[发明专利]转变蒸汽涡轮动力液化天然气运输船的方法

说明书

技术领域

如标题所示，本说明书涉及转变用于运输液化天然气的蒸汽涡轮动力液化天然气运输船的方法，其特征在于添加了具有几个双燃料电力柴油发电机或其它的以及几个电推进发动机的柴油电力推进，其机械功率引入到现有的齿轮箱或轴线中，保持现有的蒸汽涡轮机推进装置全面运行。

背景技术

由转变产生的运输船具有双推进装置：以前的蒸汽涡轮机推进装置，以及新的柴油电力推进装置，根据需要能够使用一个、另一个或两个，而且所有这些同时维持在最初存在于所述运输船中的轴线和齿轮箱。

当今所用的推进方法，其优点和缺点、以及关于在所述运输船中的电推进和发电的本技术当前的发展水平、当今所用的现有转变方案，将在下面进行描述，目的是帮助理解本发明以及描述由本发明在随后要求并提出的方法。

但必须指出的是，在整个说明书中常用且在该技术领域中广为流传的某些英语单词和缩写将被定义和使用；它们将在第一次提及时限定，之后为了精确和简洁，所述英语单词将单独使用。

发明领域-液化天然气运输船

液化天然气运输船几乎完全设计用于运输在大气压下的散装液化天然气，以下简称为LNG。还有其它可能的货物，如乙烯或液化石油气，以下简称为LPG，但这些都是残留的性质。还可运输压缩天然气，但如今这几乎是不相关的。

一般来说，运输船是比较大的，大于35,000m³且高达290,000m³，最常见的运输船是在120,000和180,000m³之间。即使使用不同的施工技术，它们都有着一系列共同的特点：

·货物运输压力：大气压力。

·运输温度：-163℃。

·连续的货物蒸发，以下称为汽化，自然地发生在所有的这些运输船中。这种汽化必须烧掉。它一般燃烧来产生能量用于发电和推进。即使船上没有要求它的船上能源需求，上面提到的汽化也必须被烧掉。这可在锅炉中完成，向冷凝器传送多余的蒸汽，以下称为倾倒，或在封闭的火炬中完成，以下称为气体燃烧装置或GCU。当运输船在满载条件下时，典型的汽化指数(以下称为汽化率)是每天载货量的0.15％，也就是说，对于平均150，000m³的运输船来说，这意味着每天约汽化225m³的液化天然气。常见的做法是在返航途中，在空载条件下的储罐中保持一定量的LNG。这些气体也产生汽化，是在负载条件下产生的一部分，大约是所对应的满载条件下指数的30％至40％。

·液化天然气运输船的操作速度一般约为19.5海里/小时。该较高速度的原因是：汽化、运输船的价格以及其它方面。其直接后果是高推进功率的需求和燃料消耗高达两倍。

·液化天然气运输船的建造价格很高。约150,000m³的传统运输船可以花费1.5至2亿美元。

·液化天然气运输船有很长的使用寿命。有的液化天然气运输船服役约40年。使用寿命长有几个原因：高品质、非侵蚀性货物、推进寿命长、初始成本高、非常仔细的维护等等。显然，实现这一使用寿命长的风险是他们过时了，也就是说，无论是因为推进的变化，还是因为规模或其它原因而在技术上过时。在任何情况下，目前的船队在很多时候是在30/40年内付清。这实际上就是本发明的根源。

发明背景-液化天然气运输船推进系统

用于液化天然气运输船的不同类型推进系统的一般特征和它们近年来的演变描述如下。

几乎所有的液化天然气运输船可以使用天然气、液体燃料如重燃料油(以下简称HFO)、船用柴油(以下简称MDO)或船用轻柴油(以下简称MGO)用于发电和推进。运输船可同时以所需的比例使用一种或另一种或两种燃料。某些地区不允许使用HFO或HFO的使用受到限制，例如在西欧的港口。所述汽化必须以某种方式烧掉。

有一种类型的运输船，以有限的比例设置有船载再液化设备，其通常仅在推进发动机中使用液体燃料。本发明并不适用于这些运输船，所以将在下文中忽略它们。

在容量大约为150,000m³的液化天然气运输船中，其中大量的推进功率约为25MW至30MW。

液化天然气运输船推进的重要特点是其需要非常高的可靠性。有各种原因：取决于运送货物的安全性、在运输链上的一体化、供应计划符合性保证、由故障引起的停机时间情况下的汽化成本和其它各种原因。

大约100年前，大多数船舶或通过可代替的机器或通过蒸汽涡轮机来使用蒸汽推进。