CN106488872A - 船舶的燃气供应系统 - Google Patents

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姜东亿
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Abstract

公开了一种船舶的燃气供应系统(FGSS)，该燃气供应系统将天然气作为燃料供应至发动机。船舶的FGSS包括：其中储存液体货物的储物舱；连接至储物舱的排气管；连接至发动机以供应燃料的燃料管线；以及连接至燃料管线的排气管线，其中，排气管线连接至排气管。

Description

船舶的燃气供应系统
技术领域
本发明涉及船舶的燃气供应系统，更具体地，涉及具有下述排出管线的船舶的燃气供应系统，船舶的燃料供应管线中的天然气通过所述排出管线排出。
背景技术
通过将天然气或石油气冷却到低温温度(在液化天然气的情况下，大约-163℃)来获得液化气如液化天然气(LNG)和液化石油气(LPG)。因此，液化气与气态相比具有大大减小的体积，因此非常适合于通过海运的长距离运输。
液化气运载器，例如LNG运载器，用于将液化气通过海运输送至地面目的地并卸载液化气。为此，液化气运载器包括可承受液化气的低温温度的货舱(通常称为“货物仓”)。除液化气运载器以外，即使是普通船舶也可以包括储存液体货物例如作为燃料供应至发动机的液化气的货舱。
下文中，货舱的概念是包括液化气运载器的液化气货舱和用于普通船舶的液体货物的货舱。
即使货舱被热屏蔽，但由于热量从外部连续地传递至诸如液化气的液体货物，并且即使在作为液体货物的示例的液化天然气的温度稍微高于作为低温温度的液化温度(在液化天然气的情况下，大约-163℃)时，液化天然气也会发生蒸发，因此液体货物在船舶运输液体货物时在货舱中连续地蒸发，因此在货舱中产生蒸发气体(BOG)。
所产生的蒸发气体可以增加货舱中的压力，并且根据船舶的俯仰和滚动而加速液体货物的流动，从而导致结构问题。为此，在货舱的顶部上安装有在紧急情况下将蒸发气体排放到大气中的排气管(vent mast)，以抑制蒸发气体产生并处理已经产生的蒸发气体。
在液化气货舱的情况下，燃料供应管线可以安装在发动机与货舱之间，使得蒸发气体可以供应到发动机并用作燃料，其中，燃料供应管线可以将蒸发气体以及经受压缩和加热过程以在发动机中用作燃料的液化气供应至发动机。
在下文中，天然气的概念是包括蒸发气体和被处理以在发动机中用作燃料的液化气。
当发动机突然关闭或燃料供应管线中的压力异常增加(过压)的紧急情况发生时，为了排放燃料供应管线中的天然气，用于燃料供应管线的排气管与货舱的排气管分开安装。
同时，MEGI发动机可以安装在船舶上。此处，作为高压气体喷射式发动机的MEGI发动机可以使用诸如是比重油更便宜且更清洁的能源的液化天然气和液化石油气之类的液化气作为燃料并因此已经变得越来越感兴趣。
然而，MEGI发动机需要大约150至400巴(绝对压力)的气体供应压力用于驱动。因此，为了将货舱中的蒸发气体供应到MEGI发动机并且将MEGI发动机中的蒸发气体用作燃料，需要消耗过多的功率以在高压下压缩蒸发气体。
因此，已经使用了下述燃气供应系统(FGSS)，所述燃气供应系统使用蒸发气体再液化装置使在货舱内产生的一些蒸发气体再液化并将经再液化的蒸发气体再次返回至液化气货舱，并且压缩及加热剩余的未被再液化的蒸发气体和储存在货舱中的液化气，并然后供应被压缩及加热的天然气作为MEGI发动机的驱动燃料。
发明内容
【技术问题】
相关技术的问题在于，用于液体货物的货舱的排气管和用于燃料供应管线的排气管是分开安装的，因此需要巨大的成本和人力。
本发明的目的是提供一种船舶的燃气供应系统，其中省略了用于燃料供应管线的排气管的安装，并且连接至燃料供应管线的排气管线直接连接至货舱的排气管。
【技术方案】
根据本发明的示例性实施方式，提供了一种将天然气作为燃料供应至发动机的船舶的燃气供应系统(FGSS)，该燃气供应系统包括：储存液体货物的货舱；连接至所述货舱的排气管；连接至发动机以供应燃料的燃料供应管线；以及从燃料供应管线分支的排气管线，其中，排气管线可以连接至排气管。
船舶的燃气供应系统可以包括：多个货舱；以及分别连接至多个货舱的多个排气管，并且排气管线可以连接至所述多个排气管中的任一排气管。
排气管线可以连接至所述多个排气管中的至少两个排气管。
排气管线可以以与排气管线从燃料供应管线分支的分支点靠近的顺序连接至多个排气管中的至少一个排气管。
船舶的燃气供应系统可以包括：多个货舱；分别连接至所述多个货舱的多个排出管线；以及排气歧管，该排气歧管使多个排出管线接合至其，并且排气歧管可以连接至排气管。
燃气供应系统可以包括分别连接至多个货舱的多个排气管，并且排气歧管可以连接至多个排气管中的至少一个排气管。
船舶可以是液化天然气运载器，并且货舱可以储存液化天然气。
船舶可以是液化石油气运载器、乙烷运载器和非常大的原油运载器中的任一者。
发动机可以是MEGI发动机。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种将天然气作为燃料供应至发动机的船舶的燃气供应系统的燃气排出装置，其中，燃气供应系统中的燃气可以通过排气管排出到大气中，其中，所述排气管安装成将货舱中的蒸发气体排出到大气中。
【有益效果】
根据本发明的示例性实施方式的船舶的燃气供应系统，省略了用于燃料供应管线的排气管的安装，因此可以节省安装燃料供应管线的排气管所需的成本和人力，并且从燃料供应管线分支的现有排气管线直接连接至货舱的现有排气管，因此可以在没有分开的部件或连接过程的情况下进行有效的安装。此外，用于燃料供应管线的排气管不需要单独管理，并且仅需要管理货舱的排气管，因此安装后的管理会是方便的。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施方式的船舶的燃气供应系统的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述本发明的示例性实施方式的构型和效果。另外，以下示例性实施方式可以以各种形式改变，因此本发明的技术范围不限于以下示例性实施方式。
图1是根据本发明的示例性实施方式的船舶的燃气供应系统的示意图。如图1所示，根据本发明的示例性实施方式的船舶的燃气供应系统将天然气从船舶的货舱1通过燃料供应管线4供应至发动机3。
根据本发明的示例性实施方式的船舶可以是液化天然气运载器、液化石油气运载器、乙烷运载器和非常大的原油运载器(VLCC)中的任一者。
货舱1安装在船舶中以存储作为燃料供应到发动机3的诸如液化气之类的液体货物，并且货舱1包括安装在液化气运载器中以运输液化气的液化天然气货舱。诸如液化气之类的液体货物在低温状态下储存，并且当暴露于冲击时可能发生爆炸，因此储存液体货物的货舱1具有可靠地保持耐冲击性和液密性的结构。
特别地，与不移动的地面舱不同，安装在移动的船舶中的液化气货舱1的结构需要具有抵抗由于流动而产生的机械应力的措施。此外，货舱1可以设计成具有足够的强度以承受由于蒸发气体而导致的压力增加，从而允许由于在船舶航行时在货舱1中产生的蒸发气体而导致的压力增加。
根据货物的载荷是否直接施加至绝缘体，货舱1可以被分类成独立货舱和隔膜型货舱。其中，隔膜型货舱分为GTT NO 96-2型和Mark III型，独立货舱分为MOSS型和IHI-SPB型。
GTT NO 96-2型和GTT Mark III型已被称为GT型和TGZ型。Gaz Transport(GT)公司和Technigaz(TGZ)公司在1995年更名为Gaztransport&Technigaz(GTT)公司，因此已使用的GT型被更名为GTT NO 96-2型，并且已使用的TGZ型被更名为GTT Mark III型。
货舱1中产生的一些蒸发气体没有被再液化或被保持而没有作为燃料供应至发动机3，并且如果这些剩余的蒸发气体被连续地积聚，则货舱1中的压力可能增加，从而增加货舱1的爆炸危险，并且可能加速液体货物的流动，从而引起结构问题。因此，在货舱1的顶部上安装有用于在紧急情况下将剩余在货舱中的蒸发气体排出的排气管6。
燃料供应管线4从货舱1连接至发动机3，以将货舱1中的天然气供应至发动机3，因此天然气可以在发动机3中用作燃料。当发动机3突然关闭或燃料供应管线4中的压力异常增加(过压)的紧急情况出现时，需要排放燃料供应管线4中的天然气。
因此，安装从燃料供应管线4分支的排气管线5，并且排气管线5连接至安装在货舱1的顶部上的排气管6，从而在出现上述紧急情况时将燃料供应管线4中的天然气经由排气管线5通过排气管6排出。在燃料供应管线4上安装有燃料供应模块2比如燃气供应系统(FGSS)，燃料供应模块2用于执行在排气管线5与燃料供应管线4之间进行连接、对在发动机3中用作燃料的液化气进行液化和加热等操作。
货舱1还可以储存除液化气外的液体货物，并且燃料供应管线4被安装以向发动机3供应燃料，因此储存除液化气外的液体货物的货舱1可以不设置有燃料供应管线4。然而，即使在货舱1储存除液化气外的液体货物的情况下，也可能产生蒸发气体，因此货舱1可以设置有排气管6以排出所产生的蒸发气体。因此，从燃料供应管线4分支的排气管线5也可以连接至排气管6，其中，燃料供应管线4连接至储存液化气的货舱，排气管6安装在储存除液化气外的液体货物的货舱1的顶部上。
发动机3通过使用从货舱1通过燃料供应管线4供应的天然气作为燃料来驱动，并且船舶通过使用发动机3的驱动力使推进器旋转来获得推进。
应用于本发明的示例性实施方式的发动机3可以是MEGI(M型电控气体喷射)发动机。例如，在由MAN B&W Diesel公司制造和出售的MEGI发动机的情况下，MEGI发动机所需的燃气的压力可以是约150巴至400巴(绝对压力)，优选地约250巴(绝对压力)。被压缩至约250巴(绝对压力)并然后被加热到处于超临界状态(液体和气体不被区分的状态)的天然气作为燃料被供应至MEGI发动机。
MEGI发动机还可以使用双燃料。为了将双燃料供给到MEGI，船舶还可以包括与液化气货舱1分开的燃油货舱，该燃油货舱储存作为燃料的油比如重油和柴油。因此，液化天然气或油根据船舶的航行状态适当地选择以驱动MEGI发动机。
另外，根据本发明的示例性实施方式的船舶的燃气供应系统可以以不同的方式应用于使用燃气的发动机。
多个货舱1可以安装在一艘船舶中，并且排气管6可以分别安装在多个货舱1中。连接至燃料供应管线4的排气管线5也可以连接至所有的多个弯曲管6，或者排气管线5可以仅与弯曲管6中的一些管连接。
此外，排出管线7可以分别连接至多个货舱1，并且多个排出管线7在排气歧管8中合并成一个管线，以连接至安装在货舱1的顶部上的排气管6。货舱1中的蒸发气体可以经由排出管线7通过排气歧管8从排气管6排出。
多个排气管6也可以全部连接至排气歧管8，但只有一些排气管6可以通过锁定一些阀9的方法连接至排气歧管8，所述一些阀9分别安装在多个排气管6与排气歧管8之间。此外，分别连接至多个货舱1的燃料供应管线4可以合并为一个管线，以通过燃料供应模块2连接至发动机3。
虽然已经基于具体的示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员可以在本发明和所附权利要求书的精神和范围内进行各种改变、变更或修改。因此，上述说明和附图被解释为例示本发明，而不是限制本发明的技术思想。

Claims (10)

1.一种船舶的燃气供应系统(FGSS)，所述燃气供应系统将天然气作为燃料供应至发动机，所述燃气供应系统包括：
货舱，所述货舱储存液体货物；
排气管，所述排气管连接至所述货舱；
燃料供应管线，所述燃料供应管线连接至所述发动机以供应燃料；以及
排气管线，所述排气管线从所述燃料供应管线分支，
其中，所述排气管线连接至所述排气管。
2.根据权利要求1所述的船舶的燃气供应系统，还包括：
多个货舱；以及
多个排气管，所述多个排气管分别连接至所述多个货舱，
其中，所述排气管线连接至所述多个排气管中的任一排气管。
3.根据权利要求2所述的船舶的燃气供应系统，其中，所述排气管线连接至所述多个排气管中的至少两个排气管。
4.根据权利要求2所述的船舶的燃气供应系统，其中，所述排气管线以与所述排气管线从所述燃料供应管线分支的分支点靠近的顺序连接至所述多个排气管中的至少一个排气管。
5.根据权利要求1所述的船舶的燃气供应系统，还包括：
多个货舱；
多个排出管线，所述多个排出管线分别地连接至所述多个货舱；以及
排气歧管，所述排气歧管将所述多个排出管线接合至所述排气歧管，
其中，所述排气歧管连接至所述排气管。
6.根据权利要求5所述的船舶的燃气供应系统，还包括分别连接至所述多个货舱的多个排气管，其中，所述排气歧管连接至所述多个排气管中的至少一个排气管。
7.根据权利要求1所述的船舶的燃气供应系统，其中，所述船舶是液化天然气运载器，并且所述货舱储存液化天然气。
8.根据权利要求1所述的船舶的燃气供应系统，其中，所述船舶是液化石油气运载器、乙烷运载器和非常大的原油运载器中的任一者。
9.根据权利要求1所述的船舶的燃气供应系统，其中，所述发动机是MEGI型发动机。
10.一种将天然气作为燃料供应至发动机的船舶的燃气供应系统的燃气排出装置，其中，所述燃气供应系统中的燃气通过排气管排出到大气中，其中，所述排气管安装成将货舱中的蒸发气体排出到大气中。
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