CN214190019U - 一种双燃料动力集装箱运输船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双燃料动力集装箱运输船舶，包括船体、居住区、机舱、机舱棚、燃油舱、LNG加注站、LNG燃料舱、燃气处理设备间、控制总阀处所、透气塔，所述船体采用双岛设计。本实用新型的优点在于解决了双燃料动力集装箱船舶的布置问题，充分利用船舶现有空间布置LNG燃料舱，使集装箱容积达到最大化，实现了双燃料动力在大型集装箱船舶上的应用。

Description

一种双燃料动力集装箱运输船舶

技术领域

本实用新型涉及船舶技术领域，特别涉及一种双燃料动力集装箱运输船舶。

背景技术

随着全球海事界对硫排放要求的日益严格，越来越多的地区被划定或即将被划定为排放控制区。2015年1月1日起，硫排放控制区实施0.1%硫含量的排放限制，2020年全球一般海域也将实施0.5%硫含量的排放限制。另外根据IMO制定的船舶能效规范，国际航行船舶需要满足新的能效标准，EEDI是衡量船舶设计和建造能效水平的一个指标，即船舶在设计最大载货状态下以一定航速航行时所需的推进动力以及相关辅助功率消耗的燃油计算出的二氧化碳排放量，船舶能效规范规定了以现有样本船舶的回归平均值为基线，四个阶段的EEDI折减率，其中对集装箱船EEDI折减率的要求，从2020年到2024年底为20%，2025年以后为30%。船东必须采用各种措施应对全球、区域和当地法规的要求。而大型集装箱船主要运营在亚洲和欧洲、亚洲和美洲间的贸易航线，欧洲和美国等西欧发达国家的港口对停靠船舶的排放要求较为严格。因此，使用清洁能源液化天然气（LNG）作为燃料，天然气燃烧后仅得到水，不仅基本实现硫化物和颗粒物的零排放，而且温室气体和氮化物排放也基本为零。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双燃料动力集装箱运输船舶，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于，包括船体、居住区、机舱、机舱棚、燃油舱、LNG加注站、LNG燃料舱、燃气处理设备间、控制总阀处所、透气塔，所述船体采用双岛设计，即所述居住区设置于船体中前部，所述机舱棚设置于船尾处，所述LNG加注站设置在居住区甲板左右舷侧的上方，所述LNG燃料舱和燃油舱均设置在居住区下方的船体内，控制总阀处所集中设置于LNG燃料舱顶部，所述LNG燃料舱与燃气处理设备间、LNG加注站连通，所述燃气处理设备间设置于居住区下方、LNG燃料舱上方的船体空间内，所述机舱棚上部设置有烟囱，下部设置有机舱，所述透气塔设置于烟囱顶部上方，或者居住区两侧，或者船体首桅处，所述透气塔与LNG燃料舱上安全阀释放管、燃气透气管、双层管外管的透气管连通，所述机舱与燃气处理设备间连通，所述机舱内设置有双燃料主机、双燃料发电机组以及双燃料蒸汽锅炉。

优选的，所述LNG燃料舱与船体之间设置有双壳和双层舱壁，所述双壳和双层舱壁内设置有检测LNG泄漏的气体检测器。

优选的，所述LNG燃料舱距离舷侧内壳的距离为1m，并设置于靠近船舶横摇和纵摇中心的位置处，沿着船体中心线对称布置，所述船体内壳舭部为台阶型式，所述LNG燃料舱在船舶舭部作成倾斜底部侧壁，所述LNG燃料舱舱底距离船舶外底板的距离为B/15或2m的小值，B为船舶的型宽。

优选的，所述LNG燃料舱与船舶内底板设置有支撑结构，所述支撑结构由上至下分别包括燃料舱支座、上层压木、不锈钢钢板、下层压木、键板、填充料、内底板支座和内底板，各部分依次紧密连接固定，所述LNG燃料舱与上甲板之间、LNG燃料舱与内底板的中间位置设置有防止横摇的固定装置，LNG燃料舱与上甲板之间设置有止浮装置，所述固定装置由左右两侧布置的楔形块和支座组成。

优选的，所述LNG燃料舱顶部一圈设置水喷淋系统，所述LNG燃料舱还内设置有烟雾探测器、失火报警系统，烟雾探测器与消防控制站、机舱集控室、驾驶室和燃气处理设备间的报警系统连通。

优选的，所述燃气处理设备间整体为箱体状，采用两层的结构形式，所述燃气处理设备间内设置有独立的通风系统与燃气监测系统，所述燃气处理设备间内设置有空气闸，所述空气闸为两扇气密的钢质门和气密舱壁组成的气密空间，所述钢质门为自闭式的门，所述空气闸的两端设置有声光报警系统，当有多于一扇门从关闭位置上开启时，可以发出声光报警。

优选的，所述燃气处理设备间内包括低压燃料提升泵、油分离器、低压气化器、BOG压缩机组、液态燃料缓冲罐、高压增压泵以及高压气化器。

优选的，所述燃气处理设备间和LNG加注站周边设置有数个光学传感器和麦克风，所述LNG加注站周边还设置有应急照明系统。

优选的，所述燃气处理设备间设置有抽吸式机械通风系统，通风能力为每小时换气至少30次。

优选的，所述LNG加注站与LNG燃料舱、LNG燃料舱与燃气处理设备间之间通过低温绝缘双壁管相连，所述双壁管设置有抽吸式机械通风系统，通风能力为每小时换气至少30次。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本发明完全满足国际海事组织的规范要求，且很好地解决了双燃料动力集装箱船舶的布置问题，实现了双燃料动力在大型集装箱船舶上的应用，对船舶动力系统的创新、发展具有重要意义，对降低船舶排放污染，改善大气环境具有重要作用。

附图说明

图1为本发明实施例的双燃料动力集装箱船舶的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例的双燃料动力集装箱船舶的上甲板平面结构示意图；

图3为本发明实施例的双燃料动力集装箱船舶的LNG燃料舱的剖面示意图；

图4为本发明实施例的双燃料动力集装箱船舶的LNG燃料舱的支撑结构的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本实用新型的限制。

如图1至4所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，包括船体101、居住区2、机舱3、机舱棚1、LNG加注站8、LNG燃料舱5、燃气处理设备间9、控制总阀处所4、透气塔6以及燃油舱，所述船体101采用双岛设计，所述居住区2设置于船体101中前部，所述机舱棚1设置于船尾处，驾驶室位于居住区2的最顶部，居住区2及驾驶室位于船体101中前部可以在满足视野的要求下，尽可能地多装集装箱，而不用将居住区2及驾驶室做得很高，从而导致无法通过桥梁。

所述LNG加注站8设置在居住区2上甲板左右舷侧的上方，所述LNG燃料舱5和燃油舱设置在居住区2下方，LNG燃料舱5可采用IMO B型舱或薄膜型舱，所述LNG燃料舱5与燃气处理设备间9、LNG加注站8之间通过管路连通，LNG燃料舱5顶部一圈设置水喷淋系统，LNG燃料舱5与LNG加注站8之间通过低温真空绝缘双层管相连。LNG加注站8中，在LNG充装接头和任何可能泄漏的位置的下方应安装集液盘，集液盘应由耐低温制成，并应通过一根向下并靠近水面的排放管引入水帘，同时可在安全位置对LNG燃料舱5压力、温度和液位进行监控。

LNG燃料舱5与船体101之间设置有双壳和双层舱壁14，双壳14和双层舱壁内设置有检测LNG泄漏的气体检测器。LNG燃料舱5的布置综合考虑其对船舶稳性的影响、防火分隔和危险区域的划分以及天然气管路布置的便利性。将LNG燃料舱5布置在居住区下方的船体101空间内，最大限度利用了超大型集装箱船的内部空间，也不占用集装箱货舱的空间，影响装箱数量。LNG燃料舱5的最大有效容积能满足超大型集装箱船在全程航线使用LNG燃料，至少可满足船舶在既定航线上航行一个来回。

LNG燃料舱5距离双壳和双层舱壁14的距离为1m，并设置于靠近船舶横摇和纵摇中心的位置处，沿着船体101中心线对称布置。由于集装箱船舭部型线收缩，为尽可能地多装集装箱，船体101内壳舭部13做成台阶型式，所述LNG燃料舱5在船舶舭部作成倾斜底部侧壁12，所述LNG燃料舱5距离船舶外底板的距离为B/15或2m的小值，B为船舶的型宽。

LNG燃料舱5与船舶内底板11之间设置有支撑结构203，所述支撑结构203由上至下分别包括燃料舱支座2031、上层压木2032、不锈钢钢板2033、下层压木2034、填充料2035、键板2036、内底板支座2037和内底板11，各部分依次紧密连接固定，所述LNG燃料舱5与上甲板15之间、LNG燃料舱5与内底板11的中间位置设置有防止横摇的固定装置202，所述固定装置202由左右两侧布置的楔形块和支座组成，LNG燃料舱5与上甲板15之间设置有止浮装置201。

燃气处理设备间9设置于尾甲板上端，所述控制总阀处所4集中设置于LNG燃料舱5顶部，所述机舱棚1顶部设置有烟囱7，所述透气塔6可以设置于烟囱7顶部上方、居住区2两侧或船体101首桅处其中的一个地点，避开周边的通讯设备天线，所述透气塔6与LNG燃料舱5上安全阀释放管、燃气透气管、双层管外管的透气管连通，所述机舱棚1底部设置有机舱3，所述机舱3内设置有双燃料主机、双燃料发电机组以及双燃料蒸汽锅炉。

所述燃气处理设备间9整体为箱体状，采用两层的结构形式，所述燃气处理设备间9内设置有独立的机械通风系统与燃气监测系统，独立的机械通风系统进行每小时至少30次的强制通风，燃气监测系统能直接监测气体泄漏。

燃气处理设备间9内设置有空气闸，所述空气闸为两扇气密的钢质门和气密舱壁组成的气密空间，所述钢质门之间距离为1.5-2.5米，所述钢质门是自闭式的门，且应无任何门背扣装置，空气闸内始终保持正压状态，并且设置气体探测装置，所述空气闸的两端设置有声光报警系统，当有多于一扇门从关闭位置上开启时，可以发出声光报警。

所述燃气处理设备间9内包括低压燃料提升泵、油分离器、低压气化器、BOG压缩机组、液态燃料缓冲罐、高压增压泵以及高压气化器。所述低压燃料提升泵将LNG燃料提升至所述液态燃料缓冲罐，油分离器将LNG燃料中分离出其中的燃油成分，低压气化器将所述液态燃料舱的燃料气化升温后输送给机舱3内的双燃料发电机组以及双燃料蒸汽锅炉。所述高压增压泵将所述液态燃料舱的燃料气化增压后输送给所述高压气化器，所述高压气化器将燃料气化升温后输送给机舱3内的双燃料主机，BOG压缩机组布置位于甲板上，既通风良好又便于维修，同时还需要考虑其噪音的影响，BOG压缩机组包括BOG压缩机以及进口换热器。

燃气处理设备间9和LNG加注站8周边设置有数个光学传感器和麦克风，光学传感器提供朝向LNG加注站8和燃气处理设备间9周边360度的水平视野和180度的竖直视野，并且在船桥和机舱3集控室设有布置的多个屏幕的显示装置，麦克风被布置用于捕获所述燃气处理设备间9和LNG加注站8周围的声音，并且船桥设有声学换能器，用于实时再现由所述麦克风捕获的声音，所述LNG加注站8周边设置有应急照明系统。

所述燃气处理设备间9设置有抽吸式机械通风系统，通风能力每小时换气30次以上。所述LNG加注站8与LNG燃料舱5、LNG燃料舱5与燃气处理设备间9之间通过低温绝缘双壁管相连，所述双壁管设置有抽吸式机械通风系统，通风能力每小时换气30次以上。

本发明完全满足国际海事组织的规范要求，且很好地解决了双燃料动力集装箱船在船舶上的布置问题以及安全性对策，实现了在集装箱船上的应用。对船舶动力系统的创新、发展具有重要意义，对降低船舶排放污染，改善大气环境具有重要作用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，不用于限制本实用新型，本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于，包括船体、居住区、机舱、机舱棚、燃油舱、LNG加注站、LNG燃料舱、燃气处理设备间、控制总阀处所、透气塔，所述船体采用双岛设计，即所述居住区设置于船体中前部，所述机舱棚设置于船尾处，所述LNG加注站设置在居住区甲板左右舷侧的上方，所述LNG燃料舱和燃油舱均设置在居住区下方的船体内，控制总阀处所集中设置于LNG燃料舱顶部，所述LNG燃料舱与燃气处理设备间、LNG加注站连通，所述燃气处理设备间设置于居住区下方、LNG燃料舱上方的船体空间内，所述机舱棚上部设置有烟囱，下部设置有机舱，所述透气塔设置于烟囱顶部上方，或者居住区两侧，或者船体首桅处，所述透气塔与LNG燃料舱上安全阀释放管、燃气透气管、双层管外管的透气管连通，所述机舱与燃气处理设备间连通，所述机舱内设置有双燃料主机、双燃料发电机组以及双燃料蒸汽锅炉。

2.根据权利要求1所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于：所述LNG燃料舱与船体之间设置有双壳和双层舱壁，所述双壳和双层舱壁内设置有检测LNG泄漏的气体检测器。

3.根据权利要求1所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于：所述LNG燃料舱距离舷侧内壳的距离为1m，并设置于靠近船舶横摇和纵摇中心的位置处，沿着船体中心线对称布置，所述船体内壳舭部为台阶型式，所述LNG燃料舱在船舶舭部作成倾斜底部侧壁，所述LNG燃料舱舱底距离船舶外底板的距离为B/15或2m的小值，B为船舶的型宽。

4.根据权利要求1所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于：所述LNG燃料舱与船舶内底板设置有支撑结构，所述支撑结构由上至下分别包括燃料舱支座、上层压木、不锈钢钢板、下层压木、键板、填充料、内底板支座和内底板，各部分依次紧密连接固定，所述LNG燃料舱与上甲板之间、LNG燃料舱与内底板的中间位置设置有防止横摇的固定装置，LNG燃料舱与上甲板之间设置有止浮装置，所述固定装置由左右两侧布置的楔形块和支座组成。

5.根据权利要求1所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于：所述LNG燃料舱顶部一圈设置水喷淋系统，所述LNG燃料舱还内设置有烟雾探测器、失火报警系统，烟雾探测器与消防控制站、机舱集控室、驾驶室和燃气处理设备间的报警系统连通。

6.根据权利要求1所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于：所述燃气处理设备间整体为箱体状，采用两层的结构形式，所述燃气处理设备间内设置有独立的通风系统与燃气监测系统，所述燃气处理设备间内设置有空气闸，所述空气闸为两扇气密的钢质门和气密舱壁组成的气密空间，所述钢质门为自闭式的门，所述空气闸的两端设置有声光报警系统，当有多于一扇门从关闭位置上开启时，可以发出声光报警。

7.根据权利要求1所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于：所述燃气处理设备间内包括低压燃料提升泵、油分离器、低压气化器、BOG压缩机组、液态燃料缓冲罐、高压增压泵以及高压气化器。

8.根据权利要求1所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于：所述燃气处理设备间和LNG加注站周边设置有数个光学传感器和麦克风，所述LNG加注站周边还设置有应急照明系统。

9.根据权利要求1所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于：所述燃气处理设备间设置有抽吸式机械通风系统，通风能力为每小时换气至少30次。

10.根据权利要求1所述的一种双燃料动力集装箱运输船舶，其特征在于：所述LNG加注站与LNG燃料舱、LNG燃料舱与燃气处理设备间之间通过低温绝缘双壁管相连，所述双壁管设置有抽吸式机械通风系统，通风能力为每小时换气至少30次。

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