KR20230136862A - 액화수소 운반선 - Google Patents

액화수소 운반선 Download PDF

Info

Publication number
KR20230136862A
KR20230136862A KR1020220073523A KR20220073523A KR20230136862A KR 20230136862 A KR20230136862 A KR 20230136862A KR 1020220073523 A KR1020220073523 A KR 1020220073523A KR 20220073523 A KR20220073523 A KR 20220073523A KR 20230136862 A KR20230136862 A KR 20230136862A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen
gas
gas turbine
liquefied
storage tank
Prior art date
Application number
KR1020220073523A
Other languages
English (en)
Inventor
서다혜
김필근
황순규
변영진
조두현
최동규
Original Assignee
한화오션 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화오션 주식회사 filed Critical 한화오션 주식회사
Publication of KR20230136862A publication Critical patent/KR20230136862A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1475—Removing carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/0027—Tanks for fuel or the like ; Accessories therefor, e.g. tank filler caps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/14—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven relating to internal-combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/38—Apparatus or methods specially adapted for use on marine vessels, for handling power plant or unit liquids, e.g. lubricants, coolants, fuels or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12—Heating; Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/04—Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/04—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
    • C01B3/047—Decomposition of ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/02—Monohydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/04—Methanol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0857—Carbon oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F02D19/0644—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions the gaseous fuel being hydrogen, ammonia or carbon monoxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0206—Non-hydrocarbon fuels, e.g. hydrogen, ammonia or carbon monoxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0209—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/06—Apparatus for de-liquefying, e.g. by heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/444—Floating structures carrying electric power plants for converting combustion energy into electric energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H2021/003—Use of propulsion power plant or units on vessels the power plant using fuel cells for energy supply or accumulation, e.g. for buffering photovoltaic energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/12—Heating; Cooling
    • B63J2002/125—Heating; Cooling making use of waste energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/031—Treating the boil-off by discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/05—Regasification
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

액화수소 운반선이 개시된다. 본 발명의 액화수소 운반선은, 선박의 화물로 운송될 액화수소를 저장하는 수소저장탱크; 상기 선박의 추진 및 발전에 필요한 전력을 생산하는 가스터빈부; 상기 가스터빈부에서 생산된 전력을 공급받아 상기 선박의 추진용 프로펠러를 구동시키는 전기추진용 모터부; 및 상기 가스터빈부로 연료를 공급하는 연료공급부:를 포함하되, 상기 연료공급부에서는 상기 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스 및 수소저장탱크의 액화수소를 공급받아 상기 가스터빈부로 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

액화수소 운반선{LH2 Carrier}
본 발명은 액화수소 운반선에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액화수소를 저장하여 운반하면서 수소를 연료로 사용하여 생산된 전력에 의해 추진하는 액화수소 운반선에 관한 것이다.
기존 경제체제는 탄소를 기반으로 하며, 에너지원으로서 화석연료에 대한 의존도가 높지만, 화석연료는 매장량이 한정되어 있어 가까운 미래에 고갈이 예상되고, 연소 시 발생하는 이산화탄소(CO2)는 대표적인 온실가스로 지구 온난화 및 기후 변화의 주범으로 지목되며 국제적인 배출 규제 대상이 되고 있다.
특히 최근에는 지구 온난화 및 기후변화 문제 심각성에 대한 국제적인 공감대가 형성되어 전세계적으로 온실가스 배출을 감축하려는 노력이 이루어지고 있다. 선진국들의 온실가스 감축 의무를 담았던 1997년 교토의정서가 2020년 만료됨에 따라, 2015년 12월 프랑스 파리에서 열린 제21차 유엔기후변화협약에서 채택되고 2016년 11월 발효된 파리기후변화협약(Paris Climate Change Accord)에 의해 협정에 참여한 195개 당사국들은 온실가스 감축을 목표로 다양한 노력을 기울이고 있다.
이러한 세계적인 추세와 함께 화석연료를 대체할 수 있는 무공해에너지로서 풍력, 태양광, 태양열, 바이오에너지, 조력, 지열 등과 같은 재생가능에너지(또는 재생에너지)와 수소 등 신에너지에 대한 관심이 높아지고 다양한 기술 개발이 이루어지고 있다.
그 중 수소 에너지는 환경 친화적이며 높은 에너지 밀도를 갖기 때문에 자동차 동력원, 휴대용 전자기기용 연료전지의 연료로 활용 가능하며, 수소를 연료로 사용하는 연료전지의 가격도 매년 낮아지고 있어, 미래의 이상적인 에너지원으로 주목받으면서 수소 에너지 시대가 앞당겨지고 있고 수소 수요도 매년 증가하고 있다.
한편, 온실가스 및 대기오염 물질 배출에 대한 각국의 관심 증가와 그에 따른 국제적인 환경규제 기준의 급격한 강화에 따라 선박에서도 친환경 선박 연료 기술 개발과 친환경 에너지의 운송 기술 등에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다.
선박의 항로, 교통규칙, 항만시설 등을 국제적으로 통일하기 위해 설치된 유엔 전문기구인 IMO(International Maritime Organization, 국제해사기구) 역시 '08년과 대비하여 온실가스에 대해서는 2050년 50% 저감, 2100년 100% 저감(GHG Zero Emission)을 목표로 제시하고, 탄소 배출량은 2050년까지 70% 저감하도록 하여, 그에 따라 각 국가 및 지역의 규제가 강화될 것으로 예상된다.
IMO가 신조 선박에 적용하는 강제성 있는 이산화탄소 저감 규정인 EEDI(Energy Efficiency Design Index, 에너지효율설계지수)에 따르면, 초기 EEDI 발표에서는 2013 내지 2015년의 이산화탄소 배출량을 기준으로 2015년 이산화탄소 배출량을 10% 저감하는 EEDI Phase 1이 적용되고, 5년 마다 1 단계씩 강화·적용하여 2025년 Phase 3를 적용하도록 예정되어 있었으나, LPG 운반선에 대해서는 EEDI Phase 2 적용 후 2년만인 2022년부터 EEDI Phase 3를 조기 적용하도록 하고 있다. 이와 같이 선박의 이산화탄소 배출에 대한 규제가 급격히 강화되고 있는 추세이므로, 향후에는 LNG나 LPG만을 연료로 사용하는 것으로는 이산화탄소 배출 규정 달성이 어려울 수 있다.
그에 따라 이산화탄소 배출을 줄일 수 있는 친환경 선박 연료, 나아가 완전한 탈탄소화를 위한 선박 연료에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있고, 특히 암모니아, 수소 등을 연료로 사용할 수 있는 선박에 관한 기술이 활발히 연구·개발되고 있다.
수소는 무독, 무색, 무취의 가스로 우주에서 가장 많은 원소이지만, 지구에서는 수소 단독으로 존재하는 경우가 거의 없고, 물, 천연가스 등의 화합물 형태로 존재하기 때문에 이러한 물질로부터 분리해내야 한다. 수소 에너지를 널리 효율적으로 이용하기 위해서는 먼저 경제적이고 간편한 수소 생산기술과 이를 효과적으로 운반하기 위한 운송기술이 필요하다.
본 발명은 미래의 에너지원으로 주목받고 있는 수소를 액화하여 선박을 통해 효율적으로 운반할 수 있는 액화수소 운반선 관련 기술을 제안하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 화물로 운송될 액화수소를 저장하는 수소저장탱크;
상기 선박의 추진 및 발전에 필요한 전력을 생산하는 가스터빈부;
상기 가스터빈부에서 생산된 전력을 공급받아 상기 선박의 추진용 프로펠러를 구동시키는 전기추진용 모터부; 및
상기 가스터빈부로 연료를 공급하는 연료공급부:를 포함하되,
상기 연료공급부에서는 상기 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스 및 수소저장탱크의 액화수소를 공급받아 상기 가스터빈부로 공급하는 것을 특징으로 하는 액화수소 운반선이 제공된다.
바람직하게는 상기 연료공급부는, 상기 수소저장탱크로부터 발생하는 수소 증발가스를 상기 가스터빈부로 공급하는 수소가스처리부; 및 상기 수소저장탱크의 액화수소를 상기 가스터빈부로 공급하는 액화수소공급부:를 포함하고, 상기 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스는 상기 가스터빈부에 선내 추진 및 발전에 필요한 전력 생산을 위한 연료로 공급되어 처리될 수 있다.
바람직하게는, 상기 선박에는 복수의 수소저장탱크가 마련되며, 복수의 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스가 상기 가스터빈부에 연료로 우선 공급되어 소비되고, 부족분만큼 상기 수소저장탱크의 액화수소가 보충적으로 공급될 수 있다.
바람직하게는 수소가스처리부는, 상기 수소저장탱크로부터 상기 가스터빈부로 연결되는 가스공급라인; 및 상기 가스공급라인에 마련되어 상기 수소저장탱크로부터 발생하는 수소 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기:를 포함할 수 있다.
바람직하게는 액화수소공급부는, 상기 수소저장탱크로부터 상기 가스터빈부로 연결되는 리퀴드공급라인; 상기 리퀴드공급라인으로 상기 수소저장탱크의 액화수소를 펌핑하는 수소공급펌프; 및 상기 리퀴드공급라인에 마련되어 상기 수소공급펌프에서 이송된 액화수소를 기화시키는 수소기화기:를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 수소가스처리부는, 상기 가스공급라인에 마련되어 상기 압축기로 공급될 수소 증발가스를 상기 압축기의 인입온도에 따라 가열하는 프리히터(pre-heater)를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 전기추진용 모터부는, 상기 수소터빈부에서 생산된 전력을 공급받아 변환하는 컨버터; 및 상기 컨버터에서 변환된 전력을 공급받아 상기 선박의 추진용 프로펠러 구동을 위한 회전력을 발생시키는 추진용 모터:를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 가스터빈부는, 상기 연료공급부로부터 연료를 공급받아 연소시켜 고온·고압가스를 생성하는 수소가스터빈; 및 상기 수소가스터빈에서 생성된 고온·고압가스를 팽창시켜 전기를 생산하는 제너레이터:를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 가스터빈부에는 상기 수소가스터빈 및 제너레이터가 복수로 마련되며, 복수의 수소가스터빈 및 제너레이터는 병렬로 구성될 수 있다.
미래의 에너지원으로 주목받고 있는 수소를 액화하여 선박을 통해 효율적으로 운반할 수 있는 액화수소 운반선을 제공할 수 있다.
특히 전기추진 방식을 적용하여, 별도의 수소 연료 탱크를 구비하지 않고 화물로 운송될 액화수소를 저장하는 수소저장탱크로부터 발생하는 수소 증발가스와 액화수소를 연료로 이용하여 선내에 필요한 전력을 공급하면서 추진용 전력 또한 공급할 수 있도록 한다.
이와 같이 친환경 무공해 연료를 사용하여 선박 운항 시 온실가스 배출량을 감축하고 국제협약이 정하는 규제기준강화에 대응할 수 있고, 별도의 수소 연료 탱크나 수소 증발가스 처리장치 등의 장비 설치를 위한 비용을 절감하고 선내 공간을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 운반선을 개략적으로 도시한다.
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.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 운반선에서의 추진 및 발전 시스템을 개략적으로 도시하였다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 시스템은, 선박의 화물로 운송될 액화수소를 저장하는 수소저장탱크(CT), 선박의 추진 및 발전에 필요한 전력을 생산하는 가스터빈부(HT, G), 가스터빈부에서 생산된 전력을 공급받아 선박의 추진용 프로펠러(PP)를 구동시키는 전기추진용 모터부(200), 가스터빈부로 연료를 공급하는 연료공급부(100)를 포함하며, 연료공급부에서는 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스 및 수소저장탱크의 액화수소를 공급받아 가스터빈부로 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 선박은 선박의 화물로 친환경 연료인 액화수소를 수송하는 액화수소 운반선으로, 선박에는 액화수소를 저장하는 수소저장탱크(CT)가 마련된다.
수소는 끓는점이 약 -253℃의 극저온이므로 통상 기체 상태로 존재하나, 액화 시 부피가 1/800로 감소되므로 보관 및 운송 효율을 위해서 본 실시예 운반선에서는 액화수소 형태로 수소저장탱크에 저장하여 운송한다. 선박에는 복수의 수소저장탱크가 마련될 수 있고, 각 수소저장탱크는 극저온의 액화수소를 보관할 수 있는 구조 및 재질로 마련된다.
수소는 끓는점이 매우 낮으므로 수소저장탱크에 저장된 액화수소로부터 계속해서 수소 증발가스가 발생한다. 본 실시예 선박은 전기 추진 시스템(Electric Propulsion System)을 채택하고, 선박의 추진 및 발전에 필요한 전력을 생산하기 위한 가스터빈부를 수소 연료를 사용하는 장치로 마련하여, 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스를 가스터빈부 연료로 공급할 수 있도록 구성된다. 이와 같이 탄소 배출이 없는 수소를 연료로 발전하여 전기 추진함으로써 친환경 선박을 구현하고, 수송 중 발생하는 수소 증발가스를 효과적으로 처리하여 수소저장탱크의 압력 상승을 방지하고 선박 안전을 확보할 수 있다.
연료공급부(100)는, 수소저장탱크로부터 발생하는 수소 증발가스를 상기 가스터빈부로 공급하는 수소가스처리부와, 수소저장탱크의 액화수소를 상기 가스터빈부로 공급하는 액화수소공급부를 포함한다.
이와 같이 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스는 가스터빈부에 선내 추진 및 발전용으로 필요한 전력 생산을 위한 연료로 공급되어 처리될 수 있고, 복수의 수소저장탱크가 마련된 경우 각 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스가 가스터빈부에 연료로 우선 공급되어 소비되고, 부족분만큼 수소저장탱크의 액화수소가 액화수소공급부를 거쳐 강제기화되어 보충적으로 공급될 수 있다.
수소 증발가스를 가스터빈부 연료로 공급하기 위한 수소가스처리부는, 수소저장탱크로부터 가스터빈부로 연결되는 가스공급라인(GL)과, 가스공급라인에 마련되어 수소저장탱크로부터 발생하는 수소 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기(130)를 포함한다. 압축기에서는 가스터빈부의 수소가스터빈이 요구하는 압력으로 수소 증발가스를 가압하여 연료로 공급한다.
압축기에서 요구되는 인입조건이 있을 경우, 이를 위해 가스공급라인에는 압축기로 공급될 수소 증발가스를 압축기의 인입온도에 따라 가열하는 프리히터(pre-heater)(120)가 추가로 마련될 수 있다.
액화수소공급부는, 수소저장탱크로부터 상기 가스터빈부로 연결되는 리퀴드공급라인(LL)과, 리퀴드공급라인으로 상기 수소저장탱크의 액화수소를 펌핑하는 수소공급펌프(FP)와, 리퀴드공급라인에 마련되어 상기 수소공급펌프에서 이송된 액화수소를 기화시키는 수소기화기(110)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 추진 및 발전에 필요한 연료를 수소로 공급하는 경우, 수소저장탱크에서 자연발생하는 수소 증발가스로는 연료 수요를 충족할 수 없을 수 있으므로, 이 경우 수소 증발가스를 우선 연료로 공급한 후 부족분은 수소저장탱크의 액화수소를 강제기화시켜 연료로 공급할 수 있다.
수소공급펌프는 수소저장탱크 내에 마련될 수 있으며, 수소가스터빈에 공급하기 위한 압력으로 액화수소를 가압하여 리퀴드공급라인을 통해 수소기화기로 이송할 수 있다. 수소기화기에서는 가압된 액화수소를 기화시켜 수소가스터빈으로 공급한다.
가스터빈부는, 연료공급부로부터 연료를 공급받아 연소시켜 고온·고압가스를 생성하는 수소가스터빈(HT), 수소가스터빈에서 생성된 고온·고압가스를 팽창시켜 전기를 생산하는 제너레이터(G)를 포함할 수 있다. 수소가스터빈은 예를 들어 10 bara, 15℃ 정도의 수소 기체를 연료로 공급받는 가스터빈일 수 있고, 전술한 수소가스처리부 및 액화수소공급부에서는 이러한 수소가스터빈의 연료공급조건에 맞추어 수소를 공급한다.
가스터빈부에는 선내 추진 및 발전에 필요한 총 전력량에 따라 수소가스터빈(HT) 및 제너레이터(G)가 복수로 마련될 수 있다. 예를 들어 선박이 20K carrier로 필요한 전체 전력량이 8MW이고 수소 단독 연소가 가능한 2MW 소용량의 수소가스터빈이 마련되는 경우, 선내 전체 전력수요를 충족하기 위해 4대의 수소가스터빈 및 제너레이터가 병렬 구성될 수 있다. 가스터빈부에서 생산된 전력은 배전반 등을 거쳐 선내 전력수요처로 공급될 수 있다. 이러한 선내 전력수요처에는 선박 추진을 위한 전기추진용 모터부가 포함된다.
전기추진용 모터부(200)는, 수소터빈부에서 생산된 전력을 공급받아 변환하는 컨버터(210)와, 컨버터에서 변환된 전력을 공급받아 선박의 추진용 프로펠러(PP) 구동을 위한 회전력을 발생시키는 추진용 모터(220)를 포함한다.
가스터빈부에서 생산된 전력은 배전반 등을 거쳐 각 전력수요처로 분배되며, 전기추진용 모터부에서는 분배된 전력을 컨버터를 거쳐 추진용 모터에 맞추어 변환한 후, 추진용 모터에서 전력을 공급받아 회전력을 발생시켜 추진용 프로펠러를 구동시킨다.
이와 같이 친환경 무공해 연료인 수소를 사용하여 생산된 전력으로 전기 추진함으로써 선박 운항 시 탄소 및 온실가스 배출을 줄여 국제협약이 정하는 규제기준강화에 대응할 수 있으며, 특히 액화수소 운반선에서는 별도의 수소 연료 탱크를 구비하지 않아 장비 설치 비용 및 공간을 절감하고, 수송 과정 중 발생하는 수소 증발가스를 효과적으로 처리하여 선박 안전을 확보할 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 자에게 있어서 자명한 것이다.
CT: 수소저장탱크
LL: 리퀴드공급라인
GL: 가스공급라인
100: 연료공급부
200: 전기추진용 모터부

Claims (9)

  1. 선박의 화물로 운송될 액화수소를 저장하는 수소저장탱크;
    상기 선박의 추진 및 발전에 필요한 전력을 생산하는 가스터빈부;
    상기 가스터빈부에서 생산된 전력을 공급받아 상기 선박의 추진용 프로펠러를 구동시키는 전기추진용 모터부; 및
    상기 가스터빈부로 연료를 공급하는 연료공급부:를 포함하되,
    상기 연료공급부에서는 상기 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스 및 수소저장탱크의 액화수소를 공급받아 상기 가스터빈부로 공급하는 것을 특징으로 하는 액화수소 운반선.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연료공급부는
    상기 수소저장탱크로부터 발생하는 수소 증발가스를 상기 가스터빈부로 공급하는 수소가스처리부; 및
    상기 수소저장탱크의 액화수소를 상기 가스터빈부로 공급하는 액화수소공급부:를 포함하고,
    상기 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스는 상기 가스터빈부에 선내 추진 및 발전에 필요한 전력 생산을 위한 연료로 공급되어 처리되는 것을 특징으로 하는 액화수소 운반선.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 선박에는 복수의 수소저장탱크가 마련되며, 복수의 수소저장탱크에서 발생하는 수소 증발가스가 상기 가스터빈부에 연료로 우선 공급되어 소비되고, 부족분만큼 상기 수소저장탱크의 액화수소가 보충적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 액화수소 운반선.
  4. 제 2항에 있어서, 수소가스처리부는,
    상기 수소저장탱크로부터 상기 가스터빈부로 연결되는 가스공급라인; 및
    상기 가스공급라인에 마련되어 상기 수소저장탱크로부터 발생하는 수소 증발가스를 공급받아 압축하는 압축기:를 포함하는 액화수소 운반선.
  5. 제 4항에 있어서, 액화수소공급부는,
    상기 수소저장탱크로부터 상기 가스터빈부로 연결되는 리퀴드공급라인;
    상기 리퀴드공급라인으로 상기 수소저장탱크의 액화수소를 펌핑하는 수소공급펌프; 및
    상기 리퀴드공급라인에 마련되어 상기 수소공급펌프에서 이송된 액화수소를 기화시키는 수소기화기:를 포함하는 액화수소 운반선.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 수소가스처리부는,
    상기 가스공급라인에 마련되어 상기 압축기로 공급될 수소 증발가스를 상기 압축기의 인입온도에 따라 가열하는 프리히터(pre-heater)를 더 포함하는 액화수소 운반선.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기추진용 모터부는
    상기 수소터빈부에서 생산된 전력을 공급받아 변환하는 컨버터; 및
    상기 컨버터에서 변환된 전력을 공급받아 상기 선박의 추진용 프로펠러 구동을 위한 회전력을 발생시키는 추진용 모터:를 포함하는 액화수소 운반선.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 가스터빈부는
    상기 연료공급부로부터 연료를 공급받아 연소시켜 고온·고압가스를 생성하는 수소가스터빈; 및
    상기 수소가스터빈에서 생성된 고온·고압가스를 팽창시켜 전기를 생산하는 제너레이터:를 포함하는 액화수소 운반선.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 가스터빈부에는 상기 수소가스터빈 및 제너레이터가 복수로 마련되며, 복수의 수소가스터빈 및 제너레이터는 병렬로 구성되는 것을 특징으로 하는 액화수소 운반선.
KR1020220073523A 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선 KR20230136862A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20220034223 2022-03-18
KR1020220034223 2022-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230136862A true KR20230136862A (ko) 2023-09-27

Family

ID=88189065

Family Applications (13)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220069031A KR20230136856A (ko) 2022-03-18 2022-06-07 액화수소 운반선
KR1020220072090A KR20230136858A (ko) 2022-03-18 2022-06-14 액화수소 운반선
KR1020220072091A KR20230136859A (ko) 2022-03-18 2022-06-14 액화수소 운반선
KR1020220072089A KR20230136857A (ko) 2022-03-18 2022-06-14 액화수소 운반선
KR1020220073524A KR20230136863A (ko) 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선
KR1020220073523A KR20230136862A (ko) 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선
KR1020220073525A KR20230136864A (ko) 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선
KR1020220073522A KR20230136861A (ko) 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선
KR1020220073521A KR20230136860A (ko) 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선
KR1020220081287A KR20230136868A (ko) 2022-03-18 2022-07-01 액화수소 운반선
KR1020220081284A KR20230136865A (ko) 2022-03-18 2022-07-01 액화수소 운반선의 발전 시스템
KR1020220081286A KR20230136867A (ko) 2022-03-18 2022-07-01 액화수소 운반선
KR1020220081285A KR20230136866A (ko) 2022-03-18 2022-07-01 액화수소 운반선의 발전 시스템

Family Applications Before (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220069031A KR20230136856A (ko) 2022-03-18 2022-06-07 액화수소 운반선
KR1020220072090A KR20230136858A (ko) 2022-03-18 2022-06-14 액화수소 운반선
KR1020220072091A KR20230136859A (ko) 2022-03-18 2022-06-14 액화수소 운반선
KR1020220072089A KR20230136857A (ko) 2022-03-18 2022-06-14 액화수소 운반선
KR1020220073524A KR20230136863A (ko) 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선

Family Applications After (7)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220073525A KR20230136864A (ko) 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선
KR1020220073522A KR20230136861A (ko) 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선
KR1020220073521A KR20230136860A (ko) 2022-03-18 2022-06-16 액화수소 운반선
KR1020220081287A KR20230136868A (ko) 2022-03-18 2022-07-01 액화수소 운반선
KR1020220081284A KR20230136865A (ko) 2022-03-18 2022-07-01 액화수소 운반선의 발전 시스템
KR1020220081286A KR20230136867A (ko) 2022-03-18 2022-07-01 액화수소 운반선
KR1020220081285A KR20230136866A (ko) 2022-03-18 2022-07-01 액화수소 운반선의 발전 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (13) KR20230136856A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230136857A (ko) 2023-09-27
KR20230136859A (ko) 2023-09-27
KR20230136867A (ko) 2023-09-27
KR20230136861A (ko) 2023-09-27
KR20230136868A (ko) 2023-09-27
KR20230136864A (ko) 2023-09-27
KR20230136866A (ko) 2023-09-27
KR20230136858A (ko) 2023-09-27
KR20230136856A (ko) 2023-09-27
KR20230136865A (ko) 2023-09-27
KR20230136860A (ko) 2023-09-27
KR20230136863A (ko) 2023-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120066823A (ko) 해상 ｌｎｇ 저장 및 복합화력발전 유닛
JP4048862B2 (ja) 液化ガス運搬船のｂｏｇ処理方法及び装置
CN113701043A (zh) 一种lng船上氢的制取、储存与燃用的综合系统
KR20130108224A (ko) 해상 ｌｎｇ 저장 및 복합화력발전 유닛
US9097208B2 (en) Cryogenic pump system for converting fuel
JPH10299576A (ja) 水素燃料供給システム
KR20230136862A (ko) 액화수소 운반선
KR102379475B1 (ko) 액화수소 운반선의 가스 관리시스템
KR20240043479A (ko) 선박의 액화수소 발전시스템
KR102252653B1 (ko) 부유식 lng 발전 및 수소 생성 시스템을 갖춘 수소 연료전지 복합 발전 플랜트 및 상기 복합 발전 플랜트의 운용 방법
KR101654243B1 (ko) 전기 가열 시스템 및 방법
KR20220112889A (ko) 선박의 연료공급시스템 및 방법
KR20220075960A (ko) 친환경 암모니아 해양플랜트 및 암모니아 공급 방법
KR20240039638A (ko) 선박의 연료공급시스템
KR102404665B1 (ko) 수소 운반선의 가스 관리시스템
KR102600606B1 (ko) 선박의 연료공급시스템 및 방법
KR101599400B1 (ko) 전기 가열 시스템 및 방법
KR20230102427A (ko) 선박의 배열회수시스템
WO2018139997A1 (en) Floating liquid natural gas storage, regasification, and generation vessel
CN114776524B (zh) 适用于fsru的船载冷能和风能混合供电系统
KR20220161589A (ko) 선박의 연료가스 공급 시스템 및 그 방법
KR20230039820A (ko) 선박용 재생에너지 및 sofc의 상보 시스템
Baker et al. Fuel Choices for Carbon Reduction and Impact on Vessel Design
KR20230115246A (ko) 이산화탄소 자원화 선박
KR102452417B1 (ko) 복합 발전 시스템 및 이를 구비한 선박