船舶的燃气供应配置以及控制船舶燃气供应配置中的气压的方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的船舶的燃气供应配置以及涉及一种按照权利要求11的前序部分所述的控制船舶燃气供应配置中的气压的方法。

背景技术

具有LNG(液化天然气)油轮的推进系统通常利用货物来供能。在油轮中存储的燃气通过使用隔热罐来配置，在隔热罐中形成缺量空间区段和液相区段。油轮中的压力大致在大气压的大小，并且液化燃气的温度是大约负163℃。虽然油轮的隔热极好，逐渐增加的LNG温度造成形成所谓的天然汽化燃气。天然汽化燃气必须去除，以避免油轮中压力的过度增加。天然汽化燃气可在例如推进系统的油轮消耗装置中利用。但是，天然汽化燃气量不足以提供所有情况下所需的所有推进能量，因此船舶必须设置另外的装置来得到额外的所谓汽化燃气的燃气。另外，燃气作为推进能量源的使用对于燃气的压力大小和稳定性存在要求。

例如，在专利公报FR2722760中表示一种配置，其中液化燃气供应到所谓的增压沸腾蒸发器，其中液化燃气蒸发成气态形式，继而与天然汽化燃气相结合。

EP1348620A1表示一种燃气供应设备，其中天然汽化燃气导入压缩机，压缩机在燃气经由供应管线将其供应消耗之前增加燃气的压力。供应天然汽化燃气的能力通过供应管线处的压力来控制。另外，该设备还包括增压沸腾蒸发器，其中事先泵压到较高压力下的液化燃气进行蒸发。在此配置中，增压沸腾燃气部分在天然汽化燃气的压力增加之后与天然汽化燃气相结合。所提出的这种配置增加了将燃气压缩到给定压力所需的操作。但是，它具有下面讨论的某些问题。

增压沸腾燃气的供应量通过定位在蒸发器之前的开关阀控制，这种控制根据燃气货舱的压力。泵的操作同样通过开关阀根据燃气货舱的压力来控制。燃气货舱和蒸发器之间的管线同样具有将泵送的液化燃气返回燃气货舱的分支。返回部分的数量根据蒸发器之前的燃气管线的压力来控制。此配置中的问题是将泵送液化燃气返回货舱。由于通过泵送和循环略微加热的液化燃气的加热作用，这不是希望的。

由于蒸发器和压缩机的出口侧(供应管线)处的燃气消耗变化，必须控制该过程，使得燃气货舱内和/或供应管线内的压力将不升高太多并且使得可以供应所需量的燃气。在所形成的天然汽化燃气不足或者消耗量突然增加时，燃气货舱的缺量空间减小，并且增压沸腾蒸发器和液化燃气泵的操作启动。在操作泵和蒸发器一会儿之后，该压力将增加到足够大小。接着该泵可关闭并且增压沸腾蒸发器的阀也闭合。特别是由于蒸发器的操作是开关控制的，供应管线内的压力变化不可避免地非常大。由于蒸发器通常设置尺寸成100％消耗，使得控制非常不准确，从而这种情况更加强化。因此，这种控制系统非常复杂，并且同样在一定程度上不稳定。与此情况类似的配置表示在EP 1291576A2。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于船舶的燃气供应配置，该配置解决了所述的问题和现有技术的其它问题，本发明的另一目的在于提供一种用于在具有液化燃气货舱的船舶的燃气供应配置中控制燃气压力的方法，以便在供应管线处提供恒定的压力和用于船舶的消耗装置的可靠燃气供应。

本发明的目的在所披露的权利要求1和11中大致得以满足，并且在其它权利要求中更加详细地得以满足。下面，将主要参考一种货舱来描述本发明。但是清楚的是船舶可设置多个货舱，每个货舱具有单独的燃气供应配置，或者多个货舱可通过具有公用的燃气供应配置而并行连接。

按照本发明，船舶的燃气供应配置适用于在其具有缺量空间区段和液相区段的货舱中运送液化燃气，并且使用货物作为燃料来为船舶提供能量，该配置包括：

第一燃气供应管线，该管线连接货舱的缺量空间区段和燃气主要供应管线，并且设置用于将燃气压力升高到足够大小的压缩机；以及

第二燃气供应管线，该管线连接货舱的液相区段和燃气主要供应管线，并且设置用于升高燃气压力并使其向前泵送的至少一个泵。

本发明的主要特征在于第二燃气供应管线另外设置具有缺量空间区段和液相区段的燃气储槽，储槽通过第二燃气供应管线的第一导管区段连接到货舱的液相区段上，并且通过第二燃气供应管线的第二导管区段连接到燃气主要供应管线上。

最好是，储槽设置温度控制单元，储槽内的压力可通过该温度控制单元间接控制。这种类型的配置提供一种燃气供应系统，通过该系统，容易控制并非常稳定地保持主要供应管线内的燃气压力。

储槽的温度控制单元包括用于加热储槽内的液相燃气的可调节的加热装置。通过加热该液体，可以触发液相区段内的液化燃气的燃气蒸发。加热装置设置响应储槽内的燃气压力的控制装置。这提供控制压力的准确和可靠的措施。储槽最好还设置用于控制液相区段的表面水平的表面水平控制配置。最好是加热装置设置位于储槽外部的热交换器，该热交换器通过配管与储槽的液相区段连接。第二燃气供应管线的第二导管区段最好设置自动控制的闭合阀，该闭合阀在燃气消耗快速停止的情况下快速闭合燃气供应。

储槽有利地设置尺寸，以便具有与通过燃气主要供应管线供应几个小时的燃气消耗量相对应的容积，这提供将储槽用作缓冲燃气源的可能性。这种设置尺寸取决于所述的特定应用，例如可以考虑货舱的排放时间。

储槽进行连接，使得第二燃气供应管线的第一导管区段延伸到储槽的液相区段内，并且第二燃气供应管线的第二导管区段从储槽的缺量空间区段延伸到燃气主要供应管线。

在本发明的具有带有缺量空间区段和液相区段的液化燃气货舱和燃气消耗装置的船舶的燃气供应配置中控制燃气压力的方法中，来自于货舱的燃气经由设置压缩机的第一燃气供应管线引导到消耗装置，压缩机将天然汽化燃气的压力升高的足够大小，并且来自于货舱的燃气另外或作为选择地经由第二燃气供应管线引导到消耗装置，第二燃气供应管线设置用于升高液化燃气压力并使其向前泵送的泵。在第二燃气供应管线中，燃气供应到具有缺量空间区段和液相区段的储槽中，在储槽中临时存储燃气。燃气在储槽中蒸发并且第二燃气供应管线内的燃气压力通过控制储槽的液相区段的温度来控制。

本发明具有多种优点。首先，由于通过加热液化燃气来控制压力的新型方式，压力控制非常准确。另外，本发明在到达货舱的连接必须切断的情况下提供一种用于消耗装置的燃气燃料的缓冲器。

附图说明

下面，本发明将参考示意附图进行描述，其中：

图1表示按照本发明的燃气供应配置的优选实施例。