KR101302010B1 - 선박용 엔진의 연료 공급장치 및 방법 - Google Patents

선박용 엔진의 연료 공급장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 질소 산화물의 발생을 최소화하는 선박용 엔진의 연료 공급장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, LNG 저장탱크로부터 LNG를 빼낸 후, 기화시켜 선박용 엔진으로 공급하는 주연료 공급라인, 액화수소 저장탱크로부터 액화수소를 빼낸 후, 기화시켜 상기 선박용 엔진으로 공급하는 액화수소 공급라인 및 상기 주연료 공급라인에서 기화된 상태로 공급된 LNG 및 상기 액화수소 공급라인에서 기화된 상태로 공급된 수소를 소정의 비율로 혼합하여 선박용 엔진으로 공급하는 매니폴드를 포함하는 선박용 엔진의 연료 공급장치가 개시된다.

Description

선박용 엔진의 연료 공급장치 및 방법{Apparatus and Method for Supplying Fuel Gas of Ship Engine}
본 발명은 선박용 엔진의 연료 공급장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수소 가스를 천연가스와 혼합하여 엔진에 공급함으로써 엔진의 착화성능을 향상시키고 질소 산화물의 발생을 최소화한 선박용 엔진의 연료 공급장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 천연가스는 생산지에서 상압 -163℃의 극저온으로 액화된 액화천연가스(Liquefied Natural Gas: 이하 'LNG'라 함) 상태로 만들어진 후 LNG 운반선에 의해 목적지까지 원거리에 걸쳐 수송된다.
천연가스의 액화온도는 극저온이기 때문에, LNG는 온도가 조금만 올라가도 증발된다. LNG 운반선에 구비된 LNG 저장탱크의 경우 단열처리가 되어 있기는 하지만, 외부의 열이 LNG 저장탱크 내부로 지속적으로 전달되기 때문에, LNG를 수송하는 도중에 LNG가 지속적으로 기화되어 LNG 저장 탱크 내에 증발가스(Boil-Off Gas: BOG)가 발생한다.
이와 같이, LNG 저장탱크 내에 증발가스가 축적되면 LNG 저장탱크 내의 압력이 과도하게 상승하므로, LNG 저장탱크 내에서 발생되는 증발가스를 처리하기 위해 증발가스를 선박 추진 엔진의 연료로 사용하거나 가스연소기에서 소각 또는 일부를 재액화시켜 LNG 저장탱크로 재유입시킨다.
그리고, 최근에는 LNG를 선박용 추진 엔진의 주연료로 사용하면서 BOG를 재액화시키는 공급 장치에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다.
도 1을 참조하여, 종래 LNG 연료공급 및 재액화 장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 연료공급 및 재액화 장치는 LNG 운반선의 LNG 저장탱크(1)로부터 LNG를 빼내어서 선박용 엔진으로 공급하는 연료가스 공급라인(L1)을 설치하고, 이 연료가스 공급라인(L1)의 도중에, LNG를 LNG 저장탱크(1)로부터 빼내어지는 증발가스와 열교환시키는 열교환기(3)를 설치한 것이다.
열교환기(3)의 상류의 연료가스 공급라인(L1)에는 LNG를 선박용 엔진의 요구 압력에 맞게 압축시켜서 선박용 엔진으로 공급하기 위한 1차 펌프(2)가 설치된다.
열교환기(3)에는 LNG 저장탱크(1)의 상부로부터 증발가스를 빼내어서 LNG 저장탱크(1)의 일측으로 복귀시키는 증발가스 액화라인(L2)이 통과한다.
상기 열교환기(3)에서, LNG는 증발가스와의 열교환에 의해 온도가 상승되어 선박용 엔진으로 공급되고, 증발가스는 LNG와의 열교환에 의해 액화되어 LNG 저장탱크(1)로 복귀된다.
상기 열교환기(3)의 하류의 연료가스 공급라인(L1)에는 LNG가 열교환기(3)에서 증발가스와 열교환된 LNG를 선박용 엔진의 요구 압력에 맞게 압축시켜서 선박용 엔진으로 공급하기 위한 2차 펌프(4)가 설치되어 있다.
2차 펌프(4)의 하류의 연료가스 공급라인(L1)에는 열교환기(3)에서 열교환된 LNG를 가열하여 선박용 엔진으로 공급하기 위한 히터(5)가 설치되어 있다.
열교환기(3)의 상류의 증발가스 액화라인(L2)에는 LNG 저장탱크의 빼내어지는 증발가스를 압축 및 냉각시킨 다음 LNG와 열교환시키기 위하여 증발가스용 압축기(6) 및 냉각기(7)가 차례로 설치되어 있다.
또한, 1차 펌프(2), 2차 펌프(4), 증발가스용 압축기(6) 및 냉각기(7)를 통과하는 유체의 압력을 조절하기 위하여 유량 조절형 압력조절밸브(11)가 장치마다 각각 설치되어 있다.
또한, 히터(5)의 전후의 연료가스 공급라인(L1)에는 통과하는 유체의 온도를 조절하기 위하여 유량 조절형 온도조절 밸브(12)가 병렬로 설치되어 있다.
1차 펌프(2)의 후단의 연료가스 공급라인(L1)과, 2차 펌프(4)의 후단의 연료가스 공급라인(L1)과, 증발가스용 압축기(6) 및 냉각기(7)의 후단의 증발가스 액화라인(L2)과, 각각의 압력조절밸브(11)들 사이에는 압력센서(13)가 연결되어 있다. 또한, 히터(5)의 후단의 연료가스 공급라인(L1)과 온도 조절 밸브(12) 사이에는 온도센서(15)가 연결되어 있다.
유량 조절형 압력조절밸브(11)와 온도 조절 밸브(12)는 유량을 조절함으로써 통과하는 유체의 압력 또는 온도를 조절한다. 또한, 열교환기(3)의 하류의 증발가스 액화라인(L2)의 도중에는 통과하는 유체의 압력을 제어하기 위하여 팽창형 압력조절밸브(12a)가 설치되어 있다.
열교환기(3)의 하류의 증발가스 액화라인(L2)에 설치된 압력조절밸브(12a)의 전단의 증발가스 액화라인(L2)과 압력조절밸브(12a) 사이에도 압력센서(13)가 연결되어 있다.
하지만, 상술한 종래의 연료공급 및 재액화 장치는, 천연가스를 주연료로 사용함에 따라, 질소 산화물이 다량 발생하는 한계를 가지고 있다.
최근 친환경 엔진 기술에 관한 관심이 높은 상황이고 특히 엔진 연소에 의해 발생하는 질소산화물의 저감은 매우 민감한 이슈로 되고 있다. 따라서, LNG를 사용하는 엔진의 질소산화물을 더욱 획기적으로 저감해야 하는 필요성이 대두되고 있다. 질소산화물이 다량 발생하는 원인은 엔진 연소실 내의 높은 온도에 의한 것으로서, 연소 온도를 낮추면서도 안정적인 연소 반응을 위해서는 가연한계를 더 낮출 수 있는 방법이 요구된다고 하겠다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엔진의 착화 성능을 향상시키고 질소 산화물의 발생을 최소화한 친환경적인 선박용 엔진의 연료 공급장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, LNG 저장탱크로부터 LNG를 빼낸 후, 기화시켜 선박용 엔진으로 공급하는 주연료 공급라인, 액화수소 저장탱크로부터 액화수소를 빼낸 후, 기화시켜 상기 선박용 엔진으로 공급하는 액화수소 공급라인 및 상기 주연료 공급라인에서 기화된 상태로 공급된 LNG 및 상기 액화수소 공급라인에서 기화된 상태로 공급된 수소를 소정의 비율로 혼합하여 선박용 엔진으로 공급하는 매니폴드를 포함하는 선박용 엔진의 연료 공급장치가 개시된다.
그리고, 상기 선박용 엔진의 연료 공급장치는, 상기 LNG 저장탱크의 상부로부터 증발가스를 빼내어 액화시키는 증발가스 액화라인 및 상기 액화수소 저장탱크의 상부로부터 증발 수소가스를 빼내어 액화시키는 증발 수소가스 액화라인을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 증발가스 액화라인 및 상기 증발 수소가스 액화라인 도중에는 기체를 압축하는 압축기가 구비될 수 있다.
또한, 상기 증발가스 액화라인에서 상기 압축기의 하류에는, 상기 증발 수소가스 액화라인과 열교환되는 제1열교환기가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 증발가스 액화라인은 상기 제1열교환기를 거친 후 상기 LNG 저장탱크로 재유입될 수 있다.
그리고, 상기 증발가스 액화라인에서 상기 제1열교환기의 하류에는, 상기 주연료 공급라인과 열교환되는 제2열교환기가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 증발가스 액화라인은, 상기 제2열교환기를 거친 후 상기 주연료 공급라인과 연결이 가능하다.
한편, 상기 증발 수소가스 액화라인에서 상기 압축기의 하류에는, 상기 액화수소 공급라인과 열교환되는 제3열교환기가 구비될 수 있다. 또한, 상기 증발 증발 수소가스 액화라인에서 상기 압축기와 상기 제3열교환기의 사이에는, 해수와 열교환되는 제4 열교환기가 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 증발 수소가스 액화라인에서 상기 압축기의 하류에는, 상기 매니폴드를 거쳐 혼합된 혼합연료와 열교환되는 제5열교환기가 구비될 수 있다.
상기 증발 수소가스 액화라인에서 상기 압축기와 상기 제5열교환기 사이에는, 해수와 열교환되는 제4열교환기가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 선박용 엔진의 연료 공급장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 액화수소 저장탱크로부터 공급된 액화수소를 천연가스로 이루어진 주연료와 일정 비율로 혼합하여 엔진으로 공급함으로써, 엔진 연소의 가연한계를 넓히고 결과적으로 질소 산화물의 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 주연료 공급라인과 열교환되는 증발가스 액화라인이 구비되어, LNG 저장탱크 내의 증발가스 축적에 따른 과도한 압력 상승을 방지할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 증발 천연가스를 증발 수소가스 또는 LNG와 열교환시켜 냉각함으로써, 증발 천연가스 액화에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있다. 또한, 증발 수소가스를 해수, 액화수소, 액화수소와 주연료의 혼합연료와 열교환시킴으로써, 증발 수소가스의 액화에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 선박용 엔진의 연료가스 공급장치를 나타내는 구성도;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 선박용 엔진의 연료 공급장치를 나타내는 구성도;
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 선박용 엔진의 연료 공급장치를 나타내는 구성도; 및
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 선박용 엔진의 연료 공급장치를 나타내는 구성도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
제1실시예
도 2를 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 연료 공급장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 연료 공급장치는, 크게 4 개의 공급라인으로 구성되며, 구체적으로 주연료 공급라인(L10), 액화수소 공급라인(L20), 증발가스 액화라인(L30) 및 증발 수소가스 액화라인(L40)을 포함하여 구성된다.
상기 주연료 공급라인(L10)은 LNG 저장탱크(110)로부터 LNG를 빼내어 선박용 엔진(130) 측으로 공급하는 이송라인으로서, 기화된 LNG를 상기 주연료 공급라인(L10) 상에 구비된 제1펌프(112)에 의해 선박용 엔진(130)으로 공급하도록 구성된다.
상기 주연료 공급라인(L10)은 도중에 제2열교환기(144)를 통과하면서, 후술하는 증발가스 액화라인(L30)과 열교환된다. 이 과정에서, 주연료 공급라인(L10) 내의 LNG는 온도가 상승하여 기화된 상태로 선박용 엔진(130)으로 공급된다.
주연료 공급라인(L10)의 상기 제1펌프(112)의 전후에는 통과하는 유체의 압력을 조절하기 위하여 유량 조절형 압력조절밸브(116)가 병렬로 구비될 수 있다.
그리고, 각각의 압력조절밸브(116)들과 압력조절밸브(116)와 연결된 각각의 라인들 사이에는 압력센서(118)가 구비되어 있어, 계측되는 압력에 따라 유량 조절형 압력조절밸브(116)의 유량을 조절함으로써 적절한 압력을 유지할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 주연료 공급라인(L10)에서 제2열교환기(144)의 하류에는 제2열교환기(144)에 의해 열교환된 LNG를 선박용 엔진으로 공급하기 전에 가열하기 위한 히터가 추가로 구비될 수 있다.
상기 액화수소 공급라인(L20)은 액화수소 저장탱크(120)로부터 액화수소를 빼내어 기화된 수소를 선박용 엔진(130) 측으로 공급하는 이송라인으로서, 상기 액화수소 공급라인(L20) 상에 구비된 제2펌프(122)에 의해 기화된 수소를 선박용 엔진(130)의 요구되는 압력에 대응되게 압축시켜 선박용 엔진(130) 측으로 공급하도록 구성된다.
상기 액화수소 공급라인(L20)은 도중에 제3열교환기(152)가 구비되어, 후술하는 증발 수소가스 액화라인(L40)과 열교환된다. 이 과정에서, 액화수소 공급라인(L20) 내의 액화수소는 온도가 상승하여 기화된 상태로 선박용 엔진(130)으로 공급된다.
액화수소 공급라인(L20)의 제2펌프(122)의 전후에는 통과하는 유체의 압력을 조절하기 위하여 유량 조절형 압력조절밸브(116)가 병렬로 구비될 수 있다.
그리고, 각각의 압력조절밸브(116)들과 압력조절밸브(116)와 연결된 각각의 라인들 사이에는 압력센서(118)가 구비되어 있어, 계측되는 압력에 따라 유량 조절형 압력조절밸브(116)의 유량을 조절함으로써 적절한 압력을 유지할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 액화수소 공급라인(L20)에서 제3열교환기의 하류에는 제3열교환기(152)에 의해 열교환되어 기화된 수소를 선박용 엔진 측으로 공급하기 전에 가열하기 위한 히터가 추가로 구비될 수 있다.
이상과 같이, 주연료 공급라인(L10)에서 공급된 기화된 LNG와 액화수소 공급라인(L20)에서 공급된 기화된 수소는 매니폴드(140)에서 혼합되어, 최종적으로 선박용 엔진(130)으로 공급된다.
이상과 같은 연료 공급장치에 의해, 주연료와 수소 가스가 혼합된 합성 가스를 엔진으로 공급함으로써, 연소의 가연한계를 넓힐 수 있으며 결과적으로 엔진의 가동 과정에서 발생하는 질소 산화물의 발생을 최소화할 수 있게 된다.
상기 증발가스 액화라인(L30)은 상기 LNG 저장탱크(110)의 상부에서 발생하는 증발가스(BOG)를 빼내어 재액화시키는 이송라인으로서, 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 기체 상태의 증발가스를 열교환에 의해 재액화시킨 후 다시 LNG 저장탱크(110)로 재유입시키도록 구성된다.
한편, 상기 증발가스 액화라인(L30) 상에는 LNG 저장탱크(110)의 상부에서 빼내어진 증발가스를 압축하기 위한 증발가스용 압축기(132)가 구비된다. 증발가스용 압축기(132)의 전후에는, 유량 조절형 압력조절밸브(116)가 병렬로 연결되고, 압력조절밸브(116)들과 압력조절밸브(116)와 연결된 각각의 라인들 사이에는 압력센서(118)가 구비되어 있어, 계측되는 압력에 따라 유량 조절형 압력조절밸브(116)의 유량을 조절함으로써 적절한 압력을 유지할 수 있다.
상기 증발가스 액화라인(L30) 도중 상기 증발가스용 압축기(132) 하류에는 제1열교환기(142)가 구비되어, 고압으로 압축된 증발가스가 후술하는 증발 수소가스 액화라인(L40)의 증발 수소가스와 열교환에 의해 온도가 하강한다.
그리고, 상기 증발가스 액화라인(L30) 도중에서 상기 제1열교환기(142) 하류에는 상기 주연료 공급라인(L10)과 열교환되는 제2열교환기(144)가 구비되어, 상기 제1열교환기(142)에 의해 1차 냉각된 증발가스를 재차 냉각하도록 구성된다.
본 실시예에서는 도시되지 않았지만, 추가적인 냉각을 위해 증발가스 액화라인(L30) 상에는 별도의 냉각기가 압축기의 하류측에 구비될 수 있다.
그리고, 상기 증발가스 액화라인(L30)에서 제2열교환기(144)의 하류에는, 통과하는 유체의 압력을 제어하기 위하여 팽창형 압력조절밸브(136)가 구비된다.
상기 증발가스 액화라인(L30)의 상기 제2열교환기(144)의 하류에 설치된 압력조절밸브(136)는 통과하는 유체를 LNG 저장탱크(110)의 압력과 LNG 저장탱크(110) 내의 LNG의 수두에 의한 압력을 더한 값의 압력에 대응하도록 팽창시킴으로써 압력을 조절하는 팽창 밸브이며 팽창에 의해 LNG의 온도는 하강한다. 여기서, 상기 팽창형 압력조절밸브(136)는 필요에 따라 복수 개가 직렬로 더 연결될 수 있다.
상기 증발가스 액화라인(L30)과 상기 팽창형 압력조절밸브(136) 사이에도 압력센서(118)가 연결되어 있다.
또한, 본 발명의 연료 공급장치는 증발가스 재액화 장치를 포함할 수도 있다. 이 경우에도, 본 발명은 증발가스 액화라인(L30)이 액화수소 공급라인(L20) 및 주연료 공급라인(L10)과 열교환에 의해 증발가스를 액화시키므로, 별도로 설치되는 증발가스 재액화 장치의 용량을 작게 구성할 수 있게 된다.
본 실시예에서는 증발가스 액화라인(L30)에 증발 수소가스 액화라인(L40) 및 주연료 공급라인(L10)과 열교환되는 제1열교환기(142) 및 제2열교환기(144)가 구비되어 있으나, 이와 달리 LNG와 증발가스를 직접 혼합하는 재응축기가 구비되는 형태도 가능하다.
상기 증발 수소가스 액화라인(L40)은 상기 액화수소 저장탱크(120)의 상부에서 발생하는 증발 수소가스를 빼내어 재액화시키는 이송라인으로서, 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 기체 상태의 증발 수소가스를 열교환에 의해 재액화시킨 후 다시 액화수소 저장탱크(120)로 재유입시키도록 구성된다.
상기 증발 수소가스 액화라인(L40) 도중에서 상술한 제1열교환기(142)가 구비되어 상대적으로 온도가 높은 증발가스와 열교환되어 상기 증발가스의 온도를 하강시킨다.
상기 증발 수소가스 액화라인(L40) 도중에서 상기 제1열교환기(142)의 하류에는 증발 수소가스용 압축기(134)가 구비되어, 열교환에 의해 온도가 상승한 증발 수소가스를 고압으로 압축한다.
한편, 증발 수소가스용 압축기(134)의 전후에는, 유량 조절형 압력조절밸브(116)가 병렬로 연결되고, 압력조절밸브(116)들과 압력조절밸브(116)와 연결된 각각의 라인들 사이에는 압력센서(118)가 구비되어 있어, 계측되는 압력에 따라 유량 조절형 압력조절밸브(116)의 유량을 조절함으로써 적절한 압력을 유지할 수 있다.
그리고, 상기 제1열교환기(142)의 하류에는 해수와 열교환되는 제4열교환기(154)가 구비되어, 상기 증발 수소가스용 압축기(134)에 의해 고압으로 압축되면서 온도가 상승한 증발 수소가스를 냉각시키게 된다.
그런 다음, 상기 제4열교환기(154)의 하류에는 상술한 제3열교환기(152)가 구비되어, 증발 수소가스는 상기 액화수소 공급라인(L20) 내의 액화수소와 열교환에 의해 냉각되어 온도가 더 하강한다.
상기 증발 수소가스 액화라인(L40)에서 제3열교환기(152)의 하류에는, 통과하는 유체의 압력을 제어하기 위하여 팽창형 압력조절밸브(136)가 구비된다. 제3열교환기(152)의 하류의 증발 수소가스 액화라인(L40)에 설치된 상기 팽창형 압력조절밸브(136)는 통과하는 유체를 액화수소 저장탱크(120)의 압력과 액화수소 저장탱크(120) 내의 액화수소의 수두에 의한 압력을 더한 값에 대응하도록 팽창시킴으로써 압력을 조절하는 팽창 밸브이며 팽창에 의해 액화수소의 온도는 하강한다. 여기서, 상기 팽창형 압력조절밸브(136)는 필요에 따라 복수 개가 직렬로 더 연결될 수 있다.
한편, 증발 수소가스 액화라인(L40)과 팽창형 압력조절밸브(136) 사이에도 압력센서(118)가 연결되어 있다.
본 실시예에서는 도시되지 않았지만, 추가적인 냉각을 위해 증발 수소가스 액화라인(L40) 상에는 별도의 냉각기가 압축기의 하류측에 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 연료 공급장치는 증발 수소가스 재액화 장치를 포함할 수도 있다. 이 경우에도, 본 발명은 증발 수소가스 액화라인(L40)이 액화수소 공급라인(L20) 및 해수와 열교환에 의해 증발 수소가스를 액화시키므로, 별도로 설치되는 증발 수소가스 재액화 장치의 용량을 작게 구성할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는 증발 수소가스 액화라인(L40)상에 제4열교환기(154) 및 제3열교환기(152)가 구비되어 있으나, 이와 달리 액화수소와 증발 수소가스를 직접 혼합하는 재응축기가 구비되는 형태도 가능하다.
제2실시예
도 3을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 연료 공급장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예의 기본적인 구성은 상술한 제1실시예와 유사하다. 다만, 본 실시예에서는 증발가스 액화라인(L32)이 열교환을 거쳐 액화된 후 LNG 저장탱크로 재유입되는 대신, 제2열교환기(144)와 팽창형 압력조절밸브(136)를 거친 후 주연료 공급라인(L10) 도중에서 제2열교환기(144)의 하류에 연결된다. 이에 따라, 증발가스는 제2열교환기(144)에 의해 열교환된 후 주연료 공급라인(L10)과 합쳐진 상태로 매니폴드(140) 측으로 이동되어, 선박용 엔진의 연료가스로 사용된다.
따라서, 제2열교환기(144)의 하류의 증발가스 액화라인(L30)상에 구비된 팽창형 압력조절밸브(136)는 제2열교환기(144)를 거친 주연료 공급라인(L10)의 LNG 압력에 대응하도록 조절할 수 있다.
제3실시예
도 4를 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 연료 공급장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서는, 상술한 제1실시예와 달리, 증발 수소가스 액화라인(L44)이 액화수소 공급라인(L24)과 열교환되는 대신, 액화수소와 LNG가 혼합된 혼합연료와 열교환에 의해 냉각되도록 구성된다.
구체적으로, 상기 증발 수소가스 액화라인(L44)에서 상기 증발 수소가스용 압축기(134)의 하류에는, 제5열교환기(156)가 구비됨으로써, 상기 매니폴드(150)를 거쳐 혼합된 혼합연료와 열교환되도록 구성된다.
그리고, 상기 증발가스 액화라인(L34)과 상기 주연료 공급라인(L14)이 열교환되는 제2열교환기가 구비되지 않고, 주연료 공급라인(L14)에서 제1펌프를 거친 후 곧바로 매니폴드(150)로 이송되도록 구성된다.
따라서, 상기 액화수소 및 주연료는 매니폴드(150)에서 혼합된 상태로 증발 수소가스를 냉각시키는데 활용된 후에 기화되어서 선박용 엔진(130)으로 연료로서 공급되게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
L10: 주연료 공급라인 L20: 액화수소 공급라인
L30: 증발가스 액화라인 L40: 증발 수소가스 액화라인
110: LNG 저장탱크 112: 제1펌프
116: 압력조절밸브 118: 압력센서
120: 액화수소 저장탱크 122: 제2펌프
130: 선박용 엔진 132: 증발가스용 압축기
134: 증발 수소가스용 압축기 136: 팽창형 압력조절밸브
140: 매니폴드 142: 제1열교환기
144: 제2열교환기 152: 제3열교환기
154: 제4열교환기 156: 제5열교환기

Claims (11)

  1. LNG 저장탱크로부터 LNG를 빼낸 후, 기화시켜 선박용 엔진으로 공급하는 주연료 공급라인;
    액화수소 저장탱크로부터 액화수소를 빼낸 후, 기화시켜 상기 선박용 엔진으로 공급하는 액화수소 공급라인; 및
    상기 주연료 공급라인에서 기화된 상태로 공급된 LNG 및 상기 액화수소 공급라인에서 기화된 상태로 공급된 수소를 소정의 비율로 혼합하여 선박용 엔진으로 공급하는 매니폴드;
    상기 LNG 저장탱크의 상부로부터 증발가스를 빼내어 액화시키는 증발가스 액화라인; 및
    상기 액화수소 저장탱크의 상부로부터 증발 수소가스를 빼내어 액화시키는 증발 수소가스 액화라인; 를 포함하고,
    상기 증발가스 액화라인 및 상기 증발 수소가스 액화라인 도중에는 기체를 압축하는 압축기가 구비되며, 상기 증발가스 액화라인에서 상기 압축기의 하류에는, 상기 증발 수소가스 액화라인과 열교환되는 제1열교환기가 구비되는 선박용 엔진의 연료 공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 증발가스 액화라인은 상기 제1열교환기를 거친 후 상기 LNG 저장탱크로 재유입되는 선박용 엔진의 연료 공급장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 증발가스 액화라인에서 상기 제1열교환기의 하류에는, 상기 주연료 공급라인과 열교환되는 제2열교환기가 구비되는 선박용 엔진의 연료 공급장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 증발가스 액화라인은, 상기 제2열교환기를 거친 후 상기 주연료 공급라인과 연결되는 선박용 엔진의 연료 공급장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 증발 수소가스 액화라인에서 상기 압축기의 하류에는, 상기 액화수소 공급라인과 열교환되는 제3열교환기가 구비되는 선박용 엔진의 연료 공급장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 증발 수소가스 액화라인에서 상기 압축기와 상기 제3열교환기 사이에는, 해수와 열교환되는 제4열교환기가 구비되는 선박용 엔진의 연료 공급장치.
  10. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 증발 수소가스 액화라인에서 상기 압축기의 하류에는, 상기 매니폴드를 거쳐 혼합된 혼합연료와 열교환되는 제5열교환기가 구비되는 선박용 엔진의 연료 공급장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 증발 수소가스 액화라인에서 상기 압축기와 상기 제5열교환기 사이에는, 해수와 열교환되는 제4열교환기가 구비되는 선박용 엔진의 연료 공급장치.
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