[发明专利]用于将天然气供应到气体需求方的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种在液化天然气(liquefied natural gas，LNG)运输器(carrier)中将天然气稳定地供应到气体需求方的方法和设备。更具体地说，本发明涉及一种方法和设备，其当在LNG运输器中将天然气供应到气体需求方时，在天然蒸发气(natural boil-off gas，NBOG)压缩器与强制汽化器的平行操作情形下，经由强制汽化器的操作而使得由于在LNG运输器的压载航行期间产生少量天然蒸发气所导致的NBOG压缩器的低负荷操作而造成的用于燃料供应的NBOG压缩器的不稳定操作能够保持稳定，且所述方法和设备可关于LNG运输器的负载变化而在汽化器出口处实现压力的稳定释放。

背景技术

液化天然气油轮通常由一个或一个以上汽轮机推进。因此，油轮具备锅炉来产生蒸汽。在负载航行中，约50％的燃料是由油轮的LNG油舱供应的天然蒸发气。由于LNG具有非常低的沸点(约-162℃)，因而尽管其比例较小，但不管油舱的绝热性如何，仍不可避免地在油轮内发生LNG的连续蒸发。常规上，锅炉所需燃料中的某些通过使用此类天然蒸发气来满足。剩余燃料从重烃液体燃料(也称为“燃料油”)库存中供应。

然而，为了增加油轮推进所需的蒸汽总量，油轮必须具有仅通过天然气燃烧来产生足够热能的能力。为此目的，油轮额外具备强制汽化器，其是用于将天然气供应到与锅炉相关联的燃烧器的装置。此外，油轮具备压缩器，以维持供应到燃烧器的气体的恒定压力。

关于将天然蒸发气和通过强制汽化器的强制蒸发气供应到燃烧器，存在两种众所周知的方法。

在一种方法中，在压缩器上游处混合强制蒸发气与天然蒸发气。举例来说，如题为“Boil-off gas supply system”的韩国实用新型注册第290726号和题为“Apparatus for supplying fuel in LNG carrier”的韩国实用新型注册第410367号中陈述，LNG舱内的天然蒸发气与强制蒸发气在压缩器上游处混合，且接着供应到压缩器中。

在韩国实用新型注册第290726号中，从油舱210供应到压缩器212和动力推进设备214的气体被分成两个种类，如图1所示。一种气体是通过油舱210内液化气体的天然汽化产生的天然蒸发气，且另一种是通过其强制汽化而产生的强制蒸发气。天然蒸发气和强制蒸发气两者由气体冷却器216冷却到适当温度范围，并供应到压缩器212。此处，所述适当温度范围为约-150到-130℃。接着，所述气体在压缩器212中被压缩，并通过排出管道219以适当的排出压力供应到动力推进装置214。

气体管道220位于油舱210与气体冷却器216之间，以形成天然蒸发气和强制蒸发气的流动路径。气体管道220包括：天然蒸发气管道220a，其将天然蒸发气从油舱210输送到气体冷却器216；气体返回管道220b，其允许液化气体在油舱210内由气体泵211抽吸之后经由气体冷却器216而回到油舱210；以及强制蒸发气管道220c，其一端从气体返回管道220b的起始段H分叉，且另一端连接到天然蒸发气管道220a以将强制蒸发气从油舱210输送到气体冷却器216。强制蒸发气管道220c具备汽化器224，其将液化气体强制转变为气态。

油舱210内的天然蒸发气流到天然蒸发气管道220a中。同时，已由气体泵211抽吸的液化气体流到气体返回管道220b和强制蒸发气管道220c的起始段H中。

此处，当油舱210内由气体泵211抽吸的液化气体通过汽化器224而强制汽化时，其与天然蒸发气管道220a中的天然蒸发气混合并一起流到气体冷却器216中。然而，在将由气体泵211抽吸的气体从气体返回管道220b的起始段H直接引导到气体冷却器216而并非引导到汽化器224的情况下，气体返回到油舱210。

然而，由于此方法关注于压缩器上游和下游处的气体的温度控制且需要强制蒸发气与天然蒸发气的同时压缩，因而存在以下缺点，即压缩器和马达的大功率、复杂的控制方法，和需要湿气分离器(或冷却器216)以防止液体颗粒进入压缩器。