船舶及燃气供给方法与流程

本发明涉及一种船舶及燃气供给方法。

背景技术：

页岩气(shalegas)及液化天然气(liquefiednaturalgas，以下简称‘lng’)等提取的乙烷(ethane)被用作石油化学产品的原料，最近其经济性突显。1个大气压下，乙烷的沸点约为-88.6℃，lng的主要成分甲烷的沸点是-161.5℃。这类乙烷和lng在液化状态下用船舶运输。

船舶具备改变由储存罐供给的lng蒸发气体(bog,-offgasboil)或lng的压力、温度、状态后向发动机供给燃气的供给系统。这里的船舶可包括使用两种以上不同燃料的dfde(dualfueldiselelectric)发动机等低压气体喷气发动机和me-gi发动机(manb&w公司的喷气发动机gasinjection)等高压气体喷气发动机等。例如，韩国公开专利第10-2008-0103500号(2008年11月27日公开)揭示了一种向me-gi发动机等高压气体喷气发动机供应燃料的燃气供应系统。该系统是从lng燃料箱提取lng后用高压进行压缩，将其气化后提供给高压气体喷气发动机。

另外，以往在储存罐液化气装船之前都有一道程序，即为了杜绝发生火灾或爆炸的可能，将惰性气体加入液化气储存罐内，去除氧气。并且利用冷却装置使储存罐的内壁冷却。例如，韩国公开专利第10-2010-0110500号(2010年10月13日公开)公开了一种技术，即利用氮对储存罐进行惰化后再进行冷却作业。

完成冷却后，在储存罐中装满液化气，储存罐中储存的液化气被用作发动机燃料。当储存罐中储存的液化气耗尽之后，再在储存罐中装满同一种液化气。

但是，当需要在多个储存罐中的一部分储存罐内装载被消耗为发动机燃料的液化气和其他不同种类液化气的情况下，必须用不同的燃气对该储存罐进行冷却作业。此时，由于储存罐规格较大，所以船舶停靠后的冷却作业需要很长时间，就有可能会影响装船及船舶的航行。

另外，以往的燃气供给系统就是将多个储存罐中储存的液化气和液化气蒸发气体用作发动机燃料。因此，为了储存不同的燃气而将部分储存罐的用途转变为装卸货物之用，这种情况下，要用其余储存罐中储存的液化气来来维持发动机燃气的供给尚存在技术上的困难。

技术实现要素：

本发明的实施例旨在提供一种船舶及燃气供给方法，即，先把将要装载其他种类液化气的储存罐中的液化气作为发动机燃料耗尽，其余储存罐仅消耗用作发动机燃料的液化气蒸发气体，即使在该储存罐中装载其他种类的液化气后，也能用其余储存罐中储存的液化气和液化气蒸发气体持续供给发动机燃料，从而提高装载货物及船舶航运的效率。

另外还提供一种船舶及燃气供给方法，即，在船舶航行中，先对将要装载其他种类液化气的储存罐进行惰化作业和冷却处理，从而提高货物装船作业的效率。

本发明的一方面是一种船舶，其包括：储存第1液化气和所述第1液化气的蒸发气体的储存罐；储存第2液化气和所述第2液化气的蒸发气体的备用罐；所述储存罐中注入惰性气体(inerting)进行惰化处理的惰化装置；以及将所述备用罐供给的第2液化气喷射在所述储存罐的内壁，进行冷却处理的冷却装置。

所述备用罐是一种压力式储存罐，所述备用罐可以安装在甲板上。

所述第1液化气是液化乙烷，所述第2液化气可以包括液化乙烯、液化石油气、液化丙烷及液化丁烷中任意一种。

所述第1液化气和所述第2液化气的种类可能不同。

本发明的另一方面是可提供一种燃气供给方法，包括：向发动机供应第1储存罐的第1液化气和所述第1液化气蒸发气及第2储存罐的第1液化气；所述第1储存罐的第1液化气耗尽后，在所述第1储存罐中注入惰性气体进行惰化处理(inerting)，向所述发动机供给所述第2储存罐的第1液化气的阶段；以及进行所述惰化处理后，将备用罐供给的第2液化气喷射在第1储存罐的内壁，对所述第1储存罐进行冷却处理的阶段。

还可以包括焚烧所述第1储存罐中的惰性气体和所述喷射的第2液化气的蒸发气体的阶段。

所述备用罐中储存的第2液化气与将要装船的第1储存罐的液化气可以是同一种类。

本发明的实施例涉及一种船舶及燃气供给方法，即，先把将要装载其他种类液化气的储存罐中的液化气作为发动机燃料耗尽，其余储存罐仅消耗作为发动机燃料的液化气蒸发气体，即使在该储存罐中其他种类的液化气装船后，也能用其余储存罐中储存的液化气和液化气蒸发气体持续供给发动机燃料，从而提高货物装船及船舶航行的效率。

此外，在船舶航行中，先对将要装载不同液化气的储存罐进行惰化及冷却处理，从而提高货物装船作业的效率。

本发明的所有效果不局限于以上所提及的各个效果，而未被提及的其他效果本行业从业者能通过权利请求项的阐述内容得到确切的理解。

附图说明

图1是本发明实施例的燃气供给系统的示意图。

图2是图1所示的燃气供给系统中又加入了对第1储存罐进行惰化和冷却处理结构的状态。

图3是使用图1和图2所示的燃气供给系统的燃气供给方法的步骤图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的各实施例进行详细说明。以下介绍的实施例均为举例说明，是为了更充分地将本发明的思想传递给具备本发明所属的技术领域中普遍常识的人。本发明并不局限于以下说明的实施例，也可能以其他各种不同的形态具体地体现。为了更明确说明本发明，附图中与本发明无关的部分将被省略，附图中构成要素的宽度、长度和厚度等在阐述时可能被夸张。整篇说明书中同一参照编号代表的是同一个构成要素。

参照图1和图2，本发明实施例的燃气供给系统包括第1储存罐(110)、第2储存罐(120)、备用罐(130)、惰性气体装置(140)、冷却装置(150)及控制部(160)。这里，图2是另外对第1储存罐(110)进行惰化和冷却处理的结构进行图示，以增强理解。

这种燃气供给系统适用于各类船舶，包括各种液化燃料运输船、液化燃料rv(regasificationvessel)、集装箱船、普通船只、lngfpso(floating、production、storageandoff-loading)、lngfsru(floatingstorageandregasificationunit)等。以下将要说明的第1液化气可以是液化乙烷，第2液化气可以是液化乙烯、液化石油气、液化丙烷及液化丁烷中的任意一种。但并不局限于此，例如第1液化气也可以是第1液化天然气，第2液化气也可以是液化乙烷。

第1储存罐(110)和第2储存罐(120)储存第1液化气和第1液化气的蒸发气体，内部气泵(p1,p2)可以输送第1液化气。第1储存罐(110)和第2储存罐(120)可以包括赛道式储存罐和spb型储存罐。第1储存罐(110)和第2储存罐(120)中储存的第1液化气和第1液化气蒸发气体可被用作发动机(190)的燃料。发动机(190)可包括低压、中压或高压气体喷气发动机。低压气体喷气发动机大约使用5至7bar的燃气，包括dfde发动机等用于发电的发动机。低压气体喷气发动机可以是使用天然气和重油(hfo、heavyfueloil)等燃料的双燃料发动机。中压气体喷气发动机使用约为16至45bar的燃气。高压气体喷气发动机使用约为(150)至300bar的燃气，包括me-gi发动机。

这里，如图1所示，处理部(180)可以包括将流体压力、温度、状态中一个以上调整至符合发动机(190)的燃气供给条件的一些装置。流体包括液化气及液化气蒸发气体中一个以上。发动机(190)如果是dfde发动机等低压气体喷气发动机，那么处理部(180)可能包括的有关装置有：将流体气化的气化机；将通过了气化机的流体减压至低压气体喷气发动机的燃气供给压力的减压泵；将通过了减压泵的流体的温度调整至符合低压气体喷气发动机要求的温度的加热器等。发动机(190)如果是me-gi发动机等高压气体喷气发动机，处理部(180)可包括根据高压气体喷气发动机的燃气供给压力将流体加压送出的高压泵以及将加压后的流体气化的高压气化机等有关装置。

参照图2，备用罐(130)中储存不同于第1液化气的第2液化气和第2液化气的蒸发气体。备用罐(130)中储存的第2液化气和将装船注入第1储存罐(110)中的液化气是同一种类。同样，要装入第1储存罐的液化气(即，第2液化气)先储备在备用罐(130)中，在船舶航行时，可以对耗尽了第1液化气的第1储存罐(110)先使用第2液化气进行冷却处理。因为通常第1储存罐(110)的规格非常大，进行惰化和冷却处理需要很长的时间。此类作业在船舶靠岸后进行的话，可能对船舶的航行和货物的如期供应带来影响。因此，安装备用罐(130)可以在船舶航行时完成从第1储存罐(110)装载第2液化气到冷却处理等整体程序，从而有效地完成货物的装船作业等。

备用罐(130)中储存的第2液化气可以用后面将提到的惰性气体装置(140)将惰性气体注入第1储存罐(110)进行惰化处理(inerting)，然后用气泵(132)通过供给线(l6)输送到第1储存罐(110)的冷却装置(150)。

备用罐(130)可以是国际海事机构(imo,internationalmaritimeorganization)的气压式c型储存罐，也可以是除此以外的多种气压式储存罐。备用罐(130)被制成气压式储存罐时，即使不对第2液化气蒸发气体进行处理，也能在相当长的时间内控制住第2液化气蒸发气体。

为了装卸货物，可将第1及第2储存罐(110)、(120)制成大规格的单排赛道式储存罐安装在船舶内。反之，装载冷却作业用货物的备用罐(130)的规格尺寸比第1及第2储存罐(110)、(120)小得多，可以安装在船舶甲板上。由于备用罐(130)并不占用安装第1及第2储存罐(110)、(120)的船舶内部空间，而第1及第2储存罐(110)、(120)的设计是可以容纳大量液化气的，故易于安装在船舶内部。

惰性气体装置(140)通过供给线l7将惰性气体注入第1储存罐(110)进行惰化处理。例如，可使用惰性(interting)气体氮气，在第1储存罐(110)内的第1液化气耗尽之后，利用惰性气体装置(140)向第1储存罐(110)内注入惰性气体，从而可以排除第1储存罐(110)内发生火灾或爆炸的可能性。

冷却装置(150)安装在第1储存罐(110)内侧，将备用罐(130)所供给的第2液化气喷射至第1储存罐(110)内壁。由于用惰性气体装置(140)注入了惰性气体的第1储存罐(110)内的温度比第2液化气的温度高，所以第1储存罐(110)内喷射第2液化气后，可使第2液化气发生气化。

第1储存罐(110)内，第2液化气的蒸发气体可以和惰性气体共同存在。第1储存罐(110)内的这种气体往外部排放或通过排放线(l5)输送至需求处(170)。需求处(170)也可包含锅炉、燃烧装置、涡轮机等。此时，为了将压力和温度调节至需求处(170)要求的范围，可在排放线(l5)上安装用来加压并冷却第1储存罐(110)所供给气体的加压机(172)和散热器(174)。加压机(172)和散热器(174)也可以在其他示例中多级安装。

参照图1，控制部(160)将第1储存罐(110)的第1液化气和第1液化气蒸发气体以及第2储存罐(120)的第1液化气蒸发气体作为燃料供给至发动机(190)，第1储存罐(110)的第1液化气耗尽后，将第2储存罐(120)的第1液化气和第1液化气蒸发气体作为燃料供给至发动机(190)。

这里，上述燃气供给系统可包括：将第1储存罐(110)的第1液化气蒸发气体通过处理部(180)输送至发动机(190)的第1供给线(l1)；第1储存罐(110)的第1液化气通过处理部(180)输送至发动机(190)的第2供给线(l2)；将第2储存罐(120)的第1液化气蒸发气体输送至第1供给线(l1)的第3供给线l3；将第2储存罐(120)的第1液化气输送至第2供给线(l2)的第4供给线l4。

控制部(160)使第1储存罐(110)的第1液化气和第1液化气蒸发气体以及第2储存罐(120)的第1液化气蒸发气体作为燃料供给至发动机(190)，控制阀门v4使第4供给线l4关闭，控制阀门(v1-v3)打开第1供给线(l1)至第3供给线l3。

另外，控制部(160)在第1储存罐(110)的第1液化气耗尽的情况下，使第2储存罐(120)的第1液化气和第1液化气蒸发气体作为燃料供给至发动机(190)，控制阀门(v1)和(v2)使第1和第2供给线(l2)关闭，控制阀门v3和v4打开第3和第4供给线l4。

以下，图1图2以图3为基础对利用所述的燃气供给系统的燃气供给方法进行说明。

参照图3，首先将第1储存罐(110)的第1液化气和第1液化气蒸发气体以及第2储存罐(120)的第1液化气蒸发气体供给至发动机(190)作燃料用(s11)。比如，第1液化气可包括液化乙烷。

之后，第1储存罐(110)的第1液化气耗尽，用惰性气体装置(140)在第1储存罐(110)中注入惰性气体进行惰化处理(interting)s21。此时，第2储存罐(120)中储存的第1液化气可作为燃料供给。

接着，用第1储存罐(110)中安装的冷却装置(150)将船舶甲板上安装的备用罐(130)供给的第2液化气喷射至第1储存罐(110)的内壁并冷却s31。第2液化气的种类不同于第1液化气，可以包含如液化乙烯、液化石油气、液化丙烷及液化丁烷中任意一种。

然后，将第1储存罐(110)中的惰性气体及喷射于第1储存罐(110)内壁的第2液化气的蒸发气体输送至需求处(170)并焚烧(s41)。此处，需求处(170)可以是燃烧装置。

接下来，将与第1储存罐(110)所述第2液化气同类的液化气作为货物装船(s51)。作为货物装入第1储存罐(110)的液化气可向供给处供应。

再接着，第2储存罐(120)中储存的第1液化气及第1液化气蒸发气体供给至发动机(190)作为燃料(s61)。此过程(s61)也可以在如上所述的第1储存罐(110)的第1液化气耗尽后进行。

以上过程中s21、s31、(s41)过程可在船舶航行时进行。因此，船舶航行时，先对将要装载不同液化气的储存罐进行惰化处理和冷却处理，从而提高货物装船作业的效率。

另外，将要装载不同类气体的储存罐中的液化气可先作为燃料耗尽，其余储存罐仅消耗液化气蒸发气体作为燃料，所以即使是在该储存罐中不同液化气装船后，也可以通过其余储存罐中储存的液化气及液化气蒸发气体保持燃料的供给，从而提高货物装船及船舶航行的效率。

以上对特定实施例进行了图示和说明。但，本发明并不局限于所述实施例，具备本发明所属技术领域普遍知识的人只要没有脱离以下权利请求项中所记载的本发明的技术思想要旨，可随意将其进行各种变换并实施。