KR20180060214A - A Regasification System Of Gas and Vessel having same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다. The present invention relates to a gas regeneration system and a vessel including the same.
일반적으로, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하다고 알려져 있고, 채광과 이송기술이 발달함에 따라 그 사용량이 급격히 증가하고 있다. 이러한 LNG는 주성분인 메탄을 1기압 하에서 -162℃ 이하로 온도를 내려서 액체 상태로 보관하는 것이 일반적인데, 액화된 메탄의 부피는 표준 상태인 기체상태의 메탄 부피의 600분의 1 정도이고, 비중은 0.42로 원유 비중의 약 2분의 1이 된다.Generally, it is known that LNG is a clean fuel and its reserves are more abundant than petroleum, and its usage is rapidly increasing as mining and transfer technology develops. This LNG is generally stored in a liquid state at a temperature of -162 ° C. or less under 1 atm of the main component. The volume of liquefied methane is about 1/600 of the volume of methane in a gaseous state in a standard state, Is 0.42, which is about one half of the specific gravity of crude oil.
LNG는 운반의 용이성으로 액화시켜 운송 후 사용처에서 기화시켜서 사용한다. 그러나, 자연재해 및 테러의 위험으로 인하여 육상에 LNG 기화설비를 설치하는 것을 우려한다.LNG is liquefied with ease of transportation and used after vaporizing at the place of use after transportation. However, due to the risk of natural disasters and terrorism, it is feared to install LNG vaporization equipment onshore.
이로 인하여 종래 육상에 설치하는 액화천연가스 재기화 시스템 대신에, 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에 재기화 장치를 설치하여 육상으로 기화된 천연가스(Natural Gas)를 공급하는 설비가 각광을 받고 있다.As a result, in place of the conventional liquefied natural gas regeneration system installed on the land, a system for supplying natural gas that is vaporized on the land by installing a regeneration device on an LNG carrier carrying the liquefied natural gas Is in the spotlight.
LNG 재기화 장치 시스템에서 액화가스 저장탱크에 저장된 LNG는 부스팅 펌프에 의해 가압되어 LNG 기화기로 보내어지고, LNG 기화기에서 NG로 기화되어 육상의 수요처로 보내진다. 여기서 LNG 기화기 상에 LNG의 온도를 높이는 열교환이 이루어지는 과정에서 많은 에너지를 필요로 하게 된다. 따라서, 이 과정에서 쓰이는 에너지가 비효율적인 교환이 이루어짐으로 인해 낭비되는 문제점을 해결하기 위해 효율적인 재기화를 위한 다양한 열교환 기술들이 연구되고 있는 실정이다.In the LNG regasifier system, the LNG stored in the liquefied gas storage tank is pressurized by the booster pump and sent to the LNG vaporizer, which is vaporized by the LNG vaporizer and sent to the onshore consumer. Here, a large amount of energy is required in the process of heat exchange in which the temperature of the LNG is increased on the LNG vaporizer. Therefore, in order to solve the problem that the energy used in this process is wasted due to inefficient exchange, various heat exchange techniques for efficient regeneration have been studied.
본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 액화가스의 재기화 효율이 극대화될 수 있는 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to improve the prior art, and it is an object of the present invention to provide a gas regeneration system capable of maximizing the regeneration efficiency of liquefied gas and a vessel including the same.
본 발명에 따른 가스 재기화 시스템은, 액화가스 저장탱크에 저장된 액화가스를 기화시키는 기화기와, 상기 기화기로부터 기화된 액화가스를 가열하여 수요처로 공급하는 트림 히터를 포함하는 기화부; 및 상기 액화가스와 열교환하는 열매체를 상기 기화부에 전달하는 열원 공급장치를 포함하고, 상기 열원 공급장치는, 기상의 상기 열매체를 압축하여 상기 트림 히터로 공급하는 압축기를 포함하는 것을 특징으로 한다. A gas regeneration system according to the present invention includes a vaporizer including a vaporizer for vaporizing a liquefied gas stored in a liquefied gas storage tank, and a trim heater for heating the vaporized liquefied gas from the vaporizer to supply it to a customer; And a heat source supply device for transferring the heat medium to be heat-exchanged with the liquefied gas to the vaporizing part, wherein the heat source supply device includes a compressor for compressing the gaseous heat medium and supplying the heat medium to the trim heater.
구체적으로, 상기 열매체에 열원을 전달하는 열원 열교환기를 더 포함하고, 상기 압축기는, 상기 열원 열교환기의 하류에 구비될 수 있다. Specifically, the apparatus may further include a heat source heat exchanger for transmitting a heat source to the heat medium, and the compressor may be disposed downstream of the heat source heat exchanger.
구체적으로, 상기 열원 공급장치는, 상기 기화기에 열원인 제1 열매체를 공급하는 제1 열원 공급장치; 및 상기 트림 히터에 열원인 제2 열매체를 공급하는 제2 열원 공급장치를 포함할 수 있다. Specifically, the heat source supply device may include: a first heat source supply device for supplying a first heat medium, which is a heat source, to the vaporizer; And a second heat source supply device for supplying a second heat medium as a heat source to the trim heater.
구체적으로, 상기 제1 열원 공급장치는, 상기 제1 열매체를 순환시키며, 상기 기화기를 구비하는 열매체 제1 순환라인; 상기 열매체 제1 순환라인 상에 구비되며, 액상의 상기 제1 열매체를 가압하여 상기 기화기로 공급하는 열매체 펌프; 및 상기 제1 열매체에 열원을 전달하는 제1 열교환기를 포함하고, 상기 제2 열원 공급장치는, 상기 제2 열매체를 순환시키며, 상기 트림 히터를 구비하는 열매체 제2 순환라인; 상기 제2 열매체에 열원을 전달하는 제2 열교환기; 및 상기 압축기를 포함할 수 있다. Specifically, the first heat source supply device may include: a heating medium first circulation line circulating the first heat medium and having the vaporizer; A heating medium pump provided on the heating medium first circulation line for pressurizing the first heating medium in a liquid phase to supply the liquid to the vaporizer; And a first heat exchanger for transferring a heat source to the first heat medium, wherein the second heat source supply device includes a second heat transfer medium circulation line circulating the second heat medium and having the trim heater; A second heat exchanger for transferring a heat source to the second heat medium; And the compressor.
구체적으로, 상기 열매체 제1 순환라인은, 상기 열매체 펌프, 상기 제1 열교환기, 상기 기화기의 순서로 구비하고, 상기 열매체 제2 순환라인은, 상기 제2 열교환기, 상기 압축기, 상기 트림 히터의 순서로 구비할 수 있다. Specifically, the heating medium first circulation line is provided in the order of the heating medium pump, the first heat exchanger, and the vaporizer, and the heating medium second circulation line is disposed in the order of the second heat exchanger, the compressor, In order.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크와 상기 수요처를 연결하는 액화가스 공급라인; 상기 액화가스 공급라인 상에 구비되는 피딩 펌프; 상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 피딩 펌프로부터 액화가스를 공급받아 임시저장하는 석션드럼; 및 상기 석션드럼으로부터 액화가스를 공급받아 고압으로 가압하여 상기 기화부로 공급하는 부스팅 펌프를 더 포함할 수 있다. A liquefied gas supply line connecting the liquefied gas storage tank and the demander; A feeding pump provided on the liquefied gas supply line; A suction drum which is provided on the liquefied gas supply line and supplies the liquefied gas from the feeding pump to temporarily store the liquefied gas; And a booster pump that receives the liquefied gas from the suction drum and pressurizes the liquefied gas at a high pressure to supply it to the vaporizing unit.
구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기; 및 상기 증발가스 압축기로부터 가압된 증발가스를 공급받아 전력을 발생시키는 발전엔진을 더 포함할 수 있다. Specifically, an evaporative gas compressor for pressurizing evaporative gas generated in the liquefied gas storage tank; And a power generation engine that generates power by being supplied with the evaporated gas pressurized from the evaporative gas compressor.
구체적으로, 상기 제1 열매체는, 글리콜 워터이고, 상기 제2 열매체는 프로판일 수 있다. Specifically, the first heating medium may be glycol water, and the second heating medium may be propane.
구체적으로, 상기 가스 재기화 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박일 수 있다. Specifically, it may be a vessel characterized by including the gas regeneration system.
본 발명에 따른 가스 재기화 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 액화가스의 재기화 효율이 극대화될 수 있는 효과가 있다.The gas regeneration system according to the present invention and the ship including the same have the effect of maximizing the regeneration efficiency of the liquefied gas.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템을 구비한 선박의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다. 1 is a conceptual view of a ship having a gas regeneration system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of a gas regeneration system according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a gas regeneration system according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 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.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하 본 명세서에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다. 또한, LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Hereinafter, the liquefied gas may be used to encompass all gaseous fuels generally stored in a liquid state, such as LNG or LPG, ethylene, ammonia, etc. In the case where the gas is not in a liquid state by heating or pressurization, . This also applies to the evaporative gas. In addition, LNG can be used to encompass both NG (natural gas), which is a liquid state, and NG, which is a supercritical state for the sake of convenience. The LNG may be used to mean not only a gas state evaporation gas but also a liquefied evaporation gas .
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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템을 구비한 선박의 개념도이다. 1 is a conceptual view of a ship having a gas regeneration system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 가스 재기화 시스템(2,3)을 구비한 선박(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 피딩 펌프(20), 부스팅 펌프(21), 석션 드럼(30), 기화부(40), 증발가스 압축기(50), 제1 수요처(61) 및 제2 수요처(62)를 포함한다. 1, a
여기서 가스 재기화 시스템(2,3)이 설치된 선박(1)은, 선수부(부호 도시하지 않음), 선미부(부호 도시하지 않음), 상갑판(부호 도시하지 않음)으로 구성된 선체(H)를 가지고 있으며, 선미부에 배치되는 엔진룸(부호 도시하지 않음)의 엔진(E)에서 생산한 동력을 프로펠러 축(S)이 프로펠러(P)로 전달하여 작동함으로써 추진된다. The
또한, 선박(1)은, 해상에서 액화가스를 재기화하여 액화가스를 육상 터미널로 공급할 수 있도록 하기 위해, 액화가스 운반선(1)에 가스 재기화 시스템(2,3)을 설치한 액화가스 재기화 선박(LNG RV) 또는 부유식 액화가스 저장 및 재기화 설비(FSRU)일 수 있다.The
이하 도 1을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)을 설명하도록 한다. The gas regeneration system 3 according to the embodiment of the present invention will now be described with reference to Fig.
본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2,3)은, 액화가스 저장탱크(10)로부터 액체 상태의 액화가스를 피딩 펌프(20)를 통해 빼내어 석션 드럼(30)을 거쳐 부스팅 펌프(21)로 가압시킨 후, 기화부(40)에서 열원을 통해 액화가스를 가열시켜 재기화시키고 이를 제1 수요처(61)로 공급하는 방식을 사용한다. 즉, 간단히 말해서 본 발명의 가스 재기화 시스템(1)은, 기화부(40)를 사용하여 액화가스를 재기화시켜 제1 수요처(61)로 공급한다. 이때, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스는 증발가스 압축기(50)에 의해 가압되어 제2 수요처(62)로 공급되어 처리되었다.The gas regeneration system (2, 3) according to the embodiment of the present invention extracts the liquefied gas in a liquid state from the liquefied gas storage tank (10) through the feeding pump (20) 21, the liquefied gas is heated and regenerated in the vaporizing
기화부(40)는, 해수공급장치(도시하지 않음)로부터 간접적으로 해수를 공급받아 액화가스를 재기화시킬 수 있다.(간접 재기화 방식; 중간열매가 해수 열교환기로부터 해수의 열원을 공급받고, 다시 중간열매가 해수로부터 공급받은 열원을 기화부(40)로 공급하는 방식)The
본 발명의 모든 실시예에서는 간접 재기화 방식을 기준으로 설명하도록 하며, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명에서 특별히 한정되는 이유가 아님을 주지바란다. It should be noted that in all the embodiments of the present invention, the indirect regeneration method will be described on the basis of the indirect regeneration method, which is for convenience of explanation, and is not particularly limited in the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2,3)의 개별적인 구성을 기술하기에 앞서, 개별적인 구성들을 유기적으로 연결하는 기본적인 유로들에 대해서 설명하기로 한다. 여기서 유로는 유체가 흐르는 통로로 라인(Line)일 수 있으며 이에 한정되지 않고 유체가 유동하는 구성이면 모두 가능하다. Prior to describing the individual configurations of the
본 발명의 실시예에서는, 액화가스 제1 공급라인(L1), 액화가스 제2 공급라인(L2), 증발가스 공급라인(L3)을 더 포함할 수 있다. 각각의 라인에는 개도 조절이 가능한 밸브(도시하지 않음)들이 설치될 수 있으며, 각 밸브의 개도 조절에 따라 증발가스 또는 액화가스의 공급량이 제어될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the liquefied gas first supply line L1, the liquefied gas second supply line L2, and the evaporation gas supply line L3 may be further included. Valves (not shown), which are adjustable in opening degree, may be installed in each line, and the supply amount of the evaporation gas or liquefied gas may be controlled according to the opening degree of each valve.
액화가스 제1 공급라인(L1)은, 액화가스 저장탱크(10)와 석션 드럼(30)을 연결하고 피딩 펌프(20)를 구비하여, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 피딩 펌프(20)를 통해 석션 드럼(30)으로 공급할 수 있다. 이때, 액화가스 제1 공급라인(L1)은 석션 드럼(30)과 연결됨과 동시에 석션 드럼(30)의 상류에서 분기되어 액화가스 제2 공급라인(L2)으로 직접 연결될 수 있다.The liquefied gas first supply line L1 connects the liquefied
액화가스 제2 공급라인(L2)은, 석션 드럼(30)과 제1 수요처(61)를 연결하고 부스팅 펌프(21) 및 기화부(40)를 구비하여, 석션 드럼(30)에 임시 저장된 액화가스 또는 액화가스 제1 공급라인(L1)으로부터 직접 공급되는 액화가스를 부스팅 펌프(21)로 가압하고 기화부(40)로 재기화시켜 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다.The liquefied gas second supply line L2 is connected to the
증발가스 공급라인(L3)은, 액화가스 저장탱크(10)와 제2 수요처(62)를 연결하고, 증발가스 압축기(50)를 구비하여, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 증발가스 압축기(50)로 가압하여 제2 수요처(62)로 공급할 수 있다. The evaporation gas supply line L3 connects the liquefied
이하에서는 상기 설명한 각 라인들(L1~L3)에 의해 유기적으로 형성되어 가스 재기화 시스템(1)을 구현하는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다. Hereinafter, the individual configurations of the
액화가스 저장탱크(10)는, 제1 수요처(61)에 공급될 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는, 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 액화가스 저장탱크(10)는 압력 탱크 형태를 가질 수 있다.The liquefied
여기서 액화가스 저장탱크(10)는, 선체(H)의 내부에 배치되며, 엔진룸의 전방에 일례로 4개 형성될 수 있다. 또한, 액화가스 저장탱크(10)는 일례로 멤브레인 형 탱크이나, 이에 한정되지 않고 독립형 탱크 등, 다양한 형태로 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다.Here, the liquefied
피딩 펌프(20)는, 액화가스 제1 공급라인(L1) 상에 구비되고, 액화가스 저장탱크(10)의 내부 또는 외부에 설치되어 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 석션 드럼(30)으로 공급할 수 있다. The
구체적으로, 피딩 펌프(20)는, 액화가스 제1 공급라인(L1) 상에 액화가스 저장탱크(10)와 석션 드럼(30) 사이에 구비되어 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 1차 가압하여 석션 드럼(30)으로 공급할 수 있다. Specifically, the
피딩 펌프(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 6 내지 8bar로 가압하여 석션 드럼(30)으로 공급할 수 있다. 여기서 피딩 펌프(20)는, 액화가스 저장탱크(10)로부터 배출되는 액화가스를 가압하여 압력 및 온도가 다소 높아질 수 있으며, 가압된 액화가스는 여전히 액체상태일 수 있다.The
이때, 피딩 펌프(20)는, 액화가스 저장탱크(10) 내부에 구비되는 경우 잠형 펌프일 수 있고, 액화가스 저장탱크(10)의 외부에 설치되는 경우에는 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스의 수위보다 낮은 선체(H) 내부의 위치에 구비될 수 있고 원심형 펌프일 수 있다.In this case, the
부스팅 펌프(21)는, 액화가스 제2 공급라인(L2) 상에 석션 드럼(30)과 기화부(40) 사이에 구비될 수 있으며, 피딩 펌프(20)로부터 공급받은 액화가스 또는 석션 드럼(30)으로부터 공급받은 액화가스를 80 내지 120bar로 가압하여 기화부(40)로 공급할 수 있다. The boosting
부스팅 펌프(21)는, 제1 수요처(61)가 요구하는 압력에 맞춰 액화가스를 가압할 수 있으며, 원심형 펌프로 구성될 수 있다. The boosting
석션 드럼(30)은, 액화가스 제1 공급라인(L1)과 연결되어 액화가스 저장탱크(10)로부터 액화가스를 공급받아 임시저장할 수 있다. The
구체적으로, 석션 드럼(30)은, 액화가스 제1 공급라인(L1)을 통해 피딩 펌프(20)로부터 액화가스 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 공급받을 수 있고, 공급받은 액화가스를 임시 저장함으로써 액화가스를 액상과 기상으로 분리할 수 있으며, 분리된 액상은 부스팅 펌프(21)로 공급될 수 있다. Specifically, the
즉, 석션 드럼(30)은, 액화가스를 임시 저장하여 액상과 기상을 분리한 후 완전한 액상을 부스팅 펌프(21)로 공급하여, 부스팅 펌프(21)가 유효흡입수두(NPSH)를 만족하도록 하며, 이로 인해 부스팅 펌프(21)에서의 공동현상(Cavitation)을 방지할 수 있도록 한다.That is, the
기화부(40)는, 액화가스 제2 공급라인(L2) 상에 마련되어 부스팅 펌프(21)로부터 배출되는 고압의 액화가스를 재기화시킬 수 있다. The vaporizing
구체적으로, 기화부(40)는, 제1 수요처(61)와 부스팅 펌프(21) 사이의 액화가스 제2 공급라인(L2) 상에 마련되어 기화기(41) 및 히터(42)로 구성되며, 부스팅 펌프(21)로부터 공급되는 고압의 액화가스를 기화기(41)를 통해 기화시킨 후 히터(42)를 통해 제1 수요처(61)가 원하는 온도로 가열하여 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다.Specifically, the
이하 도 2를 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템(2)에서의 기화부(40)에 대해 상세하게 기술하도록 한다. Referring to FIG. 2, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다. 2 is a conceptual diagram of a gas regeneration system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)에서의 기화부(40)는, 기화기(41), 트림 히터(42), 열매체 제1 순환라인(GL1), 열매체 제2 순환라인(GL2), 제1 열매체 펌프(401), 제1 열교환기(402), 제2 열교환기(403), 압축기(404)를 포함한다. 2, the
이하에서 기화부(40)는, 기화기(41)와 히터(42)를 제외한 구성을 열원 공급장치로 칭할 수 있으며, 구체적으로, 기화기(41), 제1 열매체 펌프(401), 제1 열교환기(402)를 제1 열원 공급장치, 트림 히터(42), 제2 열교환기(403), 압축기(404)를 제2 열원 공급장치로 칭할 수 있다. Hereinafter, the configuration of the
또한, 기화부(40)는, 기화기(41) 또는 히터(42)에 열을 공급하고, 제1 열매체 순환라인(GL1)을 순환하는 열원으로 글리콜 워터(Glycol Water), 제2 열매체 순환라인(GL2)을 순환하는 열원으로 프로판(Propane)이 사용될 수 있다. The vaporizing
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)에서의 기화부(40)는, 제1 열원 순환라인(GL1)을 통해서 제1 열매체를 공급받아 기화기(41)에 의해 액화가스를 기화시키고, 제2 열원 순환라인(GL2)을 통해서 제2 열매체를 공급받아 트림 히터(42)에 의해 제1 수요처(61)가 요구하는 온도로 액화가스를 가열시킨 후, 고압의 기화된 액화가스를 압력변동없이 제1 수요처(61)로 공급할 수 있다. 2, the
여기서 액화가스와 열교환된 제1 열매체 및 제2 열매체는 각각 제1 열원 순환라인(GL1) 및 제2 열원 순환라인(GL2)을 통해서 다시 순환된다. Here, the first heat medium and the second heat medium which are heat-exchanged with the liquefied gas are circulated again through the first heat source circulation line GL1 and the second heat source circulation line GL2, respectively.
구체적인 구성의 설명은 하기와 같다. A specific configuration is as follows.
제1 열매체 순환라인(GL1)은, 기화기(41), 제1 열매체 펌프(401), 제1 열교환기(402)를 구비하며, 기화기(41), 제1 열매체 펌프(401), 제1 열교환기(402) 순으로 배치될 수 있다. The first heat medium circulation line GL1 includes a
제1 열매체 펌프(401)는, 제1 열매체 순환라인(GL1) 상의 기화기(41)와 제1 열교환기(402) 사이에 구비되며, 제1 열매체를 제1 열매체 순환라인(GL1) 상에 순환시킬 수 있다. The first
제1 열매체 펌프(401)는, 기화기(41)로부터 냉각된 제1 열매체를 공급받아 제1 열교환기(402)로 공급할 수 있으며, 일례로 원심형 펌프일 수 있다. The first
제1 열교환기(402)는, 제1 열매체 순환라인(GL1) 상의 제1 열매체 펌프(401)와 기화기(41) 사이에 구비되며, 제1 해수 라인(SWL1) 상의 제1 해수 펌프(SWP1)에 의해 해수를 공급받아 제1 열매체를 가열할 수 있다. The
여기서, 제1 열교환기(402)는, 대량의 해수를 공급받아 제1 열매체를 가열하여 액화가스의 실질적인 기화를 담당하고 있다.Here, the first heat exchanger (402) is supplied with a large amount of seawater to heat the first heat medium to substantially vaporize the liquefied gas.
제2 열매체 순환라인(GL2)은, 트림 히터(42), 제2 열교환기(403) 및 압축기(404)를 구비하며, 트림 히터(42), 제2 열교환기(403) 및 압축기(404) 순으로 배치될 수 있다. The second heat medium circulation line GL2 includes a
제2 열교환기(403)는, 제2 열매체 순환라인(GL2) 상의 트림 히터(42)와 압축기(404) 사이에 구비되며, 제2 해수 라인(SWL2) 상의 제2 해수 펌프(SWP2)에 의해 해수를 공급받아 제2 열매체를 가열할 수 있다. The
압축기(404)는, 제2 열매체 순환라인(GL2) 상의 제2 열교환기(403)와 트림 히터(42) 사이에 구비되며, 제2 열매체를 압축하여 트림 히터(42)로 공급할 수 있고, 제2 열매체를 제2 열매체 순환라인(GL2) 상에 순환시킬 수 있다. The
압축기(404)는, 제2 열교환기(403)로부터 기화된 제2 열매체를 공급받아 트림 히터(42)로 공급할 수 있으며, 일례로 압축기일 수 있다. The
압축기(404)는, 제2 열교환기(403)의 하류에 구비되어, 해수로부터 열원을 전달받아 기화된 제2 열매체를 공급받을 수 있으며, 공급받은 기화된 제2 열매체를 가압하여 트림 히터(42)로 공급할 수 있다. The
즉, 본 발명에서는, 제2 열매체의 가압을 해수와의 열교환 이후에 하기 때문에 기화된 제2 열매체를 기화된 상태로 액화가스와 열교환하도록 트림 히터(42)로 공급할 수 있으며, 이로 인해 트림 히터(42)에서는 잠열의 사용이 가능해지는 효과가 있으며, 전체적인 제2 열매체의 순환 요구량이 감소되는 효과가 있다. That is, in the present invention, since the pressurization of the second heat medium is performed after the heat exchange with the seawater, the vaporized second heat medium can be supplied to the
또한, 압축기는 펌프에 비해 가압에 많은 에너지가 소모되지만 트림히터에서 필요로 하는 유량을 최소화하여 단점을 줄일 수 있으며, 소모된 에너지는 유체의 온도를 높이는데 사용되므로, 트림히터에서의 열교환 효율을 높이는 효과를 가져올 수 있어 트림히터의 CAPEX를 감소시키는 효과가 있다. In addition, the compressor consumes a lot of energy for the pressurization compared to the pump, but it can reduce the disadvantages by minimizing the flow rate required by the trim heaters, and since the consumed energy is used to raise the temperature of the fluid, It has the effect of reducing the CAPEX of the trim heater.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 기화부(40)가 하나의 열매체로 액화가스를 기화 및 가열하는 것이 아니라, 기화기(41)와 트림 히터(42) 각각에 별개의 열매체를 구비하도록 함으로써,(제1 열원공급장치 및 제2 열원공급장치) 기화기(41)에는 액상의 단일상 열매체가 순환하도록 하고, 트림 히터(42)에는 기상과 액상으로 상변화되는 상변화 열매체가 순환하도록 할 수 있다. Further, in the embodiment of the present invention, the vaporizing
이로 인해 본 발명의 실시예에서는, 상변화되는 열매체를 쉽게 컨트롤할 수 있어(상변화되는 열매체가 유동하는 장비들을 최소화함), 재기화 시스템의 제어능력을 향상시킬 수 있다. Thus, in the embodiment of the present invention, it is possible to easily control the phase-change heat medium (minimizing the equipment in which the phase-change heat medium flows), thereby improving the control ability of the regeneration system.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 재기화 시스템의 개념도이다. 3 is a conceptual diagram of a gas regeneration system according to another embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)에서의 기화부(40)는, 기화기(41), 트림 히터(42), 열매체 제1 순환라인(GL1), 열매체 제2 순환라인(GL2), 제1 열매체 펌프(401), 제1 열교환기(402), 제2 열교환기(403), 제2 열매체 펌프(405)를 포함한다. 3, the
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(3)에서의 기화부(40)는, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 재기화 시스템(2)에서의 기화부(40)와 압축기(404)외의 각 구성과 편의상 동일한 도면 부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다. The
이하에서 기화부(40)는, 기화기(41) 또는 히터(42)에 열을 공급하고, 제1 및 제2 열매체 순환라인(GL1, GL2)을 순환하는 열원으로 글리콜 워터(Glycol Water) 또는 프로판(Propane)이 사용될 수 있다. Hereinafter, the vaporizing
이하에서는 제2 열매체 펌프(405)의 구성에 대해서 상세하게 설명하도록 하겠다. Hereinafter, the configuration of the second
제2 열매체 펌프(405)는, 제2 열매체 순환라인(GL2) 상의 트림 히터(42)와 제2 열교환기(403) 사이에 구비되며, 제2 열매체를 제2 열매체 순환라인(GL2) 상에 순환시킬 수 있다. The second
제2 열매체 펌프(405)는, 트림히터(42)로부터 냉각된 제2 열매체를 공급받아 제2 열교환기(403)로 공급할 수 있으며, 일례로 원심형 펌프일 수 있다. The second
본 발명의 실시예에서는, 기화부(40)가 하나의 열매체로 액화가스를 기화 및 가열하는 것이 아니라, 기화기(41)와 트림 히터(42) 각각에 별개의 열매체를 구비하도록 함으로써,(제1 열원공급장치 및 제2 열원공급장치) 각기 운전 조건이 다른 기화기(41)와 트림 히터(42)의 운전을 용이하게 제어할 수 있는 효과가 있다. In the embodiment of the present invention, the vaporizing
본 발명의 실시예에서는, 일례로 제1 열매체 순환라인(GL1)에서는 프로판을 사용하여 잠열을 이용하게 하여 액화가스의 기화율을 향상시키도록 할 수 있고, 제2 열매체 순환라인(GL2)에서는 비열이 높고 안전한 물질인 글리콜 워터를 사용하여 시스템의 안전성 확대 및 구동 신뢰성의 증대를 꾀할 수 있는 효과가 있다. In the embodiment of the present invention, for example, the first heat medium circulation line (GL1) can utilize latent heat by using propane to improve the vaporization rate of the liquefied gas, and the second heat medium circulation line (GL2) The use of glycol water, which is a high and safe material, has the effect of increasing the safety of the system and increasing the driving reliability.
즉, 기화부(40)의 가열장치인 기화기(41)와 트림 히터(42) 각각에 운전조건을 개별제어하여 각 장치의 상황에 맞는 최적화된 제어가 가능해지는 효과가 있다. That is, there is an effect that the operation conditions are individually controlled to the
증발가스 압축기(50)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 가압하여 제2 수요처(62)로 공급할 수 있다. The evaporative gas compressor (50) can pressurize the evaporated gas generated in the liquefied gas storage tank (10) and supply it to the second customer (62).
구체적으로 증발가스 압축기(50)는, 증발가스 공급라인(L3) 상에 구비되어, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생된 증발가스를 약 6 내지 8bar 또는 6 내지 15bar로 가압하여 제2 수요처(62)로 공급할 수 있다. Specifically, the
증발가스 압축기(50)는, 복수 개 구비되어 증발가스를 다단 가압할 수 있으며, 일례로 증발가스 압축기(50)는, 3개가 구비되어 증발가스를 3단 가압할 수 있다. 여기서 일례로 든 3단 압축기는 단지 하나의 예에 불과하며 3단에 한정되지 않는다. A plurality of
본 발명의 실시예에서는, 증발가스 압축기(50)의 각 후단에는 증발가스 냉각기(도시하지 않음)가 구비될 수 있다. 증발가스 압축기(50)에 의하여 증발가스가 가압되면, 압력 상승에 따라 온도 역시 상승될 수 있기 때문에, 본 실시예에서는 증발가스 냉각기를 사용하여 증발가스의 온도를 다시 낮춰줄 수 있다. 증발가스 냉각기는, 증발가스 압축기(50)와 동일한 수로 설치될 수 있으며, 각 증발가스 냉각기는, 각 증발가스 압축기(50)의 하류에 마련될 수 있다. In the embodiment of the present invention, an evaporative gas cooler (not shown) may be provided at each rear end of the
또한, 본 발명의 실시예에서는, 증발가스 압축기(50)가 병렬로 구비되어 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스 양이 급격히 상승하는 경우, 이를 모두 수용할 수 있으며, 또는 증발가스 압축기(50)의 하나가 오작동을 일으키거나 셧다운(Shut down)되는 경우 나머지 하나의 증발가스 압축기(50)가 작동할 수 있어 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 효율적으로 수용하여 처리할 수 있다. Further, in the embodiment of the present invention, when the
제1 수요처(61)는, 기화부(40)에 의해 기화된 액화가스를 공급받아 소비할 수 있다. 여기서 제1 수요처(61)는, 액화가스를 기화시켜 기상의 액화가스를 공급받아 사용할 수 있으며, 육상에 설치되는 육상 터미널 또는 해상에 부유되어 설치되는 해상 터미널일 수 있다. The
제2 수요처(62)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생되는 증발가스를 공급받아 연료로 사용한다. 즉, 제2 수요처(62)는, 증발가스를 필요로 하며 이를 원료로하여 구동될 수 있다. 제2 수요처(62)는, 발전기(예를 들어 DFDG), 가스연소장치(GCU), 보일러(예를 들어 스팀을 생성하는 보일러)일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. The
구체적으로, 제2 수요처(62)는 증발가스 공급라인(L3)과 연결되어 증발가스를 공급받으며, 증발가스 압축기(50)에 의해 약 1 내지 6bar(최대 15bar)의 저압으로 가압된 증발가스를 공급받아 연료로 사용할 수 있다. Specifically, the
또한, 제2 수요처(62)는, 이종연료가 사용가능한 이종연료엔진일 수 있어, 증발가스뿐만 아니라 오일을 연료로 사용할 수 있으나, 증발가스와 오일이 혼합되어 공급되지 않고 증발가스 또는 오일이 선택적으로 공급될 수 있다. 이는 연소 온도가 상이한 두 물질이 혼합 공급되는 것을 차단하여, 제2 수요처(62)의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.In addition, the
여기서 제2 수요처(62)는, 선미부 내부에 마련되는 엔진룸의 데크(부호 도시하지 않음) 상에 구비될 수 있다. Here, the
상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 재기화 시스템(2,3)을 구비하는 선박(1)은, 액화가스의 재기화 효율이 극대화될 수 있는 효과가 있다.As described above, the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification and the modification are possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
1: 선박
2,3: 본 발명의 가스 재기화 시스템
10: 액화가스 저장탱크
20: 피딩 펌프
21: 부스팅 펌프
30: 석션 드럼
40: 기화부
41: 기화기
42: 트림 히터
401: 제1 열매체 펌프
402: 제1 열교환기
403: 제2 열교환기
404: 압축기
405: 제2 열매체 펌프
50: 증발가스 압축기
61: 제1 수요처
62: 제2 수요처
L1: 액화가스 제1 공급라인
L2: 액화가스 제2 공급라인
L3: 증발가스 공급라인
GL1: 열매체 제1 순환라인
GL2: 열매체 제2 순환라인
SWL1: 제1 해수라인
SWL2: 제2 해수라인
SWP1: 제1 해수 펌프
SWP2: 제2 해수 펌프1:
10: liquefied gas storage tank 20: feeding pump
21: boosting pump 30: suction drum
40: vaporizer 41: vaporizer
42: Trim heater
401: first heat medium pump
402: first heat exchanger
403: second heat exchanger
404: Compressor
405: second heat medium pump
50: Evaporative gas compressor
61: First customer
62: The second customer
L 1: Liquefied gas first supply line
L2: Liquefied gas second supply line
L3: Evaporative gas supply line
GL1: Heat transfer first circulation line
GL2: Heat medium second circulation line
SWL1: 1st seawater line
SWL2: Second seawater line
SWP1: First seawater pump
SWP2: Second Seawater Pump
Claims (9)
상기 액화가스와 열교환하는 열매체를 상기 기화부에 전달하는 열원 공급장치를 포함하고,
상기 열원 공급장치는,
기상의 상기 열매체를 압축하여 상기 트림 히터로 공급하는 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.A vaporizer including a vaporizer for vaporizing the liquefied gas stored in the liquefied gas storage tank and a trim heater for heating the liquefied gas vaporized from the vaporizer to supply it to a customer; And
And a heat source supply device for transferring the heat medium to be heat-exchanged with the liquefied gas to the vaporization unit,
Wherein the heat source supply device comprises:
And a compressor which compresses the heating medium in the vapor phase and supplies the compressed heat medium to the trim heater.
상기 열매체에 열원을 전달하는 열원 열교환기를 더 포함하고,
상기 압축기는,
상기 열원 열교환기의 하류에 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.The method according to claim 1,
And a heat source heat exchanger for transmitting a heat source to the heat medium,
The compressor includes:
Wherein the heat exchanger is provided downstream of the heat source heat exchanger.
상기 기화기에 열원인 제1 열매체를 공급하는 제1 열원 공급장치; 및
상기 트림 히터에 열원인 제2 열매체를 공급하는 제2 열원 공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.The heat source apparatus according to claim 1,
A first heat source supply device for supplying a first heat medium as a heat source to the vaporizer; And
And a second heat source supply device for supplying a second heat medium as a heat source to the trim heater.
상기 제1 열매체를 순환시키며, 상기 기화기를 구비하는 열매체 제1 순환라인;
상기 열매체 제1 순환라인 상에 구비되며, 액상의 상기 제1 열매체를 가압하여 상기 기화기로 공급하는 열매체 펌프; 및
상기 제1 열매체에 열원을 전달하는 제1 열교환기를 포함하고,
상기 제2 열원 공급장치는,
상기 제2 열매체를 순환시키며, 상기 트림 히터를 구비하는 열매체 제2 순환라인;
상기 제2 열매체에 열원을 전달하는 제2 열교환기; 및
상기 압축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.4. The apparatus according to claim 3, wherein the first heat source supply device comprises:
A first heating medium circulation line circulating the first heating medium and having the vaporizer;
A heating medium pump provided on the heating medium first circulation line for pressurizing the first heating medium in a liquid phase to supply the liquid to the vaporizer; And
And a first heat exchanger for transferring a heat source to the first heat medium,
Wherein the second heat source supply device comprises:
A heating medium second circulation line circulating the second heating medium and having the trim heater;
A second heat exchanger for transferring a heat source to the second heat medium; And
Wherein said compressor comprises said compressor.
상기 열매체 펌프, 상기 제1 열교환기, 상기 기화기의 순서로 구비하고,
상기 열매체 제2 순환라인은,
상기 제2 열교환기, 상기 압축기, 상기 트림 히터의 순서로 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.5. The method according to claim 4, wherein the heating medium first circulation line comprises:
The heat pump, the first heat exchanger, and the vaporizer in this order,
The heating medium second circulation line includes:
The second heat exchanger, the compressor, and the trim heater in this order.
상기 액화가스 저장탱크와 상기 수요처를 연결하는 액화가스 공급라인;
상기 액화가스 공급라인 상에 구비되는 피딩 펌프;
상기 액화가스 공급라인 상에 구비되며, 상기 피딩 펌프로부터 액화가스를 공급받아 임시저장하는 석션드럼; 및
상기 석션드럼으로부터 액화가스를 공급받아 고압으로 가압하여 상기 기화부로 공급하는 부스팅 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.The method according to claim 1,
A liquefied gas supply line connecting the liquefied gas storage tank and the demander;
A feeding pump provided on the liquefied gas supply line;
A suction drum which is provided on the liquefied gas supply line and supplies the liquefied gas from the feeding pump to temporarily store the liquefied gas; And
Further comprising a boosting pump which is supplied with the liquefied gas from the suction drum and pressurizes the liquefied gas at a high pressure to supply it to the vaporizing unit.
상기 액화가스 저장탱크에서 발생되는 증발가스를 가압하는 증발가스 압축기; 및
상기 증발가스 압축기로부터 가압된 증발가스를 공급받아 전력을 발생시키는 발전엔진을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.The method according to claim 6,
An evaporative gas compressor for pressurizing the evaporative gas generated in the liquefied gas storage tank; And
Further comprising a power generation engine for generating power by receiving the pressurized evaporated gas from the evaporative gas compressor.
상기 제1 열매체는, 글리콜 워터이고,
상기 제2 열매체는 프로판인 것을 특징으로 하는 가스 재기화 시스템.The method of claim 3,
Wherein the first heating medium is glycol water,
And said second heating medium is propane.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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