KR20230053037A - Gas Treatment System and Ship having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a gas processing system and a vessel including the same.
최근에는, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진을 구동하는 LNG 연료공급방식이 사용되고 있으며, 이와 같이 엔진의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.Recently, an LNG fuel supply method using LNG as fuel to drive an engine has been used in an LNG carrier carrying liquefied natural gas. It is also applied to other ships.
일반적으로, LNG는 청정 연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송 기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162도 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준 상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1정도이고, 비중은 0.42로 원유 비중의 약 2분의 1이 된다. In general, LNG is known to be a clean fuel and its reserves are richer than petroleum, and its usage is rapidly increasing as mining and transportation technologies develop. It is common for LNG to store methane, the main component, in a liquid state by lowering the temperature to -162 degrees or less under 1 atm. is 0.42, which is about 1/2 of the specific gravity of crude oil.
그러나 수요처가 구동되기 위해 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 LNG의 상태와는 다를 수 있다. 따라서 최근에는 액체 상태로 저장되는 LNG의 온도 및 압력 등을 제어하여 수요처에 공급하는 기술에 대하여, 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.However, the temperature and pressure required to drive the consumer may be different from the state of LNG stored in the tank. Therefore, in recent years, continuous research and development has been conducted on a technology for controlling the temperature and pressure of LNG stored in a liquid state and supplying it to a customer.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 고압수요처 및 저압수요처에 연료로 사용되는 액화가스를 효과적으로 공급할 수 있도록 하는 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것이다.The present invention has been created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a gas processing system that can effectively supply liquefied gas used as fuel to high pressure and low pressure demand and a ship including the same. is to provide
본 발명의 일 측면에 따른 가스 처리 시스템은, 액화가스 저장탱크의 액화가스를 고압펌프로부터 공급받아 열원을 이용해 강제기화시키고 고압수요처에서 요구하는 온도로 가열하는 고압강제기화기; 상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 부스팅펌프로부터 공급받아 열원을 이용해 강제기화시키는 저압강제기화기; 상기 저압강제기화기로부터 강제기화된 액화가스에 함유된 헤비카본을 제거하는 기액분리기; 및 상기 기액분리기로부터 헤비카본이 제거된 액화가스를 열원을 이용해 저압수요처에서 요구하는 온도로 가열하는 연료가스히터를 포함하고, 상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각은, 3-스트림(3-stream) 구조로 형성되어 액화가스를 가열 또는 기화시킬 수 있다.A gas processing system according to an aspect of the present invention includes a high-pressure forced vaporizer for forcibly vaporizing liquefied gas in a liquefied gas storage tank supplied from a high-pressure pump and heating it to a temperature required by a high-pressure consumer; A low-pressure forced vaporizer for forcibly vaporizing the liquefied gas in the liquefied gas storage tank by using a heat source supplied from a boosting pump; a gas-liquid separator for removing heavy carbon contained in the liquefied gas forcedly vaporized from the low-pressure forced vaporizer; And a fuel gas heater for heating the liquefied gas from which heavy carbon is removed from the gas-liquid separator to a temperature required by a low-pressure consumer using a heat source, wherein each of the high-pressure forced vaporizer, the low-pressure forced vaporizer, and the fuel gas heater has 3 - Formed in a 3-stream structure, it can heat or vaporize liquefied gas.
구체적으로, 상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각은, 제1열매를 공급하는 제1기화열매부 및 제2열매를 공급하는 제2기화열매부로부터 열원을 얻을 수 있다.Specifically, each of the high-pressure forced vaporizer, the low-pressure forced vaporizer, and the fuel gas heater may obtain a heat source from a first vaporized fruit unit supplying first fruit and a second vaporized fruit unit supplying second fruit.
구체적으로, 상기 제1기화열매부는, 스팀을 발생시키는 보일러 또는 절탄기이고, 상기 제1열매는 가열된 스팀일 수 있다.Specifically, the first vaporization fruit unit may be a boiler or economizer generating steam, and the first fruit may be heated steam.
구체적으로, 상기 제1기화열매부는, 제1열매 공급라인을 통해 상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각에 상기 제1열매를 공급하고, 상기 제1열매 공급라인에는, 상기 고압강제기화기에서 고압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제1열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 고압강제기화기를 경유하는 제1분지라인; 상기 저압강제기화기에서 저압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제1열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 저압강제기화기를 경유하는 제2분지라인; 및 상기 연료가스히터에서 상기 저압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제1열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 연료가스히터를 경유하는 제3분지라인이 마련될 수 있다.Specifically, the first evaporation fruit unit supplies the first fruit to each of the high-pressure forced carburetor, the low-pressure forced carburetor, and the fuel gas heater through a first fruit supply line, and in the first fruit supply line, A first branch line branching from the first fruit supply line and passing through the high-pressure forced vaporizer to heat the liquefied gas flowing through the high-pressure liquefied gas supply line in the high-pressure forced vaporizer; a second branch line branching from the first fruit supply line and passing through the low pressure forced carburetor to heat the liquefied gas flowing in the low pressure liquefied gas supply line in the low pressure forced carburetor; And a third branch line branching from the first fruit supply line and passing through the fuel gas heater may be provided so that the fuel gas heater can heat the liquefied gas flowing through the low-pressure liquefied gas supply line.
구체적으로, 상기 제1,2,3분지라인 각각에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 상기 제1열매인 스팀은, 냉방장치의 냉각용으로 사용될 수 있다.Specifically, steam, which is the first fruit cooled by heat exchange with liquefied gas in each of the first, second, and third branch lines, may be used for cooling of a cooling device.
구체적으로, 상기 제2기화열매부는, 엔진을 냉각시키는 엔진 냉각 시스템이고, 상기 제2열매는, 가열된 엔진 냉각수일 수 있다.Specifically, the second vaporization fruit unit may be an engine cooling system that cools an engine, and the second fruit may be heated engine cooling water.
구체적으로, 상기 제2기화열매부는, 제2열매 공급라인을 통해 상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각에 상기 제2열매를 공급하고, 상기 제2열매 공급라인에는, 상기 고압강제기화기에서 고압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제2열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 고압강제기화기를 경유하는 제1복귀라인; 상기 저압강제기화기에서 저압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제2열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 저압강제기화기를 경유하는 제2복귀라인; 및 상기 연료가스히터에서 상기 저압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제2열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 연료가스히터를 경유하는 제3복귀라인이 마련될 수 있다.Specifically, the second vaporization fruit unit supplies the second fruit to each of the high-pressure forced vaporizer, the low-pressure forced vaporizer, and the fuel gas heater through a second fruit supply line, and in the second fruit supply line, a first return line branching from the second fruit supply line and passing through the high-pressure forced carburetor to heat the liquefied gas flowing through the high-pressure liquefied gas supply line in the high-pressure forced carburetor; a second return line branching from the second fruit supply line and passing through the low-pressure forced carburetor to heat the liquefied gas flowing through the low-pressure liquefied gas supply line in the low-pressure forced carburetor; And a third return line branching from the second fruit supply line and passing through the fuel gas heater may be provided so that the fuel gas heater can heat the liquefied gas flowing through the low-pressure liquefied gas supply line.
구체적으로, 상기 제2열매 공급라인은, 상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 상기 제2열매인 엔진 냉각수를 엔진의 냉각에 재사용할 수 있도록 순환라인으로 구성되고, 상기 제1,2,3복귀라인 각각은, 상기 제1,2,3복귀라인 각각에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 상기 제2열매인 엔진 냉각수를 엔진 냉각용으로 재사용할 수 있도록, 상기 제2열매 공급라인에서 분지되어 상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각을 경유한 후 다시 상기 제2열매 공급라인에 연결되도록 구성될 수 있다.Specifically, the second fruit supply line is configured to reuse engine cooling water, which is the second fruit cooled by heat exchange with liquefied gas in the high-pressure forced carburetor, the low-pressure forced carburetor, and the fuel gas heater, respectively, for engine cooling. Consisting of circulation lines, each of the first, second, and third return lines reuses engine cooling water, which is the second fruit cooled by heat exchange with liquefied gas in each of the first, second, and third return lines, for engine cooling. It may be branched from the second fruit supply line and connected to the second fruit supply line again after passing through each of the high-pressure forced carburetor, the low-pressure forced carburetor, and the fuel gas heater.
본 발명의 다른 측면에 따른 선박은, 상기에 기재된 가스 처리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.A vessel according to another aspect of the present invention is characterized in that it includes the gas treatment system described above.
본 발명에 따른 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 고압수요처 및 저압수요처에 연료로 사용되는 액화가스를 스팀 및 엔진냉각수를 이용하여 기화시키도록 구성함으로써, 고압수요처 및 저압수요처에서 요구하는 연료를 효과적으로 공급할 수 있어, 시스템의 안정성 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.A gas processing system according to the present invention and a ship including the same are configured to vaporize liquefied gas used as fuel in high-pressure and low-pressure sources using steam and engine cooling water, thereby supplying fuel required by high-pressure and low-pressure sources. Since it can be supplied effectively, the stability and reliability of the system can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a gas processing system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of each drawing in this specification, it should be noted that the same components have the same numbers as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하 본 명세서에서, 가스는 LNG는 물론 비등점이 상온보다 낮아 저장을 위해 강제로 액화되며 발열량을 갖는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 물질을 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.Hereinafter, in the present specification, gas may be used as a meaning encompassing all substances that are generally stored in a liquid state, such as LPG, ethylene, and ammonia, which are forcibly liquefied for storage because their boiling point is lower than room temperature, as well as LNG.
또한, 가스는 액화가스, 자연기화된 증발가스, 강제기화된 증발가스, 잉여 증발가스를 포괄할 수 있다.In addition, the gas may include liquefied gas, natural vaporized boil-off gas, forced vaporized boil-off gas, and excess boil-off gas.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a gas processing system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 선박에 탑재될 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10), 수요처(20), 부스팅펌프(30), 고압펌프(40), 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 기액분리기(70), 연료가스히터(80), 제1기화열매부(100), 제2기화열매부(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the
본 실시에의 가스 처리 시스템(1)은 선박에 구비될 수 있으며, 이때 선박은 가스 운반선, 가스가 아닌 화물이나 사람을 운반하는 상선, FSRU, FLNG, Bunkering vessel, 해양플랜트 등을 모두 포함하는 개념임을 알려 둔다.The
액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 저장할 수 있다. 액화가스 저장탱크(10)는, 독립형, 멤브레인형, 가압형 등과 같은 탱크일 수 있고, 액화가스를 저장할 수 있다면 크기나 형태, 구조 등은 특별히 한정되지 않는다.The liquefied
이러한 액화가스 저장탱크(10)의 내부에 저장된 액화가스는, 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 등의 가열 또는 기화 수단에 의해 수요처(20)의 연료로 사용될 수 있다.The liquefied gas stored in the liquefied
수요처(20)는, 액화가스 저장탱크(10)와 액화가스 공급라인(L1, L2)으로 연결될 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)로부터 공급되는 액화가스를 소비하는 구성으로서, 고압수요처(21) 및 저압수요처(22)일 수 있다.The
액화가스 공급라인(L1, L2)은, 수요처(20)의 구성에 따라 다양하게 가변될 수 있는데, 본 실시예와 같이 수요처(20)가 고압수요처(21) 및 저압수요처(22)일 경우에는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 고압수요처(21)로 연결되는 고압액화가스 공급라인(L1)과, 액화가스 저장탱크(10)로부터 저압수요처(22)로 연결되는 저압 액화가스 공급라인(L6)이 하나의 액화가스 공급라인(L1, L2)으로 분기될 수 있다. 이때, 액화가스 공급라인(L1, L2)의 분기 지점은 부스팅펌프(30)와 고압펌프(40) 사이일 수 있다.The liquefied gas supply lines (L1, L2) can be varied in various ways according to the configuration of the
고압수요처(21)는, 고압액화가스 공급라인(L1)을 통해 액화가스 저장탱크(10)와 연결될 수 있으며, 고압펌프(40)와 고압강제기화기(50)에 의해 요구하는 압력과 온도의 액화가스를 연료로 하여 에너지를 발생시킬 수 있다.The high-
고압수요처(21)는, 고압(일례로, 200bar 내지 400bar 범위의 압력)으로 가압된 액화가스로 에너지를 발생시킬 수 있는 수요처로서, 선박의 추진을 위해 설치되는 엔진 등의 장치를 의미할 수 있으며, 예를 들어 MEGI 엔진 등일 수 있다.The high-
저압수요처(22)는, 저압액화가스 공급라인(L2)을 통해 액화가스 저장탱크(10)와 연결될 수 있으며, 부스팅펌프(30), 저압강제기화기(60) 그리고 연료가스히터(80)에 의해 요구하는 압력과 온도의 액화가스를 연료로 하여 에너지를 발생시킬 수 있다.The low
저압수요처(22)는, 저압(일례로, 10bar 내지 20bar 범위의 압력)으로 가압된 액화가스로 에너지를 발생시킬 수 있는 수요처로서, 선박의 추진 혹은 발전을 위해 설치되는 엔진 등의 장치를 의미할 수 있으며, 예를 들어 XDF 엔진, DFDE 엔진, DFDG, 보일러 엔진, 터빈 엔진, 발전 엔진 등일 수 있다.The
부스팅펌프(30)는, 고압액화가스 공급라인(L1)과 저압액화가스 공급라인(L2)의 구성은 부스팅펌프(30)에 공유되어 연결될 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 1차 가압하여 고압펌프(40)와 저압강제기화기(60)로 공급할 수 있다.The
부스팅펌프(30)는, 액화가스를 고압펌프(40) 또는 저압수요처(22)가 요구하는 압력까지 액화가스를 가압할 수 있다.The
고압펌프(40)는, 고압액화가스 공급라인(L1) 상에 마련될 수 있으며, 부스팅펌프(30)에서 1차 가압된 액화가스를 2차 가압하여 고압수요처(21)가 요구하는 압력까지 액화가스를 가압할 수 있다.The high-
고압펌프(40)에서 가압된 액화가스는, 고압강제기화기(50)에서 기화되어 고압수요처(21)로 공급될 수 있다.The liquefied gas pressurized by the high-
고압강제기화기(50)는, 고압액화가스 공급라인(L1) 상에 마련될 수 있으며, 고압펌프(40)로부터 공급되는 액화가스를 강제기화시키고 고압수요처(21)에서 요구하는 온도로 가열할 수 있다.The high-pressure forced
액화가스 저장탱크(10)에 저장되어 있는 액화가스는, LNG의 경우 약 -160도의 극저온이고, 고압수요처(21)에서 요구하는 액화가스의 요구 온도는 예를 들어, 10도 내지 50도일 수 있으므로, 액화가스를 고압수요처(21)에 전달하고자 할 경우, 고압강제기화기(50) 등 기화수단을 이용하여 액화가스의 온도 상승이 요구된다.The liquefied gas stored in the liquefied
물론 액화가스는, 부스팅펌프(30)와 고압펌프(40)로 가압할 때 온도가 상승될 수 있지만, 이는 충분하지 않으므로, 고압강제기화기(50)는 액화가스를 별도의 열원을 이용하여 가열할 수 있다.Of course, the temperature of the liquefied gas may rise when pressurized by the
본 실시예에서는 고압강제기화기(50)에서 액화가스를 기화시키기 위한 열원으로 후술할 제1기화열매부(100) 및 제2기화열매부(200)로부터 공급되는 제1열매 및 제2열매를 이용할 수 있다.In this embodiment, the first fruit and the second fruit supplied from the first vaporized
본 실시예의 고압강제기화기(50)는, 고압펌프(40)로부터 공급되는 액화가스가 유동하는 고압액화가스 공급라인(L1)과, 제1열매가 유동하는 제1열매 공급라인(LV1)과, 제2열매가 유동하는 제2열매 공급라인(LV2)으로 이루어지는 3-스트림(3-stream) 구조로 형성될 수 있다.The high-pressure forced
상기한 고압강제기화기(50)에서 강제기화된 액화가스는, 메탄이 기상 상태를 유지하고, 프로판이나 부탄 등(이하, 헤비카본이라 칭함)은 액상 상태를 유지할 수 있는데, 본 실시예의 고압수요처(21)가 메탄가를 조절할 필요가 없으면서 고압에서 구동하는 종류의 MEGI 엔진 등이므로, 강제기화된 액화가스에 헤비카본이 포함되어 있어도 무방하다.In the liquefied gas forcedly vaporized in the high-pressure forced
저압강제기화기(60)는, 저압액화가스 공급라인(L2) 상에 마련될 수 있으며, 부스팅펌프(30)로부터 공급되는 액화가스를 열원을 이용해 가열하여 강제기화시킬 수 있다.The low-pressure forced
이때 저압강제기화기(60)에 사용되는 열원은, 상기한 고압강제기화기(50)에서 설명한 바와 같은 제1기화열매부(100) 및 제2기화열매부(200)의 제1열매 및 제2열매일 수 있다.At this time, the heat source used in the low-pressure forced
본 실시예의 저압강제기화기(60)는, 부스팅펌프(30)로부터 공급되는 액화가스가 유동하는 저압액화가스 공급라인(L2)과, 제1열매가 유동하는 제1열매 공급라인(LV1)과, 제2열매가 유동하는 제2열매 공급라인(LV2)으로 이루어지는 3-스트림(3-stream) 구조로 형성될 수 있다.The low-pressure forced
상기한 저압강제기화기(60)는, 액화가스를 기화시켜서 저압수요처(22)로 전달할 수 있는데, 이때 저압강제기화기(60)에서 강제기화된 액화가스는, 고압강제기화기(50)와 유사하게 헤비카본이 존재할 수 있다.The low-pressure forced
그런데 본 실시예에서는 저압수요처(22)가 메탄가를 조절할 필요가 있으면서 저압에서 구동하는 종류의 XDF 엔진 등이므로, 헤비카본을 제거된 액화가스를 저압수요처(22)로 공급하도록 해야 한다. 이에 따라 저압강제기화기(60)에서는 액화가스를 가열할 수는 있으나, 헤비카본 제거 과정을 거쳐야 하므로 수요처(20)가 요구하는 온도에 못 미칠 수 있으며, 이를 위해 저압강제기화기(60) 하류 측의 저압액화가스 공급라인(L2) 상에 기액분리기(70) 및 연료가스히터(80)가 마련될 수 있다.However, in this embodiment, since the
기액분리기(70)는, 저압강제기화기(60) 하류 측의 저압액화가스 공급라인(L2) 상에 마련될 수 있으며, 강제기화된 액화가스에서 액상으로 남아있는 헤비카본을 분리할 수 있다.The gas-
기액분리기(70)는, 저압수요처(22)로 공급되는 강제기화된 액화가스에 함유된 헤비카본을 제거하여, 저압수요처(22)의 구동 효율을 높일 수 있도록 한다.The gas-
연료가스히터(80)는, 기액분리기(70) 하류 측의 저압액화가스 공급라인(L2) 상에 마련될 수 있으며, 기액분리기(70)로부터 헤비카본이 제거된 액화가스를 저압수요처(22)에서 요구하는 온도로 가열시킬 수 있다.The
이때 연료가스히터(80)에 사용되는 열원은, 상기한 고압강제기화기(50) 및 저압강제기화기(60)에서 설명한 바와 같은 제1기화열매부(100) 및 제2기화열매부(200)의 제1열매 및 제2열매일 수 있다.At this time, the heat source used in the
본 실시예의 연료가스히터(80)는, 저압강제기화기(60) 및 기액분리기(70)를 경유한 액화가스가 유동하는 저압액화가스 공급라인(L2)과, 제1열매가 유동하는 제1열매 공급라인(LV1)과, 제2열매가 유동하는 제2열매 공급라인(LV2)으로 이루어지는 3-스트림(3-stream) 구조로 형성될 수 있다.The
제1기화열매부(100)는, 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각에서 액화가스를 가열하기 위한 열원으로 제1열매를 공급할 수 있다.The first
제1기화열매부(100)는, 스팀을 발생시키는 보일러 또는 절탄기 등일 수 있다. 이때, 제1열매는 보일러 또는 절탄기 등에서 가열된 스팀일 수 있다.The first
제1기화열매부(100)는, 제1열매 공급라인(LV1)을 통해 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각에 제1열매(스팀)를 공급할 수 있다.The first
제1열매 공급라인(LV1)은, 제1기화열매부(100)의 제1열매(스팀)가 유동할 수 있으며, 이러한 제1열매 공급라인(LV1)에는, 고압강제기화기(50)에서 고압액화가스 공급라인(L1)을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 제1열매 공급라인(LV1)으로부터 분지되어 고압강제기화기(50)를 경유하는 제1분지라인(LVD1)과, 저압강제기화기(60)에서 저압액화가스 공급라인(L2)을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 제1열매 공급라인(LV1)으로부터 분지되어 저압강제기화기(60)를 경유하는 제2분지라인(LVD2)과, 연료가스히터(80)에서 저압액화가스 공급라인(L2)을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 제1열매 공급라인(LV1)으로부터 분지되어 연료가스히터(80)를 경유하는 제3분지라인(LVD3)이 마련될 수 있다.In the first fruit supply line (LV1), the first fruit (steam) of the first vaporized
제1,2,3분지라인(LVD1, LVD2, LVD3) 각각에는 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각에 적절한 유량의 제1열매(스팀)를 공급할 수 있도록 하는 유량제어밸브가 마련될 수 있음은 물론이다.In each of the first, second, and third branch lines (LVD1, LVD2, and LVD3), the first fruit (steam) at an appropriate flow rate is supplied to the high-pressure forced
제1,2,3분지라인(LVD1, LVD2, LVD3) 각각에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 제1열매(스팀)는, 냉방장치의 냉각용으로 사용되거나 외기로 방출될 수 있다.The first fruit (steam) cooled by heat exchange with liquefied gas in each of the first, second, and third branch lines LVD1, LVD2, and LVD3 may be used for cooling of a cooling device or released to the outside air.
제2기화열매부(200)는, 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각에서 액화가스를 가열하기 위한 열원으로 제2열매를 공급할 수 있다.The second
제2기화열매부(200)는, 엔진을 냉각시키는 엔진 냉각 시스템 등일 수 있다. 이때, 제2열매는 엔진 냉각 시스템 등에서 엔진을 냉각시키면서 가열된 엔진 냉각수(Jacket Cooling Water)일 수 있다.The second
제2기화열매부(200)는, 제2열매 공급라인(LV2)을 통해 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각에 제2열매(엔진 냉각수)를 공급할 수 있다.The second
제2열매 공급라인(LV2)은, 제2기화열매부(200)의 제2열매(엔진 냉각수)가 유동할 수 있으며, 이러한 제2열매 공급라인(LV2)에는, 고압강제기화기(50)에서 고압액화가스 공급라인(L1)을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 제2열매 공급라인(LV2)으로부터 분지되어 고압강제기화기(50)를 경유하는 제1복귀라인(LVS1)과, 저압강제기화기(60)에서 저압액화가스 공급라인(L2)을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 제2열매 공급라인(LV2)으로부터 분지되어 저압강제기화기(60)를 경유하는 제2복귀라인(LVS2)과, 연료가스히터(80)에서 저압액화가스 공급라인(L2)을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 제2열매 공급라인(LV2)으로부터 분지되어 연료가스히터(80)를 경유하는 제3복귀라인(LVS3)이 마련될 수 있다.In the second fruit supply line (LV2), the second fruit (engine cooling water) of the second
제1,2,3복귀라인(LVS1, LVS3, LVS3) 각각에는 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각에 적절한 유량의 제2열매(엔지 냉각수)를 공급할 수 있도록 하는 유량제어밸브가 마련될 수 있음은 물론이다.In the first, second, and third return lines (LVS1, LVS3, and LVS3), a second fruit (engine cooling water) having an appropriate flow rate for each of the high-pressure forced
상기에서, 제2열매 공급라인(LV2)은, 엔진 냉각수가 유동되는 것으로, 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 엔진 냉각수를 엔진의 냉각에 재사용할 수 있도록 순환라인으로 구성될 수 있다.In the above, the second fruit supply line (LV2) is a flow of engine cooling water, and the engine cooled by heat exchange with liquefied gas in the high-pressure forced
이에 따라, 제1,2,3복귀라인(LVS1, LVS3, LVS3) 각각에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 제2열매(엔진 냉각수)를 엔진 냉각용으로 재사용할 수 있도록, 제1,2,3복귀라인(LVS1, LVS3, LVS3) 각각은 제2열매 공급라인(LV2)에서 분지되어 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각을 경유한 후 다시 제2열매 공급라인(LV2)에 연결되도록 구성될 수 있다.Accordingly, in the first, second, and third return lines (LVS1, LVS3, and LVS3), the second fruit (engine cooling water) cooled by heat exchange with the liquefied gas can be reused for engine cooling, Each of the return lines (LVS1, LVS3, LVS3) is branched from the second fruit supply line (LV2), passes through the high-pressure forced vaporizer (50), the low-pressure forced vaporizer (60), and the fuel gas heater (80), respectively, and then returns to the second fruit supply line (LV2). It may be configured to be connected to the fruit supply line (LV2).
상기한 바와 같이, 본 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은, 고압수요처(21)와 저압수요처(22)가 함께 구비되고, 이러한 고압수요처(21)와 저압수요처(22) 각각에서 요구하는 온도에 적합하도록 액화가스를 가열 또는 기화시키는 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 역시 함께 구비될 수 밖에 없기 때문에 액화가스를 가열 또는 기화시키기 위한 열에너지를 많이 소요된다.As described above, the
이에 본 실시예에서는 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각을 3-스트림(3-stream) 구조로 형성함으로써, 고압강제기화기(50), 저압강제기화기(60), 연료가스히터(80) 각각에서 가열 또는 기화 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 액화가스를 가열 또는 기화시키는 열매로 스팀(제1열매)과 엔진 냉각수(제2열매)를 사용함으로써, 스팀을 다른 냉각장치의 냉각용으로 사용할 수 있고 엔진 냉각수를 재사용할 수 있는 등 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.Therefore, in this embodiment, the high-pressure forced
이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출 가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described centering on the embodiments of the present invention, but these are only examples and do not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention belongs do not deviate from the essential technical content of the present embodiment. It will be appreciated that various combinations or modifications and applications not exemplified in the embodiments are possible within the range. Therefore, technical details related to variations and applications that can be easily derived from the embodiments of the present invention should be construed as being included in the present invention.
1: 가스 처리 시스템
10: 액화가스 저장탱크
20: 수요처
21: 고압수요처
22: 저압수요처
30: 부스팅펌프
40: 고압펌프
50: 고압강제기화기
60: 저압강제기화기
70: 기액분리기
80: 연료가스히터
100: 제1기화열매부
200: 제2기화열매부
L1: 고압액화가스 공급라인
L2: 저압액화가스 공급라인
LV1: 제1열매 공급라인
LVD1: 제1분지라인
LVD2: 제2분지라인
LVD3: 제3분지라인
LV2: 제2열매 공급라인
LVS1: 제1복귀라인
LVS2: 제2복귀라인
LVS31: 제3복귀라인1: gas processing system 10: liquefied gas storage tank
20: demand place 21: high pressure demand place
22: low pressure demand place 30: boosting pump
40: high pressure pump 50: high pressure forced carburetor
60: low-pressure forced vaporizer 70: gas-liquid separator
80: fuel gas heater 100: first vaporization heat unit
200: second vaporization fruit unit
L1: high-pressure liquefied gas supply line L2: low-pressure liquefied gas supply line
LV1: first fruit supply line LVD1: first branch line
LVD2: 2nd branch line LVD3: 3rd branch line
LV2: 2nd fruit supply line LVS1: 1st return line
LVS2: 2nd return line LVS31: 3rd return line
Claims (9)
상기 액화가스 저장탱크의 액화가스를 부스팅펌프로부터 공급받아 열원을 이용해 강제기화시키는 저압강제기화기;
상기 저압강제기화기로부터 강제기화된 액화가스에 함유된 헤비카본을 제거하는 기액분리기; 및
상기 기액분리기로부터 헤비카본이 제거된 액화가스를 열원을 이용해 저압수요처에서 요구하는 온도로 가열하는 연료가스히터를 포함하고,
상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각은,
3-스트림(3-stream) 구조로 형성되어 액화가스를 가열 또는 기화시키는 가스 처리 시스템.A high-pressure forced vaporizer that receives the liquefied gas from the liquefied gas storage tank from a high-pressure pump, forcibly vaporizes it using a heat source, and heats it to a temperature required by the high-pressure consumer;
A low-pressure forced vaporizer for forcibly vaporizing the liquefied gas in the liquefied gas storage tank by using a heat source supplied from a boosting pump;
a gas-liquid separator for removing heavy carbon contained in the liquefied gas forcedly vaporized from the low-pressure forced vaporizer; and
A fuel gas heater for heating the liquefied gas from which heavy carbon is removed from the gas-liquid separator to a temperature required by a low-pressure customer using a heat source,
Each of the high-pressure forced carburetor, the low-pressure forced carburetor, and the fuel gas heater,
A gas treatment system formed in a 3-stream structure to heat or vaporize liquefied gas.
제1열매를 공급하는 제1기화열매부 및 제2열매를 공급하는 제2기화열매부로부터 열원을 얻는 가스 처리 시스템.The method of claim 1, wherein each of the high-pressure forced carburetor, the low-pressure forced carburetor, and the fuel gas heater,
A gas treatment system for obtaining a heat source from a first vaporized heat unit supplying a first fruit and a second vaporized heat unit supplying a second fruit.
스팀을 발생시키는 보일러 또는 절탄기이고,
상기 제1열매는 가열된 스팀인 가스 처리 시스템.The method of claim 2, wherein the first vaporized fruit unit,
A boiler or economizer that generates steam,
The gas treatment system of claim 1 , wherein the first fruit is heated steam.
제1열매 공급라인을 통해 상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각에 상기 제1열매를 공급하고,
상기 제1열매 공급라인에는,
상기 고압강제기화기에서 고압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제1열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 고압강제기화기를 경유하는 제1분지라인;
상기 저압강제기화기에서 저압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제1열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 저압강제기화기를 경유하는 제2분지라인; 및
상기 연료가스히터에서 상기 저압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제1열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 연료가스히터를 경유하는 제3분지라인이 마련되는 가스 처리 시스템. The method of claim 3, wherein the first vaporized fruit unit,
Supplying the first fruit to each of the high-pressure forced carburetor, the low-pressure forced carburetor, and the fuel gas heater through a first fruit supply line;
In the first fruit supply line,
a first branch line branching from the first fruit supply line and passing through the high-pressure forced vaporizer to heat the liquefied gas flowing through the high-pressure liquefied gas supply line in the high-pressure forced vaporizer;
a second branch line branching from the first fruit supply line and passing through the low pressure forced carburetor to heat the liquefied gas flowing in the low pressure liquefied gas supply line in the low pressure forced carburetor; and
A gas processing system having a third branch line branched from the first fruit supply line and passing through the fuel gas heater so that the fuel gas heater can heat the liquefied gas flowing through the low-pressure liquefied gas supply line.
상기 제1,2,3분지라인 각각에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 상기 제1열매인 스팀은, 냉방장치의 냉각용으로 사용되는 가스 처리 시스템.According to claim 4,
Steam, which is the first fruit cooled by heat exchange with liquefied gas in each of the first, second, and third branch lines, is used for cooling of an air conditioner.
엔진을 냉각시키는 엔진 냉각 시스템이고,
상기 제2열매는, 가열된 엔진 냉각수인 가스 처리 시스템.The method of claim 2, wherein the second vaporized fruit unit,
An engine cooling system for cooling the engine,
The second fruit is heated engine cooling water.
제2열매 공급라인을 통해 상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각에 상기 제2열매를 공급하고,
상기 제2열매 공급라인에는,
상기 고압강제기화기에서 고압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제2열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 고압강제기화기를 경유하는 제1복귀라인;
상기 저압강제기화기에서 저압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제2열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 저압강제기화기를 경유하는 제2복귀라인; 및
상기 연료가스히터에서 상기 저압액화가스 공급라인을 유동하는 액화가스를 가열할 수 있도록 상기 제2열매 공급라인으로부터 분지되어 상기 연료가스히터를 경유하는 제3복귀라인이 마련되는 가스 처리 시스템.The method of claim 6, wherein the second vaporized fruit unit,
Supplying the second fruit to each of the high-pressure forced carburetor, the low-pressure forced carburetor, and the fuel gas heater through a second fruit supply line;
In the second fruit supply line,
a first return line branching from the second fruit supply line and passing through the high-pressure forced carburetor to heat the liquefied gas flowing through the high-pressure liquefied gas supply line in the high-pressure forced carburetor;
a second return line branching from the second fruit supply line and passing through the low-pressure forced carburetor to heat the liquefied gas flowing through the low-pressure liquefied gas supply line in the low-pressure forced carburetor; and
A gas treatment system comprising a third return line branched from the second fruit supply line and passing through the fuel gas heater to heat the liquefied gas flowing in the low-pressure liquefied gas supply line in the fuel gas heater.
상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 상기 제2열매인 엔진 냉각수를 엔진의 냉각에 재사용할 수 있도록 순환라인으로 구성되고,
상기 제1,2,3복귀라인 각각은,
상기 제1,2,3복귀라인 각각에서 액화가스와 열교환되어 냉각된 상기 제2열매인 엔진 냉각수를 엔진 냉각용으로 재사용할 수 있도록, 상기 제2열매 공급라인에서 분지되어 상기 고압강제기화기, 상기 저압강제기화기, 상기 연료가스히터 각각을 경유한 후 다시 상기 제2열매 공급라인에 연결되도록 구성되는 가스 처리 시스템.The method of claim 7, wherein the second fruit supply line,
The high-pressure forced carburetor, the low-pressure forced carburetor, and the fuel gas heater each have a circulation line so that the engine cooling water, which is the second fruit cooled by heat exchange with liquefied gas, can be reused for engine cooling,
Each of the first, second, and third return lines,
It is branched from the second fruit supply line so that the engine cooling water, which is the second fruit cooled by heat exchange with liquefied gas in each of the first, second, and third return lines, can be reused for engine cooling. A gas treatment system configured to be connected to the second fruit supply line again after passing through the low-pressure forced vaporizer and the fuel gas heater, respectively.
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KR1020210135838A KR20230053037A (en) | 2021-10-13 | 2021-10-13 | Gas Treatment System and Ship having the same |
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