[发明专利]包括发动机的轮船及再液化方法

说明书

一种包括发动机的轮船及再液化方法。所述轮船包括：第一自行热交换器，用于热交换从储存槽排放的蒸发气体；多级压缩机，用于在多个级中压缩在从储存槽排放后通过第一自行热交换器的蒸发气体；第二自行热交换器，用于预冷却由多级压缩机压缩的蒸发气体；第一减压器，用于使由第二自行热交换器和第一自行热交换器冷却的流体的一部分膨胀；及第二减压器，用于使由第二自行热交换器和第一自行热交换器冷却的流体的其它部分膨胀；其中第一自行热交换器通过使用从储存槽排放的蒸发气体作为制冷剂冷却在由多级压缩机压缩之后通过第二自行热交换器的蒸发气体，第二自行热交换器通过使用由第一减压器膨胀的流体作为制冷剂冷却由多级压缩机压缩的蒸发气体。

技术领域

本发明涉及一种包含发动机的轮船，且更确切地说涉及一种包含发动机的轮船及再液化方法，其中用作发动机中的燃料之后剩余的蒸发气体使用蒸发气体作为制冷剂再液化成液化天然气并返回到储存槽。

背景技术

一般来说，天然气液化并且以液化天然气(LNG；liquefied natural gas)的形式长距离运输。液化天然气通过在大气压下将天然气冷却到约-163℃的极低温度来获得，且与呈气相的天然气相比，因为液化天然气的体积大大减小，所以非常适合于由海路长距离运输。

即使当液化天然气储存槽绝缘时，完全阻挡外部热量也存在限制。因此，液化天然气通过热传递到储存槽中而在LNG储存槽中连续汽化。储存槽中汽化的液化天然气被称作蒸发气体(BOG；boil-off gas)。

如果储存槽中的压力归因于产生蒸发气体而超出预定安全压力，那么蒸发气体经由安全阀从储存槽排放。从储存槽排放的蒸发气体用作用于轮船的燃料，或再液化且返回到储存槽。

能够由天然气供应燃料的发动机的实例包含双燃料(Dual Fuel)发动机和ME-GI发动机。

双燃料发动机利用由四个冲程组成的奥托循环(Otto cycle)，其中处于约6.5巴的相对低压力的天然气注入到燃烧空气入口中且接着通过活塞向上移动而被压缩。

ME-GI发动机利用由两个冲程组成的狄塞尔循环(Diesel Cycle)，其中处于约300巴的高压力的天然气在活塞的上死点附近直接注入到燃烧腔室中。最近，对于ME-GI发动机的关注不断增加，ME-GI发动机具有较好的燃料效率和推进效率。

通常，蒸发气体再液化系统采用冷却循环用于经由冷却再液化蒸发气体。通过与制冷剂热交换来执行蒸发气体的冷却，且此项技术中使用将蒸发气体自身用作制冷剂的部分再液化系统(PRS；Partial Re-liquefaction System)。

图1是相关技术中应用于包含高压发动机的轮船的部分再液化系统的示意图。

参看图1，在相关技术中应用于包含高压发动机的轮船的部分再液化系统中，从储存槽100排放的蒸发气体经由第一阀610发送到自行热交换器410。从储存槽100排放且在自行热交换器410中经受与制冷剂的热交换的蒸发气体经受多级压缩机200的多级压缩，所述多级压缩机包含多个压缩缸210、220、230、240、250和多个冷却器310、320、330、340、350。随后，一些蒸发气体发送到高压发动机以用作燃料，且剩余蒸发气体发送到自行热交换器410以经由与从储存槽100排放的蒸发气体的热交换而冷却。

多级压缩之后由自行热交换器410冷却的蒸发气体由减压器720部分再液化，且由气液分离器500分离成经由再液化产生的液化天然气和气态蒸发气体。由气液分离器500分离的再液化天然气发送到储存槽100，且由气液分离器500分离的气态蒸发气体在通过第二阀620之后与从储存槽100排放的蒸发气体汇合，且随后发送到自行热交换器410。