[发明专利]用于对液化气体和/或来自液化气体的自然气化气体进行冷却的装置和方法

说明书

用于冷却用于动力产生设施(12)的自然气化气体的装置(10)，该动力产生设施特别是船舶上的动力产生设施，该装置的主要特征在于包括：可选地，具有第一NBOG出口(45)的主液化气体储存箱体(14)；冷却液化气体的设备(170)；用于冷却的液化气体的次级箱体(30)，其设计成储存由所述冷却设备冷却的液化气体；第一热交换回路(40)，其包括被设计成连接到所述主箱体的所述第一出口的入口，从而允许NBOG在所述回路中流动，所述第一回路已经被设计成与所述次级箱体相互作用，使得流过所述第一回路的所述NBOG由储存在所述次级箱体中或源于所述次级箱体的冷却的液化气体冷却。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却用于动力产生设施的液化气体和/或来自所述液化气体的自然气化气体的装置和方法，动力产生设施特别地在船上，比如液化气体运载船舶或具有液化气体燃烧的机器的设施。

背景技术

现有技术主要包括文献EP-A1 2 670 274。

为了更方便地长距离运载天然气等气体，通常通过在深冷温度(例如-163℃)下在大气压下将气体冷却而将气体液化(液化成液化天然气或LNG)。液化气体然后被装载到特殊的实用船舶中。

液化气体运载船舶比如液化天然气箱体配备有动力产生设施以为船舶提供动力，特别是为船舶的推进系统和/或所载设备提供动力。

这种设施通常配备有由来自蒸发器的气体提供燃料的热力发动机，该蒸发器由载运在船舶的箱体中的液化气体货物供应。

根据文献FR-A-2 837 783，推进船舶所需的蒸发器和/或其他系统是使用位于船舶的一个箱体的底部的浸入式泵供应的。

为了限制液化气体的蒸发，一般的做法是在箱体内压力下将其储存，使得所考虑的液化气体的气液平衡曲线发生变化，从而增加其蒸发温度。鉴于液化气体因此可以储存在更高的温度下，这可以限制其蒸发。

然而，气体的自然气化是不可避免的。这种现象被称为NBOG或自然气化气体(与FBOG或强制气化气体相反)。当气体从船舶的箱体中自然蒸发时，气体通常用于供应上述设施。在NBOG的量不足以满足设施的燃料气体需求的情况下(第一种情况)，箱体中的潜入式泵被开启以通过强制蒸发过程供应更多的燃料气体。在NBOG的量超过设施的燃料气体需求的情况下(第二种情况)，过量的气体通常在气体燃烧装置中燃烧，随后在该过程中燃料气体损失。

在目前的技术中，箱体设计已经升级，使得液化气体的气化速率(BOR)变得越来越低，而船舶发动机变得越来越大功率。在上述第一种和第二种情况中，系统性结果是自然气化气体与船舶的动力设施实际需要的气体之间存在较大差距。

因此，人们越来越关注容纳在储存箱体中的液化气体的冷却方案以及在所述储存箱体中产生的BOG的管理。这些包括再液化或冷却单元，例如在WO-A1-2016/075399专利申请中描述的那些。该文献背后的基本思想是提出一种液化气体冷却装置，该装置限制自然气化气体，同时保持其处于热力学状态，使其能够长期储存。然而，该文献中描述的热交换器技术不仅成本高且效率低，而且同样具有将在本文后面详述的其他缺点。

此外，有多个因素影响NBOG的产生，包括液体运动和环境条件。取决于所执行的操作或航行速度，船舶的能量需求同样显著不同。因此，考虑到NBOG的过剩量可能会很大程度地变化，开发高效的BOG管理方案可能会很困难。

本发明提供了对现有技术的简单、高效和成本有效的升级。

发明内容

在第一方面，本发明提出一种特别地为船舶上的动力产生设施设计的液化气体冷却装置，

其特征在于，该装置包括：

-可选地，主液化气体储存箱体；