將燃料供應到具有再液化裝置和高壓天然氣噴射式發動機的海事結構的系統制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及用于將燃料供應到海事結構的系統，所述海事結構具有用于蒸發氣體的再液化裝置和高壓天然氣噴射式發動機，所述海事結構例如為安裝了曼恩電子氣體噴射式發動機的液化天然氣船，所述系統用于在將所述再液化裝置消耗的能量減到最少的同時，將燃料有效地供應到高壓天然氣噴射式發動機。根據本發明專利技術，提供用于將燃料供應到高壓天然氣噴射式發動機的系統，所述系統包括：蒸發氣體壓縮部分，用于從儲罐接收從儲罐產生的蒸發氣體，且壓縮所述蒸發氣體；再液化裝置，用于接收在所述蒸發壓縮部分中壓縮的蒸發氣體，且使所述蒸發氣體液化；高壓泵，用于壓縮所述液化蒸發氣體，所述液化蒸發氣體是在所述再液化裝置中液化；以及高壓氣化器，用于使所述高壓泵中壓縮的液化蒸發氣體氣化，其中用于將燃料供應到高壓天然氣噴射式發動機的系統更包括再冷凝器，所述再冷凝器安裝在所述高壓泵的上游位置，用于通過使用從所述儲罐供應的所述液化氣而再冷凝所產生的所述蒸發氣體的一部分或全部，且其中所述蒸發氣體壓縮部分在12到45巴下壓縮所述蒸發氣體，且其中所述蒸發氣體在通過所述蒸發壓縮部分加壓的壓力下液化。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】將燃料供應到具有再液化裝置和高壓天然氣噴射式發動機的海事結構的系統
本專利技術涉及高壓天然氣噴射式發動機的燃料供應系統，且更明確地說，涉及具有蒸發氣體(boil-off gas, BOG)再液化設備和高壓天然氣噴射式發動機(例如,曼恩電子氣體噴射式(MAN Electronic-Gas Injection, ME-GI)發動機)的海事結構(例如,液化天然氣(liquefied natural gas, LNG)船)的燃料供應系統,其可將燃料有效地供應到高壓天然氣噴射式發動機且將BOG再液化設備中的能量消耗減到最少。
技術介紹
最近，天然氣(例如，液化天然氣(LNG)或液化石油氣(liquefied petroleumgas, LPG))的消耗量在全世界迅速增長。液化氣以氣態通過岸上或海上輸氣管線輸送，或在以液化狀態儲存在液化氣船內的同時被輸送到遙遠的消耗地點。通過將天然氣或石油氣冷卻到低溫(在LNG的狀況下，約_163°C )而獲得液化氣(例如，LNG或LPG)。由于液化氣的體積與氣態相比顯著減小，因此液化氣非常適合于長距離海上輸送。液化氣船經設計以裝載液化氣，在海洋上航行，且在岸上消耗地點卸載液化氣。為此，液化氣船包含可耐受液化氣的低溫的儲罐(也稱作“貨艙”)。設有能夠儲存低溫液化氣的儲罐的海事結構的實例可包含例如液化氣船以及LNG再氣化船(LNG RV)等船只或例如LNG浮式儲存與再氣化單元(LNG FSRU)以及LNG浮式生產儲油裝置(LNG FPS0)等結構。LNG RV為裝備有LNG再氣化設施的自行推進的可浮式液化氣船，且LNG FSRU為儲存從遠離陸地的海上的LNG船卸載的LNG且在必要時通過使LNG氣化來將LNG供應到海上消耗地點的海事結構。LNG FPSO為在海上精煉提取的LNG、在直接液化之后將LNG儲存在儲罐中且在必要時將LNG駁運到LNG船的海事結構。如本文中使用的術語“海事結構”為包含例如液化氣船以及LNG RV等船只與例如LNG FPSO以及LNG FSRU等結構的概念。由于天然氣的液化溫度在環境壓力下為_163°C的低溫，因此在環境壓力下，即使當LNG的溫度稍高于_163°C時，LNG也很可能蒸發。在常規LNG船的狀況下，即使LNG儲罐熱絕緣，但外部熱仍持續傳遞到LNG。因此，在LNG通過LNG船輸送期間，LNG持續蒸發且蒸發氣體在LNG儲罐內產生。所產生的天然氣可增大儲罐的內部壓力且因為船只的搖動而加速天然氣的流動，從而引起結構問題。因此，有必要抑制BOG的產生。按照慣例，為了抑制液化氣船的儲罐內的BOG的產生，已單獨或組合地使用將BOG從儲罐排出且燃燒BOG的方法，將BOG從儲罐排出、通過再液化設備使BOG再液化以及使BOG回流到儲罐的方法，使用BOG作為船只的推進發動機的燃料的方法，以及通過將儲罐的內部壓力維持在高水準來抑制BOG的產生的方法。在裝備有BOG再液化設備的常規海事結構的狀況下，將儲罐內部的BOG從儲罐排出且接著通過再液化設備再液化以便將儲罐的壓力維持在適當水準。在此狀況下，在再液化過程之前，BOG被壓縮到約4到8巴的低壓且接著被供應到再液化設備。壓縮的BOG在包含氮制冷循環的再液化設備中通過與冷卻到低溫的氮的熱交換而再液化，且液化BOG回流到儲罐。BOG可被壓縮到高壓以便增大BOG再液化效率。然而，儲存在儲罐中的LNG維持在環境壓力狀態，且因此如果液化BOG的壓力過高，那么當BOG回流到儲罐時可產生閃發氣體。因此，盡管再液化效率低，但BOG需要被壓縮到約4到8巴的上述低壓。按照慣例，如圖1所說明，將儲罐中產生的蒸發氣體(即，蒸發天然氣(naturalboil-off gas, NBOG))供應到BOG壓縮器且壓縮到約4到8巴的低壓。接著，將低壓BOG供應到使用氮氣作為制冷劑的再液化設備(第10-2006-0123675號韓國專利申請公開案的詳細描述揭露BOG在6.8巴下被壓縮，且第10-2001-0089142號韓國專利申請公開案(相關的第6，530，241號美國專利)的詳細描述揭露BOG在4.5巴下被壓縮)。閃發氣體可在BOG在再液化設備中液化(即，液化蒸發氣體(LBOG)回流到儲罐)時產生。因此，BOG壓縮器必須在低壓下壓縮B0G。因此，根據典型的BOG處理方法，儲罐中產生的BOG通過再液化設備再液化且接著回流到儲罐。到現在為止，用于在BOG的再液化之后盡可能抑制閃發氣體產生的基本概念不是增大將要再液化的BOG的壓力。BOG再液化設備使用在第W02007/117148號和第W02009/136793號國際專利公開案以及第10-2006-0123675和第10-2001-0089142號韓國專利申請公開案中揭露的氮制冷循環，且還使用其它混合制冷劑循環。如上所述，通常，常規BOG再液化設備通過將BOG壓縮到約4到8巴的壓力來使BOG再液化。而且，此項技術中眾所周知的是，將BOG壓縮到比上述壓力高的壓力在技術上是不適當的。這是因為如果BOG在高壓下再液化，那么在BOG稍后回流到儲罐之后，BOG的壓力降低到約環境壓力，且因此會產生大量閃發氣體(B0G)。同時，由于氮制冷循環使用氮氣(N2)作為制冷劑，因此液化效率較低。而且，混合制冷劑循環使用混合有氮氣和碳氫化合物氣體的制冷劑作為制冷劑，穩定性較低。更具體地說，船只的常規海上LNG再液化設備或海上設備通過實施渦輪膨脹機式氮逆布雷頓(Brayton)循環來使BOG再液化。常規岸上LNG液化設備通過使用混合制冷劑實施焦耳-湯姆遜(Joule-Thomson)制冷循環來使天然氣液化。用于海上LNG液化設備的氮逆布雷頓循環在設備的配置方面相對簡單且因此對于受限的船只或海上設備為有利的，但效率較低。用于岸上LNG液化設備的混合制冷劑焦耳-湯姆遜制冷循環具有相對高的效率，但在設備的配置方面較復雜，這是因為分離器需要用于在氣態和液態因為混合制冷劑的特征而共存時分離混合制冷劑。然而，此再液化方法仍得到廣泛使用。此外，在裝備有經配置以儲存液化氣(例如，LNG)的儲罐的海事結構的狀況下，需要用于有效地處理在儲罐中持續產生的BOG以及抑制閃發氣體的產生的方法的擴展性研究和發展。
技術實現思路
技術問題本專利技術的方面涉及燃料供應系統。具體地說，將液化氣儲罐中產生的BOG用作高壓天然氣噴射式發動機(例如，ME-GI發動機)的燃料。將BOG壓縮到高于常規溫度的中壓、再液化且接著供應到高壓天然氣噴射式發動機。安裝再冷凝器，且由再冷凝器將所產生的BOG的一部分再冷凝，以減小再液化設備上的負荷。因此，可將燃料有效地供應到高壓天然氣噴射式發動機，且將再液化設備的能量消耗減到最少。本專利申請案的 申請人:開發了燃料供應技術，其中LNG通過高壓泵壓縮(泵送)、氣化且接著作為燃料來供應，而不是通過氣體壓縮來進行燃料供應，通過氣體壓縮來進行燃料供應是由曼恩比維柴油機有限公司(MAN B&ff Diesel Ltd)提出以作為用于高壓氣體噴射式發動機的常規燃料供應方法。本專利申請案的 申請人:在2007年5月8日在韓國提出專利申請(第10-2007-0044727號韓國專利申請案)，且此技術對于船主和曼恩比維柴油機有限公司非常本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于將燃料供應到高壓天然氣噴射式發動機的燃料供應系統，包含：蒸發氣體（BOG）壓縮單元，經配置以接收并壓縮儲罐中產生的BOG；再液化設備，經配置以接收由所述BOG壓縮單元壓縮的所述BOG并使所述BOG液化；高壓泵，經配置以壓縮由所述再液化設備產生的所述液化BOG；以及高壓氣化器，經配置以使由所述高壓泵壓縮的所述液化BOG氣化，且所述燃料供應系統的特征在于：所述燃料供應系統包含再冷凝器，所述再冷凝器安裝在所述高壓泵的上游側，且經配置以通過使用從所述儲罐接收的液化氣來使所述所產生的BOG的一部分或全部再冷凝；且所述BOG壓縮單元將BOG壓縮到約12到45的壓力，以使得所述BOG在所述BOG壓縮單元的壓縮壓力下液化。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.03.11 KR 10-2011-0022101;2011.09.23 KR 10-201.一種用于將燃料供應到高壓天然氣噴射式發動機的燃料供應系統，包含:蒸發氣體(BOG)壓縮單元，經配置以接收并壓縮儲罐中產生的BOG;再液化設備，經配置以接收由所述BOG壓縮單元壓縮的所述BOG并使所述BOG液化；高壓泵，經配置以壓縮由所述再液化設備產生的所述液化BOG ；以及高壓氣化器，經配置以使由所述高壓泵壓縮的所述液化BOG氣化，且所述燃料供應系統的特征在于: 所述燃料供應系統包含再冷凝器，所述再冷凝器安裝在所述高壓泵的上游側，且經配置以通過使用從所述儲罐接收的液化氣來使所述所產生的BOG的一部分或全部再冷凝；且 所述BOG壓縮單元將BOG壓縮到約12到45的壓力，以使得所述BOG在所述BOG壓縮單元的壓縮壓力下液化。2.根據權利要求1所述的燃料供應系統，更包括:增壓泵，安裝在所述再冷凝器與所述高壓泵之間。3.根據權利要求1所述的燃料供應系統，更包括:熱交換器，經...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭承敎，鄭濟憲，李正漢，李成俊，申鉉俊，崔東圭，
申請(專利權)人：大宇造船海洋株式會社，
類型：
國別省市：