CN113581364A - 一种用于lng-fsru的海水供给系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于LNG‑FSRU的海水供给系统及方法，其特征在于，包括低位海水箱、高位海水箱和防海生物系统；所述低位海水箱和高位海水箱分别设置在船体的左舷和右舷；所述低位海水箱的出口通过海水总管连接LNG‑FSRU装置的入口；所述低位海水箱的出口还通过所述海水总管经海水总管切换阀并联连接所述防海生物系统、LNG‑FSRU装置和高位海水箱的入口，所述防海生物系统的出口并联连接所述低位海水箱和高位海水箱的入口，所述防海生物系统用于对所述低位海水箱和高位海水箱取入的水进行电解，所述低位海水箱和高位海水箱用于向所述LNG‑FSRU装置提供电解后的水，本发明可以广泛应用于FSRU技术领域中。

Description

一种用于LNG-FSRU的海水供给系统及方法

技术领域

本发明是关于一种用于LNG-FSRU(LNG-Floating Storage and RegasificationUnit，浮式液化天然气存储再气化装置)的海水供给系统及方法，属于FSRU技术领域。

背景技术

FSRU是浮式储存及再气化装置(Floating Storage and Regasification Unit)的简称，是集液化天然气(LNG)接收、存储、转运、再气化外输等多种功能于一体的特种装备，配备推进系统，兼具LNG运输船功能。LNG-FSRU通常具备再气化系统、围货系统、海水供给系统等多个系统，系统庞杂，其中，海水供给系统尤为重要。随着世界LNG市场的扩张与LNG-FSRU核心气化工艺的提高，LNG-FSRU所要适应的海域更为广阔，这也对LNG-FSRU的海水供应系统提出更高的要求。

此外，LNG-FSRU的再气化、消防、海水淡化多个系统均需要海水供应，然而，目前LNG-FSRU的海水供给系统可靠性低，无法维持LNG-FSRU的安全生产及人员正常生活。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可靠性高的用于LNG-FSRU的海水供给系统及方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一方面，提供一种用于LNG-FSRU的海水供给系统，包括低位海水箱、高位海水箱和防海生物系统；

所述低位海水箱和高位海水箱分别设置在船体的左舷和右舷；

所述低位海水箱的出口通过海水总管连接LNG-FSRU装置的入口；所述低位海水箱的出口还通过所述海水总管经海水总管切换阀并联连接所述防海生物系统、LNG-FSRU装置和高位海水箱的入口，所述防海生物系统的出口并联连接所述低位海水箱和高位海水箱的入口，所述防海生物系统用于对所述低位海水箱和高位海水箱取入的水进行电解，所述低位海水箱和高位海水箱用于向所述LNG-FSRU装置提供电解后的水。

进一步地，所述LNG-FSRU装置包括再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器；

所述低位海水箱的出口通过所述海水总管并联连接所述再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器入口；

所述低位海水箱的出口还通过所述海水总管经所述海水总管切换阀并联连接所述再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器的入口；

所述第一发电机冷却器和第二发电机冷却器的出口还分别连接所述再气化系统。

进一步地，所述第一发电机冷却器的入口与所述低位海水箱的出口之间设置有第一海水供应泵；

所述第二发电机冷却器的入口与所述低位海水箱的出口之间设置有第二海水供应泵；

所述第一发电机冷却器的入口与所述海水总管切换阀之间设置有第三海水供应泵；

所述第二发电机冷却器的入口与所述海水总管切换阀之间设置有第四海水供应泵。

进一步地，所述防海生物系统包括防海生物海水供应泵、第一防海生物装置和第二防海生物装置；

所述第一防海生物装置的入口并联连接所述第二发电机冷却器的入口和所述第四海水供应泵的出口；

所述第二防海生物装置的入口通过所述防海生物海水供应泵并联连接所述海水总管切换阀、再气化系统、消防系统、第三海水供应泵、第四海水供应泵和高位海水箱；

所述第一防海生物装置和第二防海生物装置的出口分别并联连接所述低位海水箱和高位海水箱的入口。

进一步地，所述再气化系统、消防系统、第一～第四海水供应泵、防海生物海水供应泵、第一发电机冷却器、第二发电机冷却器、第一防海生物装置和第二防海生物装置的每一入口管道和出口管道处均设置有阀门。

进一步地，所述第一防海生物装置为电解铜铝防海生物装置；所述第二防海生物装置为电解氯防海生物装置。

进一步地，所述低位海水箱和高位海水箱的一入口均用于通入高温蒸汽。

另一方面，提供一种用于LNG-FSRU的海水供给系统的海水供给方法，包括：

根据航行的海域条件，选定采用低位海水箱或高位海水箱进行海水供应；

关停未选定的海水箱取水侧的管道阀门和泵；

通过选定的海水箱取水；

防海生物系统对选定的海水箱取入的水进行电解；

电解后的水通过选定的海水箱供应至LNG-FSRU装置内，用于LNG-FSRU装置内各部件的工作。

进一步地，所述关停未选定的海水箱取水侧的管道阀门和泵，包括：

当采用低位海水箱进行海水供应时，启用LNG-FSRU装置的再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器与海水总管连接的低位海水箱取水侧的管道阀门和泵，关停高位海水箱取水侧的管道阀门和泵；

当采用高位海水箱进行海水供应时，启用LNG-FSRU装置再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器与海水总管连接的高位海水箱取水侧的管道阀门和泵，关停低位海水箱取水侧的管道阀门和泵。

进一步地，所述通过选定的海水箱取水，包括：

当采用低位海水箱进行海水供应时，第一海水供应泵从低位海水箱取水供应至第二发电机冷却器，第二海水供应泵从低位海水箱取水供应至第一发电机冷却器，第一发电机冷却器和第二发电机冷却器对低位海水箱取入的海水进行冷却；

当采用高位海水箱进行海水供应时，第三海水供应泵从高位海水箱取水供应至第二发电机冷却器，第四海水供应泵从高位海水箱取水供应至第一发电机冷却器，第一发电机冷却器和第二发电机冷却器对高位海水箱取入的海水进行冷却。

进一步地，所述防海生物系统对选定的海水箱取入的水进行电解，包括：

选定采用防海生物系统中的某一防海生物装置对选定的海水箱取入的海水进行电解；

当选定由第一防海生物装置进行电解时，第一防海生物装置由第二发电机冷却器入口取水后，经电解，将电解液分别供应至低位海水箱和高位海水箱；

当选定由第二防海生物装置进行电解时，第二防海生物装置由海水总管经防海生物海水供应泵取水后，经电解，将电解液分别供应至低位海水箱和高位海水箱。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明由于设置有低位海水箱和高位海水箱，当船体位于在浅水区时，采用高位海水箱取海水，以防止泥沙堵塞问题；当船体正常航行时，采用低位海水箱取水，以防止航行中船体的横摇而使海底门露出水面，造成泵的吸空，高、低位海水箱可通过流程切换互为备用，提高了系统的可靠性。

2、本发明中当环境温度较低时，能够向低位海水箱和高位海水箱注入高温蒸汽，防止海水箱中的海水结冰，从而保证LNG-FSRU稳定的海水供应，并适应不同水域状况。

3、本发明由于设置有电解氯防海生物装置和电解铜铝防海生物装置两套防海生物装置，能够互为备用，将电解后的溶液输送至低位海水箱和高位海水箱，保护海水箱及海水管道不受海水生物的破坏，可以广泛应用于FSRU技术领域中。

附图说明

图1是本发明系统的结构示意图。

图中各部件标号如下：

1-低位海水箱；2-高位海水箱；3-海水总管切换阀；4-第一海水供应泵；5-第二海水供应泵；6-第三海水供应泵；7-第四海水供应泵；8-防海生物海水供应泵；9-电解铜铝防海生物装置；10-电解氯防海生物装置；11-再气化系统；12-消防系统；13-第一发电机冷却器；14-第二发电机冷却器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

本发明实施例提供的用于LNG-FSRU的海水供给系统及方法可实现系统从高或低位水箱的单独取水，适应海域条件广，系统可靠性高；且可将机舱冷却的热量传递至再气化系统，能够降低LNG-FSRU整体能耗。

实施例1

如图1所示，本发明提供的用于LNG-FSRU的海水供给系统包括低位海水箱1、高位海水箱2、海水总管切换阀3、第一～第四海水供应泵4～7和防海生物系统，其中，防海生物系统包括防海生物海水供应泵8、电解铜铝防海生物装置9和电解氯防海生物装置10。本发明实施例中的LNG-FSRU装置包括再气化系统11、消防系统12、第一发电机冷却器13和第二发电机冷却器14。

低位海水箱1和高位海水箱2分别设置在船体的左舷和右舷，低位海水箱1和高位海水箱2的一入口均用于通入高温蒸汽，以防止海水箱结冰。

低位海水箱1的出口通过海水总管并联连接第一海水供应泵4、第二海水供应泵5、再气化系统11和消防系统12的入口。

低位海水箱1的出口还通过海水总管经海水总管切换阀3并联连接高位海水箱2、第三海水供应泵6、第四海水供应泵7、防海生物海水供应泵8、再气化系统11和消防系统12的入口。

第一海水供应泵4和第三海水供应泵6的出口分别连接第一发电机冷却器13的入口，第二海水供应泵5和第四海水供应泵7的出口分别并联连接第二发电机冷却器14和电解铜铝防海生物装置9的入口，第一发电机冷却器13和第二发电机冷却器14的出口还分别连接再气化系统11。

防海生物海水供应泵8的出口连接电解氯防海生物装置10的入口，电解铜铝防海生物装置9和电解氯防海生物装置10的出口分别并联连接低位海水箱1和高位海水箱2。

防海生物海水供应泵8用于从海水总管取水供应至电解氯防海生物装置10。

电解铜铝防海生物装置9和电解氯防海生物装置10均用于对低位海水箱1和高位海水箱2取入的海水进行电解。

低位海水箱1和高位海水箱2用于向LNG-FSRU装置的再气化系统11、消防系统12、第一发电机冷却器13和第二发电机冷却器14提供电解后的海水。

需要说明的是，低位海水箱1和高位海水箱2的高低位是指其取水口位置相对有差异。

在一个优选的实施例中，消防系统12为设置有火灾预警及灭火的安全设备设施的系统。

在一个优选的实施例中，再气化系统11、消防系统12、第一～第四海水供应泵6～9、防海生物海水供应泵8、第一发电机冷却器13、第二发电机冷却器14、电解铜铝防海生物装置9和电解氯防海生物装置10的每一入口管道和出口管道处均设置有阀门。

实施例2

本实施例提供一种用于LNG-FSRU的海水供给方法，包括以下步骤：

1)根据航行的海域条件，选定采用低位海水箱1或高位海水箱2进行海水供应。

具体地，当船体位于浅水区时，采用高位海水箱2进行海水供应，以防止泥沙堵塞问题；当船体正常航行时，采用低位海水箱1进行海水供应，防止航行中船的横摇而使海底门露出水面，造成泵的吸空。

2)关停未选定的海水箱取水侧的管道阀门和泵，通过选定的海水箱取水。

在一个优选的实施例中，关停未选定的海水箱取水侧的管道阀门和泵，具体地，当采用低位海水箱1进行海水供应时，启用各需水系统即再气化系统11、消防系统12、第一发电机冷却器13和第二发电机冷却器14与海水总管连接的低位海水箱1取水侧的管道阀门和泵，关停高位海水箱2取水侧的管道阀门和泵；当采用高位海水箱2进行海水供应时，启用各需水系统与海水总管连接的高位海水箱2取水侧的管道阀门和泵，关停低位海水箱1取水侧的管道阀门和泵。

在一个优选的实施例中，通过选定的海水箱取水，具体地，当采用低位海水箱1进行海水供应时，第一海水供应泵4从低位海水箱1取水供应至第二发电机冷却器14，第二海水供应泵5从低位海水箱1取水供应至第一发电机冷却器13，第一发电机冷却器13和第二发电机冷却器14对低位海水箱1取入的海水进行冷却；当采用高位海水箱2进行海水供应时，第三海水供应泵6从高位海水箱2取水供应至第二发电机冷却器14，第四海水供应泵7从高位海水箱2取水供应至第一发电机冷却器13，第一发电机冷却器13和第二发电机冷却器14对高位海水箱2取入的海水进行冷却。

3)选定采用电解铜铝防海生物装置9或电解氯防海生物装置10对选定的海水箱取入的海水进行电解。

4)选定的电解铜铝防海生物装置9或电解氯防海生物装置10将电解后的水通过选定的海水箱供应至LNG-FSRU装置内，用于LNG-FSRU装置内各部件的工作。

具体地，本发明为了防止海生物的腐蚀，设置电解铜铝防海生物装置9和电解氯防海生物装置10两套防海生物装置互为备用，通常投用其中一套即可。其中，当选定由电解铜铝防海生物装置9进行电解时，电解铜铝防海生物装置9由第二发电机冷却器14入口取水后，经电解，将电解后的水分别供应至低位海水箱1和高位海水箱2。当选定由电解氯防海生物装置10进行电解时，电解氯防海生物装置10由海水总管经防海生物海水供应泵8取水后，经电解，将电解后的水分别供应至低位海水箱1和高位海水箱2。

具体地，再气化系统11通过低位海水箱1和高位海水箱2取入的水或通过第一发电机冷却器13和第二发电机冷却器14换热后升温的海水对液化天然气进行增压气化。消防系统12通过低位海水箱1和高位海水箱2取入的水进行灭火。第一发电机冷却器13和第二发电机冷却器14通过低位海水箱1和高位海水箱2取入的水对发电机进行冷却。

5)本发明为适应低温海域，向低位海水箱1和高位海水箱2供应高温蒸汽，以防止低位海水箱1和高位海水箱2结冰。

本发明中，再气化系统11、消防系统12、第一发电机冷却器13和第二发电机冷却器14均为需水系统，均具备两路海水来源，位于海水总管切换阀3的两侧，通过关闭海水总管切换阀3，即可关闭各需水系统两路海水源支路的一路，实现从低位海水箱1或高位海水箱2的单独取水。以第二发电机冷却器14为例：当其需要从高位海水箱2取水时，则关闭海水总管切换阀3，同时其低位海水箱1取水侧的第一海水供应泵4的入口阀门关闭且第一海水供应泵4停机，而高位海水箱2取水侧的第三海水供应泵6的入口阀门开启，第三海水供应泵6运行。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种用于LNG-FSRU的海水供给系统，其特征在于，包括低位海水箱、高位海水箱和防海生物系统；

所述低位海水箱和高位海水箱分别设置在船体的左舷和右舷；

所述低位海水箱的出口通过海水总管连接LNG-FSRU装置的入口；所述低位海水箱的出口还通过所述海水总管经海水总管切换阀并联连接所述防海生物系统、LNG-FSRU装置和高位海水箱的入口，所述防海生物系统的出口并联连接所述低位海水箱和高位海水箱的入口，所述防海生物系统用于对所述低位海水箱和高位海水箱取入的水进行电解，所述低位海水箱和高位海水箱用于向所述LNG-FSRU装置提供电解后的水。

2.如权利要求1所述的一种用于LNG-FSRU的海水供给系统，其特征在于，所述LNG-FSRU装置包括再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器；

所述低位海水箱的出口通过所述海水总管并联连接所述再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器入口；

所述低位海水箱的出口还通过所述海水总管经所述海水总管切换阀并联连接所述再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器的入口；

所述第一发电机冷却器和第二发电机冷却器的出口还分别连接所述再气化系统。

3.如权利要求2所述的一种用于LNG-FSRU的海水供给系统，其特征在于，所述第一发电机冷却器的入口与所述低位海水箱的出口之间设置有第一海水供应泵；

所述第二发电机冷却器的入口与所述低位海水箱的出口之间设置有第二海水供应泵；

所述第一发电机冷却器的入口与所述海水总管切换阀之间设置有第三海水供应泵；

所述第二发电机冷却器的入口与所述海水总管切换阀之间设置有第四海水供应泵。

4.如权利要求3所述的一种用于LNG-FSRU的海水供给系统，其特征在于，所述防海生物系统包括防海生物海水供应泵、第一防海生物装置和第二防海生物装置；

所述第一防海生物装置的入口并联连接所述第二发电机冷却器的入口和所述第四海水供应泵的出口；

所述第二防海生物装置的入口通过所述防海生物海水供应泵并联连接所述海水总管切换阀、再气化系统、消防系统、第三海水供应泵、第四海水供应泵和高位海水箱；

所述第一防海生物装置和第二防海生物装置的出口分别并联连接所述低位海水箱和高位海水箱的入口。

5.如权利要求4所述的一种用于LNG-FSRU的海水供给系统，其特征在于，所述再气化系统、消防系统、第一～第四海水供应泵、防海生物海水供应泵、第一发电机冷却器、第二发电机冷却器、第一防海生物装置和第二防海生物装置的每一入口管道和出口管道处均设置有阀门。

6.如权利要求4所述的一种用于LNG-FSRU的海水供给系统，其特征在于，所述第一防海生物装置为电解铜铝防海生物装置；所述第二防海生物装置为电解氯防海生物装置。

7.一种基于权利要求1至6任一项所述的用于LNG-FSRU的海水供给系统的海水供给方法，其特征在于，包括：

根据航行的海域条件，选定采用低位海水箱或高位海水箱进行海水供应；

关停未选定的海水箱取水侧的管道阀门和泵；

通过选定的海水箱取水；

防海生物系统对选定的海水箱取入的水进行电解；

电解后的水通过选定的海水箱供应至LNG-FSRU装置内，用于LNG-FSRU装置内各部件的工作。

8.如权利要求7所述的一种用于LNG-FSRU的海水供给系统的海水供给方法，其特征在于，所述关停未选定的海水箱取水侧的管道阀门和泵，包括：

当采用低位海水箱进行海水供应时，启用LNG-FSRU装置的再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器与海水总管连接的低位海水箱取水侧的管道阀门和泵，关停高位海水箱取水侧的管道阀门和泵；

当采用高位海水箱进行海水供应时，启用LNG-FSRU装置再气化系统、消防系统、第一发电机冷却器和第二发电机冷却器与海水总管连接的高位海水箱取水侧的管道阀门和泵，关停低位海水箱取水侧的管道阀门和泵。

9.如权利要求7所述的一种用于LNG-FSRU的海水供给系统的海水供给方法，其特征在于，所述通过选定的海水箱取水，包括：

当采用低位海水箱进行海水供应时，第一海水供应泵从低位海水箱取水供应至第二发电机冷却器，第二海水供应泵从低位海水箱取水供应至第一发电机冷却器，第一发电机冷却器和第二发电机冷却器对低位海水箱取入的海水进行冷却；

当采用高位海水箱进行海水供应时，第三海水供应泵从高位海水箱取水供应至第二发电机冷却器，第四海水供应泵从高位海水箱取水供应至第一发电机冷却器，第一发电机冷却器和第二发电机冷却器对高位海水箱取入的海水进行冷却。

10.如权利要求7所述的一种用于LNG-FSRU的海水供给系统的海水供给方法，其特征在于，所述防海生物系统对选定的海水箱取入的水进行电解，包括：

选定采用防海生物系统中的某一防海生物装置对选定的海水箱取入的海水进行电解；

当选定由第一防海生物装置进行电解时，第一防海生物装置由第二发电机冷却器入口取水后，经电解，将电解液分别供应至低位海水箱和高位海水箱；

当选定由第二防海生物装置进行电解时，第二防海生物装置由海水总管经防海生物海水供应泵取水后，经电解，将电解液分别供应至低位海水箱和高位海水箱。

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