CN113557197A - 可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统 - Google Patents

可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统 Download PDF

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Abstract

本发明的涉及一种可以在从天然气水合物仅提取出天然气之后将其作为最小压载水船型船舶的双燃料引擎的燃料使用的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。

Description

可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载 水替代以及清水供应的系统
技术领域
本发明涉及一种可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，尤其涉及一种可以在从天然气水合物提取出天然气之后将其作为最小压载水船型船舶的双燃料引擎的燃料使用的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。
此外，本发明涉及一种可以对提取出天然气之后残留的清水进行净化和再利用的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。
此外，本发明涉及一种可以通过天然气与氢气的混合燃烧(mixed combustion)而减少温室气体排放的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。
背景技术
通常，天然气水合物的能量存储效率与液化天然气相比不足三分之一，而且具有三倍以上的存储空间以及重量。因为如上所述的原因，在将天然气水合物作为船舶的燃料使用时需要相对巨大体积的燃料罐，因此在船舶的设计方面被认为是不可接受的。
但是与此同时，大部分船舶为了在空载(Empty Cargo)状态下的稳定航行而使用压载水(ballast water)。船舶压载水的作用，包括维持船舶的稳定性(Maintainstability of the ship)、控制船体的纵横方向姿态(Trim and heel control)、维持推进器的适当浸没深度(Secure immersion depth of the propeller)、通过确保适当吃水而防止船首波击(Reduction of slamming)、减少航行过程中产生的弯矩(Reduction ofbending moment of the ship)以及抵消剪力(Relieve the shear force of the ships)等。
在船舶中使用的压载水的量根据不同的船型而各有不同，通常为载重量(DWT，Dead Weight)的30％至40％左右，而且目前已知客船与如集装箱船以及散装船等货船相比追加使用10％左右的压载水。
因为包含在压载水中的海洋微生物的远距离移动而导致的海洋环境的破坏，从2017年9月开始生效的船舶压载水管理管理公约(The measures of the Ballast WaterManagement(BWM)Convention)要求所有船舶的压载水应在排出之前对微生物执行杀灭处理和确认过程，并因此导致了压载水处理装置的安装以及运行成本的增加、因为在港口中对船舶压载水进行的检查而导致的船舶停靠时间的增加等问题。
主要发达国家为了解决压载水问题，正在积极开展与不使用压载水或将其使用量最小化的船舶相关概念的研究。作为一实例，美国密歇根州大学曾经提出在船体内部形成被称之为围井的船体贯通形通孔的无压载水船舶概念，而日本曾经发表过通过增加船体侧面的曲半径(bilge radius)而确保螺旋桨的浸没深度的无压载水船型(NOBS，Non-ballastwater ship)以及最小压载水船型(MIBS，minimal ballast water ship)的船舶概念。韩国曾经提出对货舱下部的船底面与船首船尾部做出不同配置的不均匀基线(Unevenbaseline)概念的无压载水以及最小压载水船型概念。
为了无压载水船舶、最小压载水船舶的实现以及商用化，需要在不适用压载水的情况下满足船舶航行所需要的(1)维持装载货物时的姿态控制能力、(2)确保适当的推进器浸没深度、(3)确保适当水准的阻力推进性能、(4)确保对航行过程中的船首波击的对策、(5)确保对航行过程中船体所承受的荷载的对策、(6)确保在现有港湾中的应用性、(7)确保简单的技术实现性、(8)确保寿命周期经济性。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于解决如上所述的现有问题而提供一种可以在从天然气水合物提取出天然气之后将其作为最小压载水船型船舶的双燃料引擎的燃料使用的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。
此外，本发明的目的在于提供一种可以对提取出天然气之后残留的清水进行净化并在途经港口等中进行再利用的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。
此外，本发明的目的在于提供一种可以通过天然气与氢气的混合燃烧(mixedcombustion)而减少温室气体排放的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。
此外，本发明的目的在于提供一种可以通过利用天然气水合物替代液化天然气(LNG)以及船舶燃料油(HFO)而借助于其大重量以及体积满足在使用最小压载水船舶船型(hull-form)时所需要的压载水，从而实现无压载水航行的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。
此外，本发明的目的在于提供一种可以将天然气水合物罐式集装箱以固定式或罐式集装箱的形态装载到船舶中，而且在对天然液化气进行运送的船舶中不需要执行单独的液化天然气(LNG)、船舶燃料油(HFO)装填作业就可以对天然气水合物进行装载的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。
此外，本发明的目的在于提供一种在不需要压载水的满载状态的航行过程中通过双燃料引擎利用原有的液化天然气(LNG)、船舶燃料油(HFO)作为船舶燃料使用，从而将货物装载量最大化的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统。
此外，本发明的目的在于提供一种可以在将天然气水合物与氢气装载到罐式集装箱中并搭载到船舶上之后从所装载的罐式集装箱提取出天然气以及氢气并作为船舶的燃料进行供应的系统。
技术方案
适用本发明之一实施例的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，可以包括：天然气水合物罐式集装箱堆码，由连接到最小压载水船舶的燃料供应系统的一个以上的天然气水合物罐式集装箱层叠而成；天然气调节器，用于稳定地维持从所述天然气水合物罐式集装箱堆码中提取出的天然气的压力；热交换器，为了防止在所述天然气的提取过程中发生管道的损伤或堵塞而对所述天然气的温度进行调节；燃料流量计，与所述热交换器连接，用于对通过所述热交换器排出的天然气的流量进行计测；燃料供应管，与所述最小压载水船舶内的引擎的燃料吸入部连接；以及，燃料流量调节阀，用于对通过所述燃料供应管吸入的空气与通过所述热交换器吸入的天然气之间的混合比进行控制。
在一实施例中，其特征在于：所述天然气水合物罐式集装箱堆码可以通过利用从所述引擎排出的废气(exhaust gas)或冷却水(coolant)的热量对固体状态的天然气水合物的相平衡状态进行调整而对所述天然气进行再气化。
在一实施例中，其特征在于：所述天然气调节器可以通过对从所述一个以上的天然气水合物罐式集装箱分别排出的天然气的压力进行聚合而维持一定的天然气供应压力。
在一实施例中，其特征在于，还可以包括：天然气调节阀，位于所述天然气调节器与所述热交换器之间，用于对从所述天然气调节器排出的天然气的排出状态进行调节。
在一实施例中，其特征在于：所述热交换器可以为了防止在通过所述天然气调节阀排出的天然气的提取过程中发生管道的损伤或堵塞而执行热交换。
在一实施例中，其特征在于：所述燃料供应管可以包括节流阀体，通过所述节流阀体吸入的空气量可以被传递到所述燃料流量调节阀。
在一实施例中，其特征在于：所述节流阀体可以包括用于对通过输入燃料供应管吸入的空气量进行调节的节流阀。
在一实施例中，其特征在于：所述天然气水合物罐式集装箱堆码在船舶上的配置状态可以根据装载于所述最小压载水船舶中的一个以上的集装箱的重量分配进行变更，可以利用所述天然气水合物罐式集装箱堆码替代所述最小压载水船舶的压载水对所述最小压载水船舶的纵横倾斜进行调整并借此确保适当的吃水(draft)。
在一实施例中，其特征在于：在所述天然气水合物罐式集装箱堆码与所述燃料供应管之间可以配备用于防止所述天然气水合物罐式集装箱发生爆炸的紧急关闭阀(QuickClosing Valve)、再生压力阀(Flashback Pressure Valve)以及阻爆器(DetonationArrester)中的某一个以上。
适用本发明之另一实施例的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，可以包括：天然气水合物罐式集装箱堆码，由连接到船舶的燃料供应系统的一个以上的天然气水合物罐式集装箱以及一个以上的氢气罐层叠而成；天然气调节器，用于对从所述天然气水合物罐式集装箱堆码中排出的天然气的压力进行调节；氢气调节器，用于对从所述氢气罐排出的氢气的压力进行调节；热交换器，用于对通过所述天然气调节阀排出的天然气的温度进行调节；燃料流量计，与所述热交换器连接，用于对通过所述热交换器排出的天然气的流量进行计测；氢气流量计，与所述氢气调节器连接，用于对从所述氢气调节器排出的氢气的流量进行计测；燃料供应管，与船舶内的引擎的燃料吸入部连接；以及，燃料流量调节阀，用于对通过所述燃料供应管吸入的空气与通过所述热交换器排出的天然气之间的混合比进行控制；其中，利用在从所述天然气水合物罐式集装箱堆码提取出所述天然气之后残留的清水替代所述最小压载水船舶的压载水，并在途经港口供应所述清水以便于对所述清水进行收集和再利用。
有益效果
通过本发明的一方面，可以在从天然气水合物提取出天然气之后将其作为最小压载水船型船舶的双燃料引擎的燃料使用。
此外，通过本发明的一方面，可以在途经港口等对提取天然气之后残留的清水进行收集、处理和再利用。
此外，通过本发明的一方面，可以通过天然气与氢气的混合燃烧(mixed firing)而减少温室气体排放。
此外，通过本发明的一方面，可以通过利用天然气水合物替代液化天然气(LNG)以及船舶燃料油(HFO)而借助于其大重量以及体积满足在使用最小压载水船舶船型(hull-form)时所需要的压载水，从而实现无压载水航行。
此外，通过本发明的一方面，可以将天然气水合物罐式集装箱以固定式或罐式集装箱的形态装载到船舶中，而且在对天然液化气进行运送的船舶中不需要执行单独的液化天然气(LNG)、船舶燃料油(HFO)装填作业而只需要天然气水合物的装载过程就可以向船舶供应燃料。
此外，通过本发明的一方面，在不需要压载水的满载状态的航行过程中通过双燃料引擎利用原有的液化天然气(LNG)、船舶燃料油(HFO)作为船舶燃料使用，从而将货物装载量最大化。
此外，通过本发明的一方面，天然气水合物罐式集装箱可以分别装载不同重量的集装箱，从而在船舶的纵向倾斜度(trim)、横向倾斜度(heel)无法维持水平时对船舶的纵横方向平衡进行调节。
此外，通过本发明的一方面，可以在途经港口对达到从天然气水合物对气体进行再气化之后残留的体积的80％的淡水(清水)进行收集和利用，从而在一定程度上替代缺水地区的淡水设施的需求。
附图说明
图1是对适用本发明之一实施例的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统100的构成进行图示的示意图。
图2是对适用本发明之另一实施例的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统200的构成进行图示的示意图。
图3是对在适用最小压载水船型的船舶中将图1或图2中所图示的天然气水合物罐式集装箱堆码110、210与多个集装箱一起配置的状态进行图示的示意图。
图4是对为了对适用最小压载水船型的船舶的横向倾斜度(heel)以及纵向倾斜度(trim)进行调整而配置图1或图2中所图示的天然气水合物罐式集装箱堆码110、210的状态进行图示的示意图。
图5是对在将图1或图2中所图示的天然气水合物罐式集装箱堆码110、210内的清水传递到陆地之后在陆地对其进行净化的过程进行图示的示意图。
图6是按照一连串的顺序对通过图1中所图示的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统100向双燃料引擎供应天然气水合物燃料的过程进行图示的顺序图。
图7是按照一连串的顺序对通过图2中所图示的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统200向双燃料引擎供应天然气水合物燃料的过程进行图示的顺序图。
附图标记说明
100：可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统
110：天然气水合物罐式集装箱堆码
110a：天然气水合物罐式集装箱
120：天然气调节器
130：天然气调节阀
140：热交换器
150：燃料流量计
160：燃料流量调节阀
200：可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统
210：天然气水合物罐式集装箱堆码
210a：天然气水合物罐式集装箱
210b：氢气罐
220：天然气调节器
230：氢气调节器
240：天然气调节阀
250：热交换器
260：燃料流量计
270：氢气流量计
280：燃料流量调节阀
300：引擎
310：燃料供应管
320：节流阀体
具体实施方式
接下来，将为了帮助理解本发明而对较佳实施例进行介绍。但是，下述实施例只是为了帮助更加轻易地理解本发明而提供，本发明的内容并不因为实施例而受到限定。
图1是对适用本发明之一实施例的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统100的构成进行图示的示意图。
如图1所示，适用本发明之一实施例的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统100，大体上可以包括天然气水合物罐式集装箱堆码110、天然气调节器120、天然气调节阀130、热交换器140、燃料流量计150以及燃料流量调节阀160。
天然气水合物罐式集装箱堆码110是指由一个以上的天然气水合物罐式集装箱层叠而成的天然气水合物罐式集装箱。此时，因为各个天然气水合物罐式集装箱110a内的天然气水合物是冰形态的固体状态，因此将利用从船舶的引擎300排出的废气(exhaust gas)或冷却水(coolant)的热量或通过减压从固体状态的天然气水合物提取出天然气。
所提取出的天然气将通过管道供应到天然气调节器120中。
天然气调节器120用于稳定地维持从各个天然气水合物罐式集装箱110a排出的天然气的压力。通过天然气调节器120对排出压力进行稳定化之后的天然气将通过天然气调节阀130传递到热交换器140中。
其中，天然气调节阀130位于天然气调节器120与热交换器140之间，起到对从天然气调节器120排出的天然气的排出状态进行调节的作用。
热交换器140起到对通过天然气调节阀130排出的天然气的温度进行调节的作用。
具体来讲，在排出管内的天然气达到过低的温度时可能会因为成为水合物状态而导致管堵塞现象的发生，因此热交换器140起到避免因为通过天然气调节阀130排出的天然气而导致排出管破损或堵塞的作用。
通过热交换器140之后的天然气将在通过燃料流量计150对流量进行调节之后，再通过燃料流量调节阀160稳定地对空气与天然气的混合比进行调节。
其中，燃料流量调节阀160用于在稳定地维持通过与引擎300的燃料吸入部连接的燃料供应管310吸入的空气与通过热交换器140排出的天然气之间的混合比的同时对流量进行检查。其中，引擎300可以是指双燃料引擎。
此外，燃料供应管可以包括节流阀体320，而且可以通过包含于节流阀体320中的节流阀对吸入到燃料供应管310中的空气的吸入量进行调节。此外，通过节流阀吸入的空气的空气量将被传递到燃料流量调节阀160并在燃料流量调节阀160中用于对空气与天然气的准确的混合比进行调节。
此外，天然气水合物罐式集装箱堆码110会因为占据体积中的80％的清水(淡水)而具有相当大的重量，在本发明中可以利用装载有天然气水合物罐式集装箱堆码110的一个以上的集装箱的重量替代船舶的压载水对船舶的纵横方向姿态进行控制。关于此，将参阅图3以及图4在后续的内容中进行说明。
此外，虽未图示，在一实施例中的天然气水合物罐式集装箱堆码110与燃料供应管310之间可以配备用于防止天然气水合物罐式集装箱110a发生爆炸的紧急关闭阀(QuickClosing Valve)、再生压力阀(Flashback Pressure Valve)以及阻爆器(DetonationArrester)等。
此外，在图1中介绍了可以向引擎300混合供应天然气以及空气的燃料供应系统，而接下来将参阅图2对可以向引擎300混合供应天然气、氢气以及空气并借此减少温室气体(GHG，Green House Gas)的燃料供应系统进行介绍。
图2是对适用本发明之另一实施例的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统200的构成进行图示的示意图。
参阅图2，可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统200，采用与图1所图示的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统100大部分类似的构成，在天然气水合物罐式集装箱堆码210、氢气罐210b、氢气调节器230以及氢气流量计270上存在差异。因此，在图2中将仅对天然气水合物罐式集装箱堆码210、氢气罐210b、氢气调节器230以及氢气流量计270进行说明，而其他构成将被省略。
图2中的天然气水合物罐式集装箱堆码210与图1中的天然气水合物罐式集装箱堆码110不同，包括天然气水合物罐式集装箱210a以及氢气罐210b。
即，利用氢气罐210b替代一部分天然气水合物罐式集装箱210a。
借此，在天然气水合物罐式集装箱堆码210中可以同时供应天然气以及氢气。
此时，天然气通过天然气调节器220、天然气调节阀240、热交换器250、燃料流量计260以及燃料流量调节阀280供应到引擎300的燃料供应管310，而氢气通过氢气调节器230以及氢气流量计270供应到燃料供应管310。
氢气调节器230与天然气调节器220相同，通过对从各个氢气罐210b分别排出的氢气的不同排出压力进行聚合而维持一定的排出压力。通过氢气调节器230对排出压力进行稳定化之后的氢气将被传递到氢气流量计270中。氢气流量计270起到对氢气的流量进行计测的作用，通过氢气流量计270之后的氢气将被传递到燃料供应管310并与空气一起被吸入。
因为在天然气以及空气被吸入到引擎300中并发生爆炸行程时可能会产生大量的二氧化碳，因此本发明中为了减少二氧化碳的排放而在天然气以及空气中同时混合供应氢气进行燃烧。
接下来，将对图1或图2所图示的天然气水合物罐式集装箱堆码110、210在具有最小压载水船型的船舶中适用以及配置的状态进行说明。
图3是对在适用最小压载水船型的船舶中将图1或图2中所图示的天然气水合物罐式集装箱堆码110、210与多个集装箱一起配置的状态进行图示的示意图，图4是对为了对适用最小压载水船型的船舶的横向倾斜度(heel)以及纵向倾斜度(trim)进行调整而配置图1或图2中所图示的天然气水合物罐式集装箱堆码110、210的状态进行图示的示意图。
首先，参阅图3，图3中的船舶对在适用最小压载水船型的船舶中同时装载填充有天然气水合物或天然气水合物以及氢气的天然气水合物罐式集装箱堆码110、210以及多个集装箱的状态进行了图示。
参阅图3，因为各个集装箱的重量根据其内容物而各有不同，因此从船舶整体来讲，船舶的重力重心可能并不稳定而根据集装箱的重量偏向一侧。
因此，在船舶的横向倾斜度(heel)以及纵向倾斜度(trim)无法达到水平时，可以利用达到提取天然气之后残留的体积的80％的清水所具有的重量对如上所述的重力中心进行调节。
为此，天然气水合物罐式集装箱堆码110、210并不是固定形成于某一个位置，而是可以根据装载于船舶上的集装箱的重量分配随意地对其位置进行移动。
尤其是，本发明可以在适用最小压载水(MIBS)船型的最小压载水船舶中，利用天然气水合物所具有的自身重量替代压载水，从而实现无压载水(NOB)航行。
参阅图4，为了对采用最小压载水船型的船舶的横向倾斜度以及纵向倾斜度的水平进行调节，天然气水合物罐式集装箱堆码110、210将以船舶的水平面为基准按照达到横向以及纵向平衡的方式进行配置。
借此，即使是在因为多个集装箱的重量不同而导致船舶的重量偏向一侧的情况下，也可以通过变更天然气水合物罐式集装箱堆码110、210的配置而以船舶的水平面为基准对横向以及纵向平衡进行调节。
接下来，将参阅图5对在将天然气水合物罐式集装箱堆码内的清水传递到陆地之后在陆地对其进行净化的过程进行介绍。
图5是对在将图1或图2中所图示的天然气水合物罐式集装箱堆码110、210内的清水传递到陆地之后在陆地对其进行净化的过程进行图示的示意图。
参阅图5，残留在天然气水合物罐式集装箱堆码110、210中的清水将通过泵供应回收到陆地上的捕获罐中。
此时，安装在陆地上的净水装置可以包括第一泵a、一级清水储藏罐b、过滤装置c、二级清水储藏罐d以及第二泵e。
第一泵a起到从一个以上的天然气水合物罐排出清水的作用，而所排出的清水将首先储藏在一级清水储藏罐b中。
此时，因为储藏在一级清水储藏罐b中的清水中可能含有如溶解天然气、杂质以及异物等，因此通过过滤装置c对其进行净化。
此时，过滤装置c的数量并不受到特殊的限定，过滤装置c的数量越多，其净化效果就越优秀。
通过过滤装置c进行净化之后的清水将再次被储藏在二级清水储藏罐d，接下来可以通过第二泵e供应到各个供应位置。
即，通过本发明，可以在途经港口对天然气水合物再气化之后残留的清水进行收集和再利用，从而替代缺水地区的淡水设施。
接下来，将参阅图6以及图7按照顺序对如上所述构成的天然气水合物燃料被供应到引擎中的过程进行说明。
图6是按照一连串的顺序对通过图2中所图示的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统200向双燃料引擎供应天然气水合物燃料的过程进行图示的顺序图，图7是按照一连串的顺序对通过图2中所图示的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统200向双燃料引擎供应天然气水合物燃料的过程进行图示的顺序图。
首先参阅图6，在步骤S101中，通过利用从引擎(双燃料引擎)排出的废气或被加热的冷却水的热量对天然气水合物罐式集装箱内的天然气水合物进行气化而提取出天然气。接下来，在步骤S102中，通过天然气调节器稳定地调节天然气的排出压力，而在步骤S103中，通过热交换器持续性地向天然气供应一定的热量并借此对温度进行调节。接下来，在步骤S104中，通过燃料流量计对天然气的流量进行计测，而在步骤S105中，在通过与引擎的燃料吸入部连接的燃料供应管吸入空气的同时与天然气混合，并通过燃料流量调节阀对空气与天然气之间的混合比进行调节。接下来，在步骤S106中，将混合的燃料(空气+天然气)供应到引擎中。在步骤S107中，通过引擎的排气行程排出的废气或冷却水的热量将被重新供应到天然气水合物罐式集装箱中，从而重复执行如上所述的步骤。
参阅图7，在步骤S201中，通过利用从引擎(双燃料引擎)排出的废气或冷却水的热量对天然气水合物罐式集装箱内的天然气水合物进行气化而提取出天然气。与此同时，在步骤S202中，将对氢气罐内的氢气进行排出。
接下来，在步骤S202中，通过天然气调节器稳定地调节天然气的排出压力，而在步骤S203中，通过热交换器持续性地向天然气供应一定的热量并借此对温度进行调节。与此同时，在步骤S202'中，氢气调节器将稳定第调节所排出的氢气的排出压力。
接下来，在步骤S204中，通过燃料流量计对天然气的流量进行计测，而在步骤S205中，在通过与引擎的燃料吸入部连接的燃料供应管吸入空气的同时将氢气供应到燃料供应管中而与天然气混合，并通过燃料流量调节阀对空气与天然气之间的混合比进行调节。
接下来，在步骤S206中，将混合的燃料(空气+天然气)供应到引擎中。在步骤S207中，通过引擎的排气行程排出的废气或冷却水的热量将被重新供应到天然气水合物罐式集装箱中，从而重复执行如上所述的步骤。
在上述内容中，参阅本发明的较佳实施例进行了说明，但是相关技术领域的熟练从业人员应该可以理解，本发明可以在不脱离所附的权利要求书中所记载的本发明的思想以及领域的范围内进行各种修改以及变形。
产业可用性
通过本发明，可以在从天然气水合物提取出天然气之后将其作为最小压载水船型船舶的双燃料引擎的燃料使用，因此本发明是可以在造船海洋产业领域广泛应用且具有实用性以及经济价值的技术。

Claims (12)

1.一种可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于，包括：
天然气水合物罐式集装箱堆码，由连接到最小压载水船舶的燃料供应系统的一个以上的天然气水合物罐式集装箱层叠而成；
天然气调节器，用于稳定地维持从所述天然气水合物罐式集装箱堆码中提取出的天然气的压力；
热交换器，为了防止在所述天然气的提取过程中发生管道的损伤或堵塞而对所述天然气的温度进行调节；
燃料流量计，与所述热交换器连接，用于对通过所述热交换器排出的天然气的流量进行计测；
燃料供应管，与所述最小压载水船舶内的引擎的燃料吸入部连接；以及，
燃料流量调节阀，用于对通过所述燃料供应管吸入的空气与通过所述热交换器吸入的天然气之间的混合比进行控制；
其中，利用在从所述天然气水合物罐式集装箱堆码提取出所述天然气之后残留的清水替代所述最小压载水船舶的压载水，并在途经港口向所述途经港口供应所述清水以便于对所述清水进行收集和再利用。
2.根据权利要求1所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于：
所述天然气水合物罐式集装箱堆码，
通过利用从所述引擎排出的废气（exhaust gas）或冷却水（coolant）的热量对固体状态的天然气水合物的相平衡状态进行调整而对所述天然气进行再气化。
3.根据权利要求1所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于：
所述天然气调节器，
通过对从所述一个以上的天然气水合物罐式集装箱分别排出的天然气的压力进行聚合而维持一定的天然气供应压力。
4.根据权利要求1所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于，还包括：
天然气调节阀，位于所述天然气调节器与所述热交换器之间，用于对从所述天然气调节器排出的天然气的排出状态进行调节。
5.根据权利要求1所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于：
所述热交换器，
为了防止在通过所述天然气调节阀排出的天然气的提取过程中发生管道的损伤或堵塞而执行热交换。
6.根据权利要求1所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于：
所述燃料供应管包括节流阀体，通过所述节流阀体吸入的空气量被传递到所述燃料流量调节阀。
7.根据权利要求6所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于：
所述节流阀体，
包括用于对通过输入燃料供应管吸入的空气量进行调节的节流阀。
8.根据权利要求1所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于：
所述天然气水合物罐式集装箱堆码，
在船舶上的配置状态根据装载于所述最小压载水船舶中的一个以上的集装箱的重量分配进行变更，利用所述天然气水合物罐式集装箱堆码替代所述最小压载水船舶的压载水对所述最小压载水船舶的纵横倾斜进行调整并借此确保适当的吃水（draft）。
9.根据权利要求1所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于：
在所述天然气水合物罐式集装箱堆码与所述燃料供应管之间，
配备用于防止所述天然气水合物罐式集装箱发生爆炸的紧急关闭阀（Quick ClosingValve）、再生压力阀（Flashback Pressure Valve）以及阻爆器（Detonation Arrester）中的某一个以上。
10.一种可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于，包括：
天然气水合物罐式集装箱堆码，由连接到船舶的燃料供应系统的一个以上的天然气水合物罐式集装箱以及一个以上的氢气罐层叠而成；
天然气调节器，用于对从所述天然气水合物罐式集装箱堆码中排出的天然气的压力进行调节；
氢气调节器，用于对从所述氢气罐排出的氢气的压力进行调节；
热交换器，用于对通过所述天然气调节阀排出的天然气的温度进行调节；
燃料流量计，与所述热交换器连接，用于对通过所述热交换器排出的天然气的流量进行计测；
氢气流量计，与所述氢气调节器连接，用于对从所述氢气调节器排出的氢气的流量进行计测；
燃料供应管，与船舶内的引擎的燃料吸入部连接；以及，
燃料流量调节阀，用于对通过所述燃料供应管吸入的空气与通过所述热交换器排出的天然气之间的混合比进行控制；
其中，利用在从所述天然气水合物罐式集装箱堆码提取出所述天然气之后残留的清水替代所述最小压载水船舶的压载水，并在途经港口向所述途经港口供应所述清水以便于对所述清水进行收集和再利用。
11.根据权利要求10所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于：
所述天然气水合物罐式集装箱堆码，
在船舶上的配置状态根据装载于所述最小压载水船舶中的一个以上的集装箱的重量分配进行变更，利用所述天然气水合物罐式集装箱堆码替代所述最小压载水船舶的压载水对所述最小压载水船舶的纵横倾斜进行调整并借此确保适当的吃水（draft）。
12.根据权利要求10所述的可利用天然气水合物实现最小压载水船舶内燃料供应、压载水替代以及清水供应的系统，其特征在于：
分别在所述天然气水合物罐式集装箱堆码以及所述氢气罐与所述燃料供应管之间，
配备用于防止所述天然气水合物燃料以及所述氢气罐发生爆炸的紧急关闭阀（QuickClosing Valve）、再生压力阀（Flashback Pressure Valve）以及阻爆器（DetonationArrester）中的某一个以上。
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