CN117429547A - 甲醇燃料动力运输船 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甲醇燃料动力运输船，涉及船舶技术领域。甲醇燃料动力运输船包括甲醇燃料储存舱及燃料舱接头处所、甲醇燃料日用舱、甲醇燃料泄放舱和甲醇燃料处理间。甲醇燃料储存舱位于干舷甲板以下、与机舱前部相邻的船体空间，甲醇燃料储存舱燃料舱接头处所和甲醇燃料日用舱布置于甲醇燃料储存舱的上方，甲醇燃料处理间位于甲醇燃料储存舱的一侧。充分利用干舷甲板的下方的船体空间布置甲醇燃料相关舱室，各舱室集中布置，布局紧凑，利于各舱室之间以及舱室与设备之间的管路布置，实现管路最小用量，有效解决甲醇燃料在船上的安全加注、储存、处理和供应的问题。

Description

甲醇燃料动力运输船

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，特别涉及一种甲醇燃料动力运输船。

背景技术

国际海事组织海洋环境保护委员会于2018年通过决议《船舶温室气体减排初步战略》，提出2050年国际航运的温室气体排放量比2008年减少50％以上，2100年前实现温室气体零排放。

甲醇燃料正在迅速发展成为许多航运公司首选的船用替代清洁燃料。与液化天然气相比，甲醇更易储存、运输和处理，其能量密度也高于其他替代清洁燃料船用燃料。甲醇燃料具有非常良好的应用前景，燃料供应方面，甲醇常温下为液态，相对液化天然气燃料操作更加简单、安全系数高，燃料价格与传统燃油相差不大。如果未来能继续降低甲醇生产中的碳排放，降低甲醇的制备成本，甲醇燃料将更好地满足未来零碳的发展需求，实现更为广泛的应用。

甲醇燃料动力运输船使用甲醇燃料和燃油作为推进动力，首尾尖舱为压载水舱，配置首侧推装置。船上设置抗横倾系统，保证船舶在各种工况下的稳性。甲醇燃料动力运输船设置多层车辆甲板，包括固定甲板和活动甲板，可运输电动车、常规燃料汽车以及其他类型的重型滚装货物。

甲醇燃料动力运输船可适用于不同航线，为满足甲醇燃料作为船舶全航程航行时的动力燃料，所配置的甲醇燃料储存舱容积较大。相较于液化天然气，甲醇燃料具有中等毒性，燃烧火焰不可见等特点，在系统设计和布置方面还需设置甲醇燃料日用舱和甲醇燃料泄放舱。甲醇燃料的能量密度较传统燃油和液化天然气小很多，基于相同的续航力，甲醇燃料所需的容积约是燃油的2.4倍、液化天然气的1.3倍，会直接影响车辆舱容积和装车量的减少。结合汽车运输船的船型特点，相关燃料舱室都需布置在干舷甲板以下，与机舱的前面相邻的船体空间，基于有限的布置空间和系统安全性考虑，给船舶布置设计带来很大困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术难以在有限空间合理布置甲醇燃料相关舱室的缺陷，提供一种甲醇燃料动力运输船。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种甲醇燃料动力运输船，其包括干舷甲板，所述甲醇燃料动力运输船还包括甲醇燃料储存舱及燃料舱接头处所、甲醇燃料日用舱、甲醇燃料泄放舱和甲醇燃料处理间；

所述甲醇燃料储存舱布置于所述干舷甲板的下方、机舱的前方且与机舱相邻的船体空间；

所述甲醇燃料日用舱布置于所述干舷甲板的下方和所述甲醇燃料储存舱的上方；

所述甲醇燃料处理间位于所述甲醇燃料储存舱的右侧，所述甲醇燃料处理间设置有所述甲醇燃料泄放舱和甲醇燃料供应系统的主要设备；

所述燃料舱接头处所布置于所述干舷甲板的下方和所述甲醇燃料储存舱的上方，用于布置所述甲醇燃料储存舱的泵附件、阀附件和管路。

在本方案中，甲醇燃料日用舱和燃料舱接头处所布置于甲醇燃料储存舱的上方，甲醇燃料处理间位于甲醇燃料储存舱的右侧，充分利用干舷甲板的下方的船体空间布置甲醇燃料相关舱室，各舱室集中布置，布局紧凑，利于各舱室之间以及舱室与设备之间的管路布置，实现管路最小用量，有效解决甲醇燃料在船上的安全加注、储存和处理的问题；各舱室布置于干舷甲板以下，从而降低船体重心，提高稳定性。

优选地，所述甲醇燃料储存舱数量为两个，所述甲醇燃料储存舱之间设置有连通管，所述连通管的两端各设有一个遥控阀。

在本方案中，甲醇燃料动力运输船设置两个醇燃料储存舱，当某一甲醇燃料储存舱内的甲醇燃料输送泵发生故障时，可打开遥控阀，通过连通管使用另一个甲醇燃料储存舱内的甲醇燃料输送泵进行燃料输送。

优选地，每个所述甲醇燃料储存舱配备有一台甲醇燃料输送泵。

在本方案中，每个甲醇燃料储存舱配备有一台甲醇燃料输送泵，从而甲将醇燃料储存舱输送至甲醇燃料日用舱。

优选地，所述甲醇燃料储存舱、所述甲醇燃料日用舱和甲醇燃料处理间与汽车甲板和机舱相邻的舱壁的周围设有隔离空舱。

在本方案中，甲醇燃料储存舱、甲醇燃料日用舱的周围设有隔离空舱，从而防止甲醇泄漏并且防火防爆，提升安全性。

优选地，所述甲醇燃料供应系统的主要设备包括：甲醇燃料供应单元和甲醇燃料阀组单元；

所述甲醇燃料输送泵用于将甲醇燃料自所述甲醇燃料储存舱输送至所述甲醇燃料日用舱，再经所述甲醇燃料供应单元进行过滤、升温和增压后输送至所述甲醇燃料阀组单元，然后将具有合适温度、压力和流量的甲醇燃料输送至各甲醇燃料用户，所述甲醇燃料用户包括甲醇双燃料主机、甲醇双燃料发电机组和甲醇双燃料锅炉。

在本方案中，甲醇燃料储存舱的甲醇经醇燃料输送泵输送至甲醇燃料日用舱，再经过甲醇燃料供应单元和甲醇燃料阀组单元的处理输送至各甲醇燃料用户，甲醇燃料用户包括甲醇双燃料主机、甲醇双燃料发电机组和甲醇双燃料锅炉，从而形成甲醇燃料供应系统。

优选地，所述甲醇燃料动力运输船包括两个甲醇燃料加注站，所述甲醇燃料加注站布置在干舷甲板左右两舷侧。

在本方案中，甲醇燃料动力运输船包括两个甲醇燃料加注站，从而使甲醇燃料动力运输船加装甲醇更灵活，可同时进行甲醇加注和车辆上下作业，甲醇燃料加注站布置在干舷甲板左右两舷侧，从而更便于加装甲醇燃料。

优选地，所述甲醇燃料储存舱和所述甲醇燃料日用舱上设有压力/真空释放阀和透气管。

在本方案中，所述甲醇燃料动力运输船包含透气系统，所述透气系统包含所述压力/真空释放阀和透气管，所述甲醇燃料储存舱和所述甲醇燃料日用舱上设有所述压力/真空释放阀和所述透气管，从而限制燃料舱内可能出现的超压和真空，提升安全性。

优选地，所述透气系统还包括透气桅，所述压力/真空释放阀的出气口通至布置于开敞甲板安全位置的所述透气桅。

在本方案中，压力/真空释放阀的出气口通至布置于开敞甲板安全位置的所述透气桅，从而将来自有压系统的易燃气体安全地、不危及人员和设备地泄放到大气中去，防止火焰进入甲醇燃料储存舱和甲醇燃料日用舱。

优选地，所述甲醇燃料处理间的前后各设有一个气闸。

在本方案中，甲醇燃料处理间的前后各设有一个气闸，从而增加甲醇燃料处理间的密封性，提升安全性。

优选地，其包括所述甲醇燃料供应系统相应的安全系统和辅助系统；

所述安全系统包括气体探测系统、火灾报警系统、应急切断系统、船岸连接系统、消防系统、通风系统以及透气和泄放系统；辅助系统包括氮气系统、水乙二醇系统、仪表空气系统。

在本方案中，甲醇燃料动力运输船设置与甲醇燃料供应系统相应的安全系统和辅助系统，从而提升甲醇燃料供应系统的安全性并辅助甲醇燃料供应系统运行。

本发明的积极进步效果在于：

本发明提供了一种甲醇燃料动力运输船，甲醇燃料动力运输船包括甲醇燃料储存舱及其燃料舱接头处所、甲醇燃料日用舱、甲醇燃料泄放舱和甲醇燃料处理间，甲醇燃料储存舱及其燃料舱接头处所和甲醇燃料日用舱布置于甲醇燃料储存舱的上方，甲醇燃料处理间位于甲醇燃料储存舱的右侧。充分利用干舷甲板的下方的船体空间布置甲醇燃料相关舱室，各舱室集中布置，布局紧凑，利于各舱室之间以及舱室与设备之间的管路布置，实现管路最小用量，有效解决甲醇燃料在船上的安全加注、储存、处理和供应的问题。

附图说明

图1为根据本发明的一实施例的总布置的侧视图。

图2为根据本发明的一实施例的甲醇燃料储存舱及其周边舱室的布置的侧视图。

图3为根据本发明的一实施例的甲醇燃料储存舱及其周边舱室的布置的截面示意图。

图4为根据本发明的一实施例的甲醇燃料加注站的布置的俯视图。

图5为根据本发明的一实施例的甲醇燃料相关舱室的布置的俯视图。

图6为根据本发明的一实施例的甲醇燃料处理间的布置的俯视图。

图7为根据本发明的一实施例的甲醇燃料处理间的布置的侧视图。

图8为根据本发明的另一实施例的甲醇燃料储存舱及其周边舱室的布置的截面示意图。

附图标记说明：

车辆舱1

甲醇燃料加注站2

隔离空舱3

甲醇燃料储存舱4

低硫油舱5

气闸6

甲醇燃料泄放舱7

燃料舱处所8

压载水舱9

甲醇燃料日用舱10

甲醇燃料处理间11

燃料舱接头处所12

机舱13

管弄14

缓冲间15

舱盖处所16

主机甲醇燃料供应单元17

主机甲醇燃料阀组单元18

发动机组甲醇燃料供应单元19

发动机组甲醇燃料阀组单元20

锅炉甲醇燃料供应单元21

锅炉甲醇燃料阀组单元22

甲醇燃料输送泵23

遥控阀门24

连通管25

轴带发电机26

透气桅27

压力/真空释放阀28

基准线29

第一甲板31

第二甲板32

第三甲板33

第四甲板34

第五甲板35

第六甲板36

左舷41

右舷42

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在实施例范围之中。

如图1-图7所示为根据本发明的一实施例，本实施例提供了一种甲醇燃料动力运输船，甲醇燃料动力运输船采用甲醇燃料和燃油为推进燃料，设有低硫油舱5用于储存燃油。甲醇燃料动力运输船配置轴带发电机26，以此降低船舶燃油消耗、减少碳排放。甲醇燃料动力运输船的首尾尖舱为压载水舱9，配置首侧推装置。甲醇燃料动力运输船底部中心设有管弄14。船上设置抗横倾系统，保证船舶在各种工况下的稳性。甲醇燃料动力运输船上部设有车辆舱1，车辆舱1设置多层车辆甲板，包括固定甲板和活动甲板，可运输电动车、常规燃料汽车以及其他类型的重型滚装货物。

甲醇燃料动力运输船分为左舷41和右舷42。甲醇燃料动力运输船包括第一甲板31、第二甲板32、第三甲板33、第四甲板34、第五甲板35、第六甲板36；第二甲板32和第四甲板34为升降甲板，第五甲板35为干舷甲板。图1、图2、图3、图7和图8中的第一甲板31至第六甲板36部分未在侧视图中显示，以对应等高线的形式表示各个甲板在运输船中的高度位置。

甲醇燃料动力运输船还包括干舷甲板、甲醇燃料储存舱4、甲醇燃料日用舱10、甲醇燃料泄放舱7、甲醇燃料处理间11和燃料舱接头处所12。

甲醇燃料储存舱4布置于干舷甲板的下方、机舱13的前方与机舱13相邻的船体空间。甲醇燃料储存舱4左右分隔采用水平槽型舱壁，沿船长方向左右对称布置在干舷甲板以下机舱13前壁之前的船体空间内，甲醇燃料储存舱4为整体燃料舱，本实施例中为船体结构舱。

甲醇燃料储存舱4和甲醇燃料日用舱10为普通钢质结构舱柜，为满足甲醇燃料特性及储存要求，舱内表面需特殊涂层处理。

甲醇燃料日用舱10布置于干舷甲板的下方和甲醇燃料储存舱4的上方。甲醇燃料日用舱10的舱容通常按满足主机和发电机最大负荷运行8小时设计，甲醇燃料日用舱10的舱室附件布置于甲醇燃料日用舱10内，从而更好地利用有限空间。

甲醇燃料处理间11位于甲醇燃料储存舱4的右侧，甲醇燃料处理间11设置有甲醇燃料泄放舱7和甲醇燃料供应系统的主要设备。甲醇燃料泄放舱7为独立箱柜，在其他可替代的实施例中也可为结构箱柜，甲醇燃料泄放舱7的舱容按10％甲醇燃料日用舱10舱容设计。甲醇燃料处理间11的前后各设有一个气闸6，从而增加甲醇燃料处理间11的密封性，提升安全性。

其他可替代的实施方式中，也可在甲醇燃料储存舱4的左侧选择布置其他本领域技术人员认为合适的甲醇燃料处理间11。

燃料舱接头处所12布置于干舷甲板的下方和甲醇燃料储存舱4的上方，用于布置甲醇燃料储存舱4的泵附件、阀附件和管路，从而确保更顺畅的管路布置、方便设备维修以及缩小甲醇可能引起的泄漏范围。泵附件包括泵的接线箱，若为深井泵，则还包含泵的马达。燃料舱接头处所12还配置有气闸6以及舱盖处所16，进一步增强安全性。

甲醇燃料日用舱10和燃料舱接头处所12布置于甲醇燃料储存舱4的上方，甲醇燃料处理间11位于甲醇燃料储存舱4的右侧，各舱室集中布置，布局紧凑，利于各舱室之间以及舱室与设备之间的管路布置，实现管路最小用量，有效解决甲醇燃料在船上的安全加注、储存和处理的问题；各舱室布置于干舷甲板以下，从而降低船体重心，提高稳定性。

如图3所示，甲醇燃料动力运输船位于基准线29以上，甲醇燃料动力运输船的甲醇燃料储存舱4数量为两个，分别布置于左舷41和右舷42，甲醇燃料储存舱4之间设置有连通管25，连通管25的两端各设有一个遥控阀24。甲醇燃料动力运输船设置两个甲醇燃料储存舱4，当某一甲醇燃料储存舱4内的甲醇燃料输送泵23发生故障时，可打开遥控阀24，通过连通管25使用另一个甲醇燃料储存舱4内的甲醇燃料输送泵23进行燃料输送。

其他可替代的实施方式中，也可选择其他本领域技术人员认为合适的甲醇燃料储存舱4数量。

其他可替代的实施方式中，也可选择其他本领域技术人员认为合适的遥控阀24数量。

每个甲醇燃料储存舱4配备有一台甲醇燃料输送泵23，从而将甲醇从甲醇燃料储存舱4输送至甲醇燃料日用舱10。在其他可替代的实施方式中，当甲醇燃料储存舱4数量为一个时候，为了系统安全操作和冗余性，甲醇燃料储存舱4内需设置两台甲醇燃料输送泵23，一用一备。

其他可替代的实施方式中，也可选择其他本领域技术人员认为合适的甲醇燃料输送泵23数量。

甲醇燃料储存舱4、甲醇燃料日用舱10和甲醇燃料处理间11的与汽车甲板和机舱13相邻的舱壁的周围设有隔离空舱3，从而防止甲醇泄漏并且防火防爆，提升安全性。

甲醇燃料储存舱4及隔离空舱3位于防撞舱壁之后和艉尖舱壁之前，使其在船舶发生碰撞或搁浅后受损的概率降至最低。

甲醇燃料供应系统的主要设备包括：甲醇燃料供应单元和甲醇燃料阀组单元；甲醇燃料供应单元包括主机甲醇燃料供应单元17、发动机组甲醇燃料供应单元19和锅炉甲醇燃料供应单元21；甲醇燃料阀组单元包括主机甲醇燃料阀组单元18、发动机组甲醇燃料阀组单元20和锅炉甲醇燃料阀组单元22。

甲醇燃料输送泵23用于将甲醇燃料自甲醇燃料储存舱4输送至甲醇燃料日用舱10，再经甲醇燃料供应单元进行过滤、升温和增压后输送至甲醇燃料阀组单元，然后将具有合适温度、压力和流量的甲醇燃料输送至各甲醇燃料用户，甲醇燃料用户包括甲醇双燃料主机、甲醇双燃料发电机组和甲醇双燃料锅炉。

甲醇燃料储存舱4的甲醇经醇燃料输送泵输送至甲醇燃料日用舱10，再经过甲醇燃料供应单元和甲醇燃料阀组单元的处理输送至各甲醇燃料用户，甲醇燃料用户包括甲醇双燃料主机、甲醇双燃料发电机组和甲醇双燃料锅炉，从而形成甲醇燃料供应系统。

甲醇燃料动力运输船包括两个甲醇燃料加注站2，从而使甲醇燃料动力运输船加装甲醇更灵活，可同时进行甲醇加注和车辆上下作业。甲醇燃料加注站2布置在干舷甲板左右两舷侧，从而更便于加装甲醇燃料。甲醇燃料加注站2位于的区域为半围蔽区域，需按规范要求配置气闸6、风机、火警探头、气体探头等并设置固定式抗醇泡沫灭火系统，覆盖所有可能的泄漏点。在其他可替代的实施方式中，也可在甲醇燃料动力运输船不靠码头的另一舷侧设置一个甲醇燃料加注站2，同样可以实现同时进行甲醇加注和车辆上下作业。

甲醇燃料加注站2到燃料舱接头处所12、燃料舱接头处所12到甲醇燃料处理间11需要使用双壁管，由于机舱13为气体安全型机舱13，进入机舱13后的甲醇燃料供应管也需使用双壁管，以避免管路内甲醇泄漏对周围人员和环境所产生的危险。双壁管内、外管之间的环形空间应进行负压机械抽风，出风口应通往露天区域，其通风能力为每小时至少换气30次。双壁管内应布置合适的气体和液体泄漏探测措施，双壁管应连接至合适的收集舱，以收集和探测任何可能发生的泄漏。燃料舱接头处所12和甲醇燃料处理间11内则可使用单壁管。

甲醇燃料动力运输船包含透气系统，透气系统包含压力/真空释放阀28和透气管，甲醇燃料储存舱4和甲醇燃料日用舱10上设有压力/真空释放阀28和透气管，从而限制燃料舱内可能出现的超压和真空，提升安全性。每个甲醇燃料储存舱4和甲醇燃料日用舱10单独设置透气管，在其他可替代的实施方式中，可将这些单独的透气管组合成透气总管。

透气系统还包括透气桅27，压力/真空释放阀28的出气口通至布置于开敞甲板安全位置的透气桅27，从而将来自有压系统的易燃气体安全地、不危及人员和设备地泄放到大气中去，防止火焰进入甲醇燃料储存舱4和甲醇燃料日用舱10。

其他可替代的实施方式中，也可选择其他本领域技术人员认为合适的高速透气阀替代压力/真空释放阀28。

透气桅27设于船舶最高一层甲板位置，也可设置于其他本领域技术人员认为合适的位置。透气桅27的位置确定应综合主导风向、人员居住、风机新风口等诸多因素，一般布置在主导风向的下风向，远离人员居住区以及风机新风口。透气系统的构造应能使气体排放不受阻碍且垂直引向上方出口，并布置成能使水或雪进入透气系统的可能性减少至最低限度。

甲醇燃料供应系统相应的安全系统和辅助系统；安全系统包括气体探测系统、火灾报警系统、应急切断系统、船岸连接系统、消防系统、通风系统以及透气和泄放系统；辅助系统包括氮气系统、水乙二醇系统、仪表空气系统。

甲醇燃料动力运输船设置与甲醇燃料供应系统相应的安全系统和辅助系统，从而提升甲醇燃料供应系统的安全性并辅助甲醇燃料供应系统运行。

如图8所示为根据本发明的另一实施例，本实施例的每个甲醇燃料储存舱4上方设置一个燃料舱接头处所12，两个燃料舱接头处所12互不干涉。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种甲醇燃料动力运输船，其包括干舷甲板和机舱，其特征在于，所述甲醇燃料动力运输船还包括甲醇燃料储存舱及燃料舱接头处所、甲醇燃料日用舱、甲醇燃料泄放舱和甲醇燃料处理间；

所述甲醇燃料储存舱布置于所述干舷甲板的下方、所述机舱的前方并与所述机舱相邻的船体空间；

所述甲醇燃料日用舱布置于所述干舷甲板的下方和所述甲醇燃料储存舱的上方；

所述甲醇燃料处理间位于所述甲醇燃料储存舱的一侧，所述甲醇燃料处理间设置有所述甲醇燃料泄放舱和甲醇燃料供应系统的主要设备；

所述燃料舱接头处所布置于所述干舷甲板的下方和所述甲醇燃料储存舱的上方，用于布置所述甲醇燃料储存舱的泵附件、阀附件和管路。

2.如权利要求1所述的甲醇燃料动力运输船，其特征在于，所述甲醇燃料储存舱数量为两个，所述甲醇燃料储存舱之间设置有连通管，所述连通管的两端各设有遥控阀。

3.如权利要求2所述的甲醇燃料动力运输船，其特征在于，每个所述甲醇燃料储存舱配备有甲醇燃料输送泵。

4.如权利要求2所述的甲醇燃料动力运输船，其特征在于，所述甲醇燃料储存舱、所述甲醇燃料日用舱和甲醇燃料处理间与汽车甲板和机舱相邻的舱壁的周围设有隔离空舱。

5.如权利要求3所述的甲醇燃料动力运输船，其特征在于，所述甲醇燃料供应系统的主要设备包括：甲醇燃料供应单元和甲醇燃料阀组单元；

所述甲醇燃料输送泵用于将甲醇燃料自所述甲醇燃料储存舱输送至所述甲醇燃料日用舱，再经所述甲醇燃料供应单元进行过滤、升温和增压后输送至所述甲醇燃料阀组单元，然后将具有合适温度、压力和流量的甲醇燃料输送至各甲醇燃料用户，所述甲醇燃料用户包括甲醇双燃料主机、甲醇双燃料发电机组和甲醇双燃料锅炉。

6.如权利要求3所述的甲醇燃料动力运输船，其特征在于，所述甲醇燃料动力运输船包括两个甲醇燃料加注站，所述甲醇燃料加注站布置在干舷甲板左右两舷侧。

7.如权利要求3所述的甲醇燃料动力运输船，其特征在于，所述甲醇燃料动力运输船上的甲醇燃料供应系统包含透气系统，所述透气系统包含压力/真空释放阀和透气管，所述甲醇燃料储存舱和所述甲醇燃料日用舱上设有所述压力/真空释放阀和所述透气管。

8.如权利要求7所述的甲醇燃料动力运输船，其特征在于，所述透气系统还包括透气桅，所述压力/真空释放阀的出气口通至布置于开敞甲板安全位置的所述透气桅。

9.如权利要求7所述的甲醇燃料动力运输船，其特征在于，所述甲醇燃料处理间的前后各设有一个气闸。

10.如权利要求7所述的甲醇燃料动力运输船，其特征在于，其包括所述甲醇燃料供应系统相应的安全系统和辅助系统；

所述安全系统包括气体探测系统、火灾报警系统、应急切断系统、船岸连接系统、消防系统、通风系统以及透气和泄放系统；辅助系统包括氮气系统、水乙二醇系统、仪表空气系统。