KR20230034118A - Fuel gas supply system and ship including the same - Google Patents
Fuel gas supply system and ship including the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230034118A KR20230034118A KR1020220020337A KR20220020337A KR20230034118A KR 20230034118 A KR20230034118 A KR 20230034118A KR 1020220020337 A KR1020220020337 A KR 1020220020337A KR 20220020337 A KR20220020337 A KR 20220020337A KR 20230034118 A KR20230034118 A KR 20230034118A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gas
- storage tank
- supply system
- gas supply
- vaporizer
- Prior art date
Links
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 title description 2
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims description 25
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 112
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- 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
-
- 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
- F02M21/06—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
-
- 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
-
- 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
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid 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
- 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
- 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
-
- 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
-
- 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
- Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 가스 공급 시스템 및 이를 구비하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a gas supply system and a ship having the same.
선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.A ship is a means of transportation that carries a large amount of minerals, crude oil, natural gas, or containers and navigates the ocean. .
이러한 선박은 엔진이나 가스 터빈 등을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 가솔린 또는 디젤 등의 오일 연료를 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 하고, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하며, 반면 가스 터빈은 압축 공기와 함께 연료를 연소시키고, 연소 공기의 온도/압력을 통해 터빈 날개를 회전시킴으로써 발전하여 프로펠러에 동력을 전달하는 방식을 사용한다.Such a ship generates thrust by driving an engine or a gas turbine. At this time, the engine uses oil fuel such as gasoline or diesel to move a piston so that the crankshaft is rotated by the reciprocating motion of the piston, and the shaft connected to the crankshaft. is rotated to drive the propeller, while the gas turbine burns fuel together with compressed air, and generates power by rotating turbine blades through the temperature/pressure of the combustion air to transmit power to the propeller.
또한, 액화가스의 일종인 액화천연가스(Liquefied Natural Gas)를 운반하는 LNG 운반선에서 LNG를 연료로 사용하여 엔진이나 터빈 등의 수요처를 구동하는 LNG 연료공급 방식이 사용되고 있으며, LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하기 때문에, 수요처의 연료로 LNG를 사용하는 방식은 LNG 운반선 외의 다른 선박에도 적용되고 있다.In addition, LNG carriers that transport liquefied natural gas, a type of liquefied gas, use LNG as fuel to drive demand sources such as engines and turbines. LNG is a clean fuel and has a large amount of reserves. Since it is also more abundant than oil, the method of using LNG as a fuel for consumers is being applied to ships other than LNG carriers.
LNG 또는 LNG의 증발가스를 엔진이나 터빈 등의 수요처에 공급하는 경우, 수요처에서 요구하는 온도, 압력을 맞추기 위해 LNG 또는 LNG의 증발가스는 가열 또는 가압되어야 하므로, 압축기 등의 가압 수단과 가열기 등의 가열 수단이 구비되어야 한다. When supplying LNG or boil-off gas of LNG to a consumer such as an engine or turbine, the boil-off gas of LNG or LNG must be heated or pressurized to meet the temperature and pressure required by the consumer. Heating means must be provided.
한편, 엔진으로 액화천연가스를 공급하기 위한 시스템에는 액화천연가스를 가압하여 저장하는 저장탱크가 마련되는데, 가압된 액화천연가스로부터 증발가스가 발생시 저장탱크의 최대 허용 압력이 될 때까지 저장탱크 내의 압력이 커질 수 있으므로 저장탱크의 압력을 줄이기 위해 증발가스를 외부로 배출시키거나, 배출된 가스를 가스연소기를 거쳐서 연소시켜야 한다. 이러한 경우, 저장탱크의 압력에 대한 운영 및 유지가 복잡해질 수 있다. 반면, 저장탱크에서 액화천연가스가 외부로 배출되면 저장탱크 내의 압력이 저하되고 액화천연가스가 기화기로 공급되지 않을 수 있다. 따라서, 저장탱크 내부 압력을 일정하게 유지하기 위하여, 저장탱크에 저장된 액화천연가스를 기화시키고 기화된 액화천연가스를 저장탱크로 순환시켜 주입해야 한다.On the other hand, in the system for supplying liquefied natural gas to the engine, a storage tank for pressurizing and storing liquefied natural gas is provided. Since the pressure may increase, the boil-off gas should be discharged to the outside to reduce the pressure in the storage tank, or the discharged gas should be combusted through a gas burner. In this case, operation and maintenance of the pressure of the storage tank may be complicated. On the other hand, when the liquefied natural gas is discharged from the storage tank to the outside, the pressure in the storage tank decreases and the liquefied natural gas may not be supplied to the vaporizer. Therefore, in order to keep the internal pressure of the storage tank constant, the liquefied natural gas stored in the storage tank must be vaporized and the vaporized liquefied natural gas must be circulated and injected into the storage tank.
이와 같이 선박에서는 수요처의 온도, 압력 조건과 저장탱크의 온도, 압력 조건을 맞추기 위해 가압 수단 및 가열 수단이 구비되어야 하는데, 가압 수단 및 가열 수단이 선박 내에 다수 구비될수록, 선박 내 공간 효율성이 떨어지고, 연료 공급 시스템의 설치 및 운영 비용이 증가하게 되므로, 상기 가압 수단 및 가열 수단이 적게 구비되도록 시스템을 구성하는 것이 필요하다. In this way, a pressurizing means and a heating means must be provided in a ship to match the temperature and pressure conditions of the customer and the temperature and pressure conditions of the storage tank. Since the installation and operating costs of the fuel supply system increase, it is necessary to configure the system so that the pressurization means and the heating means are provided with a small number.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 액화가스와 액화가스 증발가스의 라인을 통합하고 액화가스의 기화기와 액화가스 증발가스의 히터를 통합한 가스 공급 시스템을 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 integrate a line of liquefied gas and liquefied gas boil-off gas and supply gas that integrates a vaporizer of liquefied gas and a heater of liquefied gas boil-off gas. to provide the system.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명에 따른 가스 공급 시스템은, 선체에 마련되며 액화가스를 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크의 액화가스를 가열하여 수요처로 공급하는 기화기; 상기 저장탱크의 액화가스를 가열하여 상기 저장탱크로 순환시키는 PBU; 및 상기 저장탱크의 증발가스를 수용하여 압력을 조절하는 버퍼탱크를 포함할 수 있다.A gas supply system according to the present invention includes a storage tank provided on a hull and storing liquefied gas; a vaporizer for heating the liquefied gas in the storage tank and supplying it to a customer; a PBU which heats and circulates the liquefied gas in the storage tank to the storage tank; And it may include a buffer tank for adjusting the pressure by receiving the boil-off gas of the storage tank.
구체적으로, 상기 버퍼탱크는 상기 기화기의 전단 또는 후단에 위치할 수 있다.Specifically, the buffer tank may be located at the front or rear of the vaporizer.
구체적으로, 상기 기화기 또는 상기 PBU에 공급되는 열매가 순환하는 열매 라인을 포함하고, 상기 열매 라인은 상기 기화기와 상기 PBU를 직렬 또는 병렬 연결할 수 있다.Specifically, a fruit line through which the fruit supplied to the vaporizer or the PBU circulates, and the fruit line may connect the vaporizer and the PBU in series or parallel.
구체적으로, 상기 기화기는 쉘 앤 튜브 타입의 열교환기일 수 있다.Specifically, the vaporizer may be a shell and tube type heat exchanger.
구체적으로, 상기 PBU는 쉘 앤 플레이트 타입의 열교환기일 수 있다.Specifically, the PBU may be a shell and plate type heat exchanger.
본 발명에 따른 선박은, 상기 가스 공급 시스템을 구비할 수 있다.A vessel according to the present invention may include the gas supply system.
본 발명의 가스 공급 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.The gas supply system of the present invention has the following effects.
본 발명에 따른 가스 공급 시스템은, 액화가스와 액화가스 증발가스의 라인을 통합하고 액화가스의 기화기와 액화가스 증발가스의 히터를 통합하여 시스템의 설비 비용을 최소화하고 선박 내 공간 효율을 향상시킬 수 있다.The gas supply system according to the present invention integrates a line of liquefied gas and liquefied gas boil-off gas, and integrates a vaporizer of liquefied gas and a heater of liquefied gas boil-off gas to minimize system equipment costs and improve space efficiency in a ship. there is.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급 시스템을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a gas supply system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a gas supply system according to another embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a gas supply 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.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 본 명세서에서, 액화가스는 액화천연가스(LNG) 또는 액화석유가스(LPG), 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 예시적으로 LNG(Liquefied Natural Gas)를 의미할 수 있고, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다.Hereinafter, in the present specification, liquefied gas may be used to encompass all gaseous fuels generally stored in a liquid state, such as liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG), ethylene, and ammonia. (Liquefied Natural Gas), and when it is not in a liquid state by heating or pressurization, etc., it can be expressed as liquefied gas for convenience. This can be applied to boil-off gas as well.
이하에서, 고압(HP: High pressure), 저압(LP: Low pressure), 고온 및 저온은 상대적인 것으로서, 절대적인 수치를 나타내는 것은 아님을 알려둔다.In the following, it should be noted that high pressure (HP), low pressure (LP), high temperature and low temperature are relative and do not represent absolute values.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급 시스템을 나타낸 개념도이며 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급 시스템을 나타낸 개념도이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a conceptual diagram showing a gas supply system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing a gas supply system according to another embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급 시스템(1)을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가스 공급 시스템(1)은 저장탱크(10), 기화기(20), PBU(30), 엔진(40) 및 버퍼탱크(50)를 포함하며, 이종연료 엔진을 사용하는 선박이나 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 등의 부유식 구조물 등에 사용될 수 있다. 여기서, 이종연료 엔진은 저압 가스 분사나 고압 가스 분사 형태 등과 같이 엔진 종류에 상관없이 이종 연료를 사용하는 모든 엔진이 포함된다.Referring to FIG. 1, a
저장탱크(10)는 내측에 액화가스가 상압 상태로 저장되며, 증발가스의 발생 등으로 인한 내부 압력 상승을 허용하도록 하고, 이를 위해 내부 압력의 상승을 허용하기 위한 재질과 구조로 이루어질 수 있으며, 액화가스의 극저온에도 충분히 견디기 위한 재질로 이루어짐과 아울러 열출입을 차단하기 위한 인슐레이션 부재가 설치될 수 있다.The
저장탱크(10)는 복수로 구비될 수 있으며, 상기 저장탱크(10)는 액화가스 또는 증발가스가 이동할 수 있는 배관을 통해 서로 연결될 수 있다. 외부와 접촉을 차단하여 가스누출의 위험을 최소화시키기 위하여 저장탱크(10) 및 저장탱크(10)를 서로 연결하는 배관은 가스 밀폐공간을 형성하는 탱크연결부(미도시)로 둘러싸일 수 있다. 저장탱크(10)를 서로 연결하는 배관은 탱크연결부(미도시)로 둘러싸여 있어, 이중벽 배관(Double wall pipe)이 적용되지 않아도 가스 공급 시스템(1)의 가스 누출의 위험을 최소화할 수 있다.A plurality of
일반적으로, 액화가스의 배관에는 액화가스가 누출될 경우 선체의 손상을 방지하기 위하여 기화기(20) 등은 스키드(skid)로 구성되는데, 상기 스키드는 연료 공급 시스템(Fuel Gas Supply System, FGSS) 룸(Room) 또는 이를 대체할 수 있는 룸(Room) 내에 배치되며, 배관이 설치된 경로를 따라 드립 트레이(drip tray, 미도시)가 설치될 수 있다. 본 발명에서 저장탱크(10) 및 저장탱크(10)를 서로 연결하는 배관이 탱크연결부(미도시)로 둘러싸여 상기 연료 공급 시스템 룸과 드립 트레이를 대체하여 시스템을 간소화할 수 있다. In general, in order to prevent damage to the hull when liquefied gas leaks in the liquefied gas pipe, the
가스 공급 시스템(1)은 저장탱크(10) 간 증발가스가 이동할 수 있도록 저장탱크(10)를 서로 연결하는 증기라인(미도시)을 구비하여, 특정 저장탱크(10)의 압력이 급격히 높아지거나, 낮아지는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 하나의 저장탱크(10)에 액화가스가 100% 채워지도록 제어하거나, 두개의 저장탱크(10)에 액화가스가 50%씩 채워지도록 제어하여 저장탱크(10)의 운용 다양성을 확보할 수 있다.The
기화기(20)는 액화가스 공급라인(L1)을 통해 PBU(30)로 전달되는 액화가스를 전달받아 액화가스를 기화시키거나, 증발가스 공급라인(L2)을 통해 증발가스(BOG; boil off gas)를 전달받아서, 상기 증발가스가 엔진(40)의 온도조건에 맞도록 증발가스를 가열하는 장치이다. 상기 기화기(20)의 상류에서 액화가스 공급라인(L1)에 증발가스 공급라인(L2)이 합류하여 기화기(20)에 액화가스와 증발가스가 모두 공급되어, 상기 기화기(20)는 액화가스와 증발가스를 가열할 수 있다.The
쉘 앤 플레이트 타입의 열교환기는 난류(vortex) 효과를 이용하는데, 쉘 앤 플레이트 타입의 열교환기를 엔진에 연료 공급시 사용하게 되면 기화된 연료에서 압력 변동(pressure fluctuation)이 일어날 수 있다. 따라서, 엔진 공급 전에 사용되는 기화기(20)의 경우, 쉘 앤 튜브 타입의 열교환기가 사용된다.The shell-and-plate heat exchanger uses a vortex effect. When the shell-and-plate heat exchanger is used to supply fuel to an engine, pressure fluctuations may occur in vaporized fuel. Therefore, in the case of the
PBU(pressure build-up unit, 30)는 저장탱크(10)와 연결되는 PBU 라인(L3)에 마련되어 저장탱크(10)에 저장된 액화가스를 가열해 액화가스를 기화시켜 저장탱크(10)로 리턴시킨다. PBU(30)는 기화된 액화가스를 저장탱크(10)로 전달하여 저장탱크(10) 내의 일정 압력 범위 내에서 유지할 수 있다.A pressure build-up unit (PBU) 30 is provided in the PBU line L3 connected to the
저장탱크(10)에서 액화가스가 외부로 배출되면 저장탱크(10) 내의 압력이 저하되고 이에 의하여 액화가스가 기화기(20)로 공급이 되지 않을 수 있는데, PBU(30)는 액화가스를 기화시켜 저장탱크(10)로 리턴시켜, 저장탱크(10) 내의 압력 저하를 방지하며, 기화기(20)로의 액화가스의 공급을 원활하게 할 수 있다.When the liquefied gas is discharged from the
이와 같이, 저장탱크(10) 내의 액화가스는 저장탱크(10)의 수두압 만으로 PBU(30)로 전달될 수 있다. PBU(30)가 액화가스를 가열하여 저장탱크(10)로 전달하여 저장탱크(10)를 가압하면, 저장탱크(10) 내 액화가스를 기화기(20)에 공급하고 기화기(20)를 통해 기화된 증발가스를 엔진(40)에 공급할 수 있다.In this way, the liquefied gas in the
PBU(30)가 쉘 앤 튜브(shell & tube) 타입인 경우, 싱글 패스(single path) 타입의 경우 가격이 높고 정비성이 현저히 떨어져, 투 패스(two path) 타입인 경우가 많은데, 액화가스가 기화되는 경로가 투 패스인 경우 증기 포켓(vapor pocket)이 발생할 가능성이 있으며, U자형 튜브로 인해 선박 종/횡경사 시 증기 포켓이 발생할 가능성이 있으므로, 액화가스의 증기 포켓의 발생을 방지하고자 본 발명의 가스 공급 시스템(1)에서는 PBU(30)가 싱글 패스 타입의 쉘 앤 플레이트 타입의 열교환기인 것이 바람직하다. 더욱이, 쉘 앤 플레이트 타입의 열교환기는 비교적 콤팩트한 디자인으로 선박 내 배치가 용이하고 요구 수두를 확보하기가 용이하다.When the
본 발명에 따른 가스 공급 시스템(1)은, 액화가스 공급라인(L1) 상에 제1 블록밸브(60), 증발가스 공급라인(L2) 상에 제2 블록밸브(61) 및 PBU 라인(L3) 상에 제3 블록밸브(62)를 구비할 수 있다. 상기 블록밸브(60, 61, 62)는 흐름 차단용 밸브로서, 버터플라이 밸브, 볼 밸브, 게이트 밸브일 수 있다.
특히, 제3 블록밸브(62)가 스로틀 밸브와 같이 흐름을 제어하는 밸브인 경우, 저유량 영역에서 밸브에 생기는 차압이 과다하게 되어 PBU(30)로 액화가스가 흐르지 않게 될 수 있으므로, 제3 블록밸브(62)는 흐름 차단용 밸브인 것이 바람직하다. PBU(30) 전단에 흐름 제어용 밸브 대신 흐름 차단용 밸브가 구비되어, 흐름을 on/off 방식으로 제어하여 PBU(30) 운전 시 배관 내에 압력 손실을 줄여 PBU(30) 요구 수두 수준을 낮출 수 있다.In particular, when the
또한, 본 발명에 따른 가스 공급 시스템(1)은, 기화기(20) 전단, 액화가스 공급라인(L1) 상에 압력조절밸브(PCV; Fuel Gas Press Control Valve, 70)를 구비할 수 있으며, 또는 기화기(20) 후단, 엔진라인(L4) 상에 압력조절밸브(70)를 구비할 수 있다. In addition, the
기화기(20)의 후단에 압력조절밸브(70)가 구비되는 경우, 상기 압력조절밸브(70)에는 기체 상태의 연료가 통과하므로, 상기 압력조절밸브(70)가 기체 상태의 연료를 처리하게 되어 압력조절밸브(70)가 작아질 수 있다. 따라서, 기화기(20)의 전단에 압력조절밸브(70)가 구비되는 것 대비, 기화기(20)의 후단에 압력조절밸브(70)가 구비되는 경우 압력조절밸브(70)의 크기가 작아져 설비 비용을 절감하고, 선박 내 공간 효율을 높일 수 있다. 따라서, 기화기(20)의 후단에 압력조절밸브(70)가 구비되는 것이 바람직하다.When the
또한, 본 발명에 따른 가스 공급 시스템(1)은, 증발가스 공급라인(L2) 상에 차단밸브(80) 및 체크밸브(81)를 모두 구비할 수 있다. 상기 차단밸브(80)에 의해 증발가스 공급라인(L2)의 흐름을 제어하며, 증발가스 공급라인(L2)에 액화가스가 흐르는 경우, 체크밸브(81)에 의해 액화가스의 역류가 방지될 수 있다. 또한, 액화가스 공급라인(L1)에도 체크밸브(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 체크밸브에 의해 액화가스의 역류가 방지될 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명에 따른 가스 공급 시스템(1)은, 열매 공급라인(L5)을 구비할 수 있고, 상기 열매 공급라인(L5) 상에 3방 밸브(3-Way valve, 90), 열매 탱크(100), 열매 펌프(110) 및 열매 히터(120)가 구비될 수 있다. 열매 공급라인(L5)을 따라 열매(Heat Medium)가 이동하며, 상기 열매가 열매 히터(120)에서 가열된 후, 기화기(20) 및 PBU(30)를 경유하여 기화기(20) 및 PBU(30)에서 액화가스 또는 증발가스를 가열할 수 있다.In addition, the
상기 열매 히터(120)에서 열매는 스팀(Steam), 자켓쿨링워터(jacket cooling water, JCW, 엔진 냉각수) 또는 전기에 의해 가열될 수 있다. 상기 열매 히터(120)는 복수로 마련될 수 있으며, 자켓쿨링워터를 이용하여 열매를 가열하는 열매 히터(120)와 전기를 이용하여 열매를 가열하는 열매 히터(120)가 모두 구비될 수 있다.In the
또한, 가스 공급 시스템(1)은, 열매 히터(120)의 부하를 조절하여 열매의 온도를 조절할 경우 안전성이 떨어질 수 있으므로, 열매의 온도에 따라, 열매 히터(120) 방향으로의 흐름을 조절하여 열매 공급라인(L5)에서 열매의 온도를 조절할 수 있는 3방 밸브(90)를 열매 공급라인(L5)에 구비할 수 있다. 상기 3방 밸브(90)에서 경유 라인(L6)이 분기될 수 있다.In addition, since the safety of the
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급 시스템을 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a gas supply system according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 가스 공급 시스템(1)은, 기화기(20) 후단에 버퍼탱크(50)를 구비할 수 있다. 상기 버퍼탱크(50)는 내부에 빈 공간을 마련하여 증발가스를 수용할 수 있으므로, 기화기(20)의 후단 라인에서 압력의 변동을 감쇄시킬 수 있다. 물론, 도 1에서와 같이 본 발명에 따른 가스 공급 시스템(1)은, 기화기(20) 전단에 버퍼탱크(50)를 구비할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 공급 시스템을 나타낸 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a gas supply system according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가스 공급 시스템(1)은, 열매 공급라인(L5)이 기화기(20)로 연결되는 기화기 열매 라인(L7)과 PBU(30)로 연결되는 PBU 열매 라인(L8)으로 분기되어, 기화기 열매 라인(L7)과 PBU 열매 라인(L8)이 병렬로 연결될 수 있다. 물론, 도 1에서와 같이, 가스 공급 시스템(1)은, 도 3에서의 기화기 열매 라인(L7)과 PBU 열매 라인(L8)이 도 1에서의 열매 공급라인(L5)과 같이 직렬로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 3, in the
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 공급 시스템(1)은, 액화천연가스와 액화천연가스 증발가스의 라인을 통합하고 액화천연가스의 기화기와 액화천연가스 증발가스의 히터를 통합하여 시스템의 설비 비용을 최소화하고 선박 내 공간 효율을 향상시킬 수 있다.As such, the
본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may include a combination of the above embodiments or a combination of at least one of the above embodiments and known technology as another embodiment.
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 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 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 contents related to modifications 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 공급 시스템
10: 저장탱크
20: 기화기
30: PBU
40: 엔진
50: 버퍼탱크
60, 61, 62: 블록밸브
70: 압력조절밸브
80: 차단 밸브
81: 체크 밸브
90: 3방 밸브
100: 열매 탱크
110: 열매 펌프
120: 열매 히터
L1: 액화가스 공급라인
L2: 증발가스 공급라인
L3: PBU 라인
L4: 엔진 라인
L5: 열매 라인
L6: 경유 라인
L7: 기화기 열매 라인
L8: PBU 열매 라인1: gas supply system 10: storage tank
20: vaporizer 30: PBU
40: engine 50: buffer tank
60, 61, 62: block valve 70: pressure control valve
80: shutoff valve 81: check valve
90: three-way valve 100: fruit tank
110: fruit pump 120: fruit heater
L1: liquefied gas supply line L2: boil-off gas supply line
L3: PBU line L4: engine line
L5: fruit line L6: diesel line
L7: carburetor fruit line L8: PBU fruit line
Claims (6)
상기 저장탱크의 액화가스를 가열하여 수요처로 공급하는 기화기;
상기 저장탱크의 액화가스를 가열하여 상기 저장탱크로 순환시키는 PBU; 및
상기 저장탱크의 증발가스를 수용하여 압력을 조절하는 버퍼탱크를 포함하는 가스 공급 시스템.A storage tank provided on the hull and storing liquefied gas;
a vaporizer for heating the liquefied gas in the storage tank and supplying it to a customer;
a PBU which heats and circulates the liquefied gas in the storage tank to the storage tank; and
A gas supply system comprising a buffer tank for receiving the boil-off gas of the storage tank and adjusting the pressure.
상기 버퍼탱크는 상기 기화기의 전단 또는 후단에 위치하는 가스 공급 시스템.According to claim 1,
The buffer tank is a gas supply system located at the front or rear of the vaporizer.
상기 기화기 또는 상기 PBU에 공급되는 열매가 순환하는 열매 라인을 포함하고,
상기 열매 라인은 상기 기화기와 상기 PBU를 직렬 또는 병렬 연결하는 가스 공급 시스템.According to claim 1,
A fruit line in which the fruit supplied to the vaporizer or the PBU circulates,
The heat transfer line connects the vaporizer and the PBU in series or parallel.
상기 기화기는 쉘 앤 튜브 타입의 열교환기인 가스 공급 시스템.According to claim 1,
The vaporizer is a shell-and-tube type heat exchanger gas supply system.
상기 PBU는 쉘 앤 플레이트 타입의 열교환기인 가스 공급 시스템.According to claim 1,
The PBU is a shell and plate type heat exchanger gas supply system.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20210116400 | 2021-09-01 | ||
KR1020210116400 | 2021-09-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230034118A true KR20230034118A (en) | 2023-03-09 |
KR102710835B1 KR102710835B1 (en) | 2024-09-30 |
Family
ID=85511295
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220020332A KR102710832B1 (en) | 2021-09-01 | 2022-02-16 | Fuel gas supply system and ship including the same |
KR1020220020337A KR102710835B1 (en) | 2021-09-01 | 2022-02-16 | Fuel gas supply system and ship including the same |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220020332A KR102710832B1 (en) | 2021-09-01 | 2022-02-16 | Fuel gas supply system and ship including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR102710832B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015147508A (en) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 新潟原動機株式会社 | Liquefied gas supply device of ship propulsion gas fuel engine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101884828B1 (en) * | 2016-06-24 | 2018-08-06 | 삼성중공업 주식회사 | System for supplying fuel gas in ships |
KR102200372B1 (en) * | 2018-12-17 | 2021-01-08 | 한국조선해양 주식회사 | Fuel gas supply system and ship having the same |
KR102297862B1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-09-06 | 대우조선해양 주식회사 | Boil-Off Gas Treatment System and Method for Ship |
-
2022
- 2022-02-16 KR KR1020220020332A patent/KR102710832B1/en active IP Right Grant
- 2022-02-16 KR KR1020220020337A patent/KR102710835B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015147508A (en) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 新潟原動機株式会社 | Liquefied gas supply device of ship propulsion gas fuel engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230034117A (en) | 2023-03-09 |
KR102710832B1 (en) | 2024-09-30 |
KR102710835B1 (en) | 2024-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9206776B2 (en) | Fuel feeding system and method of operating a fuel feeding system | |
EP1990272B1 (en) | Fuel gas supply system and method of an LNG carrier | |
KR102306457B1 (en) | A Vessel having a regasification System of gas | |
KR20110005678A (en) | Natural gas supply method and apparatus | |
KR102200374B1 (en) | Fuel gas supply system and ship having the same | |
KR20210002424A (en) | A Gas Regasification System and Vessel having the same | |
KR102286696B1 (en) | Gas Treatment System and Vessel having same | |
KR102162152B1 (en) | treatment system of liquefied gas and vessel having same | |
KR20190030324A (en) | Gas Treatment System and Vessel having the same | |
KR102232023B1 (en) | Regasification System of liquefied Gas and Ship Having the Same | |
KR102710832B1 (en) | Fuel gas supply system and ship including the same | |
KR20210042722A (en) | A Vessel | |
KR102160838B1 (en) | A Treatment System and Method of Liquefied Gas | |
KR102279218B1 (en) | Regasification System of liquefied Gas and Ship Having the Same | |
KR101549745B1 (en) | A Treatment System of Liquefied Gas | |
KR102017946B1 (en) | A Regasification System and Vessel having the same | |
KR102150152B1 (en) | Gas treatment system and ship having the same | |
KR20150076484A (en) | System for supplying fuel gas in ships | |
KR20210038774A (en) | Fuel Gas Supply System and Method for a Vessel | |
KR102647308B1 (en) | Re-gasifying System And Method For Regasification Ship | |
KR102287303B1 (en) | Regasification System of liquefied Gas and Ship Having the Same | |
KR20190030329A (en) | Gas Treatment System and Vessel having the same | |
KR102237206B1 (en) | Regasification System of liquefied Gas and Ship Having the Same | |
KR20230008291A (en) | Gas treatment system and ship having the same | |
KR20200087441A (en) | Re-gasifying System And Method For Regasification Ship |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
GRNT | Written decision to grant |