KR20210020190A - 가압형 저장탱크를 구비한 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템 - Google Patents

가압형 저장탱크를 구비한 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템 Download PDF

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Abstract

가압형 저장탱크를 구비한 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템은, 선박의 추진을 위해 고압가스 분사엔진으로 마련되는 메인엔진과, 선박 내 필요한 전력을 생산하기 위해 저압가스 분사엔진으로 마련되는 발전용 엔진을 포함하는 액화가스 추진선박에 있어서, 가압형 저장탱크로 마련되는 액화가스 저장탱크; 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압 및 기화시켜 메인엔진의 연료로서 공급하는 제1 연료공급라인; 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 기화시켜 발전용 엔진의 연료로서 공급하는 제2 연료공급라인; 제2 연료공급라인 상에 설치되는 인라인 믹서; 및 액화가스 저장탱크 내부의 증발가스를 배출하는 증발가스 배출라인을 포함하고, 액화가스 저장탱크 내부 압력이 상승하여 액화가스 저장탱크로부터 증발가스가 배출되어야 할 필요성 발생시, 증발가스 배출라인을 통해 배출되는 증발가스는 인라인 믹서로 공급되어 제2 연료공급라인을 통해 공급되는 액화가스와 혼합된 후, 혼합된 가스가 기화되어 발전용 엔진으로 공급된다.

Description

가압형 저장탱크를 구비한 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템 {Boil-off Gas Treatment System for Liquefied Gas Propulsion Ship with Pressurized Fuel Tank}
본 발명은 가압형 저장탱크를 구비한 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가압형 저장탱크로 마련되는 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 저장탱크의 압력을 이용하여 별도의 컴프레서 없이도 발전용 엔진의 연료로서 공급함으로써, 증발가스를 효율적으로 처리하는 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템에 관한 것이다.
근래 LNG(Liquefied Natural Gas)나 LPG(Liquefied Perroleum Gas) 등의 액화가스 소비량이 전세계적으로 급증하고 있는 추세이다.
특히 LNG는 연소시 대기오염 물질 배출이 적은 친환경 연료로서 여러 분야에서 사용이 늘어나고 있다. LNG는 메탄(methane)을 주성분으로 하는 천연가스를 약 -163℃의 극저온으로 냉각하여 액화시킨 무색투명한 액체로서, 천연가스와 비교해 약 1/600 정도의 부피를 가지므로 원거리 이송에 매우 효율적이다.
LNGC(LNG Carrier)와 같이 LNG를 수송하는 운반선이나, LFS(LNG Fueled Ship)과 같이 LNG를 연료로 추진하는 선박에는, 극저온의 LNG를 저장하기 위한 저장탱크가 구비된다.
그런데 LNG는 상압에서 온도가 -163℃보다 약간만 높아도 쉽게 기화된다. 따라서 LNG 저장탱크의 단열처리가 되어 있다고 하더라도 외부로부터 열이 지속적으로 전달되어, 수송 과정에서 LNG 저장탱크 내에 증발가스(BOG: Boil-Off Gas)가 발생하게 된다.
LNG 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 탱크 내의 압력이 과도하게 상승하여 균열이나 파손 등의 심각한 문제로 이어질 수 있다. 따라서 종래에는 증발가스를 대기중으로 배출(venting)시키거나 가스연소유닛(GCU: Gas Combustion Unit)에서 연소시켜 처리하였는데, 이와 같은 방식은 LNG의 손실로 이어지므로 수송 효율면에서 좋지 않다.
이에 따라 LNG 저장탱크 내에서 발생하는 증발가스를 효율적으로 처리하기 위한 다양한 방법이 연구되고 있는데, 증발가스의 처리 방법으로는, LNG 저장탱크를 증발가스의 압력을 견딜 수 있는 가압형 저장탱크로 마련하는 방법, 증발가스를 재액화하여 저장탱크로 복귀시키는 방법, 증발가스를 선박에 구비되는 엔진의 에너지원으로 사용하는 방법 등이 있다.
최근에는 선박에 구비되는 추진용 엔진 및 발전용 엔진으로서 오일과 가스를 모두 연료로 사용할 수 있는 DF(Dual Fuel) 엔진이 개발됨에 따라, 증발가스를 엔진의 연료로 소모시키는 방법이 각광받고 있다.
그런데 증발가스를 엔진의 연료로 공급하기 위해서는, 증발가스를 엔진이 요구하는 압력으로 압축하기 위해 컴프레서(Compressor)가 상시 가동되어야 하고, 특히 증발가스를 고압으로 압축하기 위해 사용되는 고압 컴프레서는 그 구조가 매우 복잡하고 고가이므로 설비 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 기체인 증발가스를 고압으로 압축하는 데에는 과도한 전력이 소모되어 운용비용 또한 증가하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 컴프레서 등 별도의 부수적인 장비를 설치하지 않고도 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있는 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선박의 추진을 위해 고압가스 분사엔진으로 마련되는 메인엔진과, 선박 내 필요한 전력을 생산하기 위해 저압가스 분사엔진으로 마련되는 발전용 엔진을 포함하는 액화가스 추진선박에 있어서, 가압형 저장탱크로 마련되는 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압 및 기화시켜 상기 메인엔진의 연료로서 공급하는 제1 연료공급라인; 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 기화시켜 상기 발전용 엔진의 연료로서 공급하는 제2 연료공급라인; 상기 제2 연료공급라인 상에 설치되는 인라인 믹서; 및 상기 액화가스 저장탱크 내부의 증발가스를 배출하는 증발가스 배출라인을 포함하고, 상기 액화가스 저장탱크 내부 압력이 상승하여 상기 액화가스 저장탱크로부터 증발가스가 배출되어야 할 필요성 발생시, 상기 증발가스 배출라인을 통해 배출되는 증발가스는 상기 인라인 믹서로 공급되어 상기 제2 연료공급라인을 통해 공급되는 액화가스와 혼합된 후, 혼합된 가스가 기화되어 상기 발전용 엔진으로 공급되는 것을 특징으로 하는, 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템을 제공한다.
본 발명은 상기 제2 연료공급라인 상에서 상기 인라인 믹서의 후단에 설치되어, 액화가스를 단독으로 또는 액화가스와 증발가스가 혼합된 가스를 기화시키는 저압 기화기를 더 포함할 수 있다.
상기 액화가스 저장탱크는 IMO Type C 탱크일 수 있다.
상기 액화가스 저장탱크의 설계압력이 상기 발전용 엔진의 운전압력보다 높게 설계될 수 있다.
상기 액화가스 저장탱크의 내부 압력이 설정값보다 낮은 경우에는, 상기 증발가스 배출라인을 차단하여 상기 액화가스 저장탱크 내부에서 발생한 증발가스를 그대로 보유하고, 상기 액화가스 저장탱크의 내부 압력이 설정값과 같거나 높은 경우에는, 상기 증발가스 배출라인을 개방하여 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 상기 인라인 믹서로 공급할 수 있다.
상기 설정값은, 상기 액화가스 저장탱크의 설계압력 또는 상기 발전용 엔진의 운전압력으로 설정될 수 있다.
상기 증발가스 배출라인에는 해당 라인을 개폐하는 제어밸브가 설치될 수 있다.
본 발명은 상기 제1 연료공급라인 상에 설치되어 액화가스를 상기 메인엔진이 요구하는 압력으로 가압하는 고압펌프; 및 상기 고압펌프에 의해 가압된 액화가스를 기화시키는 고압 기화기를 더 포함할 수 있다.
상기 증발가스 배출라인을 통해 배출되는 증발가스는, 상기 메인엔진의 연료로서는 고려되지 않고 상기 발전용 엔진의 연료로서만 고려될 수 있다.
상기 메인엔진 및 상기 발전용 엔진의 연료 공급 목적을 위한 고압 컴프레서는 설치되지 않을 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 태양은, 선박의 추진을 위해 고압가스 분사엔진으로 마련되는 메인엔진과, 선박 내 필요한 전력을 생산하기 위해 저압가스 분사엔진으로 마련되는 발전용 엔진을 포함하는 액화가스 추진선박에 있어서, 상기 메인엔진과 상기 발전용 엔진의 연료로서 이용되는 액화가스 저장탱크를 구비하되, 상기 액화가스 저장탱크를 가압형 저장탱크로 마련하여, 상기 액화가스 저장탱크의 내부 압력이 설정값보다 낮은 경우에는 상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 배출 없이 그대로 보유하고, 상기 액화가스 저장탱크의 내부 압력이 설정값과 같거나 높은 경우에는 상기 액화가스 저장탱크 내부의 증발가스를 배출하되, 상기 증발가스를 액화가스와 혼합하여 상기 발전용 엔진의 연료로서 공급하는 것을 특징으로 하는, 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템을 제공한다.
상기 액화가스 저장탱크의 설계압력은 상기 발전용 엔진의 운전압력보다 높게 설계되고, 상기 설정값은 상기 액화가스 저장탱크의 설계압력 또는 상기 발전용 엔진의 운전압력일 수 있다.
상기 증발가스의 배출이 이루어지지 않는 경우에는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 단독으로 저압 기화기에서 기화시켜 상기 발전용 엔진의 연료로서 공급하고, 상기 증발가스의 배출이 이루어지는 경우에는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스와 상기 증발가스를 혼합한 후, 혼합된 가스를 상기 저압 기화기에서 기화시켜 상기 발전용 엔진의 연료로서 공급할 수 있다.
상기 메인엔진은, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 메인엔진이 요구하는 압력으로 가압 및 기화킨 것을 연료가스로서 공급받으며, 상기 증발가스는 상기 메인엔진의 연료로서는 고려되지 않을 수 있다.
본 발명에 의하면, 액화가스 저장탱크 내부에서 발생하는 증발가스에 의해 압력 상승시, 별도의 추가적인 장비를 설치하지 않고도 액화가스 저장탱크의 압력에 의해 증발가스를 액화가스와 혼합하여 발전용 엔진으로 공급하는 것이 가능하여, 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 효율적으로 처리 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 구성이 간단하면서도, 액화가스 저장탱크 내의 증발가스 축적에 따른 과도한 압력 상승을 효과적으로 방지하고 저장탱크의 압력을 일정하게 유지시키는 효과가 있다.
더불어, 본 발명은 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 발전용 엔진의 연료로 공급시, 인라인 믹서를 통해 증발가스의 온도를 낮춰 부피를 줄여줌으로써 저압 기화기에 가해지는 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템을 나타낸 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
본 명세서에서 선박은, 자체 추진 능력을 갖춘 선박을 비롯하여 해상에 부유하고 있는 해상 구조물을 모두 포함하는 개념이며, 특히 본 발명은 액화가스를 추진용 또는 발전용 엔진의 연료로 사용할 수 있는 엔진이 설치되는 선박에 바람직하게 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 액화가스는, LNG, LPG, LEG(Liquefied Ethane Gas), 액화에틸렌가스(Liquefied Ethylene Gas), 액화프로필렌가스(Liquefied Propylene Gas) 등과 같이 저온으로 액화시켜 저장/수송될 수 있고, 액화 상태 또는 기화 상태에서 엔진의 연료로 공급될 수 있는 모든 종류의 액화가스를 포함하는 개념이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템은, 액화가스가 저장되는 액화가스 저장탱크(100)와, 액화가스 저장탱크(100)에 저장된 액화가스를 엔진(ME, GE)의 연료로서 공급하는 연료공급라인(200)과, 액화가스 저장탱크(100)에서 발생하는 증발가스를 배출하는 증발가스 배출라인(300)을 포함한다.
본 실시예에서 액화가스 저장탱크(100)는, 선박의 항해 기간 동안 탱크 내부에서 발생하는 증발가스를 보유할 수 있도록 설계압력이 설정된 가압형 저장탱크로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 IMO(International Maritime Organization)에서 분류하는 IMO Type C 탱크로 마련될 수 있다.
또한, 액화가스 저장탱크(100)의 설계압력은 후술하는 발전용 엔진(GE)의 운전압력보다 높게 설계될 수 있다. 예컨대, 발전용 엔진(GE)의 운전압력이 5.5 barg 라면, 액화가스 저장탱크(100)의 설계압력은 5.5 barg 보다 높은 게이지압으로 설계될 수 있다.
본 실시예에서 연료공급라인(200)은, 액화가스 저장탱크(100) 내에 저장된 액화가스를 강제로 기화시켜 선박의 엔진(ME, GE)의 연료로서 공급한다.
연료공급라인(200)은, 액화가스 저장탱크(100)에 마련되는 공급펌프(110)와 연결될 수 있다. 공급펌프(110)는 액화가스 저장탱크(100)에 별도로 마련할 수도 있고, 기존에 액화가스 저장탱크(100)로부터 액화가스를 외부로 배출하기 위해 탱크 내부에 마련되는 액중(液中)펌프로 기설치된 스트리핑 펌프(Stripping Pump)나 스프레이 펌프(Spray Pump) 또는 카고 펌프(Cargo Pump)를 이용할 수도 있다.
연료공급라인(200)은, 선박의 추진용 엔진인 메인엔진(ME)으로 연료를 공급하는 제1 연료공급라인(210)과, 선내 필요한 전력을 생산하는 발전용 엔진(GE)으로 연료를 공급하는 제2 연료공급라인(220)으로 분기될 수 있다.
본 실시예에서 메인엔진(ME)은 고압가스 분사엔진으로서, 예를 들어 ME-GI 엔진일 수 있다. ME-GI 엔진은 대략 300 bar에 달하는 연료가스를 공급받아 구동되고, 특히 바람직하게 본 실시예의 메인엔진(ME)은 150 내지 400 bar로 가압된 연료가스를 공급받을 수 있다.
따라서 제1 연료공급라인(210)은 메인엔진(ME)이 요구하는 고압의 압력으로 액화가스를 가압하여 공급해야 하고, 이를 위해 제1 연료공급라인(210) 상에는 액화가스를 메인엔진(ME)이 요구하는 압력으로 가압하기 위한 고압펌프(HP Pump, 211)와, 고압펌프(211)에 의해 가압된 액화가스를 기화시키는 고압 기화기(HP Vaporizer, 212)가 설치된다.
본 실시예에서 발전용 엔진(GE)은 저압가스 분사엔진으로서, 예를 들어 DFGE(Dual Fuel Generator Engine) 또는 DFDE(Dual Fuel Diesel Electric Engine)일 수 있다. DFGE의 운전압력은 가변적일 수 있지만 대체로 2.5 내지 15 bar의 연료가스를 공급받을 수 있고, 특히 바람직하게 본 실시예의 발전용 엔진(GE)은 5 내지 8 bar의 연료가스를 공급받을 수 있다.
제2 연료공급라인(220)은 발전용 엔진(GE)에서 요구하는 압력으로 액화가스를 공급하면 된다. 예컨대, 본 실시예에서 발전용 엔진(GE)의 운전압력이 5.5 barg 라고 하였을 때, 전술한 공급펌프(110)는 액화가스 저장탱크(100)로부터 액화가스를 5.5 bar 내외의 압력으로 펌핑하여 공급할 수 있다.
따라서 제2 연료공급라인(220) 상에는 별도의 펌프나 압축기가 더 설치될 필요는 없고, 공급펌프(110)에 의해 공급되는 액화가스를 기화시키는 저압 기화기(LP Vaporizer, 221)가 설치될 수 있다.
증발가스 배출라인(300)은, 액화가스 저장탱크(100)의 상단과 연결되어 필요시 탱크 내부에서 발생하는 증발가스를 배출한다. 증발가스 배출라인(300) 상에는 해당 라인을 개폐시키는 제어밸브(310)가 설치될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템은, 제2 연료공급라인(220) 상에서 저압 기화기(221)의 전단에 설치되는 인라인 믹서(In-Line Mixer, 400)를 더 포함하고, 증발가스 배출라인(300)이 인라인 믹서(400)에 연결될 수 있다.
인라인 믹서(400)는, 액화가스 저장탱크(100)로부터 제2 연료공급라인(220)을 통해 공급되는 액화가스와, 액화가스 저장탱크(100)로부터 증발가스 배출라인(300)을 통해 배출되는 증발가스를 혼합하여 저압 기화기(221) 측으로 전달한다.
즉, 액화가스 저장탱크(100)로부터 공급되는 액화 상태의 액화가스와 기화 상태의 증발가스가 인라인 믹서(400)에서 혼합되며, 혼합된 가스는 저압 기화기(221)에서 기화된 후 발전용 엔진(GE)으로 공급된다.
인라인 믹서(400)는, 공급되는 증발가스의 온도를 떨어뜨려 부피를 줄여줌으로써 저압 기화기(221)의 부하를 낮출 수 있다. 즉, 인라인 믹서(400)에 의해 증발가스의 부피가 줄어듦에 따라 액화가스와 증발가스의 원활한 혼합이 이루어질 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 인라인 믹서(400)에서 액화가스와 증발가의 혼합이 이루어짐에 따라 소정의 압력 변화가 발생할 수 있기에, 저압 기화기(221)의 전단에 압력제어밸브(미도시)를 두어 발전용 엔진(GE)으로의 공급 압력을 조절하는 것이 바람직하다.
위에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에서 제1 연료공급라인(210)을 통한 메인엔진(ME)의로의 연료가스 공급과, 제2 연료공급라인(220)을 통한 발전용 엔진(GE)으로의 연료가스의 공급은 별개로 독립적으로 이루어짐을 알 수 있다.
또한, 제1 연료공급라인(210)을 통해 메인엔진(ME)으로 공급되는 연료가스는, 액화가스 저장탱크(100)에 저장되는 액화가스만을 이용하고, 액화가스 저장탱크(100)에서 발생하는 증발가스는 필요시 발전용 엔진(GE)으로 공급될 뿐, 메인엔진(ME)의 연료로는 고려되지 않음을 알 수 있다.
이는 배경기술에도 설명하였듯이, 증발가스를 고압가스 분사엔진의 연료로 이용하기 위해서는 기체인 증발가스를 고압으로 압축하기 위해 고가이며 과도한 전력이 소모되는 고압 컴프레서가 필요하여 설비 및 운용 비용의 증가를 초래하게 되므로, 본 발명에서는 이를 지양(止揚)하기 위하여 증발가스를 메인엔진(ME)의 연료로서는 고려하지 않는 것이다. 따라서 본 실시예에는 엔진(ME, GE)의 연료 공급 목적을 위한 고압 컴프레서는 마련되지 않을 수 있다.
본 발명이 증발가스를 메인엔진(ME)의 연료로서 고려하지 않음에도 불구하고 증발가스의 효율적인 처리가 가능한 것은, 액화가스 저장탱크(100)를 가압형 연료탱크로 마련하여 증발가스의 압력에 최대한 견딜 수 있도록 설계하고, 증발가스의 배출 필요성이 발생하는 경우에는 증발가스를 발전용 엔진(GE)의 연료로서 공급하여 처리함으로써 액화가스 저장탱크(100)의 압력을 적절하게 조절하기 때문이다.
이하에서는 본 발명에 따른 가압형 저장탱크를 구비한 액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템의 동작을 살펴본다.
본 실시예에서 액화가스 저장탱크(100)는 가압형 저장탱크로 마련되므로, 평소에는 저장탱크 내에서 발생한 증발가스를 액화가스 저장탱크(100) 내부에 그대로 보유한다. 이 상태에서는 제2 연료공급라인(220)을 통해 공급되는 액화가스가 단독으로 저압 기화기(221)에서 기화되어 발전용 엔진(GE)으로 공급된다.
액화가스 저장탱크(100)의 내부 압력이 설정값에 도달하는 경우에는, 액화가스 저장탱크(100) 내부의 증발가스를 증발가스 배출라인(300)을 통해 배출하여 인라인 믹서(400)를 거쳐 발전용 엔진(GE)으로 공급할 수 있다. 여기서 설정값은 발전용 엔진(GE)의 운전압력 또는 액화가스 저장탱크(100)의 설계압력일 수 있다.
액화가스 저장탱크(100) 내부에는 탱크 내부 압력을 실시간으로 감지하는 압력센서(미도시)가 설치될 수 있고, 압력센서에 의해 감지된 값이 발전용 엔진(GE)의 운전압력 또는 액화가스 저장탱크(100)의 설계압력에 도달하는 경우, 제어밸브(310)를 개방하여 액화가스 저장탱크(100) 내부의 증발가스를 배출할 수 있다.
이때 액화가스 저장탱크(100)가 가압형 저장탱크로 마련됨에 따라, 별도의 장치 없이도 저장탱크의 압력에 의해 증발가스가 액화가스 저장탱크(100)로부터 배출될 수 있다.
구체적인 예를 들어보면, 발전용 엔진(GE)의 운전압력이 5.5 barg, 액화가스 저장탱크(100)의 설계압력이 6 barg 인 경우, 설정값을 5.5 또는 6 barg 로 설정할 수 있다.
선박의 항해시 액화가스 저장탱크(100)의 내부 압력이 설정값(5.6 또는 6 barg)보다 낮은 상태에서는, 공급펌프(110)에 의해 제2 연료공급라인(220)으로 공급되는 액화가스를 단독으로 저압 기화기(221)에서 기화시킨 후 발전용 엔진(GE)으로 공급한다. 이때 액화가스 저장탱크(100)로부터 증발가스의 배출은 없다.
그리고 액화가스 저장탱크(100)의 내부 압력이 설정값(5.6 또는 6 barg)에 도달하거나 설정값을 초과하는 경우에는, 액화가스 저장탱크(100) 내부의 증발가스를 증발가스 배출라인(300)을 통해 인라인 믹서(400)로 공급하여 액화가스와 혼합시킨 후 발전용 엔진(GE)으로 공급한다.
증발가스의 배출에 의해 액화가스 저장탱크(100)의 내부 압력이 다시 설정값 아래로 내려오면, 증발가스 배출라인(300)을 통한 증발가스의 공급을 중단할 수 있다.
본 발명에 의하면, 액화가스 저장탱크 내부에서 발생하는 증발가스에 의해 압력 상승시, 별도의 추가적인 장비를 설치하지 않고도 액화가스 저장탱크의 압력에 의해 증발가스를 액화가스와 혼합하여 발전용 엔진으로 공급하는 것이 가능하여, 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은 구성이 간단하면서도, 액화가스 저장탱크 내의 증발가스 축적에 따른 과도한 압력 상승을 효과적으로 방지하고 저장탱크의 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
더불어, 본 발명은 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 발전용 엔진의 연료로 공급시, 인라인 믹서를 통해 증발가스의 온도를 낮춰 부피를 줄여줌으로써 저압 기화기에 가해지는 부하를 줄일 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 액화가스 저장탱크 110 : 공급펌프
200 : 연료공급라인 210 : 제1 연료공급라인
211 : 고압 펌프 212 : 고압 기화기
220 : 제2 연료공급라인 221 : 저압 기화기
300 : 증발가스 배출라인 310 : 제어밸브
400 : 인라인 믹서
ME : 메인엔진 GE : 발전용 엔진

Claims (14)

  1. 선박의 추진을 위해 고압가스 분사엔진으로 마련되는 메인엔진과, 선박 내 필요한 전력을 생산하기 위해 저압가스 분사엔진으로 마련되는 발전용 엔진을 포함하는 액화가스 추진선박에 있어서,
    가압형 저장탱크로 마련되는 액화가스 저장탱크;
    상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 가압 및 기화시켜 상기 메인엔진의 연료로서 공급하는 제1 연료공급라인;
    상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 기화시켜 상기 발전용 엔진의 연료로서 공급하는 제2 연료공급라인;
    상기 제2 연료공급라인 상에 설치되는 인라인 믹서; 및
    상기 액화가스 저장탱크 내부의 증발가스를 배출하는 증발가스 배출라인을 포함하고,
    상기 액화가스 저장탱크 내부 압력이 상승하여 상기 액화가스 저장탱크로부터 증발가스가 배출되어야 할 필요성 발생시, 상기 증발가스 배출라인을 통해 배출되는 증발가스는 상기 인라인 믹서로 공급되어 상기 제2 연료공급라인을 통해 공급되는 액화가스와 혼합된 후, 혼합된 가스가 기화되어 상기 발전용 엔진으로 공급되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 연료공급라인 상에서 상기 인라인 믹서의 후단에 설치되어, 액화가스를 단독으로 또는 액화가스와 증발가스가 혼합된 가스를 기화시키는 저압 기화기를 더 포함하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크는 IMO Type C 탱크인 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크의 설계압력이 상기 발전용 엔진의 운전압력보다 높게 설계되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크의 내부 압력이 설정값보다 낮은 경우에는, 상기 증발가스 배출라인을 차단하여 상기 액화가스 저장탱크 내부에서 발생한 증발가스를 그대로 보유하고,
    상기 액화가스 저장탱크의 내부 압력이 설정값과 같거나 높은 경우에는, 상기 증발가스 배출라인을 개방하여 상기 액화가스 저장탱크로부터 배출되는 증발가스를 상기 인라인 믹서로 공급하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 설정값은, 상기 액화가스 저장탱크의 설계압력 또는 상기 발전용 엔진의 운전압력으로 설정되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 증발가스 배출라인에는 해당 라인을 개폐하는 제어밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 연료공급라인 상에 설치되어 액화가스를 상기 메인엔진이 요구하는 압력으로 가압하는 고압펌프; 및
    상기 고압펌프에 의해 가압된 액화가스를 기화시키는 고압 기화기를 더 포함하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 증발가스 배출라인을 통해 배출되는 증발가스는, 상기 메인엔진의 연료로서는 고려되지 않고 상기 발전용 엔진의 연료로서만 고려되는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 메인엔진 및 상기 발전용 엔진의 연료 공급 목적을 위한 고압 컴프레서는 설치되지 않는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  11. 선박의 추진을 위해 고압가스 분사엔진으로 마련되는 메인엔진과, 선박 내 필요한 전력을 생산하기 위해 저압가스 분사엔진으로 마련되는 발전용 엔진을 포함하는 액화가스 추진선박에 있어서,
    상기 메인엔진과 상기 발전용 엔진의 연료로서 이용되는 액화가스 저장탱크를 구비하되, 상기 액화가스 저장탱크를 가압형 저장탱크로 마련하여,
    상기 액화가스 저장탱크의 내부 압력이 설정값보다 낮은 경우에는 상기 액화가스 저장탱크에서 발생하는 증발가스를 배출 없이 그대로 보유하고,
    상기 액화가스 저장탱크의 내부 압력이 설정값과 같거나 높은 경우에는 상기 액화가스 저장탱크 내부의 증발가스를 배출하되, 상기 증발가스를 액화가스와 혼합하여 상기 발전용 엔진의 연료로서 공급하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 액화가스 저장탱크의 설계압력은 상기 발전용 엔진의 운전압력보다 높게 설계되고,
    상기 설정값은 상기 액화가스 저장탱크의 설계압력 또는 상기 발전용 엔진의 운전압력인 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 증발가스의 배출이 이루어지지 않는 경우에는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 단독으로 저압 기화기에서 기화시켜 상기 발전용 엔진의 연료로서 공급하고,
    상기 증발가스의 배출이 이루어지는 경우에는, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스와 상기 증발가스를 혼합한 후, 혼합된 가스를 상기 저압 기화기에서 기화시켜 상기 발전용 엔진의 연료로서 공급하는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 메인엔진은, 상기 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 상기 메인엔진이 요구하는 압력으로 가압 및 기화킨 것을 연료가스로서 공급받으며,
    상기 증발가스는 상기 메인엔진의 연료로서는 고려되지 않는 것을 특징으로 하는,
    액화가스 추진선박의 증발가스 처리시스템.
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