CN117163269B - Lng运输船的燃料管理方法及燃料管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LNG运输船技术领域，尤其涉及一种LNG运输船的燃料管理方法，包括如下步骤：LNG运输船的燃料控制器识别LNG运输船的航行状态；燃料控制器确定LNG运输船的BOG燃料需求量；燃料控制器识别LNG运输船的货舱中燃料在自然蒸发状态下的第一BOG流量值，当第一BOG流量值大于或等于BOG燃料需求量时，LNG运输船在第一BOG流量值下航行；当第一BOG流量值小于BOG燃料需求量时，LNG运输船开启强制蒸发器以蒸发燃料至第二BOG流量值，第一BOG流量值和第二BOG流量值的总和大于或等于BOG燃料需求量，LNG运输船在第一BOG流量值和第二BOG流量值下航行。本发明提高了燃料的利用率。

Description

LNG运输船的燃料管理方法及燃料管理系统

技术领域

本发明涉及LNG运输船技术领域，尤其涉及一种LNG运输船的燃料管理方法及燃料管理系统。

背景技术

LNG运输船的发动机主要依靠自身货物蒸发气BOG作为燃料，包括自然蒸发BOG和强制蒸发BOG，自然蒸发BOG往往不能满足船舶正常航行时发动机燃料的需求，LNG船配备有强制蒸汽器，需要时投入强制蒸发BOG，而自然蒸发BOG是个变动值不易掌握，为了保障LNG船舶燃料供应安全，船舶强制蒸发BOG供给量往往远大于船舶动力燃料需求量，造成BOG供给量过多，多余的BOG必须借助其他手段进行额外处理，例如去往GCU烧掉，形成了BOG燃料的浪费，BOG燃料利用率降低；或者将多余BOG再液化后进入货舱，增加船舶因再液化而产生的额外能耗。

发明内容

本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种LNG运输船的燃料管理方法及燃料管理系统，提高了燃料的利用率。

本发明提供一种LNG运输船的燃料管理方法，用以平衡LNG运输船的BOG燃料需求量和BOG供应量，包括如下步骤：

所述LNG运输船的燃料控制器识别所述LNG运输船的航行状态；

基于所述航行状态下，所述燃料控制器确定所述LNG运输船的BOG燃料需求量；

所述燃料控制器识别所述LNG运输船的货舱中燃料在自然蒸发状态下的第一BOG流量值，

当所述第一BOG流量值大于或等于所述BOG燃料需求量时，所述LNG运输船在所述第一BOG流量值下航行；

当所述第一BOG流量值小于所述BOG燃料需求量时，

所述LNG运输船开启强制蒸发器以蒸发燃料至第二BOG流量值，所述第一BOG流量值和所述第二BOG流量值的总和大于或等于所述BOG燃料需求量，所述LNG运输船在所述第一BOG流量值和所述第二BOG流量值下航行。

本发明LNG运输船的燃料管理方法的进一步改进在于，所述航行状态包括满载航行状态、进港航行状态、机动航行状态以及压载航行状态。

本发明LNG运输船的燃料管理方法的进一步改进在于，所述LNG运输船设置有船舶信息采集模块；

使用所述船舶信息采集模块获取所述LNG运输船的货舱信息、航速信息以及船位信息，

根据所述货舱信息和所述航速信息判断所述LNG运输船为满载航行状态或者压载航行状态，进而确定所述BOG燃料需求量；

根据所述船位信息以及所述航速信息，判断所述LNG运输船为进港航行状态或机动航行状态，以确定所述BOG燃料需求量。

本发明LNG运输船的燃料管理方法的进一步改进在于，基于所述LNG运输船处于压载航行状态时，

所述货舱信息为空载状态，所述第一BOG流量值为0。

本发明LNG运输船的燃料管理方法的进一步改进在于，所述LNG运输船设置有与所述强制蒸发器连接的PID调节器，所述PID调节器采用模糊PID控制算法，

基于所述第一BOG流量值小于所述BOG燃料需求量时，

所述PID调节器调节所述第二BOG流量值，以使得所述第二BOG流量值和所述第一BOG流量值的总和大于或等于所述BOG燃料需求量。

本发明LNG运输船的燃料管理方法的进一步改进在于，所述LNG运输船设置有发动机负荷监测模块，所述发动机负荷监测模块与所述PID调节器连接，所述燃料控制器用以输出控制发动机的指令负荷信号；

所述发动机负荷监测模块识别所述指令负荷信号，同时识别所述发动机的实际负荷信号，进而根据所述指令负荷信号和所述实际负荷信号计算得出负荷偏差，

所述发动机负荷监测模块将所述负荷偏差传递给所述PID调节器，所述PID调节器根据所述负荷偏差调节所述第二BOG流量值。

本发明LNG运输船的燃料管理方法的进一步改进在于，基于确定所述BOG燃料需求量后，还包括：

识别所述LNG运输船的货舱中燃料在自然蒸发状态下的BOG数据，并根据所述BOG数据测算得出BOG数据变化规律，根据所述BOG数据变化规律测算在设定时间内所述BOG数据的平均值，将所述BOG数据的平均值作为所述第一BOG流量值。

本发明还提供了一种LNG运输船的燃料管理系统，所述燃料管理系统用于执行如上所述的燃料管理方法，包括：

BOG数据测算单元，所述BOG数据测算单元安装于所述LNG运输船的货舱，所述BOG数据测算单元用以检测所述LNG运输船货舱中的燃料在自然蒸发状态下的BOG数据，并用以根据所述BOG数据测算所述第一BOG流量值；

强制蒸发器，所述强制蒸发器连接于所述LNG运输船的货舱，所述强制蒸发器用以蒸发燃料，并用以测算所述第二BOG流量值；

总和BOG数据测算单元，用以识别所述第一BOG流量值和所述第二BOG流量值的总和；

燃料控制器，所述燃料控制器用以识别所述LNG运输船的航行状态并用以确定所述LNG运输船运行所需的燃料需求量，所述燃料控制器与所述BOG数据测算单元以及所述总和BOG数据测算单元连接，所述燃料控制器用以调控所述第二BOG流量值，所述燃料控制器用以识别所述第一BOG流量值以及用以识别所述第一BOG流量值和所述第二BOG流量值的总和。

本发明LNG运输船的燃料管理系统的进一步改进在于，还包括：

发动机负荷监测模块，所述发动机负荷监测模块用以识别发动机的实际负荷信号，所述燃料控制器输出控制发动机的指令负荷信号至所述发动机负荷监测模块，进而所述发动机负荷监测模块识别所述实际负荷信号并测算出所述实际负荷信号和所述指令负荷信号的负荷偏差，进而所述发动机负荷监测模块将所述负荷偏差反馈给所述燃料控制器；

流量调节单元，所述流量调节单元连接于所述强制蒸发器，所述流量调节单元与所述货舱连接，用以控制进入所述强制蒸发器的燃料流量；

PID调节器，所述PID调节器与所述流量调节单元连接，所述PID调节器与所述燃料控制器连接，所述燃料控制器根据所述负荷偏差发出用以调节所述强制蒸发器的调节信号，进而所述PID调节器根据所述调节信号调节所述燃料流量，以使得所述强制蒸发器蒸发燃料至第二BOG流量值。

本发明LNG运输船的燃料管理系统的进一步改进在于，还包括：

船舶信息采集模块，所述船舶信息采集模块用以采集货舱信息、航速信息以及舱位信息，进而将所述货舱信息、航速信息以及舱位信息传递给所述燃料控制器，所述燃料控制器根据所述货舱信息、航速信息以及舱位信息确定所述航行状态。

本发明LNG运输船的燃料管理方法通过燃料控制器以精确控制燃料的供给路径，并优先使用自然蒸发状态下的BOG作为第一燃料，强制蒸发器蒸发的BOG作为第二燃料，从而避免了自然蒸发的BOG燃料浪费，避免了BOG供应量过多导致需要对过量的BOG进行额外处理，提高了能源利用率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明LNG运输船的燃料管理方法的示意图一。

图2是本发明LNG运输船的燃料管理方法的示意图二。

图3是本发明LNG运输船的燃料管理方法的示意图三。

附图标记：

1、中控系统；2、燃料控制器；3、船舶信息采集模块；4、发动机负荷监测模块；5、总和BOG数据测算单元；6、BOG数据测算单元；7、强制蒸发器；71、流量调节单元；8、PID调节器；9、发动机。

实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1描述本发明的本发明提供一种LNG运输船的燃料管理方法，用以平衡LNG运输船的BOG燃料需求量和BOG供应量，LNG运输船的货舱中存储有燃料，包括如下步骤：

LNG运输船的燃料控制器2识别LNG运输船的航行状态；

基于航行状态下，所述燃料控制器2确定LNG运输船的BOG燃料需求量；

燃料控制器2识别LNG运输船的货舱中燃料在自然蒸发状态下的第一BOG流量值，

当第一BOG流量值大于或等于BOG燃料需求量时，LNG运输船在第一BOG流量值下航行；

当第一BOG流量值小于BOG燃料需求量时，

LNG运输船开启强制蒸发器7和流量调节单元71以蒸发燃料至第二BOG流量值，第一BOG流量值和第二BOG流量值的总和大于或等于BOG燃料需求量，LNG运输船在第一BOG流量值和第二BOG流量值下航行。

较佳地，将第一BOG流量值和第二BOG流量值的总和记为总和BOG数据。

较佳地，LNG运输船的货舱中运输的为LNG，LNG蒸发后为BOG，LNG运输船的发动机的燃料为气态的BOG。

具体地，LNG运输船以货舱中燃料在自然蒸发下的BOG为发动机工作的第一燃料，以强制蒸发器7蒸发的BOG为发动机工作的第二燃料。

本发明LNG运输船的燃料管理方法的一种较佳实施案例中，如图1和图2所示，航行状态包括满载航行状态、进港航行状态、机动航行状态以及压载航行状态。

较佳地，当LNG运输船的货舱为空舱且在设定航速下稳定航行时，LNG运输船为压载航行状态，当LNG运输船的货舱货舱为满舱且设定航速下稳定航行时，LNG运输船为满载航行状态。

较佳地，当LNG运输船的货舱为空舱或满舱且在小于设定航速下航行时，LNG运输船为进港航行状态，当LNG运输船的货舱货舱为空舱或满舱且在航速变化状态下航行时，LNG运输船为机动航行状态。

进一步地，如图1和图2所示，LNG运输船设置有船舶信息采集模块3；

使用船舶信息采集模块3获取LNG运输船的货舱信息、航速信息以及船位信息，

根据货舱信息和航速信息判断LNG运输船的为满载航行状态或者压载航行状态，进而确定BOG燃料需求量；

根据船位信息以及航速信息，判断LNG运输船为进港航行状态或机动航行状态，以确定BOG燃料需求量。

较佳地，燃料控制器2和船舶信息采集模块3连接，通过燃料控制器2接收船舶信息采集模块3采集的信息，以对LNG运输船的当前航行状态进行准确判断，并准确测算出满足LNG运输船当前航行状态的燃料需求量。

进一步地，如图1和图2所示，基于LNG运输船处于压载航行状态时，

货舱信息为空载状态，第一BOG流量值为0，由强制蒸发器7蒸发的第二BOG流量值进行燃料供应。

进一步地，如图1和图2所示，LNG运输船设置有与强制蒸发器7连接的PID调节器8，所述PID调节器采用模糊PID控制算法，

基于第一BOG流量值小于BOG燃料需求量时，

PID调节器8调节第二BOG流量值，以使得第二BOG流量值和第一BOG流量值的总和大于或等于BOG燃料需求量。

具体地，LNG运输船设置有发动机负荷监测模块4，发动机负荷监测模块4与燃料控制器2连接，燃料控制器2用以输出控制发动机9的指令负荷信号；

发动机负荷监测模块4识别指令负荷信号，同时识别发动机9的实际负荷信号，进而根据指令负荷信号和实际负荷信号计算得出负荷偏差，

发动机负荷监测模块4将负荷偏差通过燃料控制器2传递给PID调节器8，PID调节器8根据负荷偏差调节第二BOG流量值。

较佳地，总和BOG数据等于燃料需求量时为最佳情况，此时第二BOG流量值为最佳，第二BOG流量值的误差控制在燃料需求量的百分之一以内，提高了燃料的利用率。

较佳地，LNG运输船的指令负荷信号为目标航行指令，但在LNG运输船航行时，由于风速、环境等因素影响，会使得实际负荷信号和指令负荷信号之间具有偏差。

较佳地，发动机负荷监测模块4与燃料控制器2连接，发动机负荷监测模块4将负荷偏差传递给燃料控制器2，燃料控制器2将调节信号反馈给PID调节器8。

较佳地，强制蒸发器7设置有供调节蒸发的BOG流量的流量调节单元71，PID调节器8与该流量调节单元71连接，流量调节单元与货舱连接，用以控制进入强制蒸发器的燃料流量，从而使得强制蒸发器7蒸发燃料至第二BOG流量。

较佳地，PID调节器8采用PID模糊算法对流量调节单元71进行调控，能够有效地处理第一BOG流量值的非线性和复杂变化，同时由于PID调节器8调控的对象是第二BOG流量值，PID模糊算法主要根据模糊逻辑和一定的模糊规则，对PID的参数进行实时的优化，具有更快的响应时间、更好的控制精度和更强的稳定性，提高可靠性和效率，实现快速稳定精确接近各航行状态下的燃料需求量。

进一步地，如图1和图2所示，基于确定BOG燃料需求量后，还包括：

识别LNG运输船的货舱中燃料在自然蒸发状态下的BOG数据，并根据BOG数据测算得出BOG数据变化规律，根据BOG数据变化规律测算在设定时间内BOG数据的平均值，将BOG数据的平均值作为第一BOG流量值。

具体地，燃料控制器2中设置有数据模块，该数据模块包括用于测算BOG的数据测算单元、用于处理船舶状态采集模块采集的信息的数据处理模块以及用于控制发动机9的指令模块，该数据模块中存储有管理燃料的决策逻辑，通过该决策逻辑的运行以识别总和BOG数据、BOG燃料需求量以及负荷偏差，并发出供调节PID调节器8的调节信号。

较佳地，自然蒸发状态下的BOG数据随液货围护系统性能变化、环境温度和晃荡因素影响，导致自然蒸发BOG是个变量，通过对BOG数据的变量趋势数据判断，分析自然蒸发BOG变化规律并反馈给数据模块，实现总和BOG数据的平衡智能决策管理，提高了对第一BOG流量值的判断准确值，提高了BOG燃料的利用率。

较佳地，因在自然蒸发状态下的BOG数据是变量，燃料控制器2对来自指令负荷信号的燃料需求量与总和BOG数据的匹配性通过数据模块进行控制，数据模块判断燃料需求量与总和BOG数据的偏差的大小,进而对强制蒸发器7设置的流量调节单元71调控，强制蒸发器7进行实时补充和补偿。

较佳地，燃料控制器2调节总和BOG数据时，以燃料需求量做为反馈，同时也参考BOG目标压力，保证强制蒸发器7BOG供应的稳定性。

本发明还提供了一种LNG运输船的燃料管理系统，燃料管理系统用于执行如上的燃料管理方法，包括：

BOG数据测算单元6，BOG数据测算单元6安装于LNG运输船的货舱，BOG数据测算单元6用以检测LNG运输船货舱中的燃料在自然蒸发状态下的BOG数据，并用以根据BOG数据测算第一BOG流量值；

强制蒸发器7，强制蒸发器7连接于LNG运输船的货舱，强制蒸发器7用以蒸发燃料，并用以测算所述第二BOG流量值；

总和BOG数据测算单元5，用以识别第一BOG流量值和第二BOG流量值的总和，该总和BOG数据测算单元5能够先判断第一BOG流量值是否满足BOG燃料需求量，如果满足，则反馈信号至数据模块，使得数据模块执行在第一BOG流量值下供给燃料，如果不满足，则反馈信号至数据模块，从而数据模块进行调节第二BOG流量值；

燃料控制器2，燃料控制器2用以识别LNG运输船的航行状态并用以确定LNG运输船运行所需的燃料需求量，燃料控制器2与BOG数据测算单元6以及总和BOG数据测算单元连接，燃料控制器2用以调控第二BOG流量值，燃料控制器2用以识别第一BOG流量值以及用以识别所述第一BOG流量值和第二BOG流量值的总和，当BOG数据测算单元6测算的第一BOG流量值满足LNG运输船航行所需要的BOG燃料需求量时，数据模块控制LNG运输船在第一BOG流量值下航行，当不满足时，数据模块进一步识别总和BOG数据，并对第二BOG流量值进行调控。

进一步地，还包括：

发动机负荷监测模块4，所述发动机负荷监测模块4用以识别发动机9的实际负荷信号，所述燃料控制器2输出控制发动机9的指令负荷信号至所述发动机负荷监测模块4，进而所述发动机负荷监测模块4识别所述实际负荷信号并测算出所述实际负荷信号和所述指令负荷信号的负荷偏差，进而所述发动机负荷监测模块4将所述负荷偏差反馈给所述燃料控制器2；

流量调节单元71，流量调节单元71连接于强制蒸发器7，流量调节单元71与货舱连接，用以控制进入强制蒸发器7的燃料流量；

PID调节器8，PID调节器8与流量调节单元71连接，PID调节器8与燃料控制器2连接，燃料控制器2根据负荷偏差发出用以调节强制蒸发器7的调节信号，进而PID调节器8根据调节信号调节燃料流量，以使得强制蒸发器7蒸发燃料至第二BOG流量值。

进一步地，还包括：

船舶信息采集模块3，船舶信息采集模块3用以采集货舱信息、航速信息以及舱位信息，进而将货舱信息、航速信息以及舱位信息传递给燃料控制器2，燃料控制器2根据货舱信息、航速信息以及舱位信息确定航行状态。

具体地，强制蒸发器7设置有供调节蒸发的BOG流量的流量调节单元71，PID调节器8与该流量调节单元71连接，强制蒸发器7设置有供识别第二BOG流量值的强制蒸发数据测算单元，该强制蒸发数据测算单元识别第二BOG流量值并反馈给总和BOG数据测算单元5。

较佳地，LNG运输船的中控系统1发出航行指令后，燃料控制器2的数据模块识别该航行指令并开始运行。

本发明LNG运输船的燃料管理方法通过燃料控制器2以控制燃料的供给路径，并优先使用自然蒸发状态下的BOG作为第一燃料，强制蒸发器7蒸发的BOG作为第二燃料，从而避免了自然蒸发的BOG燃料浪费，避免了BOG供应量过多导致需要对过量的BOG进行额外处理，提高了能源利用率。

在本发明LNG运输船的燃料管理方法的一种具体实施案例中，如图2和图3所示，LNG运输船的中控系统1发出航行指令后，燃料控制器2的数据模块识别该航行指令并开始运行，船舶信息采集模块3获取所述LNG运输船的货舱信息、航速信息以及船位信息并反馈给数据模块，数据模块根据货舱信息、航速信息以及船位信息判断出LNG运输船为满载航行状态；

数据模块根据航行指令、货舱信息、航速信息以及船位信息确定当前时刻满足LNG运输船正常航行的BOG燃料需求量q1；

该数据模块输出指令负荷信号,所述发动机负荷监测模块4识别所述实际负荷信号并测算出所述实际负荷信号和所述指令负荷信号的负荷偏差，进而所述发动机负荷监测模块4将所述负荷偏差反馈给所述燃料控制器2;

BOG数据测算单元6测算第一BOG流量值Q1，并将该第一BOG流量值Q1反馈给总和BOG数据测算单元5；

燃料控制器2的数据模块根据负荷偏差以及BOG燃料需求量q1确定调节信号，进而数据模块将该调节信号传递给PID调节器8，PID调节器8根据该调节信号调节流量调节单元71，使得强制蒸发器7蒸发燃料至第二BOG流量值Q2，此时Q1+Q2≥q1，且Q1+Q2-q1≤0.01q1,以满足LNG运输船航行所需的燃料。

在本发明LNG运输船的燃料管理方法的一种具体实施案例中，如图2和图3所示，LNG运输船的中控系统1发出航行指令后，燃料控制器2的数据模块识别该航行指令并开始运行，船舶信息采集模块3获取所述LNG运输船的货舱信息、航速信息以及船位信息并反馈给数据模块，数据模块根据货舱信息、航速信息以及船位信息判断出LNG运输船为进港航行状态；

数据模块根据航行指令、货舱信息、航速信息以及船位信息确定当前时刻满足LNG运输船正常工作的BOG燃料需求量q2；

该数据模块输出指令负荷信号,所述发动机负荷监测模块4识别所述实际负荷信号并测算出所述实际负荷信号和所述指令负荷信号的负荷偏差，进而所述发动机负荷监测模块4将所述负荷偏差反馈给所述燃料控制器2;

BOG数据测算单元6测算第一BOG流量值Q1，并将该第一BOG流量值Q1反馈给总和BOG数据测算单元5，若燃料控制器2的数据模块检测到此时的Q1≥q2，则LNG运输船在Q1下运行，若Q1＜q2，则

燃料控制器2的数据模块根据负荷偏差以及BOG燃料需求量q2确定调节信号，进而数据模块将该调节信号传递给PID调节器8，PID调节器8根据该调节信号调节流量调节单元71，使得强制蒸发器7蒸发燃料至第二BOG流量值Q2，此时Q1+Q2≥q2，且Q1+Q2-q2≤0.01q2,以满足LNG运输船航行所需的燃料。

在本发明LNG运输船的燃料管理方法的一种具体实施案例中，如图2和图3所示，LNG运输船的中控系统1发出航行指令后，燃料控制器2的数据模块识别该航行指令并开始运行，船舶信息采集模块3获取所述LNG运输船的货舱信息、航速信息以及船位信息并反馈给数据模块，数据模块根据货舱信息、航速信息以及船位信息判断出LNG运输船为机动航行状态；

数据模块根据航行指令、货舱信息、航速信息以及船位信息确定当前时刻满足LNG运输船正常航行的BOG燃料需求量q3；

该数据模块输出指令负荷信号,所述发动机负荷监测模块4识别所述实际负荷信号并测算出所述实际负荷信号和所述指令负荷信号的负荷偏差，进而所述发动机负荷监测模块4将所述负荷偏差反馈给所述燃料控制器2;

BOG数据测算单元6测算第一BOG流量值Q1，并将该第一BOG流量值Q1反馈给总和BOG数据测算单元5，若燃料控制器2的数据模块检测到此时的Q1≥q2，则LNG运输船在Q1下运行，若Q1＜q3，则

燃料控制器2的数据模块根据负荷偏差以及BOG燃料需求量q3确定调节信号，进而数据模块将该调节信号传递给PID调节器8，PID调节器8根据该调节信号调节流量调节单元71，使得强制蒸发器7蒸发燃料至第二BOG流量值Q2，此时Q1+Q2≥q3，且Q1+Q2-q3≤0.01q3,以满足LNG运输船航行所需的燃料。

在本发明LNG运输船的燃料管理方法的一种具体实施案例中，如图2和图3所示，LNG运输船的中控系统1发出航行指令后，燃料控制器2的数据模块识别该航行指令并开始运行，船舶信息采集模块3获取所述LNG运输船的货舱信息、航速信息以及船位信息并反馈给数据模块，数据模块根据货舱信息、航速信息以及船位信息判断出LNG运输船为压载航行状态；

数据模块根据航行指令、货舱信息、航速信息以及船位信息确定当前时刻满足LNG运输船正常航行的BOG燃料需求量q4；

该数据模块输出指令负荷信号,所述发动机负荷监测模块4识别所述实际负荷信号并测算出所述实际负荷信号和所述指令负荷信号的负荷偏差，进而所述发动机负荷监测模块4将所述负荷偏差反馈给所述燃料控制器2;

BOG数据测算单元6测算第一BOG流量值Q1，此时Q1=0,并将该第一BOG流量值Q1反馈给总和BOG数据测算单元5；

燃料控制器2的数据模块根据负荷偏差以及BOG燃料需求量q4确定调节信号，进而数据模块将该调节信号传递给PID调节器8，PID调节器8根据该调节信号调节流量调节单元71，使得强制蒸发器7蒸发燃料至第二BOG流量值Q2，此时Q2≥q4，且Q2-q4≤0.01q4,以满足LNG运输船航行所需的燃料。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种LNG运输船的燃料管理方法，用以平衡LNG运输船的BOG燃料需求量和BOG供应量，其特征在于，所述LNG运输船设置有船舶信息采集模块，所述LNG运输船设置有与强制蒸发器连接的PID调节器，所述PID调节器采用模糊PID控制算法，所述LNG运输船设置有发动机负荷监测模块，所述发动机负荷监测模块与所述PID调节器连接，燃料控制器用以输出控制发动机的指令负荷信号，包括如下步骤：

通过所述LNG运输船的燃料控制器识别所述LNG运输船的航行状态，所述航行状态包括满载航行状态、进港航行状态、机动航行状态以及压载航行状态；

使用所述船舶信息采集模块获取所述LNG运输船的货舱信息、航速信息以及船位信息，

根据所述货舱信息和所述航速信息判断所述LNG运输船为满载航行状态或者压载航行状态，进而确定BOG燃料需求量；

根据所述船位信息以及所述航速信息，判断所述LNG运输船为进港航行状态或机动航行状态，以确定BOG燃料需求量；

识别所述LNG运输船的货舱中燃料在自然蒸发状态下的BOG数据，并根据所述BOG数据测算得出BOG数据变化规律，根据所述BOG数据变化规律测算在设定时间内所述BOG数据的平均值，将所述BOG数据的平均值作为第一BOG流量值；

当所述第一BOG流量值大于或等于所述BOG燃料需求量时，所述LNG运输船在所述第一BOG流量值下航行；

当所述第一BOG流量值小于所述BOG燃料需求量时，

所述发动机负荷监测模块识别所述指令负荷信号，同时识别所述发动机的实际负荷信号，进而根据所述指令负荷信号和所述实际负荷信号计算得出负荷偏差，所述发动机负荷监测模块将所述负荷偏差传递给所述PID调节器，所述PID调节器根据所述负荷偏差调节第二BOG流量值，所述第一BOG流量值和所述第二BOG流量值的总和大于或等于所述BOG燃料需求量，所述LNG运输船在所述第一BOG流量值和所述第二BOG流量值下航行。

2.根据权利要求1所述的LNG运输船的燃料管理方法，其特征在于，基于所述LNG运输船处于压载航行状态时，

所述货舱信息为空载状态，所述第一BOG流量值为0。

3.一种LNG运输船的燃料管理系统，用于执行如权利要求1至2中任一项所述的燃料管理方法，其特征在于，包括：

BOG数据测算单元，所述BOG数据测算单元安装于所述LNG运输船的货舱，所述BOG数据测算单元用以检测所述LNG运输船货舱中的燃料在自然蒸发状态下的BOG数据，并用以根据所述BOG数据测算所述第一BOG流量值；

强制蒸发器，所述强制蒸发器连接于所述LNG运输船的货舱，所述强制蒸发器用以蒸发燃料，并用以测算所述第二BOG流量值；

总和BOG数据测算单元，用以识别所述第一BOG流量值和所述第二BOG流量值的总和；

燃料控制器，所述燃料控制器用以识别所述LNG运输船的航行状态并用以确定所述LNG运输船运行所需的燃料需求量，所述燃料控制器与所述BOG数据测算单元以及所述总和BOG数据测算单元连接，所述燃料控制器用以调控所述第二BOG流量值，所述燃料控制器用以识别所述第一BOG流量值以及用以识别所述第一BOG流量值和所述第二BOG流量值的总和；

发动机负荷监测模块，所述发动机负荷监测模块用以识别发动机的实际负荷信号，所述燃料控制器输出控制发动机的指令负荷信号至所述发动机负荷监测模块，进而所述发动机负荷监测模块识别所述实际负荷信号并测算出所述实际负荷信号和所述指令负荷信号的负荷偏差，进而所述发动机负荷监测模块将所述负荷偏差反馈给所述燃料控制器；

流量调节单元，所述流量调节单元连接于所述强制蒸发器，所述流量调节单元与货舱连接，用以控制进入所述强制蒸发器的燃料流量；

PID调节器，所述PID调节器与所述流量调节单元连接，所述PID调节器与所述燃料控制器连接，所述燃料控制器根据所述负荷偏差发出用以调节所述强制蒸发器的调节信号，进而所述PID调节器根据所述调节信号调节所述燃料流量，以使得所述强制蒸发器蒸发燃料至第二BOG流量值；

船舶信息采集模块，所述船舶信息采集模块用以采集货舱信息、航速信息以及舱位信息，进而将所述货舱信息、航速信息以及舱位信息传递给所述燃料控制器，所述燃料控制器根据所述货舱信息、航速信息以及舱位信息确定所述航行状态。