KR20100021774A - 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법 - Google Patents

선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 장치에 있어서, 액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 고압가스 분사엔진까지 연결형성되는 액화가스 공급라인(L1); 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부에서 자연 발생된 증발가스를 액화시켜 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부로 복귀가능하게 형성되는 재액화 순환라인(L2); 상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치되며, 상기 액화가스 연료탱크(31)에 저장된 액화가스를 저압으로 1차 압축하여 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급하고, 1차 압축되어 공급중인 연료가스를 고압으로 2차 압축하는 압축수단(51); 상기 재액화 순환라인(L2)상에서 순환중인 증발가스를 상기 압축수단(51)에서 1차로 압축된 저압의 액화가스와의 열교환에 의해 액화시키는 증발가스 액화수단(53); 및 상기 증발가스 액화수단(53)에 의해 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 복귀되는 증발가스를 상기 압축수단(51)에서 2차로 압축된 고압의 액화가스와의 열교환에 의해 재액화시키는 증발가스 재액화수단(54);을 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 증발가스를 별도로 압축 및 냉각시키지 않고도 액화가스와의 열교환에 의해 액화시켜 연료탱크로 순환할 수 있으며, 액화가스를 이용하여 고압가스 분사엔진의 요구압력 범위를 만족시키는 안정적인 가동 및 압력 제어가 가능한 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법에 관한 것이다.
고압가스 분사엔진, 액화가스, 증발가스, 액화, 재액화

Description

선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING FUEL GAS IN SHIPS, FLOATING VESSELS OR FLOATING FACILITIES}
본 발명은 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 액화가스 연료탱크에 저장된 연료가스를 고압가스 분사엔진에 효율적으로 공급할 수 있도록 구성된 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 추진 시스템에 사용되는 2 스트로크 디젤엔진(2 stroke diesel engine)은 벙커유(HFO, Heavy Fuel Oil)를 연료로서 사용하고 있으며, 스팀 터빈(Steam Turbine)추진방식이나 전기추진방식에 비해 연료 효율이 매우 높아 주로 사용되고 있다.
그러나, 기름값이 오르고 액화석유가스나 액화 천연가스를 연료로 사용하게 됨에 따라 벙커유와 액화천연가스(LNG, liquefied natural gas), 액화석유가스(LPG, liquefied petroleum gas) 등의 액화가스를 이중으로 사용하는 2 스트로크 디젤엔진이 개발되었으며, 2 스트로크 디젤엔진에는 100~250bar에 해당되는 고압의 연료가스 공급이 요구된다.
LNG, LPG 등의 액화가스를 연료로 사용하여 추진 가능한 구조를 가지는 선박에는 이러한 액화가스를 단열 저장하는 액화가스 연료탱크가 구비되는데, 액화가스 연료탱크의 단열성능에 한계가 있음에 따라 선박의 운항 중에 외부 온도의 영향으로 액화가스 연료탱크 내에서 액화가스가 기화되어 증발가스가 생성되며, 이러한 증발가스가 액화가스 연료탱크 내에 축적되면 액화가스 연료탱크 내의 압력이 과도하게 상승하게 되는 위험부담이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 종래기술로써 한국공개특허 제2008-31708호의 선박의 연료가스 공급 시스템 및 방법이 개시되어 있으며, 도 1에 도시된 상기 선박의 연료가스 공급 시스템 및 방법의 제1실시예의 개략도를 참조하여 상기 종래기술에 대해 간단히 설명하고자 한다.
상기 선박의 연료가스 공급 시스템 및 방법은, LNG 연료탱크(1)로 부터 LNG를 빼내어서 고압으로 압축하고 기화시켜서 고압가스 분사엔진으로 공급하는 연료가스 공급라인(L1)과, 증발가스를 액화하여 순환하도록 상기 LNG 연료탱크(1)에 연결된 증발가스 액화라인(L2)을 열교환기(3)나 재응축기를 매개로 하여 서로 접속되거나 연통되게 설치한 구성을 가진다.
상기 증발가스 액화라인(L2)과의 열교환에 의해 증발가스를 액화시킴에 있어서는, 상기 연료가스 공급라인(L1)이 상기 증발가스 액화라인(L2)의 외면부에 코일형 또는 실린더형 도관형상으로 접속되는 일반적인 열교환 구조를 따르고 있으며, LNG를 상기 연료가스 공급라인(L1)의 도관을 통해 고압가스 분사엔진 측으로 지속적으로 이송시키는 상태를 유지하면서 LNG의 유량 또는 유속 조절을 통해 열교환율을 조정하게 된다.
이에 따라, 상기와 같은 방법으로 열교환시키기 적합하도록 증발가스용 압축기(6)와 냉각기(7)를 통과시켜 증발가스의 압축 및 냉각을 수행한 후 상기 열교환기(3)를 통과시키게 되는데, 증발가스를 상기 압축기(6)를 이용해 이송, 공급하는 경우 가스를 압축시키는 데 전력소모가 커 연료가스 공급장치 전체의 운행 효율이 저하될 수 밖에 없으며, 압축 후 온도를 낮추기 위한 상기 냉각기(7) 또한 부수적으로 설치될 수 밖에 없어 설치비가 증가하고 넓은 설치공간이 요구된다는 문제점이 있었다.
또한, 증발가스를 충분히 액화시키기 위해서는 상기 열교환기(3)에서 높은 열교환율로 열교환이 이루어지게 되므로 저압의 LNG가 증발가스와의 열교환을 거치면서 기체로 상변화되어 고압 펌프의 작동이 불가능해지는 경우가 발생되고, 기체로 변화되지 않더라도 온도가 높아져 고압 펌프의 분출압력이 설정범위를 초과하면서 고압가스 분사엔진의 요구압력 범위를 벗어나기 쉬워 불안정한 상태로 가동이 이루어지게 된다는 다른 문제점이 있었다.
그리고, 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하가 변동되는 경우에 이에 맞추어 연료가스의 공급압력을 조절할 수 있어야 안정적인 가동이 가능한데, 상기 열교환기(3)에서의 열교환율이 증발가스의 상태 등으로 인해 일정하게 유지되거나 명확한 패턴으로 증감 조정되는 것이 보장되지 않아, 고압가스 분사엔진에 최종적으로 도달하게 되는 증발가스의 압력과 양을 안정적으로 제어하는 것이 어렵다는 다른 문제점이 있었다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 증발가스를 압축 및 냉각시키는 공정 없이도 고압가스 분사 엔진측으로 공급되는 연료가스와의 열교환에 의해 안정적으로 액화시켜 연료탱크로 공급할 수 있어, 압축기 및 냉각기 사용에 따른 장치 전체의 운행 효율 저하를 방지하고, 설치비 저감 및 소형화를 구현 가능한 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 증발가스와 열교환된 상태의 연료가스가 고압 펌프의 일효율에 영향을 끼치지 않을 정도의 온도로 액화된 상태를 유지하며 고압 펌프측으로 공급되어, 고압 펌프의 안정적인 작동이 이루어질 수 있도록 하며, 이에 따라 고압가스 분사엔진의 요구압력 범위를 만족시키는 안정적인 가동이 가능한 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
그리고, 고압가스 분사엔진에 최종적으로 도달하게 되는 액화가스의 압력과 양을 안정적으로 제어할 수 있어, 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하가 변동되는 경우에 이에 맞추어 연료가스의 공급압력을 조절할 수 있는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 선박의 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 장치에 있어서, 액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 고압가스 분사엔진까지 연결하여 형성되는 액화가스 공급라인(L1); 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부에서 자연 발생된 증발가스를 액화시켜 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부로 복귀 가능하게 형성되는 재액화 순환라인(L2); 상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치되며, 상기 액화가스 연료탱크(31)에 저장된 액화가스를 저압으로 1차 압축하여 상기 고압가스 분사 엔진측으로 공급하고, 1차 압축되어 공급중인 연료가스를 고압으로 2차 압축하는 압축수단(51); 상기 재액화 순환라인(L2)상에서 순환중인 증발가스를 상기 압축수단(51)에서 1차로 압축된 저압의 액화가스와의 열교환에 의해 액화시키는 증발가스 액화수단(53); 및 상기 증발가스 액화수단(53)에 의해 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 복귀되는 증발가스를 상기 압축수단(51)에서 2차로 압축된 고압의 액화가스와의 열교환에 의해 재액화시키는 증발가스 재액화수단(54);을 포함하여 구성되는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치를 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 재액화 순환라인(L2)은, 증발가스의 축적에 의해 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부의 압력이 설정범위를 초과하는 경우, 초과량에 해당되는 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 재액화 순환라인(L2)측으로 추가로 공급하여 상기 액화가스 연료탱크(31)의 내부 압력을 설정범위 이내로 일정하게 유지시키는 압력유지용 제어밸브(미도시);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동에 따라 상기 액화가스 연료탱크(31)의 설정압력을 허용범위 내에서 증감 제어하며 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급되는 액화가스의 공급량을 감소 또는 증가시키는 컨트롤러(미도 시);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 압축수단(51)은, 상기 액화가스 연료탱크(31)에 저장된 액화가스를 저압으로 1차 압축하는 저압펌프(51a); 및 상기 저압펌프(51a)에 의해 1차 압축되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 액화가스를 보다 고압으로 2차 압축하는 고압펌프(51b);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 저압펌프(51a)는, 액화가스를 5bar 이상 내지 10bar 이하의 압력으로 압축하고, 상기 고압펌프(51b)는, 액화가스를 100bar 이상 내지 300bar 이하의 압력으로 압축하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 증발가스 액화수단(53)은, 저압의 액화가스를 수용 가능한 용적을 구비하여 상기 압축수단(51) 사이에서 상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치되며, 상기 재액화 순환라인(L2)이 열교환 가능하게 설치되는 냉각드럼(53a);을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 냉각드럼(53a)은, 내부에 수용된 액화가스를 상기 고압가스 분사 엔진측으로 배출하는 배출구가 액화가스가 채워진 하부에 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 증발가스 재액화수단(54)은, 상기 증발가스 액화수단(53)에 의해 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 복귀되는 증발가스를 수용 가능한 용적을 구비하여 상기 재액화 순환라인(L2)상에 설치되며, 상기 액화가스 공급라인(L1)이 열교환 가능하게 설치되는 재냉각드럼(54a);을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 재냉각드럼(54a)은, 내부에 수용된 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 배출하는 배출구가 액화된 증발가스가 채워진 하부에 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 증발가스 재액화수단(54)을 통과하며 증발가스를 재액화시키는 열교환을 거친 연료가스를 상기 고압가스 분사엔진의 가동에 필요한 온도로 가열하는 가열기(55);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가열기(55)는, 담수, 해수, 배기가스, 대기중의 공기, 증기, 전열기 중 어느 하나, 또는 이들 중 2이상을 함께 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 기화된 액화가스를 일부 수용 가능한 용적을 구비하여 상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치되며, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동으로 인해 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 초과하는 경우, 상기 고압가스 분사엔진 근방에서 초과 공급되는 공기가 내부로 유입되며 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 만족하도록 압력을 보정하게 되는 버퍼탱크(56);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 버퍼탱크(56)는, 상기 액화가스 공급라인(L1)에 연통되게 설치되며, 기화된 액화가스가 내부로 유입 또는 배출되는 하나의 공기출입구(56a);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 고압가스 분사엔진의 발전 또는 추진작동에 사용되는 중유, 디젤유 등의 오일을 액화가스의 보조연료 또는 주연료로서 저장하는 오일 연료탱크(미도시);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 선박의 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 방법에 있어서, 액화가스 연료탱크(31)로부터 액화가스를 저압으로 1차 압축하여 상기 고압가스 분사엔진측으로 배출 공급하는 액화가스 1차압축단계; 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부에서 자연 발생된 증발가스를, 상기 1차압축단계에서 1차 압축되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 연료가스와의 열교환에 의해 액화시키는 증발가스 액화단계; 상기 증발가스 액화단계에서 증발가스와 열교환되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 연료가스를 고압으로 2차 압축하는 액화가스 2차압축단계; 상기 증발가스 액화단계에서 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)로 복귀되는 증발가스를, 상기 2차압축단계에서 2차 압축되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 연료가스와의 열교환에 의해 재액화시키는 증발가스 재액화단계; 및 상기 증발가스 재액화단계를 거쳐 증발가스를 재액화시키는 열교환을 거친 연료가스를 상기 고압가스 분사엔진의 가동에 필요한 온도로 가열하는 액화가스 가열단계;를 포함하여 구성되는 선박의 연료가스 공급방법을 다른 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 증발가스 액화단계와 증발가스 재액화단계는, 증발가스를 압축시키는 별도의 가스압축기를 이용하지 않고, 열교환에 의해서만 증발가스를 액화시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 증발가스 액화단계는, 저압의 액화가스를 수용가능한 용적을 구비하여 액화가스 공급라인(L1)상에 설치된 냉각드럼(53a)과의 열교환에 의해 증발가스를 냉각시키고, 상기 냉각드럼(53a) 하부에 채워진 액상의 액화가스를 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 증발가스 재액화단계는, 증발가스가 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 복귀되는 재액화 순환라인(L2)상에 설치된 재냉각드럼(54a) 내부에 액화된 증발가스를 수용한 상태로 액화가스 공급라인(L1)과의 열교환에 의해 증발가스를 재냉각시키고, 상기 재냉각드럼(54a) 하부에 채워진 액상의 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급하는 것이 바람직하다.
그리고, 증발가스의 축적에 의해 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부의 압력이 설정범위를 초과하는 경우, 초과량에 해당되는 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 재액화 순환라인(L2)측으로 추가로 공급하여 상기 액화가스 연료탱크(31)의 내부 압력을 설정범위 이내로 일정하게 유지시키는 압력유지 제어단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동에 따라 상기 액화가스 연료탱크(31)의 설정압력을 허용범위 내에서 증감 제어하며 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급되는 액화가스의 공급량을 감소 또는 증가시키는 설정압력 제어단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동으로 인해 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급되는 액화가스의 공급압력이 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 초과하는 경우, 상기 고압가스 분사엔진 근방에서 초과공급되는 공기를 액화가스 공급라인(L1)상에 설치된 버퍼탱크(56) 내부로 유입시키며 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 만족하도록 압력을 보정하는 압력보정단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 증발가스의 액화 및 재액화를 통해, 증발가스를 별도로 압축 및 냉각시키는 공정 없이도 액화가스와의 열교환에 의해 안정적으로 액화시켜 연료탱크로 복귀시킬 수 있으므로, 기존에 압축기 및 냉각기를 사용함에 따라 발생되던 장치의 운행 효율 저하를 방지하고, 설치비를 보다 저감시킬 수 있으며, 소형화를 구현하여 한정된 설치 공간 내에 공간효율적으로 설치가 이루어질 수 있다는 효과가 있다.
또한, 증발가스와 액화가스간의 열교환이 고압 펌프에 대해 상류와 하류에 해당되는 2개소에서 다단으로 분할되어 이루어지게 되므로, 액화가스가 고압 펌프 상류에서 1차적으로 열교환되어 고압 펌프의 일효율에 영향을 끼치지 않을 정도의 냉각 온도로 액화된 상태를 유지하며 고압 펌프측으로 공급될 수 있다.
이에 따라, 기존에 액화가스가 고압 펌프 상류에서 증발가스를 완전히 액화시킬 정도로 열교환되어 고온 불안정한 상태로 고압 펌프측으로 공급되던 것과 달리, 고압 펌프의 안정적인 작동이 이루어질 수 있으며, 이에 따라 고압가스 분사엔진의 요구압력 범위 내에서 안정적인 고압생성 및 가동이 가능하다는 다른 효과가 있다.
그리고, 열교환을 다단으로 거치면서 액화가스의 승온과 정량이송이 안정적 이루어지게 되므로, 기존에 열교환기에서의 불안정한 열교환량에 의해 증발가스의 공급량이 안정적이지 못하던 것에 비해, 액화가스 연료탱크의 설정압력을 허용범위 내에서 증감 제어하며 고압가스 분사엔진에 최종적으로 도달하게 되는 액화가스의 압력과 양을 안정적으로 제어할 수 있어, 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하가 변동 되는 경우에 이에 맞추어 연료가스의 공급압력을 적정하게 조절할 수 있다는 다른 효과가 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법을 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치의 제1실시예를 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 선박의 연료가스 공급방법의 제1실시예를 도시한 흐름도이다.
이하 본 발명의 설명에서는 기체, 액체의 상변화 상태와 무관하게 고압가스 분사엔진측으로 공급되는 연료가스를 액화가스로 통칭하고, 기화된 상태에서 액화되며 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급되는 연료가스를 증발가스로 통칭하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치는, 선박의 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 장치에 관한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 액화가스 공급라인(L1), 재액화 순환라인(L2), 압축수단(51), 증발가스 액화수단(53), 증발가스 재액화수단(54)으로 이루어지는 구성을 가진다.
상기 액화가스 공급라인(L1)은, LNG, LPG 등의 액화가스를 연료로서 저장하는 액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 고압가스 분사엔진까지 액화가스를 공급 가능하게 상기 액화가스 연료탱크(31)에서 상기 고압가스 분사엔진까지 연결 형성되며, 상기 재액화 순환라인(L2)은 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부에서 자연 발생된 증발가스를 액화시켜 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부로 복귀 가능하게 형성된다.
상기 압축수단(51)은, 액화가스를 이송하는 상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치되며, 상기 액화가스 연료탱크(31)에 저장된 액화가스를 저압으로 1차 압축하여 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급하고, 1차 압축되어 공급중인 연료가스를 고압으로 2차 압축한다.
도 2에 도시된 본 발명에 따른 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치의 제1실시예에서, 상기 압축수단(51)은 저압펌프(51a)와 고압펌프(51b)로 구성되며, 상기 저압펌프(51a)는 상기 액화가스 연료탱크(31)에 저장된 액화가스를 5bar 이상 내지 10bar 이하에 해당되는 저압으로 1차 압축시키며 상기 액화가스 공급라인(L1)상으로 유입시킨다.
상기 고압펌프(51b)는, 상기 저압펌프(51a)에 비해 보다 하류(상기 고압가스 분사엔진에 인접한 지점)측에 설치되어, 상기 저압펌프(51a)에 의해 1차 압축되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 액화가스를 100bar 이상 내지 300bar 이하에 해당되는 고압으로 2차 압축시킨다.
상기 증발가스 액화수단(53)은, 상기 재액화 순환라인(L2)상에서 순환중인 증발가스를 상기 압축수단(51)에서 1차로 압축된 저압의 액화가스와의 열교환에 의해 1차적으로 액화시키며, 상기 증발가스 재액화수단(54)은 상기 증발가스 액화수 단(53)에 의해 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 복귀되는 증발가스를 상기 압축수단(51)에서 2차로 압축된 고압의 액화가스와의 열교환에 의해 2차적으로 재액화시킨다.
본 발명의 제1실시예에서 상기 증발가스 액화수단(53)은, 상기 액화가스 공급라인(L1)을 통해 이송중인 저압의 액화가스를 수용·저장가능한 용적을 구비한 냉각드럼(53a)을, 상기 저압펌프(51a)와 고압펌프(51b) 사이에서 상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치하고, 상기 재액화 순환라인(L2)을 상기 냉각드럼(53a)에 열교환가능하게 설치한 구조를 가진다.
상기 냉각드럼(53a)은, 저압의 액화가스를 내부로 공급받는 유입구가 측면부 또는 상부에 형성되며, 내부에 수용된 액화가스를 상기 고압가스 분사엔진측으로 배출하는 배출구가 액화가스가 채워진 하부에 형성되어, 저압의 액화가스와 증발가스간의 열교환기로써의 기능을 수행함과 동시에, 상기 냉각드럼(53a) 하부에 완전히 액체상태로만 존재하게 되는 액화가스만을 상기 고압펌프(51b)측으로 공급하는 기능을 하게 된다.
상기 냉각드럼(53a)의 배출구측에 위치하는 액화가스는 대류에 의해 상기 냉각드럼(53a)내에서도 상대적으로 낮은 온도의 액화가스가 위치하게 되므로, 상기 냉각드럼(53a) 내부의 액화가스가 임의의 지점에서 임의의 온도로 승온된 상태, 또는 지속적으로 승온되면서 가장 고온화된 상태로 상기 고압펌프(51b)측으로 공급되는 것이 아니라, 상기 고압 펌프(51b)의 정상적인 가동에 영향을 끼치지 않을 정도로 냉각된 온도범위 내에서 안정되게 액화된 상태로 상기 고압 펌프(51b)측으로의 공 급이 이루어지게 된다.
본 발명의 제1실시예에서 상기 증발가스 재액화수단(54)은, 상기 증발가스 액화수단(53)에 의해 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 복귀되는 증발가스를 수용·저장 가능한 용적을 구비한 재냉각드럼(54a)을, 상기 고압펌프(51b) 하류에서 상기 상기 재액화 순환라인(L2)상에 설치하고, 상기 액화가스 공급라인(L1)을 상기 재냉각드럼(54a)에 열교환 가능하게 설치한 구조를 가진다.
상기 재냉각드럼(54a)은, 액화된 증발가스를 내부로 공급받는 유입구가 측면부 또는 상부에 형성되며, 내부에 수용된 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 배출하는 배출구가 액화된 증발가스가 채워진 하부에 형성되어, 고압의 액화가스와 1차 냉각 및 액화된 증발가스간의 열교환기로써의 기능을 수행함과 동시에, 상기 재냉각드럼(54a) 하부에 완전히 액체상태로만 존재하게 되는 증발가스만을 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급하는 기능을 하게 된다.
상기 냉각드럼(53a)과 마찬가지로, 상기 재냉각드럼(54a)의 배출구측에 위치하는 증발가스는 대류에 의해 상기 재냉각드럼(54a)내에서도 상대적으로 낮은 온도의 액화가스가 위치하게 되므로, 상기 재냉각드럼(54a) 내부의 증발가스가 임의의 지점에서 임의의 온도로 냉각된 상태로 상기 고압펌프(51b)측으로 공급되는 것이 아니라, 상기 재냉각드럼(54a) 내에서 가장 낮은 온도로 재냉각 및 재액화된 상태로 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로의 공급이 이루어지게 된다.
상기 냉각드럼(53a)과 재냉각드럼(54a)을 이용하여 열교환하는 방식에 있어서는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 재액화 순환라인(L2)을 상기 냉각드럼(53a) 내 부를 통과하도록 설치하여 상기 냉각드럼(53a) 내부에 수용된 액화가스와 직접적으로 열교환될 수 있도록 하거나, 상기 냉각드럼(53a)의 표면에 접속되게 설치하거나, 상기 재냉각드럼(54a) 내부에서 증발가스를 하향분사시키며 열교환시키는 방식을 포함한 다양한 실시예 중에서, 상기 냉각드럼(53a)과 재냉각드럼(54a)의 용적, 액화가스의 공급량, 증발가스의 순환량 등을 종합적으로 고려하여 보다 적합한 것을 선택 적용하는 것이 바람직하다.
1차 압축, 1차 열교환, 2차 압축을 거치고, 상기 증발가스 재액화수단(54)을 통과하며 증발가스를 재액화시키는 2차 열교환까지 거친 상태의 액화가스는, 최종적으로 상기 고압가스 분사엔진으로 공급되기 전에 가열기(55)를 이용하여 상기 고압가스 분사엔진의 가동에 필요한 온도로 가열이 이루어지게 된다.
상기 가열기(55)는, 선박의 운항 중에 쉽게 구할 수 있는 담수, 해수, 배기가스, 대기중의 공기, 증기를 이용하거나, 별도로 구비된 전열기를 이용하는 다양한 실시예를 포함하여 액화가스를 가열시킬 수 있다면 그 구조와 형태, 소재, 작동원리가 특정하게 한정되지 않는다.
상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하는 선박의 운행환경이나 부품의 노화상태 등 다양한 요인에 의해 변동이 있을 수 있는데, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하를 전기적, 광학적, 열역학적, 또는 유체역학적으로 검출, 파악하여 상기 고압가스 분사엔진에 과중한 부하가 걸리는 것을 최대한 억제하면서 효율적인 운행이 이루어질 수 있도록 하기 위해서는, 상기 액화가스 연료탱크(31)의 허용압력 범위에서 상기 액화가스 연료탱크(31)의 설정압력을 안정적으로 조정, 유지할 수 있 으며, 설정압력에 연동하여 액화가스의 유동량 및 유동압력을 신뢰성있게 증감 조정시킬 수 있어야 한다.
증발가스의 축적에 의해 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부의 압력이 설정범위를 초과하는 경우, 초과량에 해당되는 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 재액화 순환라인(L2)측으로 추가로 공급하여 상기 액화가스 연료탱크(31)의 내부 압력을 설정범위 이내로 일정하게 유지시키는 압력유지용 제어밸브(미도시)를 구비함으로써, 상기 액화가스 연료탱크(31)의 설정압력을 안정적으로 조정, 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 열교환을 다단으로 거치면서 액화가스의 승온과 정량이송이 안정적 이루어지게 되므로, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동에 따라 상기 액화가스 연료탱크(31)의 설정압력을 증감 제어하는 컨트롤러(미도시)를 구비함으로써, 액화가스 연료탱크의 설정압력을 허용범위 내에서 증감 제어하며 고압가스 분사엔진에 최종적으로 도달하게 되는 액화가스의 압력과 양을 안정적으로 제어할 수 있다.
기화된 액화가스를 일부 수용 가능한 용적을 구비한 버퍼탱크(56)를 상기 상기 고압가스 분사엔진에 인접한 위치에서 상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치함으로써, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 순간적인 변동으로 인해 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 초과하는 경우가 발생하더라도, 상기 고압가스 분사엔진 근방에서 초과 또는 미달되어 공급되는 공기가 상기 액화가스 공급라인(L1)에 연통되게 설치된 공기출입구(56a)를 통해 압력차에 의해 상기 버퍼탱 크(56) 내부로 자동으로 유입되거나 배출되면서, 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 만족하도록 압력을 보정하게 된다.
상기 고압가스 분사엔진이 액화가스 뿐만 아니라 중유, 디젤유 등의 벙커유를 복합적으로 사용가능한 구조를 가지는 경우에는, 상기 액화가스 연료탱크(31) 뿐만 아니라, 상기 고압가스 분사엔진의 발전 또는 추진작동에 사용되는 벙커유를 액화가스의 보조연료 또는 주연료로서 저장하는 오일 연료탱크를 더 포함하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 선박의 연료가스 공급방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 선박의 연료가스 공급방법은, 선박의 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 방법에 관한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 액화가스 1차압축단계, 증발가스 액화단계, 액화가스 2차압축단계, 증발가스 재액화단계, 액화가스 가열단계로 이루어진 구성을 가진다.
상기 1차압축단계에서는 상기 액화가스 연료탱크(31)로부터 액화가스를 저압으로 1차 압축하여 상기 고압가스 분사엔진측으로 배출 공급하고, 상기 증발가스 액화단계에서는 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부에서 자연 발생된 증발가스를, 상기 1차압축단계에서 1차 압축되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 연료가스와의 1차 열교환에 의해 액화시킨다.
상기 2차압축단계에서는 상기 증발가스 액화단계에서 증발가스와 열교환되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 연료가스를 고압으로 2차 압축하고, 상기 증발가스 재액화단계에서는 상기 증발가스 액화단계에서 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)로 복귀되는 증발가스를, 상기 2차압축단계에서 2차 압축되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 연료가스와의 2차 열교환에 의해 재액화시킨다.
상기 본 발명에 따른 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치의 제1실시예를 상기 증발가스 액화단계와 증발가스 재액화단계에 적용하면, 상기 냉각드럼(53a)에서의 열교환에 의해 증발가스를 1차로 냉각시키고, 상기 냉각드럼(53a) 하부에 채워진 액상의 액화가스를 상기 고압펌프(51b)측으로 공급하게 되며, 상기 재냉각드럼(54a)에서의 열교환에 의해 증발가스를 2차로 재냉각시키고, 상기 재냉각드럼(54a) 하부에 채워진 액상의 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급하게 된다.
상기 액화가스 1차압축단계, 증발가스 액화단계, 액화가스 2차압축단계, 증발가스 재액화단계를 순차적으로 거침으로써, 증발가스를 압축시키는 별도의 가스압축기를 이용하지 않고도, 상기 증발가스 액화단계와 증발가스 재액화단계에서의 1차, 2차 열교환에 의해서만 증발가스를 완전히 냉각, 액화시킬 수 있다.
상기 액화가스 가열단계에서는, 상기 액화가스 1차압축단계, 증발가스 액화단계, 액화가스 2차압축단계, 증발가스 재액화단계를 순차적으로 거치며 1차 압축, 1차 열교환, 2차 압축, 2차 열교환을 거친 연료가스를 최종적으로 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급하기 전에, 상기 고압가스 분사엔진의 가동에 필요한 온도로 가열한다.
본 발명에 따른 선박의 연료가스 공급방법의 제1실시예는, 증발가스의 축적에 의해 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부의 압력이 설정범위를 초과하는 경우, 초과량에 해당되는 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 재액화 순환라인(L2)측으로 추가로 공급하는 압력유지 제어단계를 더 포함하여, 상기 액화가스 연료탱크(31)의 내부 압력을 설정범위 이내로 일정하게 유지시키도록 하는 구성을 가진다.
또한, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동에 따라 상기 액화가스 연료탱크(31)의 설정압력을 허용범위 내에서 증감 제어하는 설정압력 제어단계를 더 포함함으로써, 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급되는 액화가스의 공급량을 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하에 따라 적정하게 감소 또는 증가 조정시킬 수 있다.
상기 본 발명에 따른 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치의 제1실시예의 버퍼탱크(56)를 적용하면, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 순간적인 변동으로 인해 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급되는 액화가스의 공급압력이 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 순간적으로 초과하는 경우, 상기 버퍼탱크(56)의 작동에 의해 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 만족하도록 압력을 보정하는 압력보정단계를 더 수행할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치 및 공급방법에 의하면, 증발가스를 별도로 압축 및 냉각시키는 공정 없이도, 액화가스와의 다단 열교환에 의해 증발가스를 안정적으로 액화 및 재액화시켜 연료탱크로 복귀시킬 수 있으므로, 기존에 압축기 및 냉각기를 사용함에 따라 발생되던 장치의 운행 효율 저하를 방지하고, 설치비를 보다 저감시킬 수 있으며, 소형화를 구현하여 한정된 설치공간 내에 공간효율적으로 설치가 이루어질 수 있다.
또한, 증발가스와 액화가스간의 열교환이 상기 고압 펌프(51b)에 대해 상류와 하류에 해당되는 2개소에서 다단으로 분할되어 이루어지게 되므로, 액화가스가 상기 고압 펌프(51b) 상류에서 1차적으로 열교환되어 상기 고압 펌프(51b)의 일효율에 영향을 끼치지 않을 정도의 냉각 온도로 액화된 상태를 유지하며 고압 펌프측으로 공급될 수 있다.
이에 따라, 기존에 액화가스가 고압 펌프 상류에서 증발가스를 완전히 액화시킬 정도로 열교환되어 고온 불안정한 상태로 고압 펌프측으로 공급되던 것과 달리, 상기 고압 펌프(51b)의 안정적인 작동이 이루어질 수 있으며, 이에 따라 고압가스 분사엔진의 요구압력 범위 내에서 안정적으로 고압가스를 생성, 공급시키는 가동이 가능하다.
그리고, 열교환을 다단으로 거치면서 액화가스의 승온과 정량이송이 안정적 이루어지게 되므로, 기존에 열교환기에서의 불안정한 열교환량에 의해 증발가스의 공급량이 안정적이지 못하던 것에 비해, 상기 액화가스 연료탱크(31)의 설정압력을 허용범위 내에서 증감 제어하며 상기 고압가스 분사엔진에 최종적으로 도달하게 되는 액화가스의 압력과 양을 안정적으로 제어할 수 있어, 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하가 변동되는 경우에 이에 맞추어 연료가스의 공급압력을 적정하게 조절할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합 적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
도 1 - 종래기술에 따른 선박의 연료가스 공급 시스템 및 방법의 제1실시예를 도시한 개략도
도 2 - 본 발명에 따른 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치의 제1실시예를 도시한 개략도
도 3 - 본 발명에 따른 선박의 연료가스 공급방법의 제1실시예를 도시한 흐름도
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>
31 : 액화가스 연료탱크
51 : 압축수단 51a : 저압펌프
51b : 고압펌프 53 : 증발가스 액화수단
53a : 냉각드럼 54 : 증발가스 재액화수단
54a : 재냉각드럼 55 : 가열기
56 : 버퍼탱크 56a : 공기출입구
L1 : 액화가스 공급라인 L2 : 재액화 순환라인

Claims (22)

  1. 선박의 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 장치에 있어서,
    액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 고압가스 분사엔진까지 연결 형성되는 액화가스 공급라인(L1);
    상기 액화가스 연료탱크(31) 내부에서 자연 발생된 증발가스를 액화시켜 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부로 복귀 가능하게 형성되는 재액화 순환라인(L2);
    상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치되며, 상기 액화가스 연료탱크(31)에 저장된 액화가스를 저압으로 1차 압축하여 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급하고, 1차 압축되어 공급중인 연료가스를 고압으로 2차 압축하는 압축수단(51);
    상기 재액화 순환라인(L2)상에서 순환중인 증발가스를 상기 압축수단(51)에서 1차로 압축된 저압의 액화가스와의 열교환에 의해 액화시키는 증발가스 액화수단(53); 및
    상기 증발가스 액화수단(53)에 의해 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 복귀되는 증발가스를 상기 압축수단(51)에서 2차로 압축된 고압의 액화가스와의 열교환에 의해 재액화시키는 증발가스 재액화수단(54);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재액화 순환라인(L2)은,
    증발가스의 축적에 의해 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부의 압력이 설정범위를 초과하는 경우, 초과량에 해당되는 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 재액화 순환라인(L2)측으로 추가로 공급하여 상기 액화가스 연료탱크(31)의 내부 압력을 설정범위 이내로 일정하게 유지시키는 압력유지용 제어밸브;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동에 따라 상기 액화가스 연료탱크(31)의 설정압력을 허용범위 내에서 증감 제어하며 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급되는 액화가스의 공급량을 감소 또는 증가시키는 컨트롤러;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 압축수단(51)은,
    상기 액화가스 연료탱크(31)에 저장된 액화가스를 저압으로 1차 압축하는 저압펌프(51a); 및
    상기 저압펌프(51a)에 의해 1차 압축되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 액화가스를 보다 고압으로 2차 압축하는 고압펌프(51b);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 저압펌프(51a)는,
    액화가스를 5bar 이상 내지 10bar 이하의 압력으로 압축하는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 고압펌프(51b)는,
    액화가스를 100bar 이상 내지 300bar 이하의 압력으로 압축하는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 증발가스 액화수단(53)은,
    저압의 액화가스를 수용가능한 용적을 구비하여 상기 압축수단(51) 사이에서 상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치되며, 상기 재액화 순환라인(L2)이 열교환가능하게 설치되는 냉각드럼(53a);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 냉각드럼(53a)은,
    내부에 수용된 액화가스를 상기 고압가스 분사엔진측으로 배출하는 배출구가 액화가스가 채워진 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 증발가스 재액화수단(54)은,
    상기 증발가스 액화수단(53)에 의해 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 복귀되는 증발가스를 수용가능한 용적을 구비하여 상기 재액화 순환라인(L2)상에 설치되며, 상기 액화가스 공급라인(L1)이 열교환가능하게 설치되는 재냉각드럼(54a);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 재냉각드럼(54a)은,
    내부에 수용된 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 배출하는 배출구가 액화된 증발가스가 채워진 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 증발가스 재액화수단(54)을 통과하며 증발가스를 재액화시키는 열교환을 거친 연료가스를 상기 고압가스 분사엔진의 가동에 필요한 온도로 가열하는 가열기(55);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 가열기(55)는,
    담수, 해수, 배기가스, 대기중의 공기, 증기, 전열기 중 어느 하나, 또는 이들 중 2이상을 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  13. 제1항 또는 제11항에 있어서,
    기화된 액화가스를 일부 수용가능한 용적을 구비하여 상기 액화가스 공급라인(L1)상에 설치되며, 상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동으로 인해 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 초과하는 경우, 상기 고압가스 분사엔진 근방에서 초과공급되는 공기가 내부로 유입되며 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 만족하도록 압력을 보정하게 되는 버퍼탱크(56);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 버퍼탱크(56)는,
    상기 액화가스 공급라인(L1)에 연통되게 설치되며, 기화된 액화가스가 내부로 유입 또는 배출되는 하나의 공기출입구(56a);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 고압가스 분사엔진의 발전 또는 추진작동에 사용되는 중유, 디젤유 등의 오일을 액화가스의 보조연료 또는 주연료로서 저장하는 오일 연료탱크;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급장치.
  16. 선박의 고압가스 분사엔진에 연료가스를 공급하는 방법에 있어서,
    액화가스 연료탱크(31)로부터 액화가스를 저압으로 1차 압축하여 상기 고압가스 분사엔진측으로 배출 공급하는 액화가스 1차압축단계;
    상기 액화가스 연료탱크(31) 내부에서 자연 발생된 증발가스를, 상기 1차압축단계에서 1차 압축되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 연료가스와의 열교환에 의해 액화시키는 증발가스 액화단계;
    상기 증발가스 액화단계에서 증발가스와 열교환되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 연료가스를 고압으로 2차 압축하는 액화가스 2차압축단계;
    상기 증발가스 액화단계에서 액화되어 상기 액화가스 연료탱크(31)로 복귀되는 증발가스를, 상기 2차압축단계에서 2차 압축되어 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급중인 연료가스와의 열교환에 의해 재액화시키는 증발가스 재액화단계; 및
    상기 증발가스 재액화단계를 거쳐 증발가스를 재액화시키는 열교환을 거친 연료가스를 상기 고압가스 분사엔진의 가동에 필요한 온도로 가열하는 액화가스 가열단계;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 증발가스 액화단계와 증발가스 재액화단계는,
    증발가스를 압축시키는 별도의 가스압축기를 이용하지 않고, 열교환에 의해서만 증발가스를 액화시키는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 증발가스 액화단계는,
    저압의 액화가스를 수용가능한 용적을 구비하여 액화가스 공급라인(L1)상에 설치된 냉각드럼(53a)과의 열교환에 의해 증발가스를 냉각시키고, 상기 냉각드럼(53a) 하부에 채워진 액상의 액화가스를 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급하는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 증발가스 재액화단계는,
    증발가스가 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 복귀되는 재액화 순환라인(L2)상에 설치된 재냉각드럼(54a) 내부에 액화된 증발가스를 수용한 상태로 액화가스 공급라인(L1)과의 열교환에 의해 증발가스를 재냉각시키고, 상기 재냉각드럼(54a) 하부에 채워진 액상의 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급하는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급방법.
  20. 제16항에 있어서,
    증발가스의 축적에 의해 상기 액화가스 연료탱크(31) 내부의 압력이 설정범위를 초과하는 경우, 초과량에 해당되는 증발가스를 상기 액화가스 연료탱크(31)로부터 상기 재액화 순환라인(L2)측으로 추가로 공급하여 상기 액화가스 연료탱크(31)의 내부 압력을 설정범위 이내로 일정하게 유지시키는 압력유지 제어단계;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동에 따라 상기 액화가스 연료탱크(31)의 설정압력을 허용범위 내에서 증감 제어하며 상기 액화가스 연료탱크(31)측으로 공급되는 액화가스의 공급량을 감소 또는 증가시키는 설정압력 제어단계;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급방법.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 고압가스 분사엔진에 걸리는 부하의 변동으로 인해 상기 고압가스 분사엔진측으로 공급되는 액화가스의 공급압력이 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 초과하는 경우, 상기 고압가스 분사엔진 근방에서 초과공급되는 공기를 액화가스 공급라인(L1)상에 설치된 버퍼탱크(56) 내부로 유입시키며 상기 고압가스 분사엔진에서 요구하는 압력범위를 만족하도록 압력을 보정하는 압력보정단계;
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 및 부유식 설비의 연료가스 공급방법.
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