KR20190004475A - Integrated inert gas system having desulfurization function, method for removing sulfur oxides, and vessel having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템, 그 통합 불활성 가스시스템의 정화방법, 및 그 통합 불활성 가스시스템을 구비하는 선박에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 불활성 가스시스템에 황산화물 정화시스템을 통합하여 구성함으로써 황산화물 정화장비의 중복설치를 방지하고 시너지 효과를 극대화하며, 선급의 황산화물 배출제한 규정을 충족하면서도, 선박 운전 모드에 따라 저가의 HSFO(high sulfur fuel oil)와 고가의 LSFO(low sulfur fuel oil)를 적절하게 교체하여 사용할 수 있도록 구성함으로써 친환경적이고 경제적인 선박운전을 구현할 수 있는 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템, 그 통합 불활성 가스시스템의 정화방법, 및 그 통합 불활성 가스시스템을 구비하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated inert gas system having a sulfur oxide purge function, a method for purifying the integrated inert gas system, and a vessel equipped with the integrated inert gas system, and more particularly, to an inactive gas system, To prevent duplicate installation of sulfuric acid purification equipment, to maximize synergy effect, and to meet the ship's operating mode of emission while meeting the regulations of the classification of sulfur oxides in the class of ships, low cost HSFO (high sulfur fuel oil) the present invention relates to an integrated inert gas system having a sulfur oxide purification function capable of realizing an environmentally friendly and economical ship operation by appropriately replacing low sulfur fuel oil, To a ship having a gas system.
일반적으로 원유 저장용 저장탱크를 갖는 원유 운반선이나 LNG/LPG 저장용 저장탱크를 갖는 LNG/LPG 운반선 등의 선박에서는 저장탱크에 저장된 원유 등으로부터 증발가스가 발생하며, 증발가스는 저장탱크 내의 공기층에 잔류하게 되어 외부의 공기가 유입되면 폭발성을 가지는 위험한 상태가 된다. 이러한 위험한 상태를 방지하기 위해 원유 또는 LNG/LPG 운반용 선박에서는 저장탱크에 외부공기가 유입되는 것을 방지하고 원유 등의 증발가스로 인한 폭발의 위험을 제거하는 수단으로서 불활성 가스를 저장탱크 내에 강제 충전하는 방법을 이용하고 있다.Generally, in vessels such as crude oil carriers having crude oil storage tanks or LNG / LPG carriers having storage tanks for LNG / LPG storage, evaporative gas is generated from crude oil stored in the storage tank, When the outside air is introduced due to remaining, it becomes a dangerous state having an explosive property. In order to prevent such a dangerous situation, the crude oil or LNG / LPG shipping vessel is a means for preventing external air from entering into the storage tank and for eliminating the danger of explosion due to evaporated gas such as crude oil, Method.
불활성 가스(inert gas)는 산소 농도가 부족하여 가연(hydrocarbon)의 물질이 더 이상은 연소할 수 없는 가스로서, 통상 산소농도가 5% 이하인 CO2, N2 등을 들 수 있다.An inert gas is a gas which can not be burnt by hydrocarbon substances due to insufficient oxygen concentration. Examples of the inert gas include CO 2 and N 2 having an oxygen concentration of 5% or less.
원유나 LNG/LPG 운반용 선박에는 원유 등의 저장탱크에 존재하는 가연성 가스로 인한 폭발을 방지하기 위해 저장탱크에 불활성 가스를 공급하는 별도의 불활성 가스 생성장치가 설치되며, 불활성 가스 생성방법은 주로 원유 운반선에 사용되는 IGS(Fuel Gas System) 방식과, 석유제품이나 화학제품 및 LNG/LPG 운반선에 사용되는 IGG(Inert Gas Generator) 방식이 있다.In order to prevent explosion by flammable gas existing in a storage tank such as crude oil, a separate inert gas generating device for supplying an inert gas to the storage tank is installed in a crude oil or LNG / LPG transporting vessel, IGS (Fuel Gas System) method used for carrier and IGG (Inert Gas Generator) method used for petroleum products, chemical products and LNG / LPG carrier.
IGS 방식은 불활성 가스를 저장탱크에 채우기 위한 수단으로 선박용 보일러에서 배출되는 배기가스를 이용하는 방식으로, 보일러로부터 배출되는 배기가스에 물을 분무하여 냉각시키는 과정과, 냉각된 배기가스에 포함된 각종 불순물을 필터링으로 제거하는 정제 과정과, 상기 냉각 및 정제과정을 통해 생성된 불활성 가스를 불활성 가스 송풍기를 이용하여 저장탱크로 충진하는 과정으로 이루어진다.The IGS method is a method for filling an inert gas into a storage tank. The exhaust gas is exhausted from a boiler in a boiler. The exhaust gas is cooled by spraying water to the exhaust gas discharged from the boiler. Various impurities And a process of filling the inert gas generated through the cooling and refining process with a storage tank using an inert gas blower.
IGG 방식은 선박용 디젤유를 직접 연소시켜 불활성 가스를 생성하는 방법으로서, 보일러의 배기가스를 활용하는 IGS 방식과 달리 디젤유를 직접 연소하여 생성되는 배기가스를 냉각 및 정제하는 과정을 통해 불활성 가스를 생성하여 저장탱크에 충진하는 방식을 말한다. IGG 방식에서는 디젤유를 직접 연소하고, 그 배기가스를 냉각 및 정제하는 장치로서 스크루버(scrubber)가 별도로 설치된다.The IGG method is a method of generating inert gas by directly burning marine diesel oil. Unlike the IGS method that utilizes the exhaust gas of a boiler, unlike the IGS method, the inert gas is cooled and purified through the process of directly burning diesel oil. And filling it into the storage tank. In the IGG system, a scrubber is separately installed as a device for directly burning diesel oil and cooling and purifying the exhaust gas.
한편, 선박에서 배출되는 배기가스(폐 가스)는 여러 가지 유해한 성분인 황산화물 등이 배출되는데, 황산화물은 이산화황(SO2) 또는 삼산화황(SO3)을 통칭하여 황산화물(SOx)로 표시한다.In the meantime, the exhaust gas (waste gas) emitted from the ship is discharged as various harmful components such as sulfur oxides. The sulfur oxides are represented by sulfur dioxide (SO 2 ) or sulfur trioxide (SO 3 ) .
SECA(유럽)/CARB(미국) 지역 운항 및 정박 시에는 선박의 메인 엔진(main engine) 및 제너레이터 엔진에서 배출되는 황산화물을 0.1% 이하로 규정하고 있다.SECA (Europe) / CARB (US) In the area operation and berth, the sulfur content of the main engine and generator engine of the ship is 0.1% or less.
이러한 황산화물 배출제한 규정을 만족하기 위한 방안으로, 유황 0.1% 이하를 함유한 값이 비싼 저유황의 연료유(low sulfur fuel oil : LSFO)를 사용하는 방법과, 값이 싼 고유황 연료유(high sulfur fuel oil : HSFO)를 사용하면서 황산화물 정화장치를 선박에 설치하여 배기가스 내의 황산화물을 제거하는 방법이 있다.In order to satisfy the restriction of sulfur oxides emissions, a method of using low-sulfur fuel oil (LSFO), which has a sulfur content of 0.1% or less, and a method of using low- a high sulfur fuel oil (HSFO) is used to remove sulfur oxides from the exhaust gas by installing a sulfur oxide purifier on the ship.
이러한 두 가지 방안을 놓고 봤을 때, 이 중 유황정화 장비를 선박에 설치하는 경우는 초기 투자비용이 많이 들어가지만, 선박의 운항 가능수명을 계산하면 결과적으로 더 이익으로 나타나므로, 최근에는 선박에 탈황장치를 설치하는 방법이 많이 적용되고 있다.Considering these two options, the initial investment cost of installing sulfur remediation equipment on the vessel is high, but the calculation of the serviceable lifetime of the ship results in more profit as a result. Therefore, recently, There are many ways to install the device.
선박의 탈황장치에 대하여 살펴보면, 황산화물은 습식, 건식, 반건식의 염기용액 또는 고체 표면에 황산화물을 흡수, 흡착시켜 제거하는 방법이 적용되어 왔다.As for the desulfurization apparatus of a ship, there has been applied a method of removing sulfur oxides by absorbing and adsorbing sulfuric acid on a wet, dry or semi-dry base solution or solid surface.
습식방법은 물 또는 알카리 용액으로 세정하는 것으로 황산화물 제거 효율이 높고 공정 신뢰도도 우수한 편이긴 하지만, 다량의 용수가 필요하고 2차 오염물질이 발생하는 단점이 있다.The wet method has a disadvantage in that a large amount of water is required and secondary pollutants are generated although the efficiency of removing sulfur oxides is high and the process reliability is excellent by washing with water or an alkaline solution.
반면, 건식방법은 수산화칼슘이나 Na계 흡수제를 사용하여 황산화물을 제거하는 방법으로, 습식방법에 비해 2차 오염물질 발생이 저감되고, 배기가스 재가열이 필요 없는 장점이 있지만, 낮은 제거 효율과 흡수제가 고가인 단점이 있다.On the other hand, the dry method is a method of removing sulfur oxides by using calcium hydroxide or Na-based absorbent, which is advantageous in that the generation of secondary pollutants is less and the re-heating of exhaust gas is unnecessary compared with the wet method. There is a drawback that it is expensive.
도 1은 종래 황산화물 정화시스템을 도시한 구성도이다.FIG. 1 is a view showing a conventional sulfur oxide purification system.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 선박은 추진을 위한 메인 엔진(11), 전기 생산을 위한 제너레이터 엔진(12), 및 열원이나 증기를 이용한 장치 등을 위한 보조 보일러(13) 등으로 구성된 장치(10)(이하, 연소장치라 함)를 구비한다.As shown in Fig. 1, a conventional vessel is composed of a
종래 선박에는 연소장치(10)에서 발생하는 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하기 위하여 황산화물 정화시스템(20)이 구비된다.Conventionally, a sulfur oxide purification system 20 is provided in the ship to remove sulfur oxides contained in the exhaust gas generated in the
황산화물 정화시스템(20)은 세정수를 공급하여 세정하기 위하여 세정수 공급라인(L1)과 연결되는 세정 워터펌프(21)와, 세정수를 공급하기 위하여 세정수 공급라인(L1)에 연결되는 세정수 펌프(21)와, 연소장치(10)의 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하기 위한 황산화물 스크러버(22)와, 세정수의 순환을 위해서 세정수 공급라인(L1)과 세정수 배출라인(L2)을 연결하는 세정수 순환라인(L5)과, 황산화물 스크러버(22)에서 세정되어 드레인 된 배출수를 저장하기 위하여 세정수 배출라인(L2)에 연결되는 스크러빙 워터 탱크(23)와, 수처리 유닛(28)에서 분리된 슬러지를 보관하기 위한 슬러지 탱크(27)와, 수처리 유닛(28)에서 분리된 강산의 배출수를 희석시키기 위하여 희석수를 제공하는 희석수 공급 부(24)와, 세정수를 냉각하기 위한 냉각기(26)와, 세정수를 순환시키기 위한 스크러빙 워터 순환펌프(25)와, 수질(水質)을 감시하기 위한 수질 모니터 유닛(29)을 구비한다. 미설명 부호 P는 수 처리용 펌프를 나타낸다.The sulfuric acid purifying system 20 includes a
또한, 도 2는 종래 불활성 가스 시스템을 도시한 구성도이다.2 is a block diagram showing a conventional inert gas system.
도 2를 참조하면, 종래 선박은 추진을 위한 메인 엔진(11), 전기 생산을 위한 제너레이터 엔진(12), 및 열원이나 증기를 이용하는 장치 등을 위한 보조 보일러(13) 등으로 구성된 연소장치(10)를 구비한다.Referring to FIG. 2, a conventional ship is provided with a combustion device 10 (hereinafter referred to as a " burner ") consisting of a
종래 선박에는 저장탱크 내의 증발가스로 인한 폭발 위험을 제거하기 위하여 불활성 가스시스템(30)이 구비된다.Conventional ships are equipped with an
불활성 가스시스템(30)은 불활성 가스를 세정하는 정화기(31), 및 불활성 가스를 저장탱크로 공급하는 불활성 가스 블로워(32) 등을 구비한다.The
보조 보일러(13)에서 배기하는 배기가스 일부를 공급받기 위하여 보조 보일러(13)와 정화기(31) 사이에는, 배기가스 공급라인(13a)이 연결 설치된다.An exhaust
종래에는 제1운전 모드(Cargo unloading mode) 시, 보조 보일러(13)의 LSFO 사용, 불활성 가스시스템(30)의 운전, 그리고 제너레이터 엔진(12)의 HSFO 사용과 함께 황산화물 정화운전을 하도록 구성된다.Conventionally, in the first operation mode (Cargo unloading mode), the LSFO of the
제2운전 모드(Normal Seagoing with IG topping up(T/U) mode) 시, 보조 보일러(13)의 LSFO 사용, 불활성 가스시스템의 운전, 그리고 메인 엔진(11)과 제너레이터 엔진(12)의 HSFO 사용과 함께 황산화물 정화운전을 하도록 구성된다.The use of the LSFO of the
그러나 종래에는 황산화물 정화시스템과 불활성 가스시스템이 별도로 구성되고, 별개로 운전되므로, 정화장비의 설치가 중복되고 시너지 효과를 전혀 기대할 수 없다.However, in the prior art, since the sulfuric acid purification system and the inert gas system are separately constructed and operated separately, the installation of the purification equipment is redundant and synergy effects can not be expected at all.
또한, 최근 선급에서는 대기 중으로 배출되는 불활성 가스의 황산화물 배출 제한 규정을 두고 있는바, 보조 보일러의 배기가스 일부를 이용하여 불활성 가스 생성하는 종래의 불활성 가스시스템에서는 황산화물 배출제한 규정을 충족하지 못하기 때문에 저가의 HSFO 사용이 제한되고 상대적으로 고가의 LSFO를 사용하여야 하므로 OPEX가 증가할 수 밖에 없다.In addition, recently, in the classification society, the sulfur dioxide emission restriction of the inert gas discharged into the atmosphere is specified. In the conventional inert gas system in which an inert gas is generated by using a part of the exhaust gas of the auxiliary boiler, Therefore, the use of the low-cost HSFO is limited and the use of the relatively expensive LSFO is required to increase the OPEX.
또한, 불활성 가스의 황산화물 배출제한 규정을 충족하기 위하여 별도의 황산화물 정화시스템을 설치할 경우, 황산화물 정화시스템의 설치비용이 증가하고 선박 내에서 황산화물 정화시스템이 차지하는 설치공간이 커져서 황산화물 정화시스템 배치의 어려움은 물론 선박의 공간 활용도가 현저하게 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.In addition, when a separate sulfuric acid purification system is installed to satisfy the sulfuric acid emission restriction requirement of the inert gas, the installation cost of the sulfuric acid purification system is increased and the installation space occupied by the sulfuric acid purification system in the ship is increased, There is a problem that the space utilization of the ship is significantly lowered as well as the difficulty of the system arrangement.
본 발명은 불활성 가스시스템에 황산화물 정화시스템을 통합 구성함으로써 황산화물 정화장비의 중복설치를 방지하고 시너지 효과를 극대화하며, 선급의 황산화물 배출제한 규정을 충족하면서도, 선박 운전 모드에 따라 저가의 HSFO(high sulfur fuel oil)와 고가의 LSFO(low sulfur fuel oil)를 적절하게 교체하여 사용할 수 있도록 구성함으로써, 친환경적이고 경제적인 선박운전을 구현할 수 있는 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템, 그 통합 불활성 가스시스템의 정화방법, 및 그 통합 불활성 가스시스템을 구비하는 선박을 제공함에 그 목적이 있다.In the present invention, the sulfuric acid purifying system is integrated into the inert gas system to prevent duplicate installation of sulfuric acid purification equipment, maximize synergy effect, an integrated inert gas system with a sulfur oxide purification function capable of implementing environmentally friendly and economical operation of the ship by appropriately replacing the high sulfur fuel oil and the low sulfur fuel oil LSFO, A method of purifying an inert gas system, and a vessel equipped with the integrated inert gas system.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템, 그 통합 불활성 가스시스템의 정화방법, 및 그 통합 불활성 가스시스템을 구비하는 선박을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides an integrated inert gas system having a sulfur oxide purge function, a method for purifying the integrated inert gas system, and a vessel equipped with the integrated inert gas system.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 불활성 가스시스템에 황산화물 정화시스템을 통합 구성함으로써 황산화물 정화장비의 중복설치를 방지하고 시너지 효과를 극대화하며, 정화장비 기능통합 및 관련 보기류 공용사용을 통한 장비의 효용성을 증대하고, CAPEX 절감효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the sulfuric acid purification system is integrated into the inert gas system, thereby preventing the sulfuric acid purification equipment from being installed redundantly, maximizing the synergy effect, integrating the purifying equipment function, And the CAPEX reduction effect can be obtained.
또한, 선급의 황산화물 배출제한 규정을 충족하면서도, 선박 운전 모드에 따라 저가의 HSFO(high sulfur fuel oil)와 고가의 LSFO(low sulfur fuel oil)를 적절하게 교체하여 사용할 수 있도록 구성하는바, 불활성 가스시스템의 황산화물 배출제한 규정을 만족하기 위해서 LSFO의 사용이 요구되나, 불활성 가스시스템의 스크러빙 기능으로 인하여 상대적으로 저렴한 HSFO의 사용이 가능하므로, HSFO의 사용 확대로 OPEX가 감소하는 장점이 있어 친환경적이고 경제적인 선박운전을 구현할 수 있다.In addition, it is configured to be able to use low-cost HSFO (high-sulfur fuel oil) and high-priced LSFO (low-sulfur fuel oil) appropriately in accordance with the ship operation mode, while satisfying the sulfur- Although the use of LSFO is required to satisfy the sulfuric acid emission limitation of the gas system, since the scrubbing function of the inert gas system makes it possible to use the relatively inexpensive HSFO, the use of the HSFO increases the OPEX, It is possible to implement an efficient and economical ship operation.
또한, 황산화물 스크러버의 설계 용량조건이 불활성 가스시스템과 동시 운전조건일 경우에(ex. Cargo unloading condition), 저장탱크에 필요한 불활성 가스 용량만큼 황산화물 스크러버 용량을 경감할 수 있으며, 배치의 단순화를 통해서 기관실의 공간 효율성을 증대시킬 수 있다.It is also possible to reduce the capacity of the sulfur oxides scrubber by the amount of inert gas required for the storage tank, if the design capacity conditions of the sulfur oxides scrubber are concurrent with the inert gas system (eg Cargo unloading condition) The space efficiency of the engine room can be increased.
도 1은 종래 황산화물 정화시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 2는 종래 불활성 가스 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템을 도시한 구성도
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템을 도시한 구성도FIG. 1 is a block diagram showing a conventional sulfur oxide purification system.
FIG. 2 is a schematic view showing a conventional inert gas system. FIG.
3 is a schematic view showing an integrated inert gas system having a sulfur oxide purge function according to a first embodiment of the present invention
4 is a schematic view showing an integrated inert gas system having a sulfur oxide purge function according to a second embodiment of the present invention
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템, 그 통합 불활성 가스시스템의 정화방법, 및 그 통합 불활성 가스시스템을 구비하는 선박에 대하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which an integrated inert gas system having a sulfur oxide purge function, a method for purifying the integrated inert gas system, and a vessel having the integrated inert gas system will be described in detail.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템을 도시한 구성도이다.FIG. 3 is a view illustrating an integrated inert gas system having a sulfur oxide purge function according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 3을 참조하면, 본 발명의 선박은 추진을 위한 메인 엔진(111), 전기 생산을 위한 제너레이터 엔진(112), 및 열원이나 증기를 이용하는 장치 등을 위한 보조 보일러(113) 등으로 구성된 장치(이하, 연소장치라 함)를 구비한다.3, the vessel of the present invention comprises a
본 발명의 선박에는 불활성 가스를 충진하여 저장탱크(카고 탱크) 내의 증발가스로 인한 폭발 위험을 제거하고 불활성 가스에 포함된 황산화물을 정화하기 위한 통합 불활성 가스시스템(130)이 구비된다.The vessel of the present invention is equipped with an integrated
불활성 가스시스템(130)은 보조 보일러(113)로부터 배기되는 배기가스 일부를 공급받도록 구성되며, 황산화물 스크러버(122)의 입구 측과 출구 측에는 세정수 공급라인(L1)과 세정수 배출라인(L2)이 각각 설치된다.The
본 발명의 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템은 세정수 공급라인(L1)과 연결되는 세정 워터펌프(121); 선박의 연소장치(110)의 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하기 위한 제1 황산화물 스크러버(122); 세정되어 드레인된 배출수를 배출하기 위한 세정수 배출라인(L2); 수질을 감시하기 위한 수질 모니터 유닛(129); 불활성 가스를 공급하기 위한 불활성 가스 유닛(130); 세정수가 분기되어 공급되는 세정수 분기라인(L3); 및 불활성 가스 유닛(130)으로 공급되는 배기가스 안에 포함된 황산화물을 정화하기 위한 제2 황산화물 스크러버(140)를 포함한다.The integrated inert gas system having the sulfuric acid purification function of the present invention includes a
이하, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 본 발명의 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템의 구성에 대하여 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of the integrated inert gas system having the sulfur oxide purification function of the present invention according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 본 발명의 황산화물 정화기능을 가진 통합 불활성 가스시스템은 세정수 공급라인(L1), 세정수 배출라인(L2), 세정수 분기라인(L3)을 거친 배출수가 해상으로 바로 배출되는 오픈 루프로 구성된다.The integrated inert gas system having the sulfuric acid purification function according to the first embodiment of the present invention includes a cleaning water supply line L1, a cleaning water discharge line L2, a cleansing water branch line L3, And an open loop that discharges directly to the sea.
세정 워터펌프(121)는 세정수를 공급하여 세정하기 위하여 세정수 공급라인(L1)과 연결되는 데, 해수(海水)를 펌핑하여 세정수 공급라인(L1)을 따라 공급하도록 구성된다.The cleaning
제1 황산화물 스크러버(122)는 세정수 공급라인(L1)을 따라 공급되는 세정수를 이용하여 선박의 연소장치(110)에서 배기되는 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하도록 구성된다.The first sulfur oxides scrubber 122 is configured to remove sulfur oxides contained in the exhaust gas exhausted from the
즉, 연소장치(110)에서 발생하는 배기가스는 배기 라인(110a)을 통해서 배출되는 데, 이때 세정수 공급라인(L1)을 따라 공급되는 세정수가 배기가스에 포함된 황산화물을 정화(제거)하도록 구성된다.That is, the exhaust gas generated in the
세정수 배출라인(L2)을 통해서 제1 황산화물 스크러버(122)에서 세정되어 드레인된 배출수가 선상 외부(overboard: OVBD)로 배출한다. 이때, 수질 모니터 유닛(129)은 배출수의 수질을 감시하도록 구성된다.The discharged water that has been cleaned and drained in the
불활성 가스 유닛(130)은 연소장치(110) 중에서 보조 보일러(113)의 배기가스 일부(산소농도 약 5% 이하)를 공급받아서 저장탱크(카고 탱크)에 불활성 가스를 공급하게 되는데, 세정수 분기라인(L3)은 불활성 가스 유닛(130)의 불활성 가스에 포함된 황산화물을 제거하기 위하여 세정수 공급라인(L1)으로부터 분기된다.The
세정수 분기라인(L3)에는 세정수 흐름을 제어하기 위한 제어밸브(V)가 설치될 수 있다. 불활성 가스 유닛(130)은 불활성 가스 블로워(132) 등을 포함한다.The cleansing water branch line L3 may be provided with a control valve V for controlling the flow of the washing water. The
그리고 제2 황산화물 스크러버(140)는 세정수 분기라인(L3)을 통해서 공급되는 세정수를 이용하여 배기가스 공급라인(113a)의 배기가스 안에 포함된 황산화물을 정화하도록 구성된다.And the second sulfur oxides scrubber 140 is configured to purify the sulfur oxides contained in the exhaust gas of the exhaust
제2 황산화물 스크러버(140)를 거쳐서 정화된 일부 불활성 가스를 연소장치(110)의 배기가스 배출라인(110a)으로 피드백시키기 위하여 배기가스 배출라인(110a)과 불활성 가스 유닛(130) 사이에는 피드백 라인(L4)이 더 설치될 수 있다.There is a feedback between the exhaust
배기가스 배출라인(110a) 및 피드백 라인(L4)을 통해서 배출되는 배기가스 내에 포함된 황산화물을 감시하기 위하여 제1 황산화물 스크러버(122)와 불활성 가스 유닛(130)에는 황산화물 모니터링 부(150)가 더 설치될 수 있다.The first sulfur oxides scrubber 122 and the
이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 본 발명의 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템의 정화방법을 설명하면 다음과 같다.The purification method of the integrated inert gas system having the sulfuric acid purification function of the present invention according to the first embodiment of the present invention will now be described.
세정 워터펌프(121)는 해수(海水)를 펌핑하여 세정수 공급라인(L1)을 따라 공급하며, 제1 황산화물 스크러버(122)는 세정수 공급라인(L1)을 따라 공급되는 세정수를 이용하여 선박의 연소장치(110)에서 배출되는 배기가스에 포함된 황산화물을 정화한다.The scrubbing
세정수 배출라인(L2)을 통해서 제1 황산화물 스크러버(122)에서 세정되어 드레인된 배출수가 선상 외부로 배출한다. 이때, 수질 모니터 유닛(129)은 선상 외부로 배출되는 배출수의 수질을 측정하여 환경오염을 감시한다.And the discharged and discharged water that has been cleaned and discharged from the first
또한, 세정수 분기라인(L3)에서 공급되는 세정수를 이용하여 제2스크러버(140)는 보조 보일러(113)의 배기가스(산소농도 약 5% 이하)에 포함된 황산화물을 정화한다. 제2 황산화물 스크러버(140)에서 세정되어 드레인된 배출수는 선상 외부로 배출한다. 이때, 수질 모니터 유닛(129)은 해상으로 폐기되는 배출수의 수질(水質)을 측정하고 감시한다.The
한편, 도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템을 도시한 구성도이다.4 is a view illustrating an integrated inert gas system having a sulfur oxide purge function according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 본 발명의 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템은 세정수 공급라인(L1), 세정수 배출라인(L2), 세정수 순환라인(L5), 및 세정수 분기라인(L3)을 거친 배출수가 해상으로 바로 배출되지 않고 스크러빙 워터 탱크(123)를 거친 후에 희석되어 세정수 공급라인(L1)으로 순환되는 클로즈 루프로 구성된다.4, the integrated inert gas system according to the second embodiment of the present invention has a cleaning water supply line L1, a washing water discharge line L2, a washing water circulation line L5) and the cleansing water branch line L3 are diluted after passing through the scrubbing
즉, 세정수 라인(L1)과 세정수 배출라인(L2) 사이에 세정수 라인(l5)이 연결되고, 세정수 라인(15)에는 스크러빙 워터 탱크(123)가 설치되고, 수처리 유닛(128)에서는 슬러지를 분리하여 슬러지 탱크(127) 안에 보관하고, 나머지 배출수는 선상 외부(overboard: OVBD)로 배출하도록 구성된다. 수질 모니터 유닛(29)은 해상으로 폐기되는 배출수의 수질(水質)을 감시하도록 구성된다.That is, a washing water line 15 is connected between the washing water line L1 and the washing water discharge line L2, a scrubbing
희석수 공급 부(124)는 강산의 배출수를 희석시키기 위한 희석수를 제공하며, 냉각기(126)는 세정수를 냉각하며, 스크러빙 워터 순환펌프(125)는 세정수를 순환시키는 역할을 한다.The diluting
그리고 제2 황산화물 스크러버(140)는 세정수 분기라인(L3)을 통해서 공급되는 세정수를 이용하여 배기가스 공급라인(113a)을 통해서 공급되는 배기가스 안에 포함된 황산화물을 정화하도록 구성된다. 제2 황산화물 스크러버(140)를 거친 배출는 스크러빙 워터 탱크(123) 안으로 유입된 후 슬러지가 걸러지고 재순환되도록 구성된다. 미설명 부호 P는 수 처리용 펌프를 나타낸다.The second
제2 황산화물 스크러버(140)를 거쳐서 정화된 일부 불활성 가스를 연소장치(110)의 배기가스 배출라인(110a)으로 피드백시키기 위하여 배기가스 배출라인(110a)과 불활성 가스 유닛(130) 사이에는 피드백 라인(L4)이 더 설치될 수 있다.There is a feedback between the exhaust
배기가스 배출라인(110a) 및 피드백 라인(L4)을 통해서 배출되는 배기가스 내에 포함된 황산화물을 감시하기 위하여 제1 황산화물 스크러버(122)와 불활성 가스 유닛(130)에는 황산화물 모니터링 부(150)가 더 설치될 수 있다.The first sulfur oxides scrubber 122 and the
세정수 배출라인(L2)과 세정수 분기라인(L5) 사이에는 밸브(미도시)가 설치되고, 그 밸브를 조절하여 황산화물 스크러버(122)에서 배출된 세정수를 선외로 배출시키거나 또는 스크러빙 워터 탱크(123)로 보낼 수 있다. 상기 밸브는 선박이 환경규제구역을 운항하거나 접안할 때 황산화물 스크러버(122)에서 배출된 세정수를 스크러빙 워터 탱크(123)로 보내지도록 조절될 수 있다.A valve (not shown) is provided between the rinse water discharge line L2 and the rinse water branch line L5. The rinse water discharged from the
이와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 본 발명의 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템의 정화방법을 설명하면 다음과 같다.The purification method of the integrated inert gas system having the sulfuric acid purification function of the present invention according to the second embodiment of the present invention will now be described.
세정 워터펌프(121)는 해수(海水)를 펌핑하여 세정수 공급라인(L1)을 따라 공급하며, 제1 황산화물 스크러버(122)는 세정수 공급라인(L1)을 따라 공급되는 세정수를 이용하여 선박의 연소장치(110)에서 배출되는 배기가스에 포함된 황산화물을 정화한다.The scrubbing
배출수는 세정수 배출라인(L2)을 따라 이동하여 스크러빙 워터 탱크(123) 안으로 유입되고, 수처리 유닛(128)에서는 슬러지를 분리하여 슬러지 탱크(127) 안에 보관하고, 나머지 배출수는 선상 외부로 배출한다. 수질 모니터 유닛(129)은 해상으로 폐기되는 배출수의 수질(水質)을 감시한다.The drain water moves along the cleansing water discharge line L2 and flows into the scrubbing
스크러빙 워터 탱크(123)의 배출수는 희석수 공급 부(124)에 공급하는 희석수에 의해서 희석된 후에, 스크러빙 워터 순환펌프(125)와 냉각기(126)를 거치면서 펌핑되고 냉각되어 세정수 공급라인(L1)으로 재 순환된다.The water discharged from the scrubbing
그리고 제2 황산화물 스크러버(140)는 세정수 분기라인(L3)을 통해서 공급되는 세정수를 이용하여 배기가스 공급라인(113a)을 통해서 공급되는 배기가스 안에 포함된 황산화물을 정화한다. 제2 황산화물 스크러버(140)를 거친 배출수는 스크러빙 워터 탱크(123) 안으로 유입된 후 슬러지가 걸러지고 재순환한다.The second
본 발명에서는, 제1운전 모드(Cargo unloading mode) 시, 보조 보일러(113)의 HSFO 사용과 함께 제2 황산화물 스크러버(140) 정화운전, 제너레이터 엔진(112)의 HSFO 사용과 함께 제1 황산화물 스크러버(122) 정화운전을 할 수 있다.In the present invention, in the first operation mode (Cargo unloading mode), the HSFO of the
제2운전 모드(Normal Seagoing with IG Topping/Up mode) 시, 보조 보일러(113)의 HSFO 사용과 함께 제2 황산화물 스크러버(140)의 정화운전, 메인 엔진(111) 및 제너레이터 엔진(112)의 HSFO 사용과 함께 제1 황산화물 스크러버(122) 정화운전을 할 수 있다.In the second operation mode (Normal Seeding with IG Topping / Up mode), the purification operation of the second sulfur oxides scrubber 140 together with the use of the HSFO of the
따라서 선박 운전 모드에 따라 저가의 HSFO(high sulfur fuel oil)와 고가의 LSFO(low sulfur fuel oil)를 적절하게 교체하여 사용할 수 있도록 함으로써, 친환경적이고 경제적인 선박운전을 구현할 수 있다.Therefore, it is possible to replace the high-sulfur fuel oil (HSFO) and the low-sulfur fuel oil (LSFO) appropriately in accordance with the operation mode of the ship, thereby realizing an environmentally friendly and economical ship operation.
110: 연소장치
110a: 배기가스 배출라인
111: 메인 엔진
112: 제너레이터 엔진
113: 보조 보일러
121: 세정 워터펌프
122: 제1 황산화물 스크러버
129: 수질 모니터 유닛
130: 불활성 가스 유닛
140: 제2 황산화물 스크러버
150: 황산화물 모니터링 부
L1: 세정수 공급라인
L2: 세정수 배출라인
L3: 세정수 분기라인
L4: 피드백 라인
L5: 세정수 순환라인110: Combustion device
110a: Exhaust gas discharge line
111: main engine
112: generator engine
113: auxiliary boiler
121: Cleaning water pump
122: First sulfur oxides scrubber
129: Water quality monitor unit
130: Inert gas unit
140: Second sulfur oxides scrubber
150: Sulfate monitoring unit
L1: washing water supply line
L2: Cleansing water discharge line
L3: Washing water branch line
L4: feedback line
L5: Cleaning water circulation line
Claims (11)
상기 세정수 공급라인(L1)을 따라 공급되는 세정수를 이용하여 선박의 연소장치(110)의 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하기 위한 제1 황산화물 스크러버(122);
상기 제1 황산화물 스크러버(122)에서 세정되어 드레인된 배출수를 배출하기 위한 세정수 배출라인(L2);
수질을 감시하기 위한 수질 모니터 유닛(129);
상기 연소장치(110)의 배기가스 일부를 공급받아서 저장탱크에 불활성 가스를 공급하기 위한 불활성 가스 유닛(130);
상기 불활성 가스 유닛(130)의 불활성 가스에 포함된 황산화물을 제거하기 위하여 상기 세정수 공급라인(L1)으로부터 분기되어 상기 불활성 가스 유닛(130)에 연결되는 세정수 분기라인(L3); 및
상기 세정수 분기라인(L3)을 통해서 공급되는 세정수를 이용하여 상기 연소장치(110)에서 상기 불활성 가스 유닛(130)으로 공급되는 배기가스 안에 포함된 황산화물을 정화하기 위한 제2 황산화물 스크러버(140); 를 포함하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템.A cleaning water pump 121 connected to the cleaning water supply line L1 for supplying cleaning water and cleaning the cleaning water;
A first sulfur oxides scrubber 122 for removing sulfur oxides contained in the exhaust gas of the combustion apparatus 110 of the ship using cleaning water supplied along the cleaning water supply line L1;
A rinse water discharge line L2 for discharging the rinse water discharged from the first sulfur oxide scrubber 122;
A water quality monitor unit 129 for monitoring water quality;
An inert gas unit 130 for receiving a part of the exhaust gas of the combustion apparatus 110 and supplying an inert gas to the storage tank;
A rinse water branch line (L3) branched from the rinse water supply line (L1) and connected to the inert gas unit (130) to remove sulfur oxides contained in the inert gas of the inert gas unit (130); And
A second sulfur oxides scrubber for purifying the sulfur oxides contained in the exhaust gas supplied from the combustion apparatus 110 to the inert gas unit 130 using the washing water supplied through the cleansing water branch line L3; (140); ≪ / RTI > wherein the integrated inert gas system has a sulfuric acid purge function.
상기 제2 황산화물 스크러버(140)를 거쳐서 정화된 일부 불활성 가스를 상기 연소장치(110)의 배기가스 배출라인(110a)으로 피드백시키는 피드백 라인(L4)을 더 포함하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a feedback line (L4) for feeding back some of the inert gas purified through the second sulfur oxide scrubber (140) to the exhaust gas discharge line (110a) of the combustion apparatus (110) Integrated inert gas system.
상기 연소장치(110)는 메인 엔진(111), 제너레이터 엔진(112), 및 보조 보일러(113)를 포함하고,
상기 불활성 가스 유닛(130)은 상기 보조 보일러(113)로부터 배기되는 배기가스 일부를 공급받도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템.The method according to claim 1,
The combustion apparatus 110 includes a main engine 111, a generator engine 112, and an auxiliary boiler 113,
Characterized in that the inert gas unit (130) is configured to receive a portion of the exhaust gas exhausted from the auxiliary boiler (113).
상기 세정수 공급라인(L1)과 상기 세정수 배출라인(L2)은 각각 상기 황산화물 스크러버(122)의 입구 측과 출구 측에 설치되는 것을 특징으로 하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템.The method according to claim 1,
Characterized in that the cleansing water supply line (L1) and the cleansing water discharge line (L2) are provided at the inlet side and the outlet side of the sulfur oxide scrubber (122), respectively. .
상기 세정수 분기라인(L3)에 설치되는 제어밸브(V)를 더 포함하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a control valve (V) installed in said rinse water branch line (L3).
상기 불활성 가스 유닛(130)은 불활성 가스 블로워(132)를 포함하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템.The method according to claim 1,
Wherein the inert gas unit (130) comprises an inert gas blower (132).
상기 제1황산화물 스크러버(122)와 상기 불활성 가스 유닛(130)에는 배기가스와 불활성 가스 내의 황산화물을 감시하기 위한 황산화물 모니터링 부(150)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템.The method according to claim 1,
The sulfur oxides monitoring unit (150) for monitoring the sulfur oxides in the exhaust gas and the inert gas is further provided in the first sulfur oxide scrubber (122) and the inert gas unit (130) An integrated inert gas system.
상기 세정수 배출라인(L2)과 상기 세정수 분기라인(L3)을 거친 배출수가 해상으로 배출되는 오픈 루프로 구성되는 것을 특징으로 하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템.The method according to claim 1,
And an open loop through which the discharge water passing through the cleansing water discharge line (L2) and the cleansing water branch line (L3) is discharged in the sea.
상기 세정수 공급라인(L1)과 세정수 배출라인(L2) 사이에 연결되는 세정수 순환라인(L5); 상기 세정수 순환라인(L5)에 설치되는 스크러빙 워터 탱크(123); 수처리 유닛(128)에서 분리된 슬러지를 보관하기 위한 슬러지 탱크(127); 상기 수처리 유닛(128)에서 분리된 강산의 배출수를 희석시키기 위한 희석수를 제공하는 희석수 공급 부(124); 세정수를 냉각하기 위한 냉각기(126); 및 세정수를 순환시키기 위한 스크러빙 워터 순환펌프(125); 를 더 포함하고,
상기 세정수 순환라인(L5)에 상기 세정수 분기라인(L3)과 상기 세정수 배출라인(L2)이 연결되는 클로즈 루프로 구성되는 것을 특징으로 하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템.The method according to claim 1,
A washing water circulation line L5 connected between the washing water supply line L1 and the washing water discharge line L2; A scrubbing water tank 123 installed in the washing water circulation line L5; A sludge tank 127 for storing the sludge separated in the water treatment unit 128; A diluting water supply part (124) for supplying dilution water for diluting drainage of strong acid separated in the water treatment unit (128); A cooler (126) for cooling the wash water; And a scrubbing water circulation pump 125 for circulating the washing water; Further comprising:
And a closed loop in which the cleansing water branch line (L3) and the cleansing water discharge line (L2) are connected to the cleansing water circulation line (L5).
상기 세정수 분기라인(L3)을 통해서 공급되는 세정수를 이용하여 상기 불활성 가스 유닛(130)의 불활성 가스에 포함된 황산화물을 제거하는 제2 황산화물 스크러버(140)를 설치하되,
제1운전 모드(Cargo unloading mode) 시, 보조 보일러(113)의 HSFO 사용과 함께 상기 제2 황산화물 스크러버(140) 정화운전, 제너레이터 엔진(112)의 HSFO 사용과 함께 상기 제1 황산화물 스크러버(122) 정화운전을 하며,
제2운전 모드(Normal Seagoing with IG Topping/Up mode) 시, 보조 보일러(113)의 HSFO 사용과 함께 상기 제2 황산화물 스크러버(140)의 정화운전, 메인 엔진(111) 및 상기 제너레이터 엔진(112)의 HSFO 사용과 함께 상기 제1 황산화물 스크러버(122) 정화운전을 하는, 황산화물 정화 기능을 가진 통합 불활성 가스시스템의 정화방법.The cleaning water branch line L3 is branched from the cleaning water supply line L1 of the first sulfur oxide scrubber 122 and connected to the inert gas unit 130,
(140) for removing sulfur oxides contained in the inert gas of the inert gas unit (130) by using the washing water supplied through the cleansing water branch line (L3)
In the first operating mode (Cargo unloading mode), the second sulfur oxides scrubber 140 purge operation with the use of the HSFO of the auxiliary boiler 113, the use of the HSFO of the generator engine 112, 122) purge operation,
In the second operation mode (Normal Seeding with IG Topping / Up mode), the purification operation of the second sulfur oxides scrubber 140 with the use of the HSFO of the auxiliary boiler 113, the main engine 111 and the generator engine 112 Wherein the first sulfur oxides scrubber (122) is operated for purifying with the use of HSFO of the first sulfur oxide scrubber (122).
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