1、LNG船的BOG再液化系統(tǒng)類型及其配置形式隨杵個珠的LNGI液化天然氣、海I斑M(jìn)研急瓏堀長作為兀專門運(yùn)輸TH的1.5JG嚅.就也編提高裝我申、運(yùn)輸效率滿圮盂求.但鑒十1NG廿珠的理化特件.它在常溫F極易汽倩怔阿的LNG船在運(yùn)輸過程中*即使在瓶證驗(yàn)館菸性權(quán)握好的仙況F-LNG榔不訶逼龜?shù)胤帜桨l(fā)為天然氣BOG(HoiJOiTGusHOG的廣生會使再液貨臉壓力升高、麵著外界肋熱園不漸通過液貨艙壁傳入.LMG的遲度會升閒.加劇LNG的離&年、托LNG校血廂威的離覽氣&的浪力也急劇增大°一殷LMG液貨艙的設(shè)計壓力挪小于環(huán)境覗度卜時液«S儀汽壓力.過高的展力會破壞浹氓

2、胞的結(jié)構(gòu).對苴維護(hù)集綻造成危險。因此常液費(fèi)驗(yàn)內(nèi)的壓力過高時.安仝糾就金打IEBOGH排人大吒中，但如此比造誡XI按的經(jīng)濟(jì)損叫粗抓同莎沁鄒紐織(簡稱ItMO)要求叫裝我尿?yàn)?25(MX)m的圳杯準(zhǔn)裁咬率戔誓天0.H擁-對于125000m"的LNG船來說.每天fi150m3的LNG鑒浪阱掉如果枉其排入它氣屮.不但危險心經(jīng)濟(jì)上業(yè)很冷含尊.閔此，結(jié)合船舶運(yùn)輯的安金性利經(jīng)濟(jì)性考®如河有就刊凹BOG咸為LNG船大型化“髙啟化的關(guān)鍵網(wǎng).眾所周知.LNG作為一種具有高撫值無污染的淸潔能源，越來趙得到廣泛的應(yīng)用.近幾十年耒，曲于石袖危機(jī)的沖擊和煤就、石油衙來購環(huán)境問題日益突出,天糖氣的開奴科

3、用受和人們的匝觀許穿發(fā)達(dá)國寓已鋰林天然氣作為和石»i樣具有戰(zhàn)略意X的E婕物頁，隨石我國國民紳濟(jì)冏電速枝展*對人然氣的石求賦叮門侃州現(xiàn)仃的產(chǎn)張己邛不能滿足市場需求，每邙必殖大呈進(jìn)口LNG,山以液卷來世存和運(yùn)天撤氣具有很高的輕濟(jì)性、靈輅性彗優(yōu)戊所ULNG船也魁界天熾江山場屈看舉兄輕亞的作用LNG船LNG從酒化廠運(yùn)往接收鈿的匕用船船.種技術(shù)養(yǎng)屆儲、建計和制逍堆度郵很人的船型-衽需壓下.Xffin的被化鎰度知162f點(diǎn)化后體枳為原來的1/6M左右，這就提供了長途船運(yùn)LNG的經(jīng)濟(jì)叮廿性世界上從】巧2年開始船運(yùn)LNG以來，技貳已經(jīng)陵展的較為戚熟2004LNG111界劍昜吐為門億I噸.北蘢進(jìn)口址穀

4、21H13年730%.同時英國亦于20057月開始進(jìn)ULNG.中國+2006年開始進(jìn)ULKG.就外.停統(tǒng)進(jìn)11陽地區(qū),如網(wǎng)班牙、韓國、日本和臺灣等焰的進(jìn)口S：穩(wěn)步増長卩叫隨著LNG國際貿(mào)易尿的快速增KLNG船的單船歿找雖已經(jīng)提高到了】25000川以上何.但是鑒LNG特殊的理化特性它在常溫卜極易汽化即便在液貨艙絕熱性能很好的條件卜-，也不可趨倫地導(dǎo)致液貨妣內(nèi)的LNG發(fā)汽化,從而形成蒸發(fā):氣.對人型的LNG船,需耍對BOG進(jìn)行處理2®,也即翅過製設(shè)某種形式的再液化設(shè)備將超壓的蕉發(fā)氣重新冷凝液化后悔回流到液貨施中。它的研究進(jìn)般員孩關(guān)系幼船舶莒運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性。HliV.大部分的LNG船使用蒸汽輪

5、機(jī)作溝推進(jìn)裝邂,用于燃燒BOG.但是姦汽輪機(jī)效率低F，燃燒不完的BOG只能直接排放到大氣，如此并不能體現(xiàn)LNG的環(huán)保經(jīng)濟(jì)性.隨希技術(shù)的進(jìn)步.更別Mj效的BOG利用方案被紛紛提出.比中就右BOG再液化系統(tǒng)。該系統(tǒng)工要是將LNG液貨艙中BOGffi新冷凝液化后再送冋液貨艙內(nèi)以保證液貨施內(nèi)貨物的溫度、壓力處在合適的范用內(nèi).岡此現(xiàn)在的LNG冊制造商都在研究在LNG船上配迸BOG再液化系統(tǒng)并且匸經(jīng)仃少敖LNG船C經(jīng)血盤了再液化系統(tǒng).0!樂現(xiàn)('的再液化裝置在能園利用和操作方而述存在一些不足，比如能圮消耘過大暫這(丫龍?jiān)碔I益緊娠的今人是不唄只的岡此對LNG船的BOG甘液化工藝進(jìn)行優(yōu)化對F降低匸藝

6、能耗.改善操作具仃巫?？偭x.目前,使用裁汽輪機(jī)作為推進(jìn)裝置的LNG船.在風(fēng)浪天、肌動航行、進(jìn)出港等低功率下航行.BOG用不完,只好排放到大氣中.不僅菲常不經(jīng)濟(jì),而且造成環(huán)境污染及増力II排放易燃易爆BOG的不安全因索何。在這樣的背景卜,更加有效的BOG利用方案被紛紛饕出。早在20世紀(jì)70-80年代就有0家縫出BOG再液化系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是將被貨能中BOG貶新冷凝液化后再送回液貨艇內(nèi),以保證液貨艙內(nèi)貨物的溫度、壓力處在合適的范圍內(nèi)因此在LNG船上配置BOG再液化系統(tǒng)能夠有效地解決BOG的處理問題"22|.忖前.世界上已有不少公司在開展LNG船用BOG再液化系統(tǒng)的研究.為將來BOG再液化

7、系統(tǒng)用于LNG實(shí)船作了技術(shù)上的儲備.在這些公司中，具有代表性的公司有:I、挪威公司HamworthyKSE公司MOSSRSTMLNGReliquefactionSystem'llamwonhyKSE公司不但提供液化氣船液貨處理技術(shù)，而II也設(shè)計和制造戲它關(guān)鍛的液貨處理沒備.在LPG、乙烯、LNG貨物處理系統(tǒng)方血八存F'成經(jīng)蛉.IlamworthyKSE公司開發(fā)的MOSSRSTMLNGRdiqucfactjonSystem為部分回收裝置，II：凝性氣體上要為做氣在分離辭中破去除，持慮為系統(tǒng)冗余度離.A達(dá)200%.f1GC觀則中規(guī)定的1()0%冗余I 在航行中可減少LNG中的気氣含

8、址: 系統(tǒng)按照模塊化預(yù)先制造好，再在船上進(jìn)行裝配： 需要的空何小: 系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)容屋可從100%到50%進(jìn)行調(diào)節(jié)： 半液貨象運(yùn)廳時.可停止木系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn).閔而不需耍籐外増加供電容肚： 不需配冬額外人員進(jìn)行操作和保養(yǎng)。2、法閃CRYOSTAR公司開發(fā)的EcoRelReliqueiectionPlant本裝置妹于侑右頓循壞理論，以氮?dú)庾鳛槔鋮s介質(zhì)。制冷裝世設(shè)于安全的電動機(jī)電內(nèi)，包括三級氮?dú)鈽房s機(jī)、一個單級膨脹機(jī)和逆流換熱器等。冷耗器設(shè)F貨物壓縮機(jī)來內(nèi)，蒸發(fā)氣壓縮機(jī)為兩級壓縮機(jī).本系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)仃： 需要空何小，可緊湊布置。氮?dú)鈮壕帣C(jī)、膨脹機(jī)、增壓機(jī)被組合成一個整體.共用同一滑油系統(tǒng)： 可確保運(yùn)押的經(jīng)濟(jì)性。

9、通過噴射泵噴出的進(jìn)行預(yù)冷賈物裁氣.充分利用LNG的冷能.町節(jié)省相當(dāng)?shù)碾娏? 環(huán)保性好.全部博液化，所以沒右披污染的屮烷廢氣需嬰燃燒或排出: 可靠性好： 安全性好.在我國.LNG船的BOG再液化技術(shù)片不成熟，II前只處J：理論階段.并沒仃門上設(shè)訃、制這IMGfiFTHOG再液化系統(tǒng)的能力.閔此加快1.NG船的RCC再液化技術(shù)研究.對提高我國在世界LNG«1制適領(lǐng)域的競爭力財便耍意義.1、BOG再液化系統(tǒng)類型25按感IMO規(guī)定,BOG再液化系統(tǒng)的必須能在極瑞匸作壞境卜(通常取空'(溫度為459,海水溫度為32*0保持液貨艙內(nèi)的蒸氣壓力小于安全閥的設(shè)定壓力。BOG再液化系統(tǒng)按照再液

10、化街環(huán)fjAff三種不同的炎型： 4接式山液化術(shù)壞： 間接式再液化循壞： 復(fù)希式再液化循壞-何接式再液化循壞k姜用于氯氣運(yùn)輸船和特殊液化氣兼化學(xué)品的董用途船I：從何液化的效率和條統(tǒng)的穩(wěn)定性來右.U級斥縮f*L接式冷卻術(shù)壞和U希式H；縮冷卻循壞能更好地滿足以上要求.1）女級樂縮Ft接式冷卻循環(huán)這種系統(tǒng)中采用了兩級壓縮，其壓縮機(jī)組山低壓級和高壓級構(gòu)成.這樣減少了壓縮機(jī)功耗,提高了壓縮機(jī)效率.申何冷卻習(xí)則可以降低第二級壓縮的吸入溫度,這非常仃利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。圖1-1是取級壓縮直按成冷卻循環(huán)的糸統(tǒng)側(cè)圖1-液貨艙2低壓級壓縮機(jī)3中間冷卻器4一奇汗御1潴機(jī)5冷凝器6貯液器7中何節(jié)沆侗8節(jié)流閥該系統(tǒng)的工

11、作僚理:高壓級壓縮機(jī)吸入來£1中間冷卻器的蒸氣,經(jīng)壓縮后成為過熱蒸氣.并進(jìn)入冷凝器中冷赧.一部分經(jīng)中何節(jié)流閥7進(jìn)入中間冷卻器冷卻,由低壓級壓縮札樣出的蒸氣，使兀冷卻.另一部分經(jīng)節(jié)流網(wǎng)X節(jié)流，從而形成循環(huán)經(jīng)過處理后的低溫液體進(jìn)入液貨施與BOG進(jìn)行熱交換.降低了其中的溫度和壓力.2）芟栓式壓縮冷卻循環(huán)丈補(bǔ)式樂縮冷卻循壞的原理與孜級斥縮亢接式冷卻循環(huán)類似.不同2處在冷卻循環(huán)是由兩個單級壓編制冷系統(tǒng)組成的.每個單級壓縮制冷系統(tǒng)山不同的制冷劑作為循環(huán)I頂。它能保證住較低溫度時.系統(tǒng)仃介適的/W.力.能滿足感心壞境歸度條件卞冷凝時具有合適的冷凝壓力.從船舶運(yùn)輸和系統(tǒng)運(yùn)行的角度考慮,這種再液化系統(tǒng)

12、更能滿足要求.因?yàn)橐贺浥搩?nèi)產(chǎn)生的BOG溫度和壓力都較低,如果液化后的LNG溫度過高.在與其中的BOG進(jìn)行熱交換時，因兩者溫差過大會加劇LNG的汽化，使液貨艙內(nèi)客易瞬時超壓，莎響到液貨艙的使用壽命.另外該系統(tǒng)的再液化能力受到海水溫度變化的渺響不大，運(yùn)行的工況穩(wěn)定而且由于冷卻工質(zhì)R22的溫度可以低fO*C，再液化的效率較高.以卜是更観式壓縮冷卻循環(huán)的系統(tǒng)圖.2HXX76圖1-2復(fù)在式”縮冷卻循環(huán)系統(tǒng)圖I-液貨艙2-低溫壓縮機(jī)3慕發(fā)冷凝器4一髙溫爪縮機(jī)5-冷凝器6-節(jié)流閥7-節(jié)漁閥從該系統(tǒng)圖可以淸雄地石出.兩個相互獨(dú)立的制冷系統(tǒng)構(gòu)成了農(nóng)個更證式壓縮冷卻循環(huán).在左邊的低壓系統(tǒng)屮，是以液貨艙內(nèi)產(chǎn)生的BO

13、G作為制冷匸質(zhì)。右邊的高壓系統(tǒng)中,則是以R22作為制冷工顱在英發(fā)冷卻器中用低溫的R22來冷卻,實(shí)質(zhì)上把高壓系統(tǒng)的燕發(fā)器作為低斥系統(tǒng)的冷凝器.通過該系統(tǒng)便紂液化后的LNG溫度達(dá)到.90C至-120-C這樣可以較好地避免因換熱溫差過大對液貨妣結(jié)構(gòu)造成的損害.2、BOG再液化系統(tǒng)的配置形式1）全部再液化系統(tǒng)BOG再液化系統(tǒng)山發(fā)電機(jī)組捉供動力，液化液貨艙燕發(fā)的全部貨物煎'（：系統(tǒng)的It'll址很人.，:;艘125（X）0n的船來說,河人:忙率為0.12<o,則所需的電力約為2900LW這就對船舶電站捉出了更高的要求.該系統(tǒng)的BOG再液化率/碼，但是建立在消耗更姜的燃油的基礎(chǔ)上，在片今油價咼漲的情況卜顯然是不符介經(jīng)濟(jì)性的。2）門持式再液化系統(tǒng)用部分蒸發(fā)氣推動