[发明专利]使用LNG燃料的寒热回收设备及包含此设备的液化气运输船

说明书

技术领域

本发明涉及使用液化天然气(liquefied natural gas,LNG)燃料的寒热回收设备以及包含所述设备的液化气运输船，且更特定来说，涉及使用LNG燃料的寒热回收设备以及液化气运输船，其中可通过在作为货物的液化气的汽化气体被再液化时回收并且利用LNG燃料的寒热来减少再液化设施的安装和操作中所涉及的成本，并且因为在再液化过程中不会消耗额外的能量，所以可以实现能量节约和环境污染物的减少。

背景技术

近来，已经不断地需要减少船只航行期间所产生的SO_X、NO_X和CO₂。归因于此些环境问题和较高的油价，已经提出且开发出使用清洁燃料LNG作为推进燃料来取代例如重油或柴油等油。然而，将LNG用作推进燃料的船只需要单独设备来实现将LNG用作燃料，这会增加船只的成本且阻碍了商业化。

为了减少燃料罐的体积，将LNG用作推进燃料的船只将燃料作为是液化状态的天然气的LNG进行储存。在将LNG用作燃料之前，将燃料蒸发。那时产生的寒热(冷能量)被全部排放到外面。

另一方面，在例如LPG运输船或CO₂运输船等液化气运输船中，液化气罐内的液化气由于航行期间来自外部的连续热侵入而蒸发，内部压力随之增加。用于控制此问题的一种方法是使用对所产生的汽化气体进行再液化的再液化设施。

然而，此类再液化设施具有以下问题：增加液化气运输船的制造成本、使船只的操作变复杂、消耗额外能量来用于操作再液化设施，以及发出大量的环境污染物。

发明内容

技术问题

已经努力制作本发明来解决以上问题，且本发明针对于提供一种寒热回收设备以及包含所述设备的液化气运输船，其中用作燃料的LNG的寒热经过回收且用于控制作为货物的液化气的压力，进而减少液化气运输船的再液化设施的安装和操作中所涉及的成本，并且因为在再液化过程中不会消耗额外的燃料，所以减少了环境污染物。

技术解决方案

根据本发明的一个方面，一种用于通过使用LNG燃料的寒热来处理液化气罐中所产生的汽化气体的寒热回收设备包含：寒热使用构件，其使用从储存作为引擎的燃料的LNG的LNG燃料罐供应的LNG的寒热，从而处理液化气罐中所产生的汽化气体。

所述寒热使用构件可以是经配置以通过使用从LNG燃料罐排放的LNG的寒热来控制液化气罐的压力的压力控制单元，且所述压力控制单元可包含LNG管线，所述LNG管线被安装成从LNG燃料罐穿过液化气罐，且经配置以引起LNG与液化气罐中所储存的流体之间的热交换。

所述压力控制单元可进一步包含在LNG管线中安装在液化气罐的前方的加热器。

所述压力控制单元可进一步包含：第一旁通管线，其连接到LNG管线以绕过液化气罐；控制阀，其经配置以控制穿过所述第一旁通管线的LNG的流量；压力检测单元，其安装在所述液化气罐中且经配置以测量所述液化气罐内的压力且输出检测信号；以及控制单元，其经配置以接收从所述压力检测单元输出的所述检测信号且控制所述控制阀。

所述寒热回收设备可进一步包含：蒸发器，其在所述LNG管线中安装在所述液化气罐的后方；温度检测单元，其在所述LNG管线中安装在所述蒸发器的后方且经配置以测量穿过所述蒸发器的流体的温度且输出检测信号；以及控制单元，其经配置以接收从所述温度检测单元输出的所述检测信号且控制所述蒸发器的热量。

所述寒热使用构件可以是经配置以通过使用从LNG燃料罐排放的LNG的寒热来控制液化气罐的压力的压力控制单元，且所述压力控制单元可包含：LNG管线，其经配置以从所述LNG燃料罐传送LNG；热交换器，其安装在LNG管线中；以及冷却剂循环管线，其经配置以使冷却剂循环且将冷却剂供应给所述热交换器，且被安装成穿过所述液化气罐。

所述压力控制单元可进一步包含：补充罐，其经配置以将冷却剂供应给LNG管线；压力检测单元，其安装在液化气罐中且经配置以测量液化气罐内的压力且输出检测信号；以及控制单元，其经配置以接收从压力检测单元输出的检测信号且控制从补充罐到LNG管线的冷却剂的供应。

所述压力控制单元可进一步包含：冷却剂泵，其经配置以提供抽吸力以用于使冷却剂循环通过冷却剂循环管线；压力检测单元，其安装在液化气罐中且经配置以测量液化气罐内的压力且输出检测信号；以及控制单元，其经配置以接收从压力检测单元输出的检测信号且控制具备变量泵(variable pump)的冷却剂泵的抽吸力。