 압축되고 기화기(320)에서 기화된, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력보다 높은 압력의 재기화 가스를, 2단계에 걸쳐 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 감압(팽창)시키는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 재기화 터보 팽창-발전기는 2개 이상의 터보 팽창-발전기를 포함하여 2단계 이상에 걸쳐 재기화 가스를 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시킬 수 있다. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the regasification turbo expansion-
재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)는 원심식(centrifugal) 또는 축류식(axial-flow) 터빈(turbine)을 이용하여 고압의 재기화 가스가 팽창하는 공정을 통해 전력을 생산하는 장치이다. 팽창하는 고압의 재기화 가스로부터 일이 만들어지기 때문에 등엔트로피 공정을 따르며, 각 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)의 출구 측 재기화 가스는 저온, 저압의 상태가 된다.The regasification turbo expansion-
본 실시예의 제1 재기화 터보 팽창-발전기(411)의 출구압력은, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스의 압력보다 높은 압력이며, 본 실시예에서는 약 180 bar일 수 있다. The outlet pressure of the first regasification turbo expansion-
제1 재기화 터보 팽창-발전기(411)에서는, 약 240 bar, 약 15℃의 재기화 가스가 약 180 bar로 등엔트로피 팽창되면서 온도가 약 -5.5℃까지 낮아지고, 발전기에 의해 동력이 전환되어 약 6329.7 kW의 전력이 생산될 수 있다. In the first regasification turbo expansion-
제1 재기화 터보 팽창-발전기(411)에서 압력이 낮아진 재기화 가스는 제2 재기화 터보 팽창-발전기(412)로 공급된다. In the first regasification turbo expansion-
또한, 본 실시예에 따르면, 제1 재기화 터보 팽창-발전기(411)에서 팽창되면서 온도가 낮아진 재기화 가스를 가열하는 재열기(321);를 더 포함할 수 있다. Further, according to the present embodiment, the first regasification turbo expansion-a
즉, 제1 재기화 터보 팽창-발전기(411)로부터 제2 재기화 터보 팽창-발전기(412)로 유입되는 재기화 가스는, 재열기(321)에서 가열된 후 제2 재기화 터보 팽창-발전기(412)로 공급될 수 있다. That is, the regasification gas flowing from the first regasification turbo expansion-
재열기(321)에서 재기화 가스는, 제2 재기화 터보 팽창-발전기(412)의 도입 압력까지 가열될 수 있으며, 본 실시예에서 재기화 가스는 재열기(321)에서 약 15℃로 가열될 수 있다.The regasification gas in the
재열기(321)에서 재기화 가스를 가열하기 위한 열매체로는, 해수, 공기 또는 스팀일 수 있으며 또는 이들 중 어느 하나에 의해 가열된 열매체, 예를 들어 글리콜 워터일 수 있다. 본 실시예에서는 해수를 열원으로 사용하는 것을 예로 들어 설명하기로 하며, 약 25℃, 약 2.5 bar의 해수가 재열기(321)로 공급되며, 재기화 가스를 가열시키면서 약 15℃로 온도가 낮아져서 배출된다. The heating medium for heating the regasification gas in the
제1 재기화 터보 팽창-발전기(411)에서 압력이 1차로 낮아지고, 재열기(321)에서 가열된 재기화 가스는 제2 재기화 터보 팽창-발전기(421)로 유입되며, 제2 재기화 터보 팽창-발전기(421)에서는 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시키면서, 재기화 가스의 시간당 엔탈피를 일로 변환하여 전력을 생산할 수 있다. The pressure is first lowered in the first regasification turbo expansion-
본 실시예의 제2 재기화 터보 팽창-발전기(421)에서는, 약 180 bar, 약 15℃의 재기화 가스가 약 80 bar로 등엔트로피 팽창되면서 온도가 약 -35℃로 낮아지고, 발전기에 의해 동력이 전환되어 약 11860.5 kW의 전력이 생산될 수 있다. In the second regasification turbo expansion-generator 421 of this embodiment, the temperature is lowered to about -35°C as the regasification gas at about 180 bar and about 15°C isentropically expanded to about 80 bar, and powered by the generator. This conversion can produce about 11860.5 kW of electricity.
마찬가지로, 제2 재기화 터보 팽창-발전기(412)에서 생산된 전력은, 선내 전력 수요처에서 사용될 수 있고 또는 육상의 전력 수요처로 송전될 수도 있을 것이다.Likewise, the power produced by the second regasification turbo expansion-
본 실시예와 같이, 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)를 고압부의 제1 재기화 터보 팽창-발전기(411)와 저압부의 제2 재기화 터보 팽창-발전기(412)로 나누어 각 단계에서 작동유체에 열을 추가 공급함으로써, 효율을 증대시킬 수 있다. As in this embodiment, the regasification turbo expansion-
본 실시예의 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)에서 2단계에 걸쳐, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 압력이 낮아진 재기화 가스는 육상의 가스 수요처로 공급되는데, 이때, 트림히터(330)는 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)로부터 육상의 가스 수요처로 공급되는 재기화 가스의 온도를, 육상의 가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절한다. In two stages in the regasification turbo expansion-
육상의 가스 수요처에서는 통상적으로 약 10℃, 80 bar의 재기화 가스를 요구하므로, 트림히터(330)에서는 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)로부터 육상의 가스 수요처로 공급되는 재기화 가스를 약 10℃까지 가열하여 육상의 가스 수요처로 공급할 수 있다.Since the on-demand gas demand typically requires about 10° C. and 80 bar re-gas, the
트림히터(330)에서 재기화 가스를 가열하는 열원으로는 해수, 공기, 스팀 등이 사용될 수 있으며, 이들 중 어느 하나에 의해 가열된 열매체일 수도 있다. 본 실시예에서는 약 25℃, 2.5 bar의 해수를 열원으로 사용하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.As the heat source for heating the regasification gas in the
본 실시예에 따르면, LNG 저장탱크(100)로부터 배출되는 증발가스의 양이 엔진(600)에서 요구하는 양보다 적은 경우, LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 재기화시켜 엔진(600)의 연료로 공급할 수 있으며, 재기화 장치에서 재기화되어 육상의 가스 수요처로 이송되는 재기화 가스를 엔진(600)의 연료로 공급할 수 있다. According to the present embodiment, when the amount of the evaporated gas discharged from the
제1 실시예와 마찬가지로, 재기화 터보 팽창-발전기(411, 412)로부터 육상의 가스 수요처로 공급되는 재기화 가스 중, 엔진(600)에서 필요로 하는 만큼의 재기화 가스를 분기시켜, 연료 공급장치로 공급할 수 있다. As in the first embodiment, among the regasification gases supplied from the regasification turbo expansion-
본 실시예의 연료 공급장치는, 제1 터보 팽창-발전기(410)로부터 배출되는 재기화 가스를 1차 가열하는 제1 연료 히터(510); 제1 연료 히터(510)에서 가열된 재기화 가스를 선박용 엔진(600)에서 요구하는 연료 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 제2 터보 팽창-발전기(420); 및 제2 터보 팽창-발전기(420)로부터 배출되는 재기화 가스를 선박용 엔진(600)에서 요구하는 연료 온도로 조절하는 제2 연료 히터(520);를 포함한다.The fuel supply device of this embodiment includes: a
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 재기화 선박의 LNG 저장탱크(100)에 저장된 LNG를 재기화 시켜 재기화 가스를 육상의 가스 수요처로 공급하는 것과 동시에, 육상으로 공급되는 재기화 가스 및/또는 육상으로 공급하고 남은 나머지 재기화 가스를 이용하여 전력을 생산하여, 선내 전력 수요처 또는 육상의 전력 수요처에서 사용할 수 있다. As described above, according to this embodiment, the LNG stored in the
본 실시예에서 선내 전력 수요처는 선박의 추진 시스템, 재기화 장치, 증발가스 처리장치, 각 시스템의 보조기기, 선실, 소화 장치 및 LNG 안전 장비 등을 포함할 수 있다. In this embodiment, the ship's electric power demand may include a ship's propulsion system, regasification device, evaporation gas treatment device, auxiliary devices of each system, cabin, fire extinguishing device, and LNG safety equipment.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 액화가스를 재기화하여 육상의 가스 수요처로 공급하기 위하여, 액화가스를 재기화하는데 있어서, 적은 일을 소요하면서도, 종래와 비교하여 더 높은 압력으로 액화가스를 압축하고, 잉여의 압력을 이용하여 터빈을 구동시킴으로써 전력을 추가로 생산함으로써, 재기화 선박에서 필요로 하는 전력의 일부를 대체할 수 있으므로, 전력 생산에 필요한 비용을 절약할 수 있다. 또한, 재기화 장치를 이용하여 생산된 재기화 가스를 발전엔진의 연료로서 공급함으로써 추가 전력을 생산할 수 있다. As described above, according to the present invention, in order to re-liquefy the liquefied gas and supply it to a gas demand on land, it takes less work to re-liquefy the liquefied gas, but compresses the liquefied gas at a higher pressure compared to the prior art. , By using the excess pressure to drive the turbine to generate additional power, it is possible to replace some of the power required by the regasification vessel, thereby reducing the cost required for power generation. In addition, additional power can be produced by supplying the regasification gas produced using the regasification device as fuel for the power generation engine.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다. The present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified or modified without departing from the scope of the technical spirit of the present invention, which is apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. Did.
100 : LNG 저장탱크
210 : 증발가스 압축기
220 : 재응축기
230 : 감압밸브
240 : 기액분리기
310 ; 고압펌프
320 : 기화기
321 : 재열기
330 : 트림히터
410 : 제1 터보 팽창-발전기
411, 412 : 재기화 터보 팽창-발전기
420 : 제2 터보 팽창-발전기
510 : 제1 연료 히터
520 : 제2 연료 히터
600 : 엔진100: LNG storage tank
210: evaporative gas compressor
220: recondenser
230: pressure reducing valve
240: gas-liquid separator
310; High pressure pump
320: carburetor
321: Reopen
330: trim heater
410: first turbo expansion-generator
411, 412: regasification turbo expansion-generator
420: second turbo expansion-generator
510: first fuel heater
520: second fuel heater
600: engine
Claims (11)
액화가스를 재기화시켜 육상의 가스 수요처로 공급하는 재기화 장치;를 포함하고,
상기 재기화 장치는,
상기 액화가스를 상기 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스 압력보다 높은 고압으로 압축하는 고압펌프;
상기 고압펌프에 의해 고압으로 압축된 액화가스를 기화시키는 기화기; 및
상기 기화기에서 생성된 고압의 재기화 가스를 상기 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 터보 팽창-발전기;를 포함하며,
상기 재기화 가스의 잉여 압력으로 전력을 생산하여 상기 재기화 장치에서 필요로 하는 전력으로 사용하는, 재기화 선박의 운전 시스템.In the operation system of a regasification vessel for regasifying liquefied gas and supplying it to a gas demand source,
Includes a regasification device for regasifying the liquefied gas and supplying it to a gas demand on land.
The regasification device,
A high pressure pump that compresses the liquefied gas to a high pressure higher than the regasification gas pressure required by the gas demand of the land;
A vaporizer for vaporizing liquefied gas compressed to a high pressure by the high pressure pump; And
It includes; a turbo expansion-generator for generating electric power while expanding the high-pressure re-gasification gas generated by the vaporizer to the regasification gas pressure required by the gas demand of the land.
The operating system of a regasification vessel, which generates power at the excess pressure of the regasification gas and uses it as power required by the regasification apparatus.
상기 터보 팽창-발전기에서는, 상기 재기화 가스의 압력이 낮아지면서 온도가 낮아지고,
상기 재기화 장치는,
상기 터보 팽창-발전기에서 압력이 낮아지면서 온도가 낮아진 재기화 가스의 온도를 상기 육상의 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스 온도로 가열하는 트림히터;를 더 포함하는, 재기화 선박의 운전 시스템.The method according to claim 1,
In the turbo expansion-generator, the temperature is lowered while the pressure of the regasification gas is lowered,
The regasification device,
And a trim heater which heats the temperature of the regasification gas whose temperature is lowered while the pressure is lowered in the turbo expansion-generator to a temperature of the regasification gas required by the gas demand of the land.
상기 재기화 장치에서 재기화된 재기화 가스를 상기 재기화 선박의 엔진으로 연료로서 공급하는 연료 공급장치;를 더 포함하고,
상기 연료 공급장치는,
상기 터보 팽창-발전기에서 압력이 낮아진 재기화 가스의 압력을 상기 엔진에서 요구하는 가스 연료 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 제2 터보 팽창-발전기; 및
상기 터보 팽창-발전기로부터 제2 터보 팽창-발전기로 공급되는 재기화 가스의 온도를, 상기 제2 터보 팽창-발전기의 도입 온도까지 가열시키는 제1 연료 히터;를 포함하여,
상기 재기화 선박으로부터 육상의 가스 수요처로 공급할 재기화 가스를 이용하여 추가 전력을 생산한 후, 상기 선박의 엔진 연료로 공급하는, 재기화 선박의 운전 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a fuel supply device for supplying the regasification gas regasified in the regasification device to the engine of the regasification vessel as fuel,
The fuel supply device,
A second turbo expansion-generator for generating electric power while expanding the pressure of the regasification gas whose pressure is lowered in the turbo expansion-generator to a gas fuel pressure required by the engine; And
Including the first fuel heater for heating the temperature of the regasification gas supplied from the turbo expansion-generator to the second turbo expansion-generator to the introduction temperature of the second turbo expansion-generator.
After generating additional power by using the regasification gas to be supplied from the regasification vessel to a gas demand onshore, operating system of the regasification vessel.
상기 제2 터보 팽창-발전기에서는, 상기 재기화 가스의 압력이 낮아지면서 온도가 낮아지고,
상기 연료 공급장치는,
상기 제2 터보 팽창-발전기에서 압력이 낮아지면서 온도가 낮아진 재기화 가스의 온도를 상기 엔진에서 요구하는 재기화 가스 온도로 가열하는 제2 연료히터;를 더 포함하는, 재기화 선박의 운전 시스템.The method according to claim 3,
In the second turbo expansion-generator, the temperature is lowered while the pressure of the regasification gas is lowered,
The fuel supply device,
And a second fuel heater that heats the temperature of the regasification gas whose temperature is lowered while the pressure is lowered in the second turbo expansion-generator to a temperature of the regasification gas required by the engine.
상기 액화가스를 저장하는 액화가스 저장탱크에서 생성된 증발가스를 재액화시켜 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는 증발가스 처리장치;를 더 포함하고,
상기 증발가스 처리장치는,
상기 증발가스를 압축하는 증발가스 압축기;
상기 증발가스 압축기에서 압축된 압축 증발가스를 상기 액화가스의 냉열로 응축시키는 재응축기; 및
상기 재응축기에서 응축된 증발가스의 압력을 상기 액화가스 저장탱크의 저장압력까지 감압시키는 감압밸브;를 포함하여,
상기 증발가스는 상기 재기화시킬 액화가스의 냉열로 응축시켜 상기 액화가스 저장탱크로 회수하는, 재기화 선박의 운전 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising; an evaporation gas processing device for re-liquefying the evaporation gas generated in the liquefied gas storage tank for storing the liquefied gas to the liquefied gas storage tank;
The boil-off gas treatment device,
An evaporation gas compressor compressing the evaporation gas;
A re-condenser that condenses compressed boil-off gas compressed by the boil-off gas compressor with cold heat of the liquefied gas; And
Including the pressure reducing valve for reducing the pressure of the condensed gas in the re-condenser to the storage pressure of the liquefied gas storage tank;
The boil-off gas is condensed by cold heat of the liquefied gas to be re-gasified, and recovered to the liquefied gas storage tank, the operation system of the regasification vessel.
상기 증발가스 처리장치는,
상기 감압밸브에서 압력이 낮아지면서 생성된 기체 상태의 증발가스와 응축된 액체 상태의 증발가스를 기액분리하는 기액분리기;를 더 포함하고,
상기 기액분리기에서 분리된 액체 상태의 증발가스는 상기 액화가스 저장탱크로 회수되고, 분리된 기체 상태의 증발가스는 상기 증발가스 압축기로 재순환되는, 재기화 선박의 운전 시스템.The method according to claim 5,
The boil-off gas treatment device,
It further comprises a gas-liquid separator for gas-liquid separation of the gaseous vaporized gas and the condensed liquid vaporized gas as the pressure decreases in the pressure reducing valve;
The liquid vaporized gas separated from the gas-liquid separator is recovered into the liquefied gas storage tank, and the separated vaporized vaporized gas is recirculated to the vaporized gas compressor, thereby operating the regasification vessel.
상기 터보 팽창-발전기는 둘 이상 구비되며, 2단계 이상에 걸쳐 재기화 가스를 상기 육상의 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하고,
상기 하나의 터보 팽창-발전기와 다른 하나의 터보 팽창-발전기 사이에는 전단의 터보 팽창-발전기로부터 배출되어 후단의 터보 팽창-발전기로 도입되는 재기화 가스를 가열하는 재열기;를 더 포함하는, 재기화 선박의 운전 시스템.The method according to claim 1,
The turbo expansion-generator is provided with two or more, and generates electricity while expanding the regasification gas to a pressure required by the gas demand of the land over two or more stages,
A reheater for heating the regasification gas discharged from the turbo expansion-generator of the front end and introduced into the rear turbo expansion-generator between the one turbo expansion-generator and the other turbo expansion-generator; The operation system of the Japanese ship.
상기 액화가스를 상기 가스 수요처에서 요구하는 재기화 가스 압력보다 높은 고압으로 압축하는 단계;
상기 고압으로 압축된 액화가스를 기화시키는 단계;
상기 고압의 재기화 가스를 상기 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 단계; 및
상기 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 압력이 낮아진 재기화 가스를 가스 수요처로 공급하는 단계;를 포함하여,
상기 가스 수요처로 공급할 재기화 가스의 압력을 상기 가스 수요처에서 요구하는 압력으로 조절하면서 생산한 전력을 이용하여 상기 액화가스를 재기화시키는, 재기화 선박의 운전 방법.In the operation method of a regasification vessel for regasifying liquefied gas and supplying it to a gas demand source,
Compressing the liquefied gas to a high pressure higher than the regasification gas pressure required by the gas demand;
Vaporizing the liquefied gas compressed at the high pressure;
Generating electricity while expanding the high pressure regasification gas to a pressure required by the gas demand; And
Including the step of supplying a regasified gas having a lower pressure to the pressure required by the gas demand source to the gas demand destination; including,
A method of operating a regasification vessel, wherein the liquefied gas is regasified using electric power produced while adjusting the pressure of the regasification gas to be supplied to the gas demand destination to a pressure required by the gas demand destination.
상기 전력을 생산하는 단계에서는,
상기 고압의 재기화 가스가 팽창되면서 재기화 가스의 온도가 낮아지고,
상기 재기화 가스를 가스 수요처로 공급하는 단계는,
상기 온도가 낮아진 재기화 가스를 상기 가스 수요처에서 요구하는 온도로 조절하는 단계;를 포함하는, 재기화 선박의 운전 방법.The method according to claim 8,
In the step of producing the power,
As the high pressure regasification gas expands, the temperature of the regasification gas decreases,
The step of supplying the regasification gas to a gas demand destination,
And controlling the regasified gas whose temperature is lowered to a temperature required by the gas demand.
상기 고압의 재기화 가스를 팽창시키면서 전력을 생산하는 단계는 다단계에 걸쳐 실시되고,
재기화 가스를 팽창시키는 다단계 중 각 단계와 단계 사이에서는 팽창된 재기화 가스를 더 팽창시키기 전에 가열하는 단계;를 더 포함하는, 재기화 선박의 운전 방법.The method according to claim 8,
The step of generating power while expanding the high-pressure regasification gas is performed in multiple stages,
A method of operating a regasification vessel, further comprising heating the expanded regasification gas before further inflation between each of the multiple stages of expanding the regasification gas.
상기 가스 수요처에서 요구하는 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 단계에서 압력이 낮아진 증발가스를, 상기 재기화 선박의 엔진에서 요구하는 가스 연료 압력까지 팽창시키면서 전력을 생산하는 단계;를 더 포함하는, 재기화 선박의 운전 방법. The method according to claim 8,
In the step of producing power while expanding to the pressure required by the gas demand, the step of generating power while expanding the reduced pressure boil-off gas to the gas fuel pressure required by the engine of the regasification vessel; How to drive an angry ship.
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