[发明专利]为船舶供应燃料气体的系统及方法

说明书

公开一种布置方法、为船舶供应燃料气体的系统及方法。为船舶供应燃料气体的系统包括：汽化器，用于使液化天然气汽化以将天然气供应到发动机；第一加热器，用于在冷却发动机之后排出的冷却水与用作汽化器中的加热介质的流体之间交换热量以加热流体；以及淡水产生器，用于通过用从发动机排出之后已穿过第一加热器的冷却水的热源的一部分或全部加热海水来获得淡水，其中汽化器在已由第一加热器加热的加热介质与液化天然气之间交换热量以使液化天然气汽化。

技术领域

本发明涉及使用用于船舶的发动机的冷却水的热量来将燃料气体供应到所述发动机的系统和方法、以及布置方法。

背景技术

液化天然气(liquefied natural gas，LNG)为通过使主要由甲烷构成的天然气液化到约-163℃以液化天然气而获得的无色且透明液体，且体积为天然气体积的约1/600。因此，天然气的液化实现极其有效的运输。大体来说，经由天然气的液化而获得的液化天然气存储在存储槽中并由船舶运输。

能够由天然气供应燃料的船用发动机的实例包含燃气发动机，例如DFDE发动机、ME-GI发动机以及X-DF发动机。DFDE发动机用于发电且在每一循环具有四个冲程。利用奥托循环(Otto cycle)来操作DFDE发动机，在奥托循环中将具有约6.5巴(bar)相对低压的天然气注入到燃烧室中，随后推动活塞以压缩气体。ME-GI发动机用于推进且在每一循环具有两个冲程。利用狄塞尔循环(diesel cycle)来操作ME-GI发动机，在狄塞尔循环中将具有约300巴高压的天然气直接注入到活塞的上止点附近的燃烧室中。X-DF发动机用于推进且在每一循环具有两个冲程。使用具有约16巴压力的天然气作为燃料利用奥托循环来操作X-DF发动机。

为了使用天然气作为燃料向发动机供应燃料，通常将存储在存储槽中的液化天然气汽化以供应到发动机，且液化天然气的汽化需要热源。本领域中已研发出使用发动机夹套水(engine jacket water)作为用于使液化天然气汽化的热源的技术。

发明内容

技术问题

一般来说，在冷却发动机之后，冷却水经调节为具有恒定温度。举例来说，在冷却ME-GI发动机之后，可将冷却水控制为具有约85℃的温度。

然而，因为较高发动机负荷产生更多热量，所以需要冷却水来冷却所述更多热量，且因为较低发动机负荷产生更少热量，所以需要冷却水来冷却所述更少热量。另外，因为发动机并不冷却为低于预定温度以防止发动机的低温腐蚀，所以减少发动机负荷使得从冷却水获得的热量减少。

本发明的实施例提供用于适当分配根据发动机负荷而变化的冷却水的热量的方法，以及用于适当分配冷却水的热量的装备的有效布置。

技术解决方案

根据本发明的一个方面，为船舶供应燃料气体的系统包含：汽化器，使液化天然气汽化以将液化天然气供应到发动机；第一加热器，经由在冷却发动机之后从发动机排出的冷却水与加热介质之间的热交换来加热汽化器中的用作加热介质的流体；以及淡水产生器，通过用从发动机排出之后已穿过第一加热器的冷却水的热源的一些或全部加热海水来产生淡水，其中汽化器通过由第一加热器加热的加热介质与液化天然气之间的热交换来使液化天然气汽化。

系统可还包含膨胀槽，所述膨胀槽吸收由冷却水的膨胀或收缩而引起的体积变化。

发动机可安置在发动机舱中，且膨胀槽可安置于发动机舱上方20米到25米距离处。

第一加热器可安置于比膨胀槽更高的位置处。

系统可还包含第二加热器，所述第二加热器加热从淡水产生器排出的待供应到发动机的冷却水。

从发动机排出的冷却水可分为两股水流，使得冷却水中的一些供应到第一加热器且剩余冷却水绕过第一加热器，且系统可还包含第一三通阀，所述第一三通阀安置在已绕过第一加热器的冷却水与已穿过第一加热器的冷却水合并之处。