[发明专利]为运输设备加液化燃料气体燃料的方法

说明书

本公开提供一种为运输设备加液化燃料气体燃料的方法，所述方法包括以下步骤：提供运输设备，所述运输设备包括用于容纳液化燃料气体的燃料气体存储箱、流体地连接到所述燃料气体存储箱的过冷器以及消耗器；将所述液化燃料气体从所述燃料气体存储箱泵送到所述过冷器中以产生过冷液化燃料气体；和将所述过冷液化燃料气体引入到所述燃料气体存储箱中。可将所述过冷液化燃料气体喷射到所述燃料气体存储箱的气相区中。所述方法进一步包括：泵送来自所述燃料气体存储箱的所述液化燃料气体以提供加压液化燃料气体；使所述加压液化燃料气体汽化以提供汽化燃料气体；和将所述汽化燃料气体提供到所述消耗器以用于驱动将所述汽化燃料气体用作燃料的运输工具。

技术领域

本公开大体上涉及用于为运输设备加液化燃料气体燃料的液化燃料气体系统和方法。运输设备或运输工具可包含例如卡车、火车或船只。液化燃料气体可包含(但不限于)液化天然气(liquefied natural gas；LNG)。

背景技术

随着地球上的人口数目增长且生活在城市中，我们的道路、港口以及机场比以前更加拥堵。将需要一系列运载工具和燃料来帮助满足这种增长的运输需求。将来，随着如较高运载工具效率、生物燃料、氢和电迁移率的领域的发展，如液化天然气(LNG)的液化燃料气体可形成运输能量混合物的较大部分。LNG提供减少CO2排放的额外优势。另外，当相较于使用如船用燃油(bunker fuel)的常规燃料时，将LNG和其它液化气体用作运输燃料通常也限制毒性烟气组分的排放，所述毒性烟气组分如一氧化碳 (CO)、氮氧化物(NOx)以及硫氧化物(SOx)。

将燃料气体液化意指将燃料气体降低到液态。举例来说，将天然气冷却到约-162℃(-260℉)将其转变成液态且使其收缩体积以更容易运送和存储。近年来，油气行业已在探索扩大LNG的使用的方式，从传统发电领域到对卡车、火车加燃料，和为越来越多的全球商业运输车队和船只供电。

LNG已作为燃料用于内河航道上的船舶，如挪威的渡船，且有可能较广泛地用于例如巡航船、油轮、散装货轮(bulk carriers)、集装箱货轮 (container vessels)、渡船、驳船、拖船、成品油船、原油油船、化学品船、滚装(RORO)船、ConRo船(集装箱/滚装货轮)、汽车运输船、多种液化气体运输船(multi-gas carriers)、钻探船、半潜式钻机等等。

LNG除了用于为海洋运输加燃料以外，还有可能用于如铁路和采矿等行业。通常，LNG的使用可优选用于长途和/或大体上连续的运输。

由于运输车队和船只转变成接受LNG作为燃料源，因此需要安全、节约成本、可靠以及高效节能的系统。在将LNG转变为燃料源中行业所面对的一个问题是蒸汽管理。LNG容纳系统具有对LNG液体升温且转变成LNG蒸气时在系统内积聚的可允许压力的限制。LNG容纳需要任一主动构件来管理汽化的LNG蒸气，或LNG燃料船必须在积聚的可允许压力超出前在特定且有限的时间内进行运输。否则，汽化的LNG目前不能以切实可行或低成本方式容纳。

在LNG燃料运输车队和船只中，由于LNG并不运输到一地点但仅用于消耗，因此管理汽化的蒸气变得较为重要。当前对于LNG燃料运输设备的蒸气管理的建议是应用气体消耗器或蒸气再液化技术，以便管理来自存储箱的汽化气体。

美国专利第5228295号公开一种“用于液化天然气车辆的无损加燃料站(no lossfueling station for liquid natural gas vehicles)”。加燃料站包括用于LNG的存储箱，所述存储箱配备有压力积聚电路以确保存储箱将始终在确保LNG从存储箱流动到重加燃料的车辆所需的最小压力下操作。压力积聚电路包括汽化器束线圈(热交换器)以使其中的LNG汽化从而将其传递到存储箱的头部(气相区)作为气体。压力调节器提供于电路中以允许在其感测到气相区中的压力低于所需最小压力时汽化LNG。提供循环回路以在将LNG传递到车辆之前对泵、喷射器以及仪表进行过冷，以便确保汽化天然气并不传递到使用装置。在替代实施例中，使用LN2或其它冷却剂的热交换器可代替泵使用以对LNG进行过冷。