本發(fā)明涉及船舶的燃氣供應系統(tǒng),更具體地,涉及具有下述排出管線的船舶的燃氣供應系統(tǒng),船舶的燃料供應管線中的天然氣通過所述排出管線排出。
背景技術:
通過將天然氣或石油氣冷卻到低溫溫度(在液化天然氣的情況下,大約-163℃)來獲得液化氣如液化天然氣(LNG)和液化石油氣(LPG)。因此,液化氣與氣態(tài)相比具有大大減小的體積,因此非常適合于通過海運的長距離運輸。
液化氣運載器,例如LNG運載器,用于將液化氣通過海運輸送至地面目的地并卸載液化氣。為此,液化氣運載器包括可承受液化氣的低溫溫度的貨艙(通常稱為“貨物倉”)。除液化氣運載器以外,即使是普通船舶也可以包括儲存液體貨物例如作為燃料供應至發(fā)動機的液化氣的貨艙。
下文中,貨艙的概念是包括液化氣運載器的液化氣貨艙和用于普通船舶的液體貨物的貨艙。
即使貨艙被熱屏蔽,但由于熱量從外部連續(xù)地傳遞至諸如液化氣的液體貨物,并且即使在作為液體貨物的示例的液化天然氣的溫度稍微高于作為低溫溫度的液化溫度(在液化天然氣的情況下,大約-163℃)時,液化天然氣也會發(fā)生蒸發(fā),因此液體貨物在船舶運輸液體貨物時在貨艙中連續(xù)地蒸發(fā),因此在貨艙中產(chǎn)生蒸發(fā)氣體(BOG)。
所產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體可以增加貨艙中的壓力,并且根據(jù)船舶的俯仰和滾動而加速液體貨物的流動,從而導致結(jié)構(gòu)問題。為此,在貨艙的頂部上安裝有在緊急情況下將蒸發(fā)氣體排放到大氣中的排氣管(vent mast),以抑制蒸發(fā)氣體產(chǎn)生并處理已經(jīng)產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體。
在液化氣貨艙的情況下,燃料供應管線可以安裝在發(fā)動機與貨艙之間,使得蒸發(fā)氣體可以供應到發(fā)動機并用作燃料,其中,燃料供應管線可以將蒸發(fā)氣體以及經(jīng)受壓縮和加熱過程以在發(fā)動機中用作燃料的液化氣供應至發(fā)動機。
在下文中,天然氣的概念是包括蒸發(fā)氣體和被處理以在發(fā)動機中用作燃料的液化氣。
當發(fā)動機突然關閉或燃料供應管線中的壓力異常增加(過壓)的緊急情況發(fā)生時,為了排放燃料供應管線中的天然氣,用于燃料供應管線的排氣管與貨艙的排氣管分開安裝。
同時,MEGI發(fā)動機可以安裝在船舶上。此處,作為高壓氣體噴射式發(fā)動機的MEGI發(fā)動機可以使用諸如是比重油更便宜且更清潔的能源的液化天然氣和液化石油氣之類的液化氣作為燃料并因此已經(jīng)變得越來越感興趣。
然而,MEGI發(fā)動機需要大約150至400巴(絕對壓力)的氣體供應壓力用于驅(qū)動。因此,為了將貨艙中的蒸發(fā)氣體供應到MEGI發(fā)動機并且將MEGI發(fā)動機中的蒸發(fā)氣體用作燃料,需要消耗過多的功率以在高壓下壓縮蒸發(fā)氣體。
因此,已經(jīng)使用了下述燃氣供應系統(tǒng)(FGSS),所述燃氣供應系統(tǒng)使用蒸發(fā)氣體再液化裝置使在貨艙內(nèi)產(chǎn)生的一些蒸發(fā)氣體再液化并將經(jīng)再液化的蒸發(fā)氣體再次返回至液化氣貨艙,并且壓縮及加熱剩余的未被再液化的蒸發(fā)氣體和儲存在貨艙中的液化氣,并然后供應被壓縮及加熱的天然氣作為MEGI發(fā)動機的驅(qū)動燃料。
技術實現(xiàn)要素:
【技術問題】
相關技術的問題在于,用于液體貨物的貨艙的排氣管和用于燃料供應管線的排氣管是分開安裝的,因此需要巨大的成本和人力。
本發(fā)明的目的是提供一種船舶的燃氣供應系統(tǒng),其中省略了用于燃料供應管線的排氣管的安裝,并且連接至燃料供應管線的排氣管線直接連接至貨艙的排氣管。
【技術方案】
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式,提供了一種將天然氣作為燃料供應至發(fā)動機的船舶的燃氣供應系統(tǒng)(FGSS),該燃氣供應系統(tǒng)包括:儲存液體貨物的貨艙;連接至所述貨艙的排氣管;連接至發(fā)動機以供應燃料的燃料供應管線;以及從燃料供應管線分支的排氣管線,其中,排氣管線可以連接至排氣管。
船舶的燃氣供應系統(tǒng)可以包括:多個貨艙;以及分別連接至多個貨艙的多個排氣管,并且排氣管線可以連接至所述多個排氣管中的任一排氣管。
排氣管線可以連接至所述多個排氣管中的至少兩個排氣管。
排氣管線可以以與排氣管線從燃料供應管線分支的分支點靠近的順序連接至多個排氣管中的至少一個排氣管。
船舶的燃氣供應系統(tǒng)可以包括:多個貨艙;分別連接至所述多個貨艙的多個排出管線;以及排氣歧管,該排氣歧管使多個排出管線接合至其,并且排氣歧管可以連接至排氣管。
燃氣供應系統(tǒng)可以包括分別連接至多個貨艙的多個排氣管,并且排氣歧管可以連接至多個排氣管中的至少一個排氣管。
船舶可以是液化天然氣運載器,并且貨艙可以儲存液化天然氣。
船舶可以是液化石油氣運載器、乙烷運載器和非常大的原油運載器中的任一者。
發(fā)動機可以是MEGI發(fā)動機。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式,提供了一種將天然氣作為燃料供應至發(fā)動機的船舶的燃氣供應系統(tǒng)的燃氣排出裝置,其中,燃氣供應系統(tǒng)中的燃氣可以通過排氣管排出到大氣中,其中,所述排氣管安裝成將貨艙中的蒸發(fā)氣體排出到大氣中。
【有益效果】
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的船舶的燃氣供應系統(tǒng),省略了用于燃料供應管線的排氣管的安裝,因此可以節(jié)省安裝燃料供應管線的排氣管所需的成本和人力,并且從燃料供應管線分支的現(xiàn)有排氣管線直接連接至貨艙的現(xiàn)有排氣管,因此可以在沒有分開的部件或連接過程的情況下進行有效的安裝。此外,用于燃料供應管線的排氣管不需要單獨管理,并且僅需要管理貨艙的排氣管,因此安裝后的管理會是方便的。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的船舶的燃氣供應系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
在下文中,將參考附圖來描述本發(fā)明的示例性實施方式的構(gòu)型和效果。另外,以下示例性實施方式可以以各種形式改變,因此本發(fā)明的技術范圍不限于以下示例性實施方式。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的船舶的燃氣供應系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的船舶的燃氣供應系統(tǒng)將天然氣從船舶的貨艙1通過燃料供應管線4供應至發(fā)動機3。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的船舶可以是液化天然氣運載器、液化石油氣運載器、乙烷運載器和非常大的原油運載器(VLCC)中的任一者。
貨艙1安裝在船舶中以存儲作為燃料供應到發(fā)動機3的諸如液化氣之類的液體貨物,并且貨艙1包括安裝在液化氣運載器中以運輸液化氣的液化天然氣貨艙。諸如液化氣之類的液體貨物在低溫狀態(tài)下儲存,并且當暴露于沖擊時可能發(fā)生爆炸,因此儲存液體貨物的貨艙1具有可靠地保持耐沖擊性和液密性的結(jié)構(gòu)。
特別地,與不移動的地面艙不同,安裝在移動的船舶中的液化氣貨艙1的結(jié)構(gòu)需要具有抵抗由于流動而產(chǎn)生的機械應力的措施。此外,貨艙1可以設計成具有足夠的強度以承受由于蒸發(fā)氣體而導致的壓力增加,從而允許由于在船舶航行時在貨艙1中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體而導致的壓力增加。
根據(jù)貨物的載荷是否直接施加至絕緣體,貨艙1可以被分類成獨立貨艙和隔膜型貨艙。其中,隔膜型貨艙分為GTT NO 96-2型和Mark III型,獨立貨艙分為MOSS型和IHI-SPB型。
GTT NO 96-2型和GTT Mark III型已被稱為GT型和TGZ型。Gaz Transport(GT)公司和Technigaz(TGZ)公司在1995年更名為Gaztransport&Technigaz(GTT)公司,因此已使用的GT型被更名為GTT NO 96-2型,并且已使用的TGZ型被更名為GTT Mark III型。
貨艙1中產(chǎn)生的一些蒸發(fā)氣體沒有被再液化或被保持而沒有作為燃料供應至發(fā)動機3,并且如果這些剩余的蒸發(fā)氣體被連續(xù)地積聚,則貨艙1中的壓力可能增加,從而增加貨艙1的爆炸危險,并且可能加速液體貨物的流動,從而引起結(jié)構(gòu)問題。因此,在貨艙1的頂部上安裝有用于在緊急情況下將剩余在貨艙中的蒸發(fā)氣體排出的排氣管6。
燃料供應管線4從貨艙1連接至發(fā)動機3,以將貨艙1中的天然氣供應至發(fā)動機3,因此天然氣可以在發(fā)動機3中用作燃料。當發(fā)動機3突然關閉或燃料供應管線4中的壓力異常增加(過壓)的緊急情況出現(xiàn)時,需要排放燃料供應管線4中的天然氣。
因此,安裝從燃料供應管線4分支的排氣管線5,并且排氣管線5連接至安裝在貨艙1的頂部上的排氣管6,從而在出現(xiàn)上述緊急情況時將燃料供應管線4中的天然氣經(jīng)由排氣管線5通過排氣管6排出。在燃料供應管線4上安裝有燃料供應模塊2比如燃氣供應系統(tǒng)(FGSS),燃料供應模塊2用于執(zhí)行在排氣管線5與燃料供應管線4之間進行連接、對在發(fā)動機3中用作燃料的液化氣進行液化和加熱等操作。
貨艙1還可以儲存除液化氣外的液體貨物,并且燃料供應管線4被安裝以向發(fā)動機3供應燃料,因此儲存除液化氣外的液體貨物的貨艙1可以不設置有燃料供應管線4。然而,即使在貨艙1儲存除液化氣外的液體貨物的情況下,也可能產(chǎn)生蒸發(fā)氣體,因此貨艙1可以設置有排氣管6以排出所產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體。因此,從燃料供應管線4分支的排氣管線5也可以連接至排氣管6,其中,燃料供應管線4連接至儲存液化氣的貨艙,排氣管6安裝在儲存除液化氣外的液體貨物的貨艙1的頂部上。
發(fā)動機3通過使用從貨艙1通過燃料供應管線4供應的天然氣作為燃料來驅(qū)動,并且船舶通過使用發(fā)動機3的驅(qū)動力使推進器旋轉(zhuǎn)來獲得推進。
應用于本發(fā)明的示例性實施方式的發(fā)動機3可以是MEGI(M型電控氣體噴射)發(fā)動機。例如,在由MAN B&W Diesel公司制造和出售的MEGI發(fā)動機的情況下,MEGI發(fā)動機所需的燃氣的壓力可以是約150巴至400巴(絕對壓力),優(yōu)選地約250巴(絕對壓力)。被壓縮至約250巴(絕對壓力)并然后被加熱到處于超臨界狀態(tài)(液體和氣體不被區(qū)分的狀態(tài))的天然氣作為燃料被供應至MEGI發(fā)動機。
MEGI發(fā)動機還可以使用雙燃料。為了將雙燃料供給到MEGI,船舶還可以包括與液化氣貨艙1分開的燃油貨艙,該燃油貨艙儲存作為燃料的油比如重油和柴油。因此,液化天然氣或油根據(jù)船舶的航行狀態(tài)適當?shù)剡x擇以驅(qū)動MEGI發(fā)動機。
另外,根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的船舶的燃氣供應系統(tǒng)可以以不同的方式應用于使用燃氣的發(fā)動機。
多個貨艙1可以安裝在一艘船舶中,并且排氣管6可以分別安裝在多個貨艙1中。連接至燃料供應管線4的排氣管線5也可以連接至所有的多個彎曲管6,或者排氣管線5可以僅與彎曲管6中的一些管連接。
此外,排出管線7可以分別連接至多個貨艙1,并且多個排出管線7在排氣歧管8中合并成一個管線,以連接至安裝在貨艙1的頂部上的排氣管6。貨艙1中的蒸發(fā)氣體可以經(jīng)由排出管線7通過排氣歧管8從排氣管6排出。
多個排氣管6也可以全部連接至排氣歧管8,但只有一些排氣管6可以通過鎖定一些閥9的方法連接至排氣歧管8,所述一些閥9分別安裝在多個排氣管6與排氣歧管8之間。此外,分別連接至多個貨艙1的燃料供應管線4可以合并為一個管線,以通過燃料供應模塊2連接至發(fā)動機3。
雖然已經(jīng)基于具體的示例性實施方式描述了本發(fā)明,但是本領域技術人員可以在本發(fā)明和所附權利要求書的精神和范圍內(nèi)進行各種改變、變更或修改。因此,上述說明和附圖被解釋為例示本發(fā)明,而不是限制本發(fā)明的技術思想。