This study proposes an LNG fuel gas supply system, it is called the Compressor-Assisted Fuel Gas Supply System (CA-FGSS) which utilizes compressors for multi-purpose. In the CA-FGSS, the compressors are used not only to manage boil-off gas (BOG) in the LNG fuel tank but also to provide a pressure differential for drawing LNG from the tank. The operation sequence of the CA-FGSS is defined and the feasibility of the sequence is verified by dynamic process simulations. The CA-FGSS is applied to 2-stroke dual-fuel engines which require medium or high fuel gas injection pressure (16 or 300 bar). Availability analysis shows that the CA-FGSS had 99% system availability with the lesser number of redundant equipment than conventional pump-based FGSS (PB-FGSS) because CA-FGSS is free of components with high failure frequency and long maintenance time such as in-tank pumps installed in the LNG fuel tank. This result affects economic feasibility of the CA-FGSS, so the capital expenditure (CAPEX) of the CA-FGSS is 10% lower than that of the PB-FGSS. A sensitivity analysis for the entire propulsion system shows that the propulsion systems which adopt the CA-FGSS are more economical than the pump-based propulsion systems at the same pressure. On the other hand, high-pressure propulsion systems are more economical than the medium-pressure systems when the LNG fuel price is high.
본 연구에서는 압축기를 다용도로 사용하는 LNG 연료 가스 공급 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템에서 압축기는 LNG 연료 탱크의 Boil-off gas (BOG)를 관리할 뿐만 아니라 탱크에서 LNG를 추출하기 위한 압력 헤드를 제공하기 위해 사용된다. 시스템의 작동 순서를 ？？정의하였고 그 실행 가능성을 동적 시뮬레이션을 통해 검증하였다. CA-FGSS는 중간 또는 높은 연료 가스 분사 압력 (16 또는 300 bar)이 필요한 2 행정 이중 연료 엔진에 적용될 수 있다. 기존 시스템에 비해 제안된 시스템의 장비들은 유지보수가 용이하기 때문에 가용도 분석 결과 더 적은 예비 장비를 요구하였다. 이 결과는 시스템의 경제성에 영향을 미쳐서 제안된 시스템의 초기 투자비용은 기존 시스템보다 약 10% 낮았다. 전체 추진 시스템에 대한 민감도 분석 결과, 제안된 시스템을 채택한 전체 추진 시스템 역시 기존 시스템보다 경제적이었다.
