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KR20100053007A - Method for controlling engine load of electric propulsion lng carrier - Google Patents

Method for controlling engine load of electric propulsion lng carrier Download PDF

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KR20100053007A
KR20100053007A KR1020080111948A KR20080111948A KR20100053007A KR 20100053007 A KR20100053007 A KR 20100053007A KR 1020080111948 A KR1020080111948 A KR 1020080111948A KR 20080111948 A KR20080111948 A KR 20080111948A KR 20100053007 A KR20100053007 A KR 20100053007A
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fuel
gas
load
amount
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이두영
류승각
배성익
이진규
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A method for controlling the engine load of an electric LNG carrier is provided to control the load of an engine by controlling the amount of oil and evaporative gas which is supplied to a DF engine. CONSTITUTION: A plurality of DF engines is a power generation engine and is located in a row. The load of the engine is controlled by respectively controlling the amount of the oil and the evaporative gas provided to each DF engine. The amount of the oil provided to the DF engine is controlled respectively in order to control the load of the DF engine. The amount of the oil and the evaporative gas provided to each DF engine is controlled respectively.

Description

전기추진식 ＬＮＧ 운반선의 엔진 부하 제어 방법 {Method for Controlling Engine Load of Electric Propulsion LNG Carrier}Method for Controlling Engine Load of Electric Propulsion LNC Carrier {Method for Controlling Engine Load of Electric Propulsion LNG Carrier}

본 발명은 전기추진식 LNG 운반선의 엔진 부하 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 선박 발전용 엔진으로서 가스와 오일을 연료로 사용하는 복수의 DF 엔진들이 병렬로 설치된 전기추진식 LNG 운반선의 엔진의 부하를 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling an engine load of an electric propulsion LNG carrier, and more particularly, to an engine of an electric propulsion LNG carrier, in which a plurality of DF engines using gas and oil as fuels as a ship engine is installed in parallel. It relates to a method of controlling.

일반적으로, 천연가스는 생산지에서 극저온으로 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, 이하 LNG라 함)의 상태로 만들어진 후 LNG 운반선에 의해 목적지까지 원거리에 걸쳐 수송된다.In general, natural gas is made in the form of liquefied natural gas (Liquefied Natural Gas, hereinafter referred to as LNG) at the production site, and then transported to a destination by an LNG carrier over a long distance.

천연가스의 액화온도는 상압 -163℃의 극저온이므로, LNG는 그 온도가 상압 -163℃ 보다 약간만 높아도 증발된다. LNG 운반선의 LNG 저장탱크의 경우 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG에 지속적으로 전달되므로, LNG 운반선에 의해 LNG를 수송하는 도중에 LNG가 LNG 저장탱크 내에서 지속적으로 기화되어 LNG 저장 탱크 내에 증발가스(Boil-Off Gas)가 발생한다.Since the liquefaction temperature of natural gas is a cryogenic temperature of -163 ° C at atmospheric pressure, LNG is evaporated even if the temperature is only slightly higher than -163 ° C. Although LNG storage tanks of LNG carriers are insulated, external heat is continuously transferred to LNG, so LNG is continuously vaporized in LNG storage tanks while LNG is being transported by LNG carriers. Boil-Off Gas is generated inside.

종래의 LNG 운반선은 증발가스를 포집하여 보일러에서 연소시켜 스팀 터빈을 구동시키는 스팀 터빈 추진 시스템을 사용하였다. 그러나, 이러한 스팀 터빈 추진 시스템은 추진 효율이 낮은 단점이 있다.Conventional LNG carriers used a steam turbine propulsion system to capture the boil-off gas and burn it in a boiler to drive the steam turbine. However, such a steam turbine propulsion system has a disadvantage of low propulsion efficiency.

이에, 증발가스를 연료로 사용하지 않고 오일, 예를 들어, 해상용 디젤유(Marine Diesel Oil) 또는 중유(Heavy Fuel Oil) 만을 연료로 사용하는 선박 발전용 디젤 엔진이 개발되었고, 이렇게 생성된 전기에 의해 추진되는 전기추진식 LNG 운반선이 개발되었다.Accordingly, a diesel engine for ship power generation using oil, for example, marine diesel oil or heavy fuel oil, as a fuel and not using boil-off gas as a fuel has been developed. Propelled by an electric propulsion LNG carrier was developed.

복수의 디젤 엔진들이 병렬로 설치된 경우, 엔진의 부하를 제어하고자 할 때, 도 1에 도시된 바와 같이, 4개의 디젤 엔진들의 각각으로 공급되는 1가지의 연료, 즉 오일의 양을 조절함으로써, 엔진의 부하를 제어하였다.When a plurality of diesel engines are installed in parallel, when controlling the load of the engine, as shown in FIG. 1, by adjusting the amount of one fuel, that is, oil, supplied to each of the four diesel engines, the engine The load of was controlled.

한편, 최근에는 증발가스와 오일을 모두 연료로 사용하는 선박 발전용 DF(Dual Fuel) 엔진이 개발되었다.Recently, a DF (Dual Fuel) engine for ship power generation using both boil-off gas and oil as fuel has been developed.

따라서, 복수의 DF 엔진들이 병렬로 설치된 경우에는 복수의 디젤 엔진들이 병렬로 설치된 경우와는 다른 방법으로 엔진의 부하를 제어할 필요성이 있다.Therefore, when a plurality of DF engines are installed in parallel, there is a need to control the load of the engine in a different way than when a plurality of diesel engines are installed in parallel.

따라서, 본 발명은, 이러한 필요성을 충족시키기 위한 것으로서, 선박 발전용 엔진으로서 증발가스와 오일을 연료로 사용하는 복수의 DF 엔진들이 병렬로 설치된 전기추진식 LNG 운반선의 경우에 적합한 엔진 부하 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention, in order to meet this need, provides an engine load control method suitable in the case of an electric propulsion LNG carrier ship in which a plurality of DF engines using boil-off gas and oil as fuel as a ship engine is installed in parallel. It is for that purpose.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 선박 발전용 엔진으로서 가스와 오일을 연료로 사용하는 복수의 DF 엔진들이 병렬로 설치된 전기추진식 LNG 운반선에서 엔진의 부하를 제어하는 방법으로서, 상기 각각의 DF 엔진으로 공급되는 증발가스와 오일의 양을 각각 조절함으로써 엔진의 부하를 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for controlling the load of the engine in an electric propulsion LNG carrier ship in which a plurality of DF engines using gas and oil as fuel as a ship power generation engine are installed in parallel. It is characterized by controlling the load of the engine by adjusting the amount of the evaporated gas and oil supplied to the DF engine, respectively.

가스를 연료로 사용하는 상기 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양과 오일을 연료로 사용하는 상기 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 각각 조절하되 전체 엔진 부하에 맞게 상기 각각의 DF 엔진의 부하를 제어하도록 상기 각각의 DF 엔진으로 공급되는 증발가스와 오일의 양을 각각 조절하는 것이 바람직하다.To adjust the amount of the evaporated gas supplied to the DF engine using gas as fuel and the amount of oil supplied to the DF engine using oil as fuel, but control the load of each DF engine according to the total engine load. It is preferable to adjust the amount of the boil-off gas and oil supplied to each of the DF engine.

전기추진식 LNG 운반선의 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스의 발생량에 따라, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양과 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 각각 조절하여 전체 엔진 부하에 맞게 각각의 DF 엔진의 부하를 제어하는 것이 바람직하다.According to the amount of evaporated gas generated in the LNG storage tank of the electric propulsion LNG carrier, the amount of evaporated gas supplied to the DF engine using gas as fuel and the amount of oil supplied to the DF engine using oil as fuel are adjusted respectively. It is desirable to control the load of each DF engine according to the total engine load.

증발가스의 발생량이 많은 경우, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 최대한 증가시키고, 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 조절하되 전체 엔진 부하 중 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의해 얻어지는 엔진 부하를 뺀 나머지 부하에 맞게 조절하는 것이 바람직하다.If the amount of boil-off gas is high, increase the amount of boil-off gas supplied to the DF engine using gas as fuel, and adjust the amount of oil supplied to the DF engine using oil as fuel, Is adjusted to the remaining load minus the engine load obtained by the DF engine using fuel.

증발가스의 발생량이 적은 경우, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 그대로 유지시키고, 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 조절하되 전체 엔진 부하 중 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의해 얻어지는 엔진 부하를 뺀 나머지 부하에 맞게 조절하는 것이 바람직하다.If the amount of boil-off gas is low, maintain the amount of boil-off gas supplied to the DF engine using gas as fuel, and adjust the amount of oil supplied to the DF engine using oil as the fuel, Is adjusted to the remaining load minus the engine load obtained by the DF engine using fuel.

전기추진식 LNG 운반선의 LNG 저장탱크 내의 LNG를 강제기화시켜 연료로 사용하고자 하는 경우, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 최대한 증가시키고, 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 조절하되 전체 엔진 부하 중 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의해 얻어지는 엔진 부하를 뺀 나머지 부하에 맞게 조절하는 것이 바람직하다.If you want to force vaporize the LNG in the LNG storage tank of the electric propulsion LNG carrier to use it as fuel, increase the amount of boil-off gas supplied to the DF engine that uses gas as fuel, and use the DF engine that uses oil as fuel. It is desirable to adjust the amount of oil supplied, but to adjust for the remaining load minus the engine load obtained by the DF engine using gas as fuel among the total engine load.

전술한 바와 같이, 본 발명의 전기추진식 LNG 운반선의 엔진 부하 제어 방법에 의하면, 각각의 DF 엔진으로 공급되는 증발가스와 오일의 양을 각각 조절함으로써 각각의 엔진의 부하를 제어하므로, 복수의 DF 엔진들을 병렬로 설치하여 선박 발전용 엔진으로서 사용한 경우에 적합한 엔진 부하 제어 방법을 제공한다.As described above, according to the engine load control method of the electric propulsion LNG carrier of the present invention, since the load of each engine is controlled by adjusting the amount of the boil-off gas and oil supplied to each DF engine, the plurality of DF engines They are installed in parallel to provide an engine load control method suitable for use as an engine for ship power generation.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 전기추진식 LNG 운반선의 엔진 부하 제어 방법은 선박 발전용 엔진으로서 가스와 오일을 연료로 사용하는 복수의 DF 엔진들이 병렬로 설치된 전기추진식 LNG 운반선에서 엔진의 부하를 제어하기 위한 것이다.The engine load control method of the electric propulsion LNG carrier of the present invention is to control the load of the engine in an electric propulsion LNG carrier in which a plurality of DF engines using gas and oil as fuel as the engine for ship power generation are installed in parallel.

본 발명에서는, 각각의 DF 엔진으로 공급되는 증발가스와 오일의 양을 각각 조절함으로써 각각의 엔진의 부하를 제어한다.In the present invention, the load of each engine is controlled by regulating the amounts of boil-off gas and oil supplied to each DF engine.

DF 엔진은 가스와 오일을 모두 연료로 사용할 수 있는데, 가스를 연료로 사용하는 경우에는 가스만을 사용하고, 오일을 연료로 사용하는 경우에는 오일만을 사용한다.The DF engine can use both gas and oil as fuel, using only gas when gas is used as fuel, and only oil when oil is used as fuel.

도 2와 도 3은 본 발명에 의하여 전기추진식 LNG 운반선의 엔진의 부하가 제어되는 상태를 나타내는 도면이다.2 and 3 are views showing a state in which the load of the engine of the electric propulsion LNG carrier is controlled by the present invention.

도면에서, ①번 선과 ②번 선은 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진에 의한 부하를 나타내고, ③번 선과 ④번 선은 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의한 부하를 나타낸다.In the figure, lines ① and ② represent loads by the DF engine using oil as fuel, and lines ③ and ④ represent loads by the DF engine using gas as fuel.

본 발명에서는, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양과 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 각각 조절하여 전체 엔진 부하에 맞게 각각의 DF 엔진의 부하를 제어한다.In the present invention, by controlling the amount of the evaporated gas supplied to the DF engine using gas as fuel and the amount of oil supplied to the DF engine using oil as fuel to control the load of each DF engine according to the overall engine load do.

또한, 본 발명에서는, 전기추진식 LNG 운반선의 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스의 발생량에 따라, 증발가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양과 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 각각 조 절하여 전체 엔진 부하에 맞게 각각의 DF 엔진의 부하를 제어한다.In addition, according to the present invention, the amount of boil-off gas supplied to the DF engine using the boil-off gas as the fuel and the DF engine using the oil as the fuel, depending on the amount of boil-off gas generated in the LNG storage tank of the electric propulsion LNG carriers Each DF engine load is controlled to match the overall engine load by adjusting the amount of oil being added.

LNG 저장탱크 내의 증발가스의 발생량이 많은 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 증가시켜서 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의한 부하를 증가시키고, 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 조절하되 전체 엔진 부하 중 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의해 얻어지는 엔진 부하를 뺀 나머지 부하에 맞게 조절한다.When the amount of generated evaporated gas in the LNG storage tank is large, as shown in FIG. 2, the load by the DF engine using the gas as fuel by increasing the amount of the evaporated gas supplied to the DF engine using the gas as fuel And adjust the amount of oil supplied to the DF engine using oil as fuel, but subtract the engine load obtained by the DF engine using gas as fuel from the total engine load.

또한, LNG 저장탱크 내의 LNG를 강제기화시켜 연료로 사용하고자 하는 경우에도, 도 2에 도시된 바와 같이, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 증가시켜서 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의한 부하를 증가시키고, 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 조절하되 전체 엔진 부하 중 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의해 얻어지는 엔진 부하를 뺀 나머지 부하에 맞게 조절한다.In addition, even when forced to vaporize the LNG in the LNG storage tank to use as fuel, as shown in Figure 2, by increasing the amount of boil-off gas supplied to the DF engine using the gas as fuel to use the gas as fuel Increase the load by the DF engine and adjust the amount of oil supplied to the DF engine that uses oil as fuel, but to meet the remaining load minus the engine load obtained by the DF engine that uses gas as fuel. Adjust

LNG 저장탱크 내의 증발가스의 발생량이 적은 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 그대로 유지시키고, 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 조절하되 전체 엔진 부하 중 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의해 얻어지는 엔진 부하를 뺀 나머지 부하에 맞게 조절한다.When the amount of generated boil-off gas in the LNG storage tank is small, as shown in FIG. 3, the amount of the boil-off gas supplied to the DF engine using gas as fuel is maintained as it is and the DF engine using oil as fuel. Adjust the amount of oil supplied to the load, minus the engine load obtained by the DF engine using gas as fuel.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 각각의 DF 엔진으로 공급되는 증발가스와 오일의 양을 각각 조절함으로써 각각의 엔진의 부하를 제어하므로, 복수의 DF 엔진들을 병렬로 설치하여 선박 발전용 엔진으로서 사용한 경우에 적합한 엔진 부하 제어 방법을 제공한다.As described above, according to the present invention, since the load of each engine is controlled by adjusting the amounts of boil-off gas and oil supplied to the respective DF engines, a plurality of DF engines are installed in parallel and used as a ship power generation engine. To provide a suitable engine load control method.

이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.While the invention has been described above with reference to specific embodiments, various modifications, changes or modifications may be made in the art within the spirit and scope of the appended claims, and thus, the foregoing description and drawings It should be construed as illustrating the present invention rather than limiting the technical spirit of the present invention.

도 1은 종래 기술에서 LNG 운반선의 엔진의 부하가 제어되는 상태를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a state in which the load of the engine of the LNG carrier in the prior art is controlled.

도 2와 도 3은 본 발명에 의하여 전기추진식 LNG 운반선의 엔진의 부하가 제어되는 상태를 나타내는 도면이다.2 and 3 are views showing a state in which the load of the engine of the electric propulsion LNG carrier is controlled by the present invention.

Claims (6)

선박 발전용 엔진으로서 가스와 오일을 연료로 사용하는 복수의 DF 엔진들이 병렬로 설치된 전기추진식 LNG 운반선에서 엔진의 부하를 제어하는 방법으로서,As a method for controlling the load of an engine in an electric propulsion LNG carrier in which a plurality of DF engines using gas and oil as fuel as a ship power generation engine are installed in parallel, 상기 각각의 DF 엔진으로 공급되는 증발가스와 오일의 양을 각각 조절함으로써 엔진의 부하를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기추진식 LNG 운반선의 엔진 부하 제어 방법.The engine load control method of the electric propulsion LNG carrier characterized in that the control of the load of the engine by adjusting the amount of evaporated gas and oil supplied to each of the DF engine. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 가스를 연료로 사용하는 상기 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양과 오일을 연료로 사용하는 상기 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 각각 조절하되 전체 엔진 부하에 맞게 상기 각각의 DF 엔진의 부하를 제어하도록 상기 각각의 DF 엔진으로 공급되는 증발가스와 오일의 양을 각각 조절하는 것을 특징으로 하는 전기추진식 LNG 운반선의 엔진 부하 제어 방법.To adjust the amount of the evaporated gas supplied to the DF engine using gas as fuel and the amount of oil supplied to the DF engine using oil as fuel, but control the load of each DF engine according to the total engine load. The method of controlling the engine load of the electric propulsion LNG carrier, characterized in that for adjusting the amount of the boil-off gas and oil supplied to each of the DF engine. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 전기추진식 LNG 운반선의 LNG 저장탱크에서 발생하는 증발가스의 발생량에 따라, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양과 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 각각 조절하여 전체 엔진 부하에 맞게 각각의 DF 엔진의 부하를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기추진식 LNG 운반 선의 엔진 부하 제어 방법.According to the amount of evaporated gas generated in the LNG storage tank of the electric propulsion LNG carrier, the amount of evaporated gas supplied to the DF engine using gas as fuel and the amount of oil supplied to the DF engine using oil as fuel are adjusted respectively. By controlling the load of each DF engine in accordance with the total engine load. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 증발가스의 발생량이 많은 경우, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 최대한 증가시키고, 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 조절하되 전체 엔진 부하 중 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의해 얻어지는 엔진 부하를 뺀 나머지 부하에 맞게 조절하는 것을 특징으로 하는 전기추진식 LNG 운반선의 엔진 부하 제어 방법.If the amount of boil-off gas is high, increase the amount of boil-off gas supplied to the DF engine using gas as fuel, and adjust the amount of oil supplied to the DF engine using oil as fuel, Method of controlling the engine load of an electric propulsion LNG carrier characterized in that it is adjusted to the remaining load minus the engine load obtained by the DF engine using the fuel. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 증발가스의 발생량이 적은 경우, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 그대로 유지시키고, 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 조절하되 전체 엔진 부하 중 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의해 얻어지는 엔진 부하를 뺀 나머지 부하에 맞게 조절하는 것을 특징으로 하는 전기추진식 LNG 운반선의 엔진 부하 제어 방법.If the amount of boil-off gas is low, maintain the amount of boil-off gas supplied to the DF engine using gas as fuel, and adjust the amount of oil supplied to the DF engine using oil as the fuel, Method of controlling the engine load of an electric propulsion LNG carrier characterized in that it is adjusted to the remaining load minus the engine load obtained by the DF engine using the fuel. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 전기추진식 LNG 운반선의 LNG 저장탱크 내의 LNG를 강제기화시켜 연료로 사용하고자 하는 경우, 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 증발가스의 양을 최대한 증가시키고, 오일을 연료로 사용하는 DF 엔진으로 공급되는 오일의 양을 조절하되 전체 엔진 부하 중 가스를 연료로 사용하는 DF 엔진에 의해 얻어지는 엔진 부하를 뺀 나머지 부하에 맞게 조절하는 것을 특징으로 하는 전기추진식 LNG 운반선의 엔진 부하 제어 방법.If you want to force vaporize the LNG in the LNG storage tank of the electric propulsion LNG carrier to use it as fuel, increase the amount of boil-off gas supplied to the DF engine that uses gas as fuel, and use the DF engine that uses oil as fuel. The method of controlling the engine load of an electric propulsion LNG carrier characterized in that the amount of oil supplied is adjusted to adjust the remaining load minus the engine load obtained by the DF engine using the gas of the total engine load as fuel.
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