[发明专利]用于将燃料供应到具有再液化装置和高压天然气喷射式发动机的海事结构的系统的驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于操作高压天然气喷射式发动机的燃料供应系统的方法，且更明确地说，涉及用于操作具有蒸发气体（boil-off gas,BOG）再液化设备和高压天然气喷射式发动机（例如，曼恩电子气体喷射式（MAN Electronic-Gas Injection,ME-GI）发动机）的海事结构（例如，液化天然气（liquefied natural gas,LNG）船）的燃料供应系统的方法，其可将燃料有效地供应到高压天然气喷射式发动机且将BOG再液化设备中的能量消耗减到最少。

背景技术

最近，天然气（例如，液化天然气（LNG）或液化石油气（liquefied petroleum gas,LPG））的消耗量在全世界迅速增长。液化气以气态通过岸上或海上输气管线输送，或在以液化状态储存在液化气船内的同时被输送到遥远的消耗地点。通过将天然气或石油气冷却到低温（在LNG的状况下，约-163℃）而获得液化气（例如，LNG或LPG）。由于液化气的体积与气态相比显著减小，因此液化气非常适合于长距离海上输送。

液化气船经设计以装载液化气，在海洋上航行，且在岸上消耗地点卸载液化气。为此，液化气船包含可耐受液化气的低温的储罐（也称作“货舱”）。

设有能够储存低温液化气的储罐的海事结构的实例可包含例如液化气船以及LNG再气化船（LNG RV）等船只或例如LNG浮式储存与再气化单元（LNG FSRU）以及LNG浮式生产储油装置（LNG FPSO）等结构。

LNG RV为装备有LNG再气化设施的自行推进的可浮式液化气船，且LNG FSRU为储存从远离陆地的海上的LNG船卸载的LNG且在必要时通过使LNG气化来将LNG供应到海上消耗地点的海事结构。LNG FPSO为在海上精炼提取的LNG、在直接液化之后将LNG储存在储罐中且在必要时将LNG驳运到LNG船的海事结构。如本文中使用的术语“海事结构”为包含例如液化气船以及LNG RV等船只与例如LNG FPSO以及LNG FSRU等结构的概念。

由于天然气的液化温度在环境压力下为-163℃的低温，因此在环境压力下，即使当LNG的温度稍高于-163℃时，LNG也很可能蒸发。在常规LNG船的状况下，即使LNG储罐热绝缘，但外部热仍持续传递到LNG。因此，在LNG通过LNG船输送期间，LNG持续蒸发且蒸发气体在LNG储罐内产生。

所产生的天然气可增大储罐的内部压力且因为船只的摇动而加速天然气的流动，从而引起结构问题。因此，有必要抑制BOG的产生。

按照惯例，为了抑制液化气船的储罐内的BOG的产生，已单独或组合地使用将BOG从储罐排出且燃烧BOG的方法，将BOG从储罐排出、通过再液化设备使BOG再液化以及使BOG回流到储罐的方法，使用BOG作为船只的推进发动机的燃料的方法，以及通过将储罐的内部压力维持在高水准来抑制BOG的产生的方法。

在装备有BOG再液化设备的常规海事结构的状况下，将储罐内部的BOG从储罐排出且接着通过再液化设备再液化以便将储罐的压力维持在适当水准。在此状况下，在再液化过程之前，BOG被压缩到约4到8巴的低压且接着被供应到再液化设备。压缩的BOG在包含氮制冷循环的再液化设备中通过与冷却到低温的氮的热交换而再液化，且液化BOG回流到储罐。

BOG可被压缩到高压以便增大BOG再液化效率。然而，储存在储罐中的LNG维持在环境压力状态，且因此如果液化BOG的压力过高，那么当BOG回流到储罐时可产生闪发气体。因此，尽管再液化效率低，但BOG需要被压缩到约4到8巴的上述低压。

按照惯例，如图1所说明，将储罐中产生的BOG（即，蒸发天然气(natural boil-off gas,NBOG)）供应到BOG压缩器且压缩到约4到8巴的低压。接着，将低压BOG供应到使用氮气作为制冷剂的再液化设备（第10-2006-0123675号韩国专利申请公开案的详细描述揭露BOG在6.8巴下被压缩，且第10-2001-0089142号韩国专利申请公开案（相关的第6,530,241号美国专利）的详细描述揭露BOG在4.5巴下被压缩）。闪发气体可在BOG在再液化设备中液化（即，液化蒸发气体(LBOG)回流到储罐）时产生。因此，BOG压缩器必须在低压下压缩BOG。

因此，根据典型的BOG处理方法，储罐中产生的BOG通过再液化设备再液化且接着回流到储罐。到现在为止，用于在BOG的再液化之后尽可能抑制闪发气体产生的基本概念不是增大将要再液化的BOG的压力。