KR20210090842A - 에너지 절약형 연료가스 가열 시스템 및 방법 - Google Patents

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김순한
박종현
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Abstract

연료공급라인을 통해 엔진에 연료로서 공급되는 액화가스를 가열하기 위한 연료가스 가열 방법 및 시스템이 개시된다.
연료가스의 가열은, 주 열교환기에서 보일러에서 생성된 스팀과 열매체를 열교환하여, 보일러에서 생성된 스팀이 가지는 열에 의해 열매체를 가열하고, 상기 주 열교환기에서 가열된 열매체를 기화기에서 액화가스와 열교환하여 액화가스를 가열하는 동시에 열매체를 냉각시키고, 상기 기화기에서 냉각된 열매체를 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수가 가지는 열에 의해 예열하고, 예열된 열매체를 상기 주 열교환기로 공급함으로써 이루어진다.

Description

에너지 절약형 연료가스 가열 시스템 및 방법 {ENERGY SAVING FUEL GAS HEATING SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 엔진에 연료로서 공급되는 연료가스를 엔진에서 요구하는 온도로 기화 및 가열하기 위한 연료가스 가열 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액화가스를 기화 및 가열하여 엔진의 연료로서 공급함에 있어서 공조장치, 엔진룸 냉각장치(ME Jacket cooler and/or Central Fresh Water cooler) 등의 폐열을 회수하여 활용함으로써 보일러에서 소요되는 에너지를 절약할 수 있도록 구성되는 연료가스 가열 시스템 및 방법에 관한 것이다.
천연가스는 육상 또는 해상의 가스배관을 통해 가스 상태로 운반되거나, 또는, 액화된 상태로 액화가스 운반선에 저장된 채 원거리의 소비처로 운반된다.
예를 들어 LNG (Liquefied Natural Gas)나 LPG (Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화가스는 천연가스 혹은 석유가스를 극저온(LNG의 경우 대략 -162℃)으로 냉각하여 얻어지는 것으로 가스 상태일 때보다 그 부피가 대폭적으로 감소되므로 저장 및 수송에 매우 적합하다.
LNG 운반선 등의 액화가스 운반선은, 액화가스를 싣고 바다를 운항하여 육상이나 해상의 수요처에 이 액화가스를 하역하기 위한 것이며, 이를 위해, 액화가스의 극저온에 견딜 수 있는 저장탱크(흔히, '화물창'이라 함)를 포함한다. 이와 같이 극저온 상태의 액화가스를 저장할 수 있는 저장탱크가 마련된 해양 구조물의 예로서는, 액화가스 운반선 이외에도 LNG RV (Regasification Vessel)와 같은 선박이나, LNG FSRU (Floating Storage and Regasification Unit), LNG FPSO (Floating, Production, Storage and Off-loading), BMPP (Barge Mounted Power Plant), FSPP (Floating and Storage Power Plant)와 같은 플랜트 등을 들 수 있다.
LNG RV는 자력 항해 및 부유가 가능한 액화천연가스 운반선에 LNG 재기화 설비를 설치한 것이다. LNG FSRU는 육상으로부터 멀리 떨어진 해상에서 LNG 수송선으로부터 하역되는 액화천연가스를 저장탱크에 저장한 후 필요에 따라 액화천연가스를 기화시켜 육상 수요처에 공급하는 구조물이고, LNG FPSO는 채굴된 천연가스를 해상에서 정제한 후 직접 액화시켜 저장탱크 내에 저장하고, 필요시 이 저장탱크 내에 저장된 LNG를 LNG 수송선으로 옮겨싣기 위해 사용되는 구조물이다. 그리고 BMPP는 바지선에 발전설비를 탑재하여 해상에서 전기를 생산하기 위해 사용되는 구조물이며, FSPP는 해상에 부유된 구조물에 발전설비와 저장탱크를 탑재하여 전기를 생산하는 해상 플랜트이다.
근래에는 질소 및 황산화물의 배출을 규제하는 환경규제가 강화됨에 따라 LNG를 연료로 하는 선박(LNG 추진 선박)의 건조가 늘어나고 있고, LNG 운반선의 일종으로서 LNG 추진 선박에 LNG를 공급하기 위한 LNG Bunkering Vessel(LNG BV)도 필요하여 건조되고 있다. 이러한 LNG Bunkering Vessel에도 LNG 운반선과 같은 저장탱크가 사용된다.
이와 같이, LNG와 같은 액체화물을 해상에서 수송하거나 보관하는 LNG 운반선, LNG BV, LNG RV, LNG FPSO, LNG FSRU, BMPP, FSPP 등의 해양 구조물 내에는 액체화물인 LNG 등의 액화가스를 극저온 상태로 저장하기 위한 저장탱크가 설치되어 있다. 액화가스 저장탱크가 설치된 해양 구조물에는, 추진이나 발전을 위해 설치되는 엔진으로서, 환경오염 방지를 위해 액화가스를 연료로서 사용할 수 있는 엔진이 설치되는 추세이다. 이러한 엔진은, 연소시 오염물질이 다량 발생하는 HFO 등의 연료유를 연료로서 사용하지 않거나 소량만 사용하고 청정연료인 LNG 등의 액화가스를 연료로서 사용하고 있다.
액화가스를 연료로서 사용하는 엔진은, 액화가스를 그대로 엔진 내에 주입하여 연소시키는 것이 아니라, 엔진에서 요구하는 압력 및 온도로 액화가스를 처리한 후 엔진 내로 공급해야 한다. 이를 위해 액화가스를 연료로서 사용하는 엔진이 설치된 해양 구조물에는, 액화가스를 기화시키기 위한 기화기가 설치된다.
기화기에는 액화가스의 기화를 위해 지속적으로 열을 공급하여야 하며, 종래에는 보일러에서 발생하는 스팀이 가지는 열을 직접 혹은 간접적으로 기화기에 전달함으로써 액화가스를 기화시키는 시스템을 활용하고 있었다. 따라서, 기화기에서 액화가스의 기화에 소요되는 에너지를 절약할 수 있는 방법에 대한 연구가 지속적으로 이루어질 필요가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액화가스를 기화 및 가열하여 엔진의 연료로서 공급함에 있어서 공조장치, 엔진룸 냉각장치 등의 폐열을 회수하여 활용함으로써 보일러에서 소요되는 에너지를 절약할 수 있도록 구성되는 연료가스 가열 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 연료공급라인을 통해 엔진에 연료로서 공급되는 액화가스를 가열하기 위한 연료가스 가열 방법으로서, 주 열교환기에서 보일러에서 생성된 스팀과 열매체를 열교환하여, 보일러에서 생성된 스팀이 가지는 열에 의해 열매체를 가열하고, 상기 주 열교환기에서 가열된 열매체를 기화기에서 액화가스와 열교환하여 액화가스를 가열하는 동시에 열매체를 냉각시키고, 상기 기화기에서 냉각된 열매체를 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수가 가지는 열에 의해 예열하고, 예열된 열매체를 상기 주 열교환기로 공급하는, 연료가스 가열 방법이 제공될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 연료공급라인은 상기 기화기에서 가열된 연료가스를 추가로 가열하는 히터를 포함하며, 상기 주 열교환기에서 가열되어 상기 기화기에 공급되는 열매체를 분기시켜 상기 히터에 공급할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 기화기에서 냉각된 열매체를 상기 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수가 가지는 열에 의해 예열하기 전에, 공조장치에서 가열된 냉매가 가지는 열에 의해 가열할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 공조장치에서 가열된 냉매는 상기 기화기에서 냉각된 열매체와 직접 또는 간접적으로 열교환할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 연료공급라인을 통해 엔진에 연료로서 공급되는 액화가스를 가열하기 위한 연료가스 가열 시스템으로서, 보일러에서 생성된 스팀이 가지는 열에 의해 열매체를 가열하기 위해, 상기 보일러에서 생성된 스팀과 열매체를 열교환하는 주 열교환기와, 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수가 가지는 열에 의해 상기 주 열교환기에 공급되는 열매체를 예열하기 위해, 상기 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수와 열매체를 열교환하는 제1 보조 열교환기를 포함하며, 상기 주 열교환기에서 가열된 열매체는 열전달 회로를 통해 기화기에 공급되어 액화가스를 가열하는, 연료가스 가열 시스템이 제공될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 연료공급라인은 상기 기화기에서 가열된 연료가스를 추가로 가열하는 히터를 포함하며, 상기 연료가스 가열 시스템은 상기 주 열교환기에서 가열되어 상기 기화기에 공급되는 열매체를 분기시켜 상기 히터에 공급하는 보조 열전달 회로를 포함할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 기화기에서 냉각된 열매체를 상기 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수가 가지는 열에 의해 예열하기 전에, 공조장치에서 가열된 냉매가 가지는 열에 의해 가열하기 위해, 상기 공조장치에서 가열된 냉매와 열매체를 열교환하는 제2 보조 열교환기를 포함할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 제2 보조 열교환기는 상기 열전달 회로에서 분기되는 열매체 분기라인 상에 설치될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 상기 제2 보조 열교환기는 상기 공조장치로부터의 열을 공조용 냉각수 탱크를 통해 간접적으로 공급받도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 액화가스를 기화 및 가열하여 엔진의 연료로서 공급함에 있어서 공조장치, 엔진룸 냉각장치 등의 폐열을 회수하여 활용함으로써 보일러에서 소요되는 에너지를 절약할 수 있도록 구성되는 연료가스 가열 시스템 및 방법이 제공될 수 있다.
그에 따라 본 발명의 연료가스 가열 시스템 및 방법에 의하면, 기화기 및 히터에서 액화가스를 기화 및 가열하기 위해 필요한 열 중에서 적어도 일부를, 공조장치, 및 각종 엔진의 냉각장치 등의 열 공급장치로부터 공급되는 열로 충당할 수 있어 기화기 및 히터에서 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 연료가스 가열 시스템 및 방법에 의하면, 공조장치 및 엔진룸 냉각장치 등의 열 공급장치로부터 열을 회수함에 따라, 공조장치의 냉매 및 냉각장치의 냉매 등의 온도를 저하시킴으로써 열 부하를 감소시킬 수 있어, 이들 열 공급장치에서 냉매의 냉각에 소요되는 에너지를 절약할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른, 연료가스를 엔진에서 요구하는 온도로 기화 및 가열하기 위한 연료가스 가열 시스템의 개념도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른, 연료가스를 엔진에서 요구하는 온도로 기화 및 가열하기 위한 연료가스 가열 시스템의 개념도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료가스 가열 시스템은, 액화가스 저장탱크(10)에 수용되어 있는 LNG 등의 액화가스를, 펌프나 압축기 등의 가압장치를 사용해 엔진(12, 13)에서 요구하는 압력까지 가압한 후, 엔진에 공급하는 연료가스 공급 시스템과 함께 사용될 수 있다. 연료가스 공급 시스템은, 액화가스 저장탱크(10)와, 이 액화가스 저장탱크(10) 내에 설치되어 액화가스를 가압하여 액화가스 저장탱크(10)의 외부로 배출시키는 배출펌프(11)와, 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출된 액화가스를 연료로서 엔진(12, 13)에 공급하는 연료공급라인(L10)을 포함할 수 있다. 필요시, 연료가스 공급 시스템은, 연료공급라인(L10)에 설치되어 액화가스를 추가로 가압하기 위한 고압펌프나 압축기를 더 포함할 수 있다.
엔진은 주 엔진(12)과 보조 엔진(13)을 포함할 수 있다. 보조 엔진(13)에 대한 연료가스 공급을 위해, 연료공급라인(L10)으로부터 분기하는 보조 연료공급라인(L12)이 설치될 수 있다.
주 엔진(12)은 해양 구조물의 추진을 위해 설치될 것일 수 있고, 보조 엔진(13)은 발전을 위해 설치된 것일 수 있지만, 이는 예시일 뿐이며 본 발명을 한정하지 않는다. 또한, 주 엔진(12) 및 보조 엔진(13)는, LNG 등의 액화가스를 연료로서 사용할 수 있는 공지되어 있는 임의의 엔진일 수 있으며, 엔진의 종류는 본 발명을 한정하지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연료가스 공급 시스템은, 본 발명의 연료가스 가열 시스템에 포함된 기화기(15)가 연료공급라인(L10)에 설치되도록 구성될 수 있다. 또한, 연료가스 공급 시스템은, 본 발명의 연료가스 가열 시스템에 포함된 히터(16)가 연료공급라인(L10)에 있어서 기화기(15)의 하류측에 추가로 설치되도록 구성될 수 있다. 히터(16)는, 기화기(15)에 의해 가열된 연료가스의 온도가 엔진(즉, 주 엔진(12) 또는 보조 엔진(13))에서 요구하는 온도보다 낮을 때 연료가스를 추가로 가열하기 위해 설치될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료가스 가열 시스템은, 연료공급라인(L10)에 설치되어 액화가스, 예컨대 LNG를 가열하여 가스 형태로 엔진(12, 13)에 공급할 수 있도록 기화시키는 기화기(15)와, 열매체를 통하여 이 기화기(15)에 열을 공급하는 열전달 회로(L20)를 포함한다.
연료가스 가열 시스템은, 전술한 바와 같이 연료공급라인(L10)에 있어서 기화기(15)의 하류측에 설치되는 히터(16)와, 열전달 회로(L20) 내에서 순환하는 열매체를 분기시켜 히터(16)에 열을 공급할 수 있도록 하는 보조 열전달 회로(L22)를 더 포함할 수 있다.
열전달 회로(L20)에는 열매체의 순환을 위해 열매체 순환펌프(21)가 설치될 수 있다.
또, 열전달 회로(L20)에는, 기화기(15)(또는 기화기(15) 및 히터(16))를 통과하면서 냉각된 열매체를 가열하기 위해, 보일러(32)에서 가열된 스팀과 열교환하는 주 열교환기(22)가 설치될 수 있다. 스팀은 주 열교환기(22)와 보일러(32) 사이에서 스팀 순환라인(L30)을 통해 순환하도록 구성될 수 있다.
열전달 회로(L20)에 있어서 주 열교환기(22)의 상류측, 보다 구체적으로 주 열교환기(22)의 상류측에서 열매체 순환펌프(21)와의 사이에는, 주 열교환기(22) 측으로 유동하는 열매체를 예열하기 위한 제1 보조 열교환기(23)가 설치될 수 있다. 제1 보조 열교환기(23)는, 열매체를 가열하기 위해, 엔진룸 냉각장치(33)에서 엔진을 냉각시키기 위해 사용되는 엔진룸 냉각수(Cooling Water from ME Jacket cooler and/or Central Fresh Water cooler)와 열매체를 열교환시킨다. 엔진룸 냉각수는 제1 보조 열교환기(23)와 엔진룸 냉각장치(33) 사이에서 엔진룸 냉각수 순환라인(L32)을 통해 순환하도록 구성될 수 있다.
제1 보조 열교환기(23)를 통해, 주 엔진(12), 보조 엔진(13) 및 기타 선박 장비 중 적어도 하나를 냉각시키면서 가열된 냉각수가 가지는 열을, 열매체에 전달하여 열매체를 예열할 수 있으므로 주 열교환기(22)에서의 열부하를 경감시킬 수 있다.
열전달 회로(L20)에 있어서 주 열교환기(22)의 상류측, 보다 구체적으로 열매체 순환펌프(21)보다 상류측에는, 제1 보조 열교환기(23) 측으로 유동하는 열매체를 예열하기 위한 제2 보조 열교환기(24)가 설치될 수 있다. 제2 보조 열교환기(24)는, 열매체를 가열하기 위해, 공조장치(34)로부터 열을 공급받은 냉매(글리콜 워터)와 열매체를 열교환시킨다.
열전달 회로(L20) 상에 직접 설치된 주 열교환기(22) 및 제1 보조 열교환기(23)와는 달리, 제2 보조 열교환기(24)는 열전달 회로(L20)에서 분기되는 열매체 분기라인(L24) 상에 설치될 수 있다. 본 발명의 액화가스 가열 시스템은, 예를 들어 열매체의 온도가 공조장치(34)로부터 열을 전달받을 수 없는 조건일 때, 열매체 분기라인(L24)은 폐쇄되고, 제2 보조 열교환기(24)는 동작하지 않도록 구성될 수 있다.
제2 보조 열교환기(24)는 냉매에 의해 공조장치(34)로부터 열을 직접 공급받도록 구성될 수 있다. 또는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 보조 열교환기(24)는, 공조장치(34)로부터의 열을 공조용 냉각수 탱크(36)를 통해 간접적으로 공급받도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 공조장치(34)와 공조용 냉각수 탱크(36) 사이에는 냉매(글리콜 워터)가 순환하는 냉매 라인(L35)이 설치될 수 있고, 공조용 냉각수 탱크(36)와 제2 보조 열교환기(24) 사이에는 냉매(글리콜 워터)가 순환하는 공조용 냉각수 열교환 라인(L34)이 설치될 수 있다.
냉매 라인(L35)과 공조용 냉각수 열교환 라인(L34)은 별도의 냉매 순환경로를 형성하도록 구성될 수도 있고, 하나의 냉매 순환경로를 형성하도록 구성될 수도 있다. 냉매 라인(L35)과 공조용 냉각수 열교환 라인(L34)이 하나의 냉매 순환경로를 형성하도록 구성될 경우, 냉매는 공조용 냉각수 탱크(36)를 경유하여 제2 보조 열교환기(24)와 공조장치(34) 사이를 순환할 수 있다. 냉매의 순환을 위해 공조용 냉각수 열교환 라인(L34)에는 공조용 냉각수 순환펌프(37)가 설치될 수 있다. 도 1에는 공조용 냉각수 순환펌프(37)가 공조용 냉각수 열교환 라인(L34)에 설치된 것이 예시되어 있지만, 공조용 냉각수 순환펌프(37)는 냉매 라인(L35)에 설치될 수도 있다.
공조용 냉각수 탱크(36)에는 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 라인(L36)이 설치될 수 있으며, 공조장치(34)에서 가열된 냉매는 냉각수 라인(L36) 내에서 유동하는 냉각수에 의해 냉각될 수 있다. 필요시, 공조장치(34)에서 가열된 냉매는, 냉각수 이외에도, 제2 보조 열교환기(24) 내에서 유동하는 열매체와의 직접 혹은 간접 열교환에 의해 냉각될 수 있다.
제2 보조 열교환기(24)를 통해, 공조장치(34)에서 가열된 냉매가 가지는 열을, 열매체에 전달하여 열매체를 예열할 수 있으므로 주 열교환기(22)에서의 열부하를 경감시킬 수 있다.
주 열교환기(22)에 열을 공급하기 위해서, 종래에는 보일러(32)로부터의 스팀만을 주 열교환기(22)에 공급하여 열매체를 가열하였기 때문에, 스팀 생성을 위해 많은 에너지가 소모되었다. 그러나, 본 발명에 따른 연료가스 가열 시스템은, 보일러에서 생성된 스팀의 열뿐만 아니라, 각종 엔진의 냉각장치, 공조장치 등으로부터 열을 열매체에 전달함으로써 열매체를 예열하는 것이 가능하기 때문에, 종래에 비해 적은 양의 스팀만으로도 액화가스를 소정의 온도로 가열할 수 있어, 스팀 생성에 소모되는 에너지를 절감할 수 있다.
예를 들어, 열전달 회로(L20)를 통해 유동하는 열매체는, 기화기(15)에서 액화가스를 가열(기화)하면서 자신은 대략 -40℃ ~ +40℃ 정도로 냉각된다. 연료공급라인(L10)을 통해 유동하는 액화가스는 기화기(15)에서 열매체에 의해 대략 -40℃ ~ +40℃ 정도로 가열되고, 계속해서 히터(16)에서 엔진(예를 들어 대략 40℃, 대략 13.3barg 이하의 천연가스를 연료로서 공급받아 사용할 수 있는 X-DF 엔진)에서 요구하는 온도, 즉 대략 40℃ 정도로 가열될 수 있다.
기화기(15)에서 대략 -40℃ ~ +40℃ 정도로 냉각된 열매체는, 제1 보조 열교환기(23) 및 제2 보조 열교환기(24) 중 적어도 하나에서 예열된 후, 주 열교환기(22)에서 대략 40℃ ~ 80℃ 정도로 가열된다. 대략 40℃ ~ 80℃ 정도로 가열된 열매체는 열전달 회로(L20)를 통해 기화기(15)에 공급될 수 있다.
또, 필요시, 대략 40℃ ~ 80℃ 정도로 가열된 열매체는, 열전달 회로(L20)로부터 분기하는 보조 열전달 회로(L22)를 통해 히터(16)에도 공급될 수 있다. 보조 열전달 회로(L22)를 통해 열전달 회로(L20)로부터 분기된 열매체는, 히터(16)에서 액화가스를 대략 40℃까지 가열하고, 자신은 대략 40℃ ~ 78℃로 냉각된 후, 다시 열전달 회로(L20)에 복귀되어 합류될 수 있다. 이를 위해 보조 열전달 회로(L22)는, 열전달 회로(L20)의 주 열교환기(22)의 하류측에서 분기되어, 히터(16)를 통과한 후, 열전달 회로(L20)의 주 열교환기(22)의 상류측(더욱 구체적으로는 열매체 순환 펌프(21)의 상류측)에서 합류되도록 구성될 수 있다.
본 발명은 LNG 운반선을 비롯하여 연료가스 가열 시스템이 설치되어 있는 모든 종류의 해양 구조물(선박 또는 플랜트)에 적용될 수 있다.
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.
10: 액화가스 저장탱크, 11: 배출펌프, 12: 주 엔진, 13: 보조 엔진, 15: 기화기, 16: 히터, 21: 열매체 순환펌프, 22: 주 열교환기, 23: 제1 보조 열교환기, 24: 제2 보조 열교환기, 32: 보일러, 33: 엔진룸 냉각장치, 34: 공조장치, 36: 공조용 냉각수 탱크, 37: 공조용 냉각수 순환펌프, L10: 연료공급라인, L12: 보조 연료공급라인, L20: 열전달 회로, L22: 보조 열전달 회로, L24: 열매체 분기라인, L30: 스팀 순환라인, L32: 엔진룸 냉각수 순환라인, L34: 공조용 냉각수 열교환 라인, L35: 냉매 라인, L36: 냉각수 라인.

Claims (9)

  1. 연료공급라인을 통해 엔진에 연료로서 공급되는 액화가스를 가열하기 위한 연료가스 가열 방법으로서,
    주 열교환기에서 보일러에서 생성된 스팀과 열매체를 열교환하여, 보일러에서 생성된 스팀이 가지는 열에 의해 열매체를 가열하고,
    상기 주 열교환기에서 가열된 열매체를 기화기에서 액화가스와 열교환하여 액화가스를 가열하는 동시에 열매체를 냉각시키고,
    상기 기화기에서 냉각된 열매체를 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수가 가지는 열에 의해 예열하고,
    예열된 열매체를 상기 주 열교환기로 공급하는, 연료가스 가열 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연료공급라인은 상기 기화기에서 가열된 연료가스를 추가로 가열하는 히터를 포함하며,
    상기 주 열교환기에서 가열되어 상기 기화기에 공급되는 열매체를 분기시켜 상기 히터에 공급하는, 연료가스 가열 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기화기에서 냉각된 열매체를 상기 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수가 가지는 열에 의해 예열하기 전에, 공조장치에서 가열된 냉매가 가지는 열에 의해 가열하는, 연료가스 가열 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 공조장치에서 가열된 냉매는 상기 기화기에서 냉각된 열매체와 직접 또는 간접적으로 열교환하는, 연료가스 가열 방법.
  5. 연료공급라인을 통해 엔진에 연료로서 공급되는 액화가스를 가열하기 위한 연료가스 가열 시스템으로서,
    보일러에서 생성된 스팀이 가지는 열에 의해 열매체를 가열하기 위해, 상기 보일러에서 생성된 스팀과 열매체를 열교환하는 주 열교환기와,
    엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수가 가지는 열에 의해 상기 주 열교환기에 공급되는 열매체를 예열하기 위해, 상기 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수와 열매체를 열교환하는 제1 보조 열교환기
    를 포함하며,
    상기 주 열교환기에서 가열된 열매체는 열전달 회로를 통해 기화기에 공급되어 액화가스를 가열하는, 연료가스 가열 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 연료공급라인은 상기 기화기에서 가열된 연료가스를 추가로 가열하는 히터를 포함하며,
    상기 연료가스 가열 시스템은 상기 주 열교환기에서 가열되어 상기 기화기에 공급되는 열매체를 분기시켜 상기 히터에 공급하는 보조 열전달 회로를 포함하는, 연료가스 가열 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 기화기에서 냉각된 열매체를 상기 엔진룸 냉각장치에서 가열된 엔진 냉각수가 가지는 열에 의해 예열하기 전에, 공조장치에서 가열된 냉매가 가지는 열에 의해 가열하기 위해, 상기 공조장치에서 가열된 냉매와 열매체를 열교환하는 제2 보조 열교환기를 포함하는, 연료가스 가열 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 보조 열교환기는 상기 열전달 회로에서 분기되는 열매체 분기라인 상에 설치되는, 연료가스 가열 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 보조 열교환기는 상기 공조장치로부터의 열을 공조용 냉각수 탱크를 통해 간접적으로 공급받도록 구성되는, 연료가스 가열 시스템.
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KR20230082897A (ko) * 2021-12-02 2023-06-09 한화오션 주식회사 극지용 선박의 공조 시스템

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