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“PACIFIC EMERALD”号上的液化天然气系统

更新:

Sep 08, 2024

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发表:

Jun 10, 2021
Dual-fuelled Aframax tanker "Pacific Emerald" under Synergy Marine management.

“PACIFIC EMERALD”是一艘双燃料阿芙拉型油轮,配备 C 型 LNG 加注罐,如下图所示,总容量约为 3,516 立方米。 每个水箱有 1 个编号。 液化天然气泵,将液化天然气泵送到蒸发器,在那里用乙二醇水加热。 由此产生的汽化甲烷被送入主机、三台发电机和两台辅助锅炉。 所有这些消费者都可以在 双燃料 模式下运行,即使用天然气或燃料油。 在 LNG 消耗量少得多的任何长时间内(例如在锚泊中超过 15 天),燃料舱压力可能会上升。 为了控制油箱压力,燃料制备室中有一个蒸发气体压缩机,它允许将预热的蒸发气体压缩并供应给发电机和锅炉,压力约为 7 bar,由压力控制器控制。

船舶的 LNG 燃料制备室

该船有一个指定的燃料制备室,如下图所示,配备了与燃气供应系统相关的所有设备,包括 LNG 蒸发器、乙二醇泵、乙二醇加热器、蒸发气体压缩机和 BOG 预热器。 根据所有安全要求,还有警报和跳闸。

船内主机室

主机

这是 HSD WinGD 型号,6 x 62 DF 和 11,200 kW。 在气体模式下,主机根据奥托循环运行,因为进气阀安装在扫气口的正上方,在扫气口被活塞的向上冲程覆盖的那一刻,气体被注入气缸(在 10 到 12 巴之间)。 再加上安装在气缸盖中的进气阀,这意味着无需使用熟悉的五级压缩机即可达到 300 bar 左右的压力来在上止点附近注入气体。

除了三个仅在机油模式下运行的主喷油器外,还有两个先导喷油器。 在气体模式下,这些先导喷油器喷射绝对最少的 LSMGO 进行点火,因为仅靠甲烷可能无法达到其自燃温度。 一个指定的泵为主机前方的先导泵供气,以达到 800 至 1,000 bar 的压力。

辅助发动机

三个发电机都是 Himsen 6H22CDF,同样在气缸盖上安装了进气阀。 发动机为四冲程发动机,在气体模式下,气体在燃烧冲程期间进入气缸,即当活塞从下止点开始向上行驶时,因此只需要约 7 bar 的管路压力。 与主机一样,有一个先导喷油器。 还有一个主喷油器和一个先导泵,就像传统柴油发电机中的润滑油底漆一样。

辅助锅炉

康格林重工的辅助锅炉可以在燃料和燃气模式下同时运行。 这在 LNG 加注期间特别有用,因为锅炉兼作气体燃烧装置,就像传统的 LNG 油轮一样,从而管理罐中的蒸汽并帮助控制罐压。

LNG 加注

“PACIFIC EMERALD”号是第一艘从新加坡第一艘液化天然气加注船“FUELNG BELLINA”号加注的油轮。 与通常在几个小时内完成的传统加注不同,如果包括加气和冷却,液化天然气加注可能需要几天时间。

为了加气,来自加注船的温暖 LNG 蒸汽通过蒸汽管线进入接收船的 LNG 加注罐。 由此产生的活塞效应会置换来自接收船的 LNG 加注罐的惰性气体,这种情况一直持续到碳氢化合物含量达到 5%。 然后关闭桅杆通风口,燃料仓和接收船的锅炉、燃气燃烧装置和发电机开始消耗蒸汽混合物,以保持接收船上的正确罐压。 一旦碳氢化合物含量达到 99%,则放气完成。

下一阶段是使用冷却的 LNG 蒸汽冷却加注罐和管道。 它通过顶部喷雾和液体管线进入接收船的储罐,直到管线下降到 -100 摄氏度,这时 LNG 本身可以进入储罐,但速度很慢,同时始终控制储罐压力,这一点至关重要,因为快速的初始蒸发会导致压力增加。 通过将燃料船的燃气燃烧装置和双燃料发生器与接收船的锅炉相结合,实现适当的控制。 燃油箱的冷却速度也很关键,最高每小时为 -10 摄氏度。

一旦油箱压力得到控制,实际的加注率就可以慢慢提高。 最后的管线排放和吹扫使用燃料船提供的氮气进行。 吹扫管线后,碳氢化合物的体积应小于 2%,当达到此目标时,所有阀门都关闭并隔离。

安全措施包括高级别警报和 LNG 加注罐中的跳闸,紧急停机将关闭加注歧管阀,从而避免任何 LNG 泄漏或其他不良事件。

关于作者:

Synergy Maritime 助理技术经理

Sujith Sasidharan Nair 先生目前是 Synergy Maritime Private Limited 的助理技术经理。 他在 DFDE LNG 船舶上担任总工程师/二 轮拥有超过 07 年的航海经验,并在马士基和 Teekay 等公司拥有超过 16 年的整体航海经验。 2021 年 5 月,接管 Pacific Emerald 船舶的主管,这是有史以来第一艘在新加坡/亚洲进行 STS LNG 加注的油轮。 2013 年加入 Synergy。 狂热的运动员和热情的板球运动员。

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