4、 BOG再液化

再液化技术在陆上油气业广泛应用,在船上的应用最初仅于LPG船,直到2000年,再液化技术才开始在LNG运输船上首次实施。LNG运输船上的再液化技术是指将温度约为-110℃的BOG通过低温冷却至约-163℃使其重新变成LNG并重新输送回液货舱,其过程是一个从低温到更低温的制冷过程。再液化技术在LNG运输船上的应用开辟了BOG处理的新模式,通过BOG再液化可以有效降低货损,使买家可以获得更多的到港货物,对BOG的有效利用使动力装置的配备也有了更大选择空间。

IGC规则对BOG的处理给出了4大类解决方案,除上述的燃烧BOG(蒸气的热氧化)和BOG再液化外,还有压力积聚和液货冷却。近年来新型双燃料发动机的出现也使BOG的处理愈发高效、经济、环保。随着相关技术的不断进步,LNG蒸发气的处理措施也将趋于多样化。

推进系统的发展

1、双燃料锅炉+蒸汽透平推进系统

LNG海上运输诞生后的50多年里,蒸汽透平发动机一直作为LNG运输船的标准动力装置并保持着极高的安全记录,具有公认的可靠性;同时,由于LNG海洋运输贸易的特殊性,需要将机械保养造成的船期影响减到最低,蒸汽透平发动机因其易于维护保养、维修频次低等优点而备受业界青睐。蒸汽透平发动机在LNG运输船上获取BOG非常便利,供给燃料的同时还可以100%处理多余的BOG。在21世纪前10年,依旧有过百艘新造LNG运输船选用蒸汽透平发动机作为动力装置。

蒸汽透平发动机最大的劣势是其热效率低,仅达30%,远低于柴油机50%的热效率,造成了能源浪费;同时由于其他商业船型都已基本弃用蒸汽透平发动机,业内技术娴熟的蒸汽透平轮机员越来越少,对船员招募也带来了影响。

2、 二冲程低速柴油机推进系统+再液化装置(DRL)

随着LNG海上贸易的迅速增长,LNG运输船日趋大型化,受早期建成的LNG码头水深的限制,超大型的LNG运输船不得不维持浅吃水设计,为保证高服务航速(20knot左右),需要很大的推进功率。超大型浅吃水高服务航速船舶一般选择双桨和双尾鳍的布置,双套推进系统既满足较大推进功率又增加了冗余度提高了航行安全性。

蒸汽透平发动机需要占用较大机舱空间,双机布置并不现实,因此顺应产生了带再液化装置的二冲程低速柴油机推进系统(DRL)(见图2),既实现了双桨、双尾鳍布置,又兼顾了BOG的处理。当一台柴油机在海上或港口需要维护保养时,脱开离合器并用锁紧装置锁紧传动轴,即可进行维修工作,而另一台柴油机推进系统依旧可以运转。2007年至2010年期间,全球LNG运输船队新增超过40艘采用DRL的Q-flex和Q-maxLNG运输船,均为双桨、双尾鳍布置。

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