This study proposed a concept of a pump-free type system for the LNG fuel gas supply for large-size carriers. Fuel LNG was loaded in one of IMO type ‘C’ tank insulated by R-PUF. The stored LNG fuel was supplied into two heaters which vaporized and boosted LNG up to the target condition of -120 ℃ and 6.5 bara, replacing the role of pumps in conventional systems. The two heaters were adapted to continuous supply the fuel gas in a way that one was vaporizing while the other was loaded with LNG. Process dynamic simulation indicated that the pressure of the LNG storage tank was significantly increased when it was connected with the heaters for LNG filling, allowing the vapor flow into the LNG storage tank and ultimately giving rise to an increase in the pressure of the LNG storage tanks. Long-term dynamic process simulation, however, demonstrated that the increase in the tank pressure would be so slow that the new concept might guarantee steady and slow supply of fuel gas to the engines.
LNG 연료 공급시스템에서 LNG의 가압을 위해서는 다양한 방법을 사용할 수 있다. 저장 탱크 내 LNG를 가열하여 가압하는 방법과 초저온 펌프를 사용하여 가압하는 방법이 일반적으로 고려되고 있는 방법이다. 하지만, 대형선박의 경우 저장탱크의 크기가 기존 소형선박의 경우보다 매우 크게 상승하여 저장탱크 자체를 가열하여 가압하기 위해서는 초기 운항 시에 큰 부담을 줄 수 있다. 또한, LNG 연료가스의 조성이 바뀌는 현상이 발생할 위험성이 존재한다. 초저온 펌프를 사용하는 경우에는 초기설치 비용과 유지보수 비용이 상당하며, 초저온 LNG를 기계적으로 가압하기 때문에 펌프 내 증발가스가 유입되어 고장이 발생할 확률이 크다. 이러한 문제점을 해결하고자, 본 연구에서는 다수의 소형 가열기를 이용하여 LNG 연료가스의 조성변화 없이 안전하게 가압하는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템의 성능을 알아보기 위하여 Dynamic process simulation을 수행하였고, 이를 통해 선박에 적용 가능 유무를 알아 보았다.
