KR102418019B1

KR102418019B1 - 중소형 lng 연료 추진선용 lng 증발가스 재액화 시스템 및 이를 이용한 lng 증발가스 재액화 방법

Info

Publication number: KR102418019B1
Application number: KR1020200020804A
Authority: KR
Inventors: 정제헌; 최금식
Original assignee: 선보공업주식회사; 선보유니텍주식회사
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2022-07-07
Also published as: JP3231535U; KR20210106596A; CN214701458U; WO2021167245A1

Abstract

본 발명은 청정연료로 부상하는 LNG 연료에서 발생되는 증발가스(BOG)를 다수의 열교환기를 통해 다수 회 재액화시킴으로써, 별도의 재액화 시스템이 갖추어지지 못한 중소형 선박에서도 버려지는 BOG를 효과적으로 재활용되도록 함은 물론, 중소형 선박의 운항비용 및 벙커링 비용이 절감되도록 하는 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템 및 이를 이용한 LNG 증발가스 재액화 방법에 관한 것이다.

Description

중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템 및 이를 이용한 LNG 증발가스 재액화 방법{LNG BOIL-OFF RE-LIQUEFACTION SYSTEM FOR SMALL AND MEDIUM LNG FUEL PROPULSION SHIPS AND METHOD TO RE-LIQUEFACTION LNG BOIL-OFF USING THEREFORE}

본 발명은 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템 및 이를 이용한 LNG 증발가스 재액화 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 청정연료로 부상하는 LNG 연료에서 발생되는 증발가스(BOG)를 다수의 열교환기를 통해 다수 회 재액화시킴으로써, 별도의 재액화 시스템이 갖추어지지 못한 중소형 선박에서도 버려지는 BOG를 효과적으로 재활용되도록 함은 물론, 중소형 선박의 운항비용 및 벙커링 비용이 절감되도록 하는 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템 및 이를 이용한 LNG 증발가스 재액화 방법에 관한 것이다.

일반적으로, LNG는 기존의 화석연료 대비 SOx, NOx 및 이산화탄소 등의 유해물질 및 온실가스를 저감시킬 수 있는 청정연료로 부상하고 있으며 육상뿐만 아니라 해양, 즉 조선 및 선박 분야에서도 활용처가 매우 넓어지고 있는 추세이다.

LNG는 대기압 조건에서 -162°C의 초저온 액체상태로 존재하며, 초저온 탱크 내부에 저장된 후에 개별 수요처에 공급된다. 참고로 주요 수요처로 연결되는 천연가스의 주배관 공급망의 압력은 개별 나라마다 다르나 통상 70~120 bar 범위에서 운영되고 있다.

저장탱크 내부에 저장된 LNG는 단열재 사용을 통해 열유입이 억제되어 있으나 대기온과 탱크 내부의 온도차이로 인해 불가피하게 열유입이 될 수밖에 없으며, 최근 단열기술의 발달로 선박에 사용되는 멤브레인 탱크의 경우 일일 기준 저장된 LNG의 0.15% vol%가 증발되어는 것으로 알려져 있다. 증발된 증발가스는 BOG 압축기에 의해 압축되며, 탱크에 저장된 LNG는 저압펌프 및 고압펌프를 통해 주배관 공급망의 압력으로 승압된 후, 기화되어 송출된다.

증발가스 재액화장치는 저압펌프로 1차 승압된 LNG와 가압된 BOG를 서로 직접 접촉시킴으로써 LNG의 과냉(Sub-cooled)된 현열(Sensible heat)로 BOG를 냉각/액화하는 장치이다. 최종적으로 BOG가 액화된 LNG는 고압펌프로 이송된다.

이러한 증발가스 재액화장치는 대형 LNG 운반선에는 설비가 이루어져있지만, 중소형 LNG 연료 추진선박의 경우에는 그 규모적 한계로 인해 제대로 된 설비가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 중소형 LNG 연료 추진 선박에서도 버려지는 BOG를 효과적으로 냉각하여 다시 연료로 재사용하기 위한 재액화 설비가 필요한 실정이다.

한국공개특허 제10-2018-0093405호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 재액화 시스템이 갖추어지지 못한 중소형 선박에서도 버려지는 BOG를 효과적으로 재활용되도록 함은 물론, 중소형 선박의 운항비용 및 벙커링 비용이 절감되도록 하는 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템 및 이를 이용한 LNG 증발가스 재액화 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템은 LNG 연료 탱크와 연결되며, 상기 LNG 연료 탱크 내 증발가스(BOG)를 압축하는 증발가스 압축기, LNG 연료 탱크 내측에 마련되며, LNG 연료를 가압하여 엔진 방향으로 공급하는 인 탱크 펌프(In-tank pump), 상기 인 탱크 펌프와 연결되며, 상기 인 탱크 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료를 가압하여 상기 엔진에서 요구하는 요구 압력을 형성하여 상기 엔진 방향으로 공급하는 가압 펌프, 상기 인 탱크 펌프와 상기 가압 펌프 사이에 마련되며, 상기 인 탱크 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료와 상기 증발가스 압축기를 통해 공급되는 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 상기 증발가스를 냉각시키는 제1 열교환기 및 상기 가압 펌프와 상기 증발가스 압축기 사이에 마련되며, 상기 가압 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료와 상기 증발가스 압축기를 통해 공급되는 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 상기 증발가스를 냉각시키는 제2 열교환기를 포함하며, 상기 증발가스 압축기를 통해 압축된 증발가스는 상기 제2 열교환기를 통해 1차 냉각이 이루어진 후, 상기 제1 열교환기를 통해 2차 냉각이 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 증발가스 압축기로 공급되는 증발가스와 상기 증발가스 압축기에 의해 압축이 완료된 증발가스를 서로 열교환시킴으로써, 상기 증발가스 압축기에 의해 압축이 완료된 증발가스를 추가 냉각시키는 제3 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 증발가스 압축기를 통해 압축된 증발가스를 재압축하는 증발가스 추가 압축기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 인 탱크 펌프와 상기 제1 열교환기 사이에 마련되며, 상기 인 탱크 펌프를 통해 가압된 LNG 연료를 추가 가압하는 부스터 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제2 열교환기와 상기 엔진 사이에는 상기 제2 열교환기를 통해 열교환이 이루어진 LNG 연료를 기화시키는 기화기가 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 제1 열교환기와 상기 LNG 연료 탱크 사이에 마련되며, 상기 제1 열교환기에 의해 냉각된 상기 증발가스를 팽창시켜 액화상태의 LNG 연료로 변환시킨 후 상기 LNG 연료 탱크로 공급하는 유량 제어 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 유량 제어 밸브와 상기 LNG 연료 탱크 사이에 마련되며, 상기 유량 제어 밸브를 통해 공급되는 액화상태의 LNG 연료에 잔류하는 증발가스를 분리한 후, 분리된 증발가스는 상기 증발가스 압축기로 재공급하는 기액분리기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템을 이용한 LNG 증발가스 재액화 방법은 LNG 연료 탱크와 연결된 증발가스 압축기를 이용하여 상기 LNG 연료 탱크 내 증발가스(BOG)를 압축하는 단계, 상기 LNG 연료 탱크 내측에 마련된 인 탱크 펌프(In-tank pump)를 이용하여 LNG 연료를 가압한 후, 상기 인 탱크 펌프와 연결된 가압 펌프를 이용하여 엔진에서 요구하는 요구 압력을 형성시켜 엔진 방향으로 공급하는 단계, 상기 증발가스 압축기와 상기 가압 펌프 사이에 마련되는 제2 열교환기를 이용하여, 상기 가압 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료와 상기 증발가스 압축기를 통해 공급되는 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 상기 증발가스를 1차 냉각시키는 단계 및 상기 가압 펌프와 상기 인 탱크 펌프 사이에 마련되는 제1 열교환기를 이용하여, 상기 인 탱크 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료와 상기 제2 열교환기를 통해 1차 냉각된 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 상기 증발가스를 2차 냉각시킨 후 상기 LNG 연료 탱크로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 증발가스(BOG)를 다수의 열교환기를 통해 다수 회 재액화시킴으로써, 별도의 재액화 시스템이 갖추어지지 못한 중소형 선박에서도 버려지는 BOG를 효과적으로 재활용할 수 있도록 하는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 자연적으로 발생되는 증발가스를 이용하는 중소형 LNG 연료 추진 선박에서도 운항조건에 구애받지 않고 효과적으로 증발가스를 재액화하여 연료로써 재활용할 수 있도록 하며, 이를 통해 선박의 운항비용 및 벙커링 비용이 절감되도록 하는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템을 이용하여 LNG 증발가스를 재액화하기 위한 방법을 일련의 순서대로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템(100)은 크게 증발가스 압축기(110), 인 탱프 펌프(120), 가압 펌프(130), 제1 열교환기(140) 및 제2 열교환기(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한 추가적으로 일 실시예에서는, 제3 열교환기(160), 증발가스 추가 압축기(170), 부스터 펌프(180), 기화기(190), 유량 제어 밸브(200) 및 기액분리기(210)를 더 포함하여 구성될 수 도 있다.

먼저, 증발가스 압축기(110)는 LNG 연료 탱크(10)와 연결되며, LNG 연료 탱크(10) 내에서 발생되는 저압의 증발가스(BOG)를 가압, 압축시킴으로써 온도를 상승시키는 역할을 한다.

보다 구체적으로, 증발가스 압축기(110)는 예컨대 30barg 내지 100barg 범위, 바람직하게는 50barg에 해당하는 압력으로 저압의 증발가스를 압축시킴으로써 증발가스의 온도를 섭씨 100도 내지 150도의 온도로 상승시키게 된다. 이러한 증발가스는 추후 제1 및 제2 열교환기(140), 150)를 통해 열교환됨으로써 영하 -130도 내지 -155도의 온도로 냉각되면서 액화되게 된다.

인 탱크 펌프(In-tank pump, 120)는 LNG 연료 탱크(10) 내측에 마련되면서 LNG 연료를 가압하여 후술되는 가압 펌프(130)로 공급하는 역할을 한다. 이때 인 탱크 펌프(120)에서 LNG 연료를 가압하는 압력값은 가압 펌프(130)에서 요구하는 압력값에 해당한다.

가압 펌프(130)는 인 탱크 펌프(120)와 연결되며, 인 탱크 펌프(120)를 통해 공급되는 가압된 LNG 연료를 추가로 가압함으로써 엔진이 요구하는 압력을 형성하여 엔진 방향으로 공급하는 역할을 한다.

제1 열교환기(140)는 인 탱크 펌프(120)와 가압 펌프(130) 사이에 위치하며, 인 탱크 펌프(120)를 통해 공급되는 가압된 LNG 연료가 가지는 냉열을 이용하여 증발가스 압축기(110)를 통해 공급되는 증발가스를 서로 열교환 시킴으로써 증발가스를 냉각시키는 역할을 한다.

이때, 증발가스 압축기(110)를 통해 공급되는 증발가스는 후술되는 제2 열교환기(150)를 통해 1차적으로 냉각이 된 증발가스에 해당한다. 즉, 제1 열교환기(140)는 후술되는 제2 열교환기(150)를 통해 1차적으로 냉각이 된 증발가스를 2차적으로 추가 냉각시킴으로써 증발가스를 액화상태의 LNG 연료가 되도록 한다.

제2 열교환기(150)는 가압 펌프(130)와 증발가스 압축기(110) 사이에 위치하며, 가압 펌프(130)를 통해 공급되는 가압된 LNG 연료가 가지는 냉열을 이용하여 증발가스 압축기(110)를 통해 공급되는 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 증발가스를 1차적으로 냉각시키는 역할을 한다. 즉, 제2 열교환기(150)가 우선적으로 증발가스를 냉각시킨 후 제1 열교환기(140)가 이러한 증발가스를 더욱 냉각시키게 된다.

이러한 제1 및 제2 열교환기(140, 150)를 통한 증발가스의 냉각 과정에 대해서는 후술되는 도 2를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

본원발명에서는 LNG 연료 탱크(10)로부터 증발가스 압축기(110)를 향해 공급되는 증발가스의 냉열을 이용하여 증발가스 압축기(110)에 의해 압축이 완료된 증발가스를 추가적으로 냉각시키기 위한 제3 열교환기(160)를 더 포함한다.

제3 열교환기(160)는 LNG 연료 탱크(110)와 증발가스 압축기(110)를 연결하는 라인과, 증발가스 압축기(110)와 제2 열교환기(150)를 연결하는 라인에 각각 걸치도록 마련된다.

따라서, 증발가스 압축기(110)를 통해 제2 열교환기(150)로 공급되는 증발가스는 LNG 연료 탱크(10)에서 제3 열교환기(160)를 통하는 증발가스의 냉열에 의해 냉각된다.

또한, 일 실시예에서 본원발명에서는 증발가스 압축기(110)를 통해 압축된 증발가스를 보다 압축하는 증발가스 추가 압축기(170)를 포함할 수 있다.

증발가스 추가 압축기(170)는 압축된 증발가스의 수요처이면서 천연가스를 연료로 사용하는 DF엔진(DFGE)에서 사용되지 않고 남은 잉여 증발가스를 재압축하여 다시 증발가스 압축기(110)로 공급하는 역할을 한다. 이 경우, 재액화되는 증발가스의 압력을 보다 높임으로써 재액화 효율 및 재액화량을 높일 수 있다.

예컨대, 증발가스의 압력이 150bar 내지 170bar 부근인 경우에는 재액화량이 최대값을 나타내게 되는데, 증발가스 추가 압축기(170)는 이에 맞추어 증발가스 압축기(110)를 통해 압축된 증발가스의 압력값이 150bar 내지 170bar가 되도록 추가로 압축시키는 역할을 한다.

또한, 일 실시예에서 본원발명에서는 인 탱크 펌프(120)와 제1 열교환기(140) 사이에서 인 탱크 펌프(120)를 통해 가압된 LNG 연료를 추가로 가압하는 부스터 펌프(180)를 포함할 수 있다. 부스터 펌프(180)는 인 탱크 펌프(120)를 통해 가압된 LNG 연료를 보다 가압하여 고압력(예컨대, 300barg)의 LNG 연료가 제1 열교환기(140)에 공급되도록 한다.

또한, 일 실시예에서 본원발명은 제2 열교환기(150)와 선박의 엔진 사이에는 제2 열교환기(150)를 통해 열교환이 이루어진 LNG 연료를 기화시키는 기화기(190)를 포함하여 구성된다. 이때, 기화기(190)는 가압 펌프(130)에 의해 가압되고 열교환이 이루어진 LNG 연료를 기화시킴으로써 엔진에서 요구하는 온도를 만드는 역할을 한다. 이러한 기화기는 열 매질로서 고온의 물 또는 스팀이 적용될 수 있다.

또한, 일 실시예에서 본원발명은 제1 열교환기(140)와 LNG 연료 탱크(100 사이에서 제1 열교환기(140)에 의해 냉각된 증발가스를 팽창시킴으로써 액화상태의 LNG 연료를 변환시킨 후 LNG 연료 탱크(10)로 공급되도록 하는 유량 제어 밸브(200)를 포함하여 구성된다.

유량 제어 밸브(200)는 줄-톰슨(Jule thomson) 밸브에 해당하며, 제1 열교환기(140)에 의해 냉각된 증발가스를 급격하게 팽창시킴으로써 압축 가스의 압력 강하를 통해 액화상태의 LNG 연료가 되도록 하여 LNG 연료 탱크(10)에 공급되도록 한다. 이러한 유량 제어 밸브(200)에 의해서 대략 영하 160도의 온도에서 재액화될 수 있다.

또한 일 실시예에서, 본원발명은 유량 제어 밸브(200)와 LNG 연료 탱크(10) 사이에서 유량 제어 밸브(200)를 통해 공급되는 액화상태의 LNG 연료에 잔류하는 증발가스를 분리한 후, 분리된 증발가스를 증발가스 압축기(110)로 재공급하는 기액분리기(210)를 포함하여 구성될 수 있다.

기액분리기(210)는 유량 제어 밸브(200)에 의해 재액화된 LNG 연료를 LNG 연료 탱크(10) 내로 공급하기 위한 라인과, 재액화된 LNG 연료에서 잔류하는 증발가스를 분리시킨 후 분리된 증발가스를 다시 LNG 연료 탱크(10)와 증발가스 압축기(110)를 연결하는 증발가스 공급 라인으로 공급하기 위한 라인으로 구획된다.

따라서 기액분리기(210)에 의해 분리된 증발가스는 다시 LNG 연료 탱크(10)로부터 공급되는 LNG 연료와 합류된 후 증발가스 압축기(110)로 공급되게 된다.

다음으로는, 도 2를 통해 LNG 증발가스를 재액화하는 과정을 순서대로 살펴보기로 한다.

먼저, LNG 연료 탱크(10)와 연결된 증발가스 압축기(110)를 이용하여 LNG 연료 탱크(10)로부터 배출되는 증발가스를 압축하게 된다(S201).

다음으로, LNG 연료 탱크(10) 내측에 마련되는 인 탱크 펌프(120)를 통해 LNG 연료를 가압시킨 후 인 탱크 펌프(120)와 연결된 가압 펌프(130)를 이용하여 엔진에서 요구하는 요구 압력을 형성시켜 엔진 방향으로 공급한다(S202).

다음으로, 증발가스 압축기(110)와 가압 펌프(130)에 마련되는 제2 열교환기(150)를 통해, 가압 펌프(130)를 통해 공급되는 LNG 연료와 증발가스 압축기(110)를 통해 공급되는 증발가스를 서로 열교환시킴으로써, 증발가스를 1차적으로 냉각시키게 된다(S203).

다음으로, 가압 펌프(130)와 인 탱크 펌프(120) 사이에 마련되는 제1 열교환기(140)를 통해, 인 탱크 펌프(120)를 통해 공급되는 LNG 연료와 제2 열교환기(150)를 통해 1차 냉각된 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 증발가스를 2차적으로 냉각시켜 LNG 연료 탱크(10)로 공급하게 된다(S204).

살펴본 바와 같이, 본원발명에 따르면 제1 열교환기(140) 및 제2 열교환기(150)를 이용하여 LNG 연료 탱크(10) 내 증발가스를 1차 및 2차로 재액화시킴으로써, 별도의 재액화 시스템이 갖추어지지 못한 중소형 선박에서도 버려지는 BOG를 효과적으로 재활용할 수 있도록 하는 이점을 가진다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템
110: 증발가스 압축기
120: 인 탱크 펌프
130: 가압 펌프
140: 제1 열교환기
150: 제2 열교환기
160: 제3 열교환기
170: 증발가스 추가 압축기
180: 부스터 펌프
190: 기화기
200: 유량 제어 밸브
210: 기액분리기

Claims

LNG 연료 탱크와 연결되며, 상기 LNG 연료 탱크 내 증발가스(BOG)를 우선적으로 압축하는 증발가스 압축기;
LNG 연료 탱크 내측에 마련되며, LNG 연료를 가압하여 엔진 방향으로 공급하는 인 탱크 펌프(In-tank pump);
상기 인 탱크 펌프와 연결되며, 상기 인 탱크 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료를 가압하여 상기 엔진에서 요구하는 요구 압력을 형성하여 상기 엔진 방향으로 공급하는 가압 펌프;
상기 인 탱크 펌프와 상기 가압 펌프 사이에 마련되며, 상기 인 탱크 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료와 상기 증발가스 압축기를 통해 공급되는 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 상기 증발가스를 냉각시키는 제1 열교환기;
상기 가압 펌프와 상기 증발가스 압축기 사이에 마련되며, 상기 가압 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료와 상기 증발가스 압축기를 통해 공급되는 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 상기 증발가스를 냉각시키는 제2 열교환기; 및
상기 증발가스 압축기를 통해 기 압축된 증발가스를 수요처에서 필요로 하는 압력값이 되도록 추가로 압축하는 증발가스 추가 압축기;를 포함하며,
상기 증발가스 압축기를 통해 압축된 증발가스는 상기 제2 열교환기를 통해 1차 냉각이 이루어진 후, 상기 제1 열교환기를 통해 2차 냉각이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 증발가스 압축기로 공급되는 증발가스와 상기 증발가스 압축기에 의해 압축이 완료된 증발가스를 서로 열교환시킴으로써,
상기 증발가스 압축기에 의해 압축이 완료된 증발가스를 추가 냉각시키는 제3 열교환기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 인 탱크 펌프와 상기 제1 열교환기 사이에 마련되며, 상기 인 탱크 펌프를 통해 가압된 LNG 연료를 추가 가압하는 부스터 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 열교환기와 상기 엔진 사이에는,
상기 제2 열교환기를 통해 열교환이 이루어진 LNG 연료를 기화시키는 기화기;가 마련되는 것을 특징으로 하는, 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 열교환기와 상기 LNG 연료 탱크 사이에 마련되며, 제1 상기 열교환기에 의해 냉각된 상기 증발가스를 팽창시켜 액화상태의 LNG 연료로 변환시킨 후 상기 LNG 연료 탱크로 공급하는 유량 제어 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템.
제6항에 있어서,
상기 유량 제어 밸브와 상기 LNG 연료 탱크 사이에 마련되며, 상기 유량 제어 밸브를 통해 공급되는 액화상태의 LNG 연료에 잔류하는 증발가스를 분리한 후, 분리된 증발가스를 상기 증발가스 압축기로 재공급하는 기액분리기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템.
LNG 연료 탱크와 연결된 증발가스 압축기를 이용하여 상기 LNG 연료 탱크 내 증발가스(BOG)를 우선적으로 압축하는 단계;
상기 LNG 연료 탱크 내측에 마련된 인 탱크 펌프(In-tank pump)를 이용하여 LNG 연료를 가압한 후, 상기 인 탱크 펌프와 연결된 가압 펌프를 이용하여 엔진에서 요구하는 요구 압력을 형성시켜 엔진 방향으로 공급하는 단계;
상기 증발가스 압축기와 상기 가압 펌프 사이에 마련되는 제2 열교환기를 이용하여, 상기 가압 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료와 상기 증발가스 압축기를 통해 공급되는 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 상기 증발가스를 1차 냉각시키는 단계;
상기 가압 펌프와 상기 인 탱크 펌프 사이에 마련되는 제1 열교환기를 이용하여, 상기 인 탱크 펌프를 통해 공급되는 LNG 연료와 상기 제2 열교환기를 통해 1차 냉각된 증발가스를 서로 열교환시킴으로써 상기 증발가스를 2차 냉각시킨 후 상기 LNG 연료 탱크로 공급하는 단계; 및
증발가스 추가 압축기를 이용하여, 상기 증발가스 압축기를 통해 기 압축된 증발가스를 수요처에서 필요로 하는 압력값이 되도록 추가로 압축하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중소형 LNG 연료 추진선용 LNG 증발가스 재액화 시스템을 이용한 LNG 증발가스 재액화 방법.