用于船舶的发动机的混合燃料供应系统和方法

用于船舶的发动机的混合燃料供应系统和方法
【专利摘要】本发明提供一种用于船舶的发动机的混合燃料供应系统。用于船舶的发动机的混合燃料供应系统包含：压缩装置，其经配置以压缩由储存在LNG液货舱中的LNG生成的BOG；高压泵，其经配置以压缩从LNG液货舱供应的LNG；汽化器，其经配置以汽化由高压泵压缩的LNG；以及DF(Dual?Fuel)发动机，通过压缩装置压缩的BOG作为燃料被供应到双燃料发动机。船舶的发动机使用在150到400下压缩的高压气体作为燃料并且由在压缩装置中压缩的BOG以及在高压泵中压缩的LNG中的至少一者驱动。
【专利说明】用于船舶的发动机的混合燃料供应系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于船舶的发动机的混合燃料供应系统，且更确切地说，涉及一种用于船舶的发动机的混合燃料供应系统，所述系统可以将BOG或储存在LNG液货舱中的LNG作为燃料供应到高压气体喷射发动机，即，推进构件。
【背景技术】
[0002]液化天然气(liquefied natural gas,在下文中被称作LNG)是一种无色且透明的液体，其可以通过将天然气(主要是甲烷)冷却和液化到大约_162°C而获得。LNG占据了天然气体积的大约1/600。因此，如果天然气被液化为LNG，那么可以非常有效地运输天然气。举例来说，LNG运输船是用于海运LNG的。
[0003]由于天然气的液化温度在环境压力下是_163°C的低温温度，所以LNG很可能发生汽化甚至当LNG的温度在环境压力下略高于_163°C时也是如此。在常规的LNG运输船的情况下，尽管LNG液货舱是绝热的，但是外部热量也会连续地传送到LNG。因此，在通过LNG运输船运输LNG期间，LNG是在LNG液货舱内连续地自然汽化的并且在LNG液货舱内生成蒸发气体(boil-off gas,在下文中被称作BOG)。
[0004]BOG是LNG损失的一种类型并且是就LNG运输效率而言的一个重要问题。如果BOG在LNG液货舱中累积，那么LNG液货舱内的压力将过度地升高。因此，在LNG液货舱内存在损害的风险。因此，已经研发出多种方法来处理B0G。
[0005]近年来,为了处理B0G,已经使用了一种重新液化BOG并且将重新液化过的BOG送回到液货舱的方法、一种使用BOG作为用于船舶的发动机的能量源的方法以及类似的方法。此外，已经使用一种在气体燃烧单元(gas combustion unit, GOJ)中燃烧过剩的BOG的方法。
[0006]当BOG不再有用时，G⑶不可避免地燃烧过剩的B0G，从而调节液货舱中的压力，导致了 BOG所具有的化学能的浪费。
[0007]在应用双燃料(dual fuel, DF)发动机作为LNG运输船的推进系统的情况下，在LNG液货舱中生成的BOG可以通过将它用作DF发动机的燃料得到处理。当在LNG液货舱中生成的BOG的量超出在DF发动机中使用的用于推进船舶的燃料的量时，BOG可以被传送到G⑶并且被燃烧以保护LNG液货舱。

【发明内容】

[0008]技术问题
[0009]DF发动机已经被用作船舶的推进系统，并且已经研发了使用高压气体的喷射的发动机。在此类推进系统中，船只分类调节在准备由于故障造成的导航暂停时需要冗余(redundancy)的发动机燃料供应设备。
[0010]如在图1中所说明，当LNG运输船等中的高压气体喷射发动机配置在推进系统中并且在LNG的运输期间生成的BOG是作为船舶的发动机燃料供应时需要两组压缩装置10和20。然而，就费用而言未用于冗余调节的额外设备是非常沉重的负担。具体而言，由于用于在高压下压缩BOG的压缩机是十分昂贵的，所以成本负担增加。此外，当LNG在液货舱中完全装载时，生成大量的B0G。因此，BOG可以进行压缩并且作为燃料供应。然而，当未装载LNG时，装载在液货舱中的LNG的量是较少的，并且因此生成少量的B0G。因此，有必要强制性地生成B0G。
[0011]如图2所说明，在高压气体喷射发动机经配置以供应有泵送和汽化之后的LNG而不是BOG作为燃料的情况下，需要两组泵30和40。然而，由于泵的价格与压缩机的价格相比相对较低，所以可以减小拥有设备的成本负担。由于消耗储存在液货舱中的LNG，所以可以获得稳定的燃料供应。另一方面，可以不采用在LNG的完全装载下生成的大量B0G，并且需要BOG再液化设备。
[0012]因此，需要具有成本效益的燃料供应系统，所述燃料供应系统可以充分地利用生成的B0G，并且即使是在生成少量的BOG时也可以通过稳定供应的燃料推进船舶。
[0013]技术解决方案
[0014]根据本发明的一方面，用于船舶的发动机的混合燃料供应系统包含:压缩装置，其经配置以压缩由储存在LNG液货舱中的液化天然气(LNG)生成的蒸发气体(BOG);高压泵，其经配置以压缩从LNG液货舱中供应的LNG ;汽化器，其经配置以汽化由高压泵压缩的LNG ；以及双燃料(Dual Fuel,DF)发动机，通过所述压缩装置压缩的BOG作为燃料被供应到所述双燃料发动机，其中船舶的发动机使用在150到400巴下压缩的高压气体作为燃料并且由在压缩装置中压缩的BOG以及在高压泵中压缩的LNG中的至少一者来驱动。
[0015]压缩装置可以是包含多个压缩机和多个中间冷却器的多级(mult1-stage)压缩机。
[0016]可以向DF发动机供应通过包含在多级压缩机中的多个压缩机的至少一部分压缩的 B0G。
[0017]混合燃料供应系统可以进一步包含气体燃烧单元(gas combustion unit, GOJ),其经配置以燃烧在将BOG作为船舶的发动机和DF发动机的燃料供应之后剩余的B0G。
[0018]混合燃料供应系统可以进一步包含提供在LNG液货舱中的燃料泵，并且所述燃料泵经配置以将储存在LNG液货舱中的LNG供应到高压泵。
[0019]可以不提供使用单独的制冷循环的再液化系统来再液化B0G。
[0020]当船舶处于满载状态时，可以向船舶的发动机供应由压缩装置压缩的BOG作为燃料。
[0021]当船舶处于压载状态时，可以向船舶的发动机供应由高压发动机压缩的LNG作为燃料。
[0022]当船舶处于压载状态时，可以向船舶的发动机供应由压缩装置压缩的BOG以及由高压泵压缩的LNG中的至少一者作为燃料。
[0023]船舶可以是具有130，OOOm3到350，OOOm3的容量的LNG运输船。
[0024]根据本发明的另一方面，用于船舶的发动机的混合燃料供应方法包含:当由储存在LNG液货舱中的LNG生成的BOG量满足船舶的发动机所必需的燃料量时，压缩和供应BOG ;并且当由LNG生成的BOG量小于船舶的发动机所必需的燃料量时，在压缩和强制性汽化之后将LNG供应到船舶的发动机，其中船舶的发动机使用在150到400巴的高压下压缩的高压气体作为燃料，并且通过多级压缩步骤中的至少一部分压缩的BOG被供应到提供在船舶中的DF发动机。
[0025]根据本发明的另一方面，用于船舶的发动机的混合燃料供应系统包含:第一通道，其连接到船舶的LNG液货舱并且经配置使得由储存在LNG液货舱中的LNG生成的BOG (BoilOff gas)被供应到船舶的高压气体喷射发动机；第二通道，其经配置使得储存在LNG液货舱中的LNG得到泵送和汽化并且随后被供应到高压气体喷射发动机；以及压缩装置，其提供在第一通道上以压缩B0G，其中所述高压气体喷射发动机使用在150到400巴的高压下压缩的高压气体作为燃料。混合燃料供应系统可以进一步包含从第一通道分开的第三通道，其中供应有BOG的DFDE提供在第三通道上。
[0026]在根据本发明的实施例的混合燃料供应系统中，当在LNG液货舱中生成的BOG量满足高压气体喷射发动机所必需的燃料量时，BOG可以通过第一通道供应，并且当在LNG液货舱中生成的BOG量小于高压气体喷射发动机所必需的燃料量时，可以供应泵送和汽化过的 LNG。
[0027]压缩装置可以配置为包含多个压缩机和多个中间冷却器的多个级(mult1-stage)。
[0028]可以向DFDE供应通过压缩机的至少一部分压缩的B0G。
[0029]可以提供配置成多个级的仅一组压缩机装置。
[0030]高压泵和汽化器可以提供在第二通道上。高压泵可以供应有来自LNG液货舱的LNG并且在高压下泵送LNG。汽化器使由高压泵泵送的LNG汽化并且将汽化的LNG供应到高压气体喷射发动机。
[0031]根据本发明的实施例的用于船舶的发动机的混合燃料供应系统可以进一步包含FG泵，其提供在LNG液货舱中并且经配置以将LNG供应到高压泵。
[0032]可以提供多个高压泵。在这种情况下，多个高压泵可以并联提供。
[0033]在根据本发明的实施例的用于船舶的发动机的混合燃料供应系统中，可以不提供使用单独的制冷循环的再液化系统用于再液化B0G。
[0034]当船舶处于满载状态时，高压气体喷射发动机可以由通过压缩装置压缩的BOG驱动。
[0035]当船舶处于压载状态时，储存在LNG液货舱中的LNG可以在泵送和汽化之后供应到高压气体喷射发动机。
[0036]当船舶处于压载状态时，在LNG液货舱中生成的BOG可以得到压缩并且随后被供应到DFDE或高压气体喷射发动机。
[0037]根据本发明的另一方面，提供了用于船舶的发动机的混合燃料供应方法，其中由储存在船舶的LNG液货舱中的LNG生成的BOG得到压缩并且随后被供应到高压气体喷射发动机，或者在泵送和强制性汽化之后LNG被供应到高压气体喷射发动机，使得BOG或LNG被选择性地供应到高压气体喷射发动机，其中高压气体喷射发动机使用在150到400巴的高压下压缩的高压气体作为燃料，并且BOG是分支的并且被供应到DFDE。
[0038]可以提供配置成包含多个压缩机和多个中间冷却器的多个级的仅一组经配置以压缩BOG的压缩装置。
[0039]有利效果[0040]在根据本发明的用于船舶的发动机的混合燃料供应系统中，第一通道和第二通道提供在配备有高压气体喷射发动机的船舶中，并且因此可以获得燃料供应的冗余而无需不使用的额外的单独设备。
[0041]根据本发明，BOG和LNG可以选择性地作为高压气体喷射发动机的燃料来供应。因此，可以解决由于在船舶的压载状态下BOG的生成量不足造成的强制性地生成BOG用于到高压气体喷射发动机的燃料供应的问题。还可以节省涉及在满载状态下再液化大量BOG的费用。
[0042]此外，在LNG液货舱中生成的大量BOG得到压缩并且随后作为高压气体喷射发动机的燃料供应。因此，可以有效地利用BOG同时减少由在GCU中的燃烧而浪费的BOG的量。当生成少量的BOG时，所述系统经配置以将LNG供应到高压气体喷射发动机。因此，可以稳定地供应燃料。
【专利附图】

【附图说明】
[0043]图1说明了一种系统,所述系统包含用于燃料供应设备的冗余(redundancy)的两组压缩装置并且将BOG作为燃料供应到高压气体喷射发动机。
[0044]图2示意性地说明了一种系统，所述系统包含用于燃料供应设备的冗余(redundancy)的两组泵并且将LNG作为燃料供应到高压气体喷射发动机。
[0045]图3示意性地说明了用于根据本发明的第一实施例的船舶的发动机的混合燃料供应系统的配置。
[0046]图4示意性地说明了根据本发明的第二实施例的混合燃料供应系统。
【具体实施方式】
[0047]下文中将参考附图来详细描述本发明的示例性实施例。提供这些实施例是为了使得本揭示将是透彻并且完整的，并且这些实施例将把本发明的范围完整地传达给所属领域的技术人员。
[0048]然而，本发明可以通过许多不同的形式来体现，且不应解释为限于本文所提出的实施例。在附图和说明中，相同的参考标号将用于指代相同的元件。
[0049]图3示意性地说明了用于根据本发明的第一实施例的船舶的发动机的混合燃料供应系统的配置。
[0050]如图3所说明，根据本发明的用于船舶的发动机的混合燃料供应系统包含第一通道L1、第二通道L2，以及压缩装置200。第一通道LI连接到船舶的LNG液货舱CT并且经配置使得由储存在LNG液货舱CT中的LNG生成的BOG被供应到船舶的高压气体喷射发动机100。第二通道L2经配置使得储存在LNG液货舱CT中的LNG得到泵送和汽化并且随后被供应到高压气体喷射发动机100。压缩装置200提供在第一通道LI上以压缩B0G。将在150到400巴的高压下压缩的高压气体用作高压气体喷射发动机100的燃料。
[0051]在本发明的实施例中，当在LNG液货舱CT中生成的BOG量满足高压气体喷射发动机100所必需的燃料量时，BOG可以通过第一通道LI供应，并且当在LNG液货舱CT中生成的BOG量小于高压气体喷射发动机100所必需的燃料量时，可以单独供应泵送和汽化的LNG，或者可以供应与缺少的燃料一样多的泵送和汽化的LNG。如上文所述，根据本发明的实施例，燃料供应通道配置有第一通道LI和第二通道L2的冗余。仅仅是为了满足冗余而提供而不会在常规的日子里使用的额外设备(例如，额外的压缩机)是不提供的。
[0052]冗余经设计使得额外设备以将在用于执行所需功能的主要设备的操作期间的备用状态提供，并且当主设备由于故障等无法操作时所述额外设备接管所述功能并且执行所述功能。主要地，用于满足此类冗余的额外设备相对于旋转设备是多余地设计的。在本发明的实施例的燃料供应系统中，压缩装置或泵对应于所述冗余。
[0053]举例来说，高压气体喷射发动机100在船舶的满载状态下可以进行操作同时供应有由压缩装置200压缩的B0G，并且在船舶的压载状态下可以进行操作同时供应有在泵送和汽化之后储存在LNG液货舱CT中的LNG。
[0054]满载状态是指相对于LNG运输船的LNG液货舱CT中LNG的完全装载，LNG大约装载箱体体积的98%的状态。在满载状态下，在LNG液货舱CT中生成了大量的B0G。压载状态是指未装载LNG的情况，并且因此少量的LNG储存在LNG液货舱CT中。在压载状态下，生成少量的B0G。在本发明的实施例中，所述系统经配置以根据满载状态或压载状态有效地将燃料供应到船用推进发动机同时将BOG供应到船用推进发动机，从而有效地利用在船舶(尤其是LNG运输船)的LNG液货舱CT中生成的大量B0G。
[0055]虽然根据液货舱的体积、室外温度等存在一定差异，但是在船舶具有150，000的体积的情况下在满载状态下在LNG液货舱CT中生成的BOG的量是3到4吨/小时并且在压载状态下是0.3到0.4吨/小时。已知的是根据负载，高压气体喷射发动机100类型的主要发动机气体喷射(main engine gas injection,ME-GI)发动机需要I到4吨/小时的燃料。同时，近年来，因为由于在船舶的隔热性能方面的改进，蒸发率(boil-off rate,B0R)已经倾向于降低，因此BOG的生成量已经倾向于减少。
[0056]在本发明的实施例中，压缩装置200可以配置为包含多个压缩机201和多个中间冷却器202的多个级。可以提供包含此类多个级的仅一组压缩装置200。
[0057]同时，高压泵300和汽化器310可以提供在第二通道L2上。高压泵300经配置以供应有来自LNG液货舱CT的LNG并且在高压下泵送LNG。汽化器310经配置以使由高压泵300泵送的LNG汽化并且将汽化的LNG供应到高压气体喷射发动机100。燃料气体(fuelgas, FG)泵320可以提供在LNG液货舱CT中。FG泵320经配置以将LNG供应到高压泵300。
[0058]高压气体喷射发动机100可以是ME-GI发动机，其经配置以供应有在150到400巴下压缩的高压气体作为燃料。
[0059]ME-GI发动机是可以在船舶中使用的，并且是已经研发用于减少氮氧化物(NOx)和硫氧化物(SOx)的排放的2冲程高压天然气喷射发动机，并且可以使用气体和石油作为燃料。ME-GI发动机可以安装在船用结构中，例如LNG运输船，所述船用结构运输LNG同时将它储存在能够承受低温温度的液货舱中。ME-GI发动机使用天然气或石油作为燃料。根据负载，ME-GI发动机需要大约150到400巴(绝对压力)的高气体供应压力。此外，与相同功率的柴油发动机相比，ME-GI发动机可以减少污染物的排放。举例来说，ME-GI发动机可以减少23%的二氧化碳的排放，80%的氮化合物的排放，以及95%或更多的硫化合物的排放。因此，ME-GI发动机被视作是下一代的环境友好型发动机。
[0060]通过驱动一组配置有多个级的压缩装置200将压缩燃料供应到ME-GI发动机消耗了大约2-MW的功率。在高压泵300的情况下，大约消耗了 IOOkW的功率。如果仅考虑燃料供应时的功率消耗，那么有利的是仅配置高压泵300。然而，如上文所述，有必要使在LNG液货舱CT中生成的大量BOG再液化或燃烧。因此，在本发明的实施例中，考虑到有效利用、功率消耗、系统配置费用、冗余等，所述系统配置有一组能够将BOG作为燃料供应的压缩装置200，以及能够泵送、汽化并且供应LNG的高压泵300和汽化器310。
[0061]在本发明的实施例中，由于提供了冗余燃料供应通道，因此优选的是仅配置一组压缩装置200。然而，可以提供用于消耗BOG的额外的压缩机(未说明)，方法是更稳定地向高压气体喷射发动机100供应在LNG液货舱CT中生成的BOG作为燃料。
[0062]即使在船用结构或安装有ME-GI发动机的船舶泵送和强制性地汽化LNG并且作为燃料消耗LNG的情况下，仍然需要BOG处理设备(例如，再液化设备和GCU410)用于处理在LNG液货舱CT中生成的B0G。然而，在本发明的实施例中，可以减少再液化或燃烧的BOG的量，方法是配置混合燃料供应系统以选择性地根据状态供应BOG和LNG燃料。在本发明的实施例的船舶中可以提供一个ME-GI发动机或多个ME-GI发动机。
[0063]取决于在LNG液货舱CT中生成的BOG的量，本发明的实施例可以如下操作。
[0064]首先，在满载状态下生成的BOG量足以满足高压气体喷射发动机100所需的燃料量的情况下，BOG是在通过提供在第一通道LI上的压缩装置200压缩为高压气体喷射发动机100所需的压力之后供应的。
[0065]如上文所述，压缩装置200可以配置为多个级，其中多个压缩机201和多个中间冷却器202是交替地布置的。根据高压气体喷射发动机100所需的天然气的温度和压力条件，压缩装置200可以配置为各种形式。
[0066]在压载状态下的少量BOG是在LNG液货舱CT中生成的情况下或者在故障发生在第一通道LI中的情况下，LNG是由高压泵300压缩到高压气体喷射发动机100所需的压力的，例如，在ME-GI发动机的情况下为150到400巴，LNG由汽化器310强制性地汽化，并且随后被供应到高压气体喷射发动机100。此时，高压泵300提供在上部甲板上，并且储存在LNG液货舱CT中的LNG由FG泵320传送到高压泵300。为了满足设备的冗余和可靠性，可以在汽化器310之前的级中并联提供多个高压泵300。
[0067]由于高压泵300所压缩的LNG处于高于临界压力的超临界状态，因此在汽化器310中的汽化并不意味着从液体到气体的相变化，而是意味着将热能供应到压缩的LNG。
[0068]在本发明的实施例中，可以提供从第一通道LI分开的第三通道L3，以为双燃料柴油发动机(dual fuel diesel engine，DFDE) 400或GCU410供应超过高压气体喷射发动机100所需的燃料量的B0G。
[0069]DFDE400可以燃烧重油和天然气，或者可以选择性地使用重油和天然气作为燃料。由于硫的含量小于在仅使用重油作为燃料的情况下的硫的含量，因此废气中氧化硫的含量较小。
[0070]在本发明的实施例中，在其中压缩机201和中间冷却器202配置为多个级的压缩装置200中，第三通道L3可以在BOG以DFDE400所需的压力压缩的位置处从第一通道LI分开。
[0071]当在LNG液货舱CT中生成的BOG量正如同压载状态等不超出ME-GI发动机所需的燃料量时，可以通过多级压缩装置200的一部分将其供应到DFDE400。如果通过压缩装置200的五个压缩机201中的两个压缩机供应到DFDE400，那么其余的三个压缩机201是空转的。然而，虽然用于将BOG供应到ME-GI发动机的压缩装置200所需的功率是大约2丽，但是用于使压缩装置200的一部分空转从而将BOG供应到DFDE400所需的功率是大约600kW。当LNG在泵送和汽化之后被供应到ME-GI发动机时，在高压泵300中消耗的功率大约是100kW。因此，当正如同在压载状态下生成的BOG量小于高压气体喷射发动机100所需的燃料量时，就功率消耗而言有利的是将BOG供应到DFDE400。然而，如果需要，即使当BOG的量小于用于高压气体喷射发动机100的燃料量时，也可以通过泵送和强制性地汽化与缺乏的量一样多的LNG而将LNG供应到高压气体喷射发动机100，同时将BOG供应到高压气体喷射发动机100。
[0072]同时，由于少量BOG是在压载状态下生成的，因此BOG可以得到累积并且随后被间歇地供应到DFDE400。
[0073]在压载状态下，可以同时向船舶的发动机(也就是说，高压气体喷射发动机100)供应由压缩装置200压缩的BOG以及由高压泵300压缩的LNG作为燃料。此外，在压载状态下可以交替地向船舶的发动机(也就是说，高压气体喷射发动机100)供应由压缩装置200压缩的BOG以及由高压泵300压缩的LNG作为燃料。
[0074]根据本发明的另一方面，提供一种用于船舶的发动机的混合燃料供应方法，其中储存在船舶的LNG液货舱CT中的由LNG生成的BOG得到压缩并且随后被供应到高压气体喷射发动机100，或者在泵送和强制性汽化之后LNG被供应到高压气体喷射发动机100。因此，BOG或LNG被选择性地供应到高压气体喷射发动机，并且高压气体喷射发动机使用在150到400巴的高压下压缩的高压气体作为燃料。分别提供一组BOG压缩设备和LNG泵送和汽化设备。
[0075]可以提供配置成包含多个压缩机201和多个中间冷却器202的多个级的仅一组压缩装置200。
[0076]如上文所述，在根据本发明的实施例的用于船舶的发动机的混合燃料供应系统中，第一通道LI和第二通道L2提供在配备有高压气体喷射发动机100的船舶中。当在LNG液货舱CT中生成的BOG量满足高压气体喷射发动机100所需的燃料量时，BOG通过第一通道LI供应。当生成的BOG量小于高压气体喷射发动机100所需的燃料量时，泵送和汽化过的LNG被供应到高压气体喷射发动机100，或者不足的燃料量利用泵送和汽化过的LNG补充同时供应B0G。
[0077]当在船舶的LNG液货舱CT中生成大量BOG时，例如，在满载状态下，BOG得到压缩并且随后作为高压气体喷射发动机100的燃料来供应。当生成少量的BOG时，例如，在压载状态下，所述系统经配置使得LNG可以被供应到高压气体喷射发动机100。因此，可以稳定地将燃料供应到发动机同时满足冗余并且有效地利用BOG同时减少在GCU410中燃烧浪费的BOG的量。
[0078]此外，冗余是通过配置第一通道LI和第二通道L2满足的，并且通过仅配置一组压缩装置200减少了压缩机的数目。因此，可以配置一种紧凑型系统并且减少系统的安装和
管理费用。
[0079]图4是说明了根据本发明的第二实施例的混合燃料供应系统的配置图。根据本发明的混合燃料供应系统可以应用于配备有ME-Gl发动机作为主要推进发动机的LNG运输船。[0080]参考图4，根据本发明的实施例的混合燃料供应系统1000包含燃料供应管线1110和BOG管线1140。燃料供应管线1110经配置以提供通道用于将LNG从液货舱I中传送到主要发动机3。BOG管线1140经配置以提供通道用于将生成的BOG从液货舱I中传送到主要发动机3。此外，根据本发明的实施例的使用BOG的混合燃料供应系统1000通过LNG泵1120和LNG汽化器1130穿过燃料供应管线1110将LNG作为燃料供应到主要发动机3、在通过BOG压缩机1150压缩BOG之后穿过BOG管线1140将BOG作为燃料供应到主要发动机3，并且将来自BOG压缩机1150的过剩的BOG供应到一体化惰性气体发生器/气体燃烧单兀(inert gas generator/gas combustion unit, IGG/GCU)系统 1200。
[0081]燃料供应管线1110提供通道，穿过该通道通过传送泵2的驱动从LNG液货舱I供应的LNG作为燃料被传送到主要发动机3，并且LNG泵1120和LNG汽化器1130安装在其中。
[0082]LNG泵1120安装在燃料供应管线1110中以提供传送LNG所需的泵送力。作为LNG泵1120的实例，可以使用LNG高压(high pressure,HP)泵。类似于本发明的实施例，多个LNG泵1120可以并联安装。
[0083]在燃料供应管线1110中LNG汽化器1130安装在LNG泵1120的后端并且对LNG泵1120传送的LNG进行汽化。作为实例，LNG通过与传热介质热交换而得到汽化，所述传热介质是穿过传热介质循环管线1131而循环和供应的。作为另一实例，包含加热器的多种加热构件可以用于提供LNG的汽化热。此外，LNG汽化器1130可以使用高压(high pressure,HP)汽化器，所述高压汽化器可以在高压下使用，用于LNG的汽化。同时，作为穿过传热介质循环管线1131循环和供应的传热介质的实例，可以使用从锅炉等中生成的蒸汽。
[0084]BOG管线1140提供通道用于将自然地生成的BOG从液货舱I中传送到主要发动机
3。类似于本发明的实施例，BOG管线1140连接到燃料供应管线1110以将BOG作为燃料供应到主要发动机3。或者，BOG管线1140可以提供通道用于直接将BOG供应到主要发动机3。
[0085]BOG压缩机1150安装在BOG管线1140中以压缩穿过BOG管线1140的BOG。类似于本发明的实施例，单个的BOG压缩机1150可以安装在BOG管线1140中的过剩BOG管线1160的分支部分中，由此减少安装昂贵的BOG压缩机1150的费用负担和维护费用负担。
[0086]过剩BOG管线1160提供通道，用于将来自BOG压缩机1150的过剩的BOG供应到一体化IGG/GOT系统1200。过剩BOG管线1160可以将过剩的BOG作为燃料供应到辅助发动机以及一体化IGG/GCU系统1200。
[0087]一体化IGGAXU系统1200是其中的IGG和G⑶是一体化的系统。
[0088]同时，过剩BOG管线1160和燃料供应管线1110可以由连接管线1170连接在一起。因此，由于连接管线1170，过剩的BOG可以用作主要发动机3的燃料，或者汽化的LNG可以用作一体化IGG/G⑶系统1200的燃料。加热器1180可以安装在连接管线1170中，从而对穿过其中的BOG或汽化的LNG进行加热，并且可以安装减压阀(pressure reductionvalve, PRV) 1190以减少过量的压力，方法是调节由BOG或汽化的LNG造成的压力。同时，力口热器1180可以是使用气体的燃烧热的气体加热器。并且，加热器1180可以使用多种加热构件，包含传热介质循环/供应单元，所述单元提供热源用于通过传热介质的循环进行加热。
[0089]下文将描述根据本发明的混合燃料供应系统的操作。[0090]当液货舱I内部的压力等于或高于设置压力时，BOG是通过BOG压缩机1150的驱动来压缩的并且随后作为燃料被供应到主要发动机3。因此，液货舱I内部的压力可以得到调节。此外，当液货舱I内部的压力低于设置压力时，LNG是通过LNG泵1120和LNG汽化器1130的驱动进行传送和汽化的，并且随后作为燃料被供应到主要发动机3。因此，液货舱I内部的压力可以得到调节。
[0091]同时，来自BOG压缩机1150的过剩BOG穿过过剩BOG管线1160被供应到一体化IGG/G⑶系统1200。过剩的BOG被消耗或者用于生成惰性气体以供应到液货舱I。另外，过剩的BOG可以用作辅助发动机等的燃料。
[0092]供应有BOG的一体化IGGAXU系统1200可以通过主体内部(未图示)的BOG燃烧来消耗从液货舱I中连续地生成的B0G，并且可以(如果需要)生成作为惰性气体的燃烧气体，以供应到液货舱I。
[0093]尽管已参考具体实施例描述了本发明的实施例，但对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的前提下做出各种改变和修改，本发明的精神和范围在所附权利要求书中界定。
【权利要求】
1.一种用于船舶的发动机的混合燃料供应系统，其包括: 压缩装置，其经配置以压缩由储存在LNG液货舱中的LNG生成的BOG ； 高压泵，其经配置以压缩从所述LNG液货舱供应的LNG ； 汽化器，其经配置以汽化由所述高压泵压缩的LNG ;以及 DF (Dual Fuel)发动机，通过所述压缩装置压缩的BOG作为燃料被供应到所述双燃料发动机， 其中所述船舶的所述发动机使用在150到400下压缩的高压气体作为燃料并且由在所述压缩装置中压缩的BOG以及在所述高压泵中压缩的LNG中的至少一者驱动。
2.根据权利要求1所述的混合燃料供应系统，其中所述压缩装置是包含多个压缩机和多个中间冷却器的多级压缩机。
3.根据权利要求2所述的混合燃料供应系统，其中所述DF发动机供应有通过包含在所述多级压缩机中的所述多个压缩机的至少一部分压缩的B0G。
4.根据权利要求1所述的混合燃料供应系统，其进一步包括GCU(GasCombustionUnit)，其经配置以燃烧在将BOG作为所述船舶的所述发动机和所述DF发动机的燃料供应之后剩余的B0G。
5.根据权利要求1所述的混合燃料供应系统，其进一步包括提供在所述LNG液货舱中的燃料泵，并且所述燃 料泵经配置以将储存在所述LNG液货舱中的LNG供应到所述高压泵。
6.根据权利要求1所述的混合燃料供应系统，其中不提供使用单独的制冷循环的再液化系统用于再液化B0G。
7.根据权利要求1所述的混合燃料供应系统，其中当所述船舶处于满载状态时，所述船舶的所述发动机供应有由所述压缩装置压缩的BOG作为燃料。
8.根据权利要求1所述的混合燃料供应系统，其中当所述船舶处于压载状态时，所述船舶的所述发动机供应有由所述高压发动机压缩的LNG作为燃料。
9.根据权利要求1所述的混合燃料供应系统，其中当所述船舶处于压载状态时，所述船舶的所述发动机供应有由所述压缩装置压缩的BOG和由所述高压泵压缩的LNG中的至少一者作为燃料。
10.根据权利要求1所述的混合燃料供应系统，其中所述船舶是具有130，OOOm3到350，OOOm3的容量的LNG运输船。
【文档编号】F02D19/06GK104024619SQ201380003614
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2012年10月24日
【发明者】李准采, 崔东圭, 文荣植, 郑承敎, 郑济宪, 金南守 申请人:大宇造船海洋株式会社