[发明专利]包括引擎的船舶、提高重新液化及自热交换效率的方法

说明书

公开一种包括引擎的船舶、提高重新液化及自热交换效率的方法。所述包括引擎的船舶包括：自热交换器，对从存储罐排放的蒸发气体进行热交换；多级式压缩机，对在从存储罐排放后通过自热交换器的蒸发气体进行多级压缩；第一减压装置，使在被多级式压缩机压缩后通过自热交换器的蒸发气体中的一部分膨胀；以及第二减压装置，使在被多级式压缩机压缩后通过自热交换器的蒸发气体中的另一部分膨胀，其中所述自热交换器使用从存储罐排放的蒸发气体及通过第一减压装置膨胀后的蒸发气体作为制冷剂对被所述多级式压缩机压缩的蒸发气体进行冷却。

技术领域

本发明涉及一种包括引擎的船舶、提高重新液化及自热交换效率的方法，且更具体来说涉及一种其中在引擎中用作燃料后剩余的蒸发气体(boil-off gas)使用蒸发气体作为制冷剂而重新液化成液化天然气(liquefied natural gas，LNG)并返回到存储罐的包括引擎的船舶。

背景技术

一般来说，天然气被液化且以液化天然气(LNG)的形式进行长距离输送。液化天然气是通过在大气压下将天然气冷却到约-163℃的极低温度而获得且由于液化天然气的体积与处于气相的天然气相比显著降低而很适合于海上长距离输送。

即便当LNG存储罐隔热时，完全阻挡外部热量的能力也有限。因此，LNG由于传递到存储罐中的热量而在LNG存储罐中持续汽化。在存储罐中汽化的LNG称为蒸发气体。

如果存储罐中的压力由于蒸发气体的产生而超过预定安全压力，则所述蒸发气体会经由安全阀门从存储罐排放。从存储罐排放的蒸发气体被用作船舶的燃料或者重新液化并返回到所述存储罐。

能够以天然气作为燃料的船用引擎的实例包括双燃料(dual fuel，DF)引擎及M型电控气体喷射(M-type，Electrically Controlled，Gas Injection，ME-GI)引擎。

双燃料柴电(Dual Fuel Diesel Electric，DFDE)引擎每循环具有四个冲程且使用其中将具有约6.5巴(bar)的相对低的压力的天然气喷射到燃烧气体入口中并接着向上推动活塞以对所述气体进行压缩的奥托循环(Otto cycle)。

ME-GI引擎每循环具有两个冲程且使用其中将具有约300巴的高压的天然气直接喷射到位于活塞的上止点(top dead center)附近的燃烧室中的狄赛尔循环(dieselcycle)。近年来，ME-GI引擎由于具有更好的燃料效率及助推效率而受到更多关注。

发明内容

技术问题

通常，蒸发气体重新液化系统采用冷却循环以通过冷却来使蒸发气体重新液化。对蒸发气体的冷却是通过与制冷剂的热交换来执行且在所属领域中使用利用蒸发气体自身作为制冷剂的局部重新液化系统(partial reliquefaction system，PRS)。

图1是现有技术中的应用于包括高压引擎的船舶的局部重新液化系统的示意图。

参照图1，在现有技术中的应用于包括高压引擎的船舶的局部重新液化系统中，从存储罐100排放的蒸发气体经由第一阀门610发送到自热交换器410。从存储罐100排放且在自热交换器410中与制冷剂进行热交换的蒸发气体经过多级式压缩机200的多级压缩，多级式压缩机200包括多个压缩气缸210、220、230、240、250及多个冷却器310、320、330、340、350。接着，所述蒸发气体中的一些蒸发气体被发送到高压引擎以用作燃料且所述蒸发气体中的其余蒸发气体被发送到自热交换器410以通过与从存储罐100排放的蒸发气体的热交换而冷却。