LNG선박용 BOG 부분재액화 시스템 특성 연구
Characteristics of boil-off-gas partial re-liquefaction systems in LNG ships
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초록
해양의 환경오염을 줄이기 위하여 LNG 운송선박, 벙커링 선박 및 LNG를 연료로 추진되는 선박의 건조가 증가하고 있다. 이러한 LNG 선박의 저장탱크들은 외부로부터의 열유입으로 증발가스가 지속적으로 발생하고 있으며, 최근 국내 조선사들은 이 BOG를 재액화하여 회수하는 장치를 개발하여 보급하고 있다. 본 연구에서는 부분재액화 처리장치들의 이론적 최대 재액화 수율을 분석하고 재액화 수율에 미치는 영향 인자들을 비교하였다. 해석결과, BOG와 플래시 가스가 보유한 냉열을 열교환으로 간접 이용하는 부분재액화 처리장치는 최대 48.7%가 되었으며, BOG와 플래시 가스가혼합 합체되어 냉열이 직접 이용되는 부분재액화 처리장치는 최대 41%로 해석되었다. 또한 액체 수율에 크게 영향을 미치는 인자로는 열교환기의 효율로 열교환기의 성능과 단열이 매우 중요한 것임을 알 수 있다.
Abstract
To protect the ocean environment, the use of liquefied natural gas (LNG) carriers, bunkering ships, and fueled ships is increasing. Recently, Korean shipbuilders have developed and supplied a partial reliquefaction facility for boil-off-gas (BOG). Despite reasonable insulation, heat leakage in vessel storage tanks causes LNG to be continuously evaporated as BOG. This research analyzed the maximum liquid yield rate for various partial reliquefaction systems (PRS) and considered related factors affecting yields. The results showed a liquid yield of 48.7% from an indirect PRS system (heat exchanges between cold flash gas and compressed natural gas), and 41% from a direct PRS system (BOG is mixed with flash gas and discharged from a liquid–vapor separator). The primary factor affecting liquid yield was heat exchanger effectiveness; the exchanger’s efficiency and insulation characteristics directly affect the performance of BOG reliquefaction systems.
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