Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива и нефтеналивной танкер
Изобретение касается эксплуатации морских транспортных судов, в частности нефтеналивных танкеров, использующих два вида топлива. Предложена система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива, причем система содержит: топливные баки (4a, 4b) для СПГ, расположенные выше главной палубы (6) и соответственно размещенные по правому борту и по левому борту главной палубы (6) перед палубной надстройкой (20); машинное отделение, расположенное ниже главной палубы (6); и помещение (1) для обработки топливного газа, расположенное выше главной палубы (6). Топливо в топливных баках (4a, 4b) для СПГ транспортируется к помещению (1) для обработки топливного газа для обработки и транспортируется к установкам, которые используют газ, в машинном отделении. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива установлена на большом нефтеналивном танкере, чтобы решить проблему хранения СПГ в качестве топлива для питания и проблему компоновки для доставки системы подачи газа, таким образом обеспечивая большую гибкость выбора топлива для судов. Более того, система подачи газа не ухудшает вместимость для груза нефтеналивного танкера, и она остается такой же, как у обычных топливных танкеров такого же типа. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 11 ил.
Настоящая заявка испрашивает приоритет заявки на патент КНР, поданной 18 июля 2019 г с номером заявки CN201910650451.2. Настоящая заявка ссылается на все содержимое вышеупомянутой заявки на патент КНР.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к системе подачи газа в нефтеналивном танкере с использованием двух видов топлива и нефтеналивного танкера.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Перед лицом будущих жестких ограничений для выбросов «Tier III» в настоящее время существует две главных идеи, касающихся решения этой проблемы: продолжать использовать традиционные виды топлива и применять устройства последующей обработки; или применять системы, работающие на природном газе.
Основные решения, связанные с применением устройств последующей обработки, следующие: добавление в выхлопную систему устройства последующей обработки NOx, осуществляющего зависящую от устройства реакцию каталитического восстановления (SCR); рециркуляция выхлопных газов (EGR); десульфуризирующий газосепаратор; и использование специально очищенного масла с низким содержанием серы (MGO). Однако применение этих вышеупомянутых устройств последующей обработки требует не только первоначальной прибавки к затратам на устройство, но также затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание, после ввода устройств в эксплуатацию.
Природный газ станет предпочтительным топливом для будущих экологичных судов, благодаря его высокой калорийности, отсутствию серы, чистому сгоранию и малому количеству выбросов. Данные зарубежных исследований показывают, что использование природного газа в качестве топлива может существенно сократить количество выбросов различного рода.
Двухтопливная система питания, совместимая с традиционным топливом и также способная сжигать природный газ, может не только в значительной степени сократить выбросы загрязнителей, таких как углерод, сера, твердые частицы и остатки масла, но также значительно уменьшить затраты на топливо. После внедрения стандарта выбросов выхлопных газов Tier III и учитывая ценовое преимущество природного газа, наблюдается тенденция, при которой все больше собственников нефтеналивных танкеров используют силовую установку, в которой для обеспечения энергией танкеров используют два вида топлива. В будущем больше новых нефтеналивных танкеров будут непосредственно содержать двухтопливную силовую установку или получат коды класса танкеров для перевода на двухтопливную силовую установку, чтобы сократить затраты на перевозку грузов и соответствовать постоянно ужесточающимся требованиям защиты окружающей среды. Главной тенденцией в будущем будут очень большие нефтеналивные танкеры с двухтопливной системой питания, они займут очень большую долю рынка.
В настоящее время существующая система подачи СПГ в КНР имеет небольшую емкость камеры, которая как правило меньше 2000 кубических метров. Нахождение технического решения для системы подачи СПГ большой емкости является необходимой гарантией оснащения очень больших нефтеналивных танкеров и других больших океанских судов двухтопливной системой питания, соблюдения новейших кодекса IGF (для судов, работающих на СПГ), правил ISO и спецификаций классификационного общества и реализации безопасного международного судоходства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, состоит в обеспечении системы подачи газа нефтеналивного танкера, использующей два вида топлива и нефтеналивной танкер, чтобы преодолеть недостатки большого объема топливного бака для СПГ, сложной системы подачи топливного газа в виде СПГ и сложной схемы размещения в известном уровне техники.
Настоящее изобретение решает упомянутую выше техническую проблему благодаря следующему техническому решению.
Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива характеризуется тем, что система подачи газа в нефтеналивном танкере с использованием двух видов топлива содержит:
топливный бак для СПГ, расположенный выше главной палубы и размещенный по левому борту и по правому борту главной палубы перед палубной надстройкой;
машинное отделение, расположенное ниже главной палубы; и
Помещение для обработки топливного газа, расположенное выше главной палубы, причем топливо в топливных баках для СПГ транспортируется в Помещение для обработки топливного газа для обработки и транспортируется к установкам, которые используют газ, в машинном отделении.
С учетом компоновки станции загрузки и выгрузки транспортируемой нефти, соответствующей системы трубопроводов транспортируемой нефти и места швартовки на главной палубе и в комбинации с требованиями персонала рубки к рабочей зоне обзора, когда танкер находится в плавании, топливные баки для СПГ представляют собой баки для хранения IMO типа C, которые расположены на открытой главной палубе в области пространства для груза. Поскольку топливные баки для СПГ расположены на открытой палубе и имеют достаточную естественную вентиляцию, нет необходимости устанавливать вокруг топливных баков для СПГ дополнительные устройства обнаружения газа, вентиляции и другие устройства, а система создания водяного тумана должна покрывать открытые части топливных баков для СПГ; и на топливных баках для СПГ расположены купола топливных баков для СПГ.
Топливные баки для СПГ в этом решении расположены перед областью палубной надстройки безопасно и надежно, соответствуют требованиям спецификаций IGF и имеют нормальные и стабильные технические показатели. Вместимость для груза не ухудшается и остается неизменной по сравнению с вместимостью обычного топливного танкера такого же типа. Если установить два топливных бака для СПГ, можно выполнить требование обеспечения плавания на одной заправке по меньшей мере в оба конца.
Предпочтительно главный двигатель, использующий два вида топлива, генераторная установка, использующая два вида топлива, и паровой котел, использующий два вида топлива, находятся в машинном отделении.
Предпочтительно Помещение для обработки топливного газа расположено перед топливными баками для СПГ.
Предпочтительно Помещение для обработки топливного газа расположено в положении сбоку, возле средней части судна, относительно топливного бака для СПГ по правому борту; и
предпочтительно между верхней частью камеры помещения для обработки топливного газа и куполом топливного бака для СПГ по правому борту расположено транспортное соединение.
Предпочтительно Помещение для обработки топливного газа расположено в положении сзади между двумя топливными баками для СПГ;
предпочтительно Помещение для обработки топливного газа и область системы труб главной палубы расположены в разнесенных слоях; и
предпочтительно Помещение для обработки топливного газа поддерживается на главной палубе опорными ножками с двух сторон, а опорные ножки имеют высоту больше высоты области системы труб.
Предпочтительно система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит вентиляционную мачту СПГ, расположенную в месте возле средней части судна, перед топливными баками для СПГ на главной палубе.
Предпочтительно система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит бункеровочные станции, расположенные по левому борту и по правому борту, перед топливными баками для СПГ главной палубы. В этом решении предусмотрены две бункеровочные станции, которые могут гарантировать, что операция заправки не представляет опасности для персонала, окружающей среды или танкера. Бункеровочные станции имеют достаточную естественную вентиляцию. Чтобы избежать возможного низкотемпературного обморожения, вызванного утечкой топлива в виде СПГ, контактирующего с конструкцией корпуса, нужно оснастить бункеровочные станции системами распыления воды для обеспечения безопасности в отношении любого разлитого топлива.
Предпочтительно в топливных баках для СПГ предусмотрены погружные топливные насосы для СПГ;
предпочтительно топливо транспортируется погружными топливными насосами для СПГ к испарителю СПГ и нагревателю ПГ, а затем к главному двигателю, использующему два вида топлива, через буферный бак для СПГ главного двигателя;
предпочтительно топливо транспортируется погружными топливными насосами для СПГ к испарителю СПГ и нагревателю ПГ, его давление понижается группой редукционных клапанов и оно разделяется на два маршрута, один маршрут используют для подачи газа к генераторной установке, использующей два вида топлива, а другой маршрут используют для подачи газа к паровому котлу, использующему два вида топлива.
Предпочтительно система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива дополнительно содержит компрессорные установки BOG (отпарного газа), расположенные в помещении для обработки топливного газа; и
предпочтительно отпарной газ в топливных баках для СПГ проходит через компрессорные установки BOG, затем поступает в буферный бак для СПГ вспомогательного двигателя и подается к генераторной установке, использующей два вида топлива, и к паровому котлу, использующему два вида топлива, соответственно.
Предпочтительно в помещении для обработки топливного газа предусмотрены главный газовый клапан главного двигателя, использующего два вида топлива, главный газовый клапан генераторной установки, использующей два вида топлива, главный газовый клапан парового котла, использующего два вида топлива, водно-гликолевый теплообменник, испаритель СПГ и нагреватель ПГ, и компрессорные установки BOG.
Предпочтительно система подачи газа нефтеналивного танкера c использованием двух видов топлива содержит главный двигатель, использующий два вида топлива, и главный двигатель, использующий два вида топлива, представляет собой двигатель с высоким давлением, использующий два вида топлива, или двухтактный низкооборотный двигатель, использующий два вида топлива.
Предпочтительно система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит систему подачи газа высокого давления и систему подачи газа низкого давления, причем систему подачи газа высокого давления используют для подачи газа к главному двигателю, использующему два вида топлива.
Предпочтительно система подачи газа высокого давления содержит насос подкачки СПГ высокого давления и нагревательный блок газификации высокого давления, причем насос подкачки СПГ высокого давления приводит в действие взрывозащищенный двигатель;
или система подачи газа высокого давления содержит насос подкачки СПГ высокого давления, приводимый в действие гидравлической системой.
Предпочтительно Помещение для обработки топливного газа расположено на главной палубе по правому борту или по левому борту, и Помещение для обработки топливного газа находится между палубной надстройкой и топливным баком для СПГ.
Предпочтительно коффердам расположен ниже помещения для обработки топливного газа.
Предпочтительно если расстояние между топливным баком для СПГ и палубной надстройкой составляет менее 10 метров, на лицевой стороне палубной надстройки, обращенной к топливному баку для СПГ, расположена система тушения пожара водяным туманом.
Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива характеризующаяся тем, что система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит:
топливный бак для СПГ, расположенный выше главной палубы в области пространства для груза в месте по центральной оси корпуса, и топливный бак для СПГ, расположенный вдоль продольного направления танкера;
машинное отделение, расположенное ниже главной палубы; и
Помещение для обработки топливного газа, расположенное выше главной палубы, причем топливо в топливном баке для СПГ транспортируется в Помещение для обработки топливного газа для обработки и транспортируется к установкам, которые используют газ, в машинном отделении. Нефтеналивной танкер, характеризующийся тем, что содержит систему подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива.
Положительные эффекты настоящего изобретения состоят в том, что решены проблемы хранения СПГ в качестве топлива для питания и компоновки для транспортировки системы подачи газа на большом нефтеналивном танкере, использующем два вида топлива, и обеспечена большая гибкость выбора топлива на танкере; и в то же время вместимость для груза не ухудшается и вместимость для грузов остается неизменной по сравнению с вместимостью обычного топливного танкера такого же типа.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 показан вид сбоку нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
На фиг. 2 показан вид справа нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
На фиг. 3 показан вид сверху нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
На фиг. 4 показан вид справа нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.
На фиг. 5 показан вид сверху нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.
На фиг. 6 показан вид справа нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения.
На фиг. 7 показан вид сверху нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения.
На фиг. 8 показан вид справа нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 4 настоящего изобретения.
На фиг. 9 показан вид сверху нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 4 настоящего изобретения.
На фиг. 10 показан вид справа нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 4 настоящего изобретения.
На фиг. 11 показан вид сверху нефтеналивного танкера согласно варианту осуществления 4 настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Настоящее изобретение далее ниже проиллюстрировано вариантами осуществления, но настоящее изобретение не ограничено объемом описанных вариантов осуществления.
Ссылочные позиции на фиг. 1-7 обозначают следующее: 1, Помещение для обработки топливного газа; 2, вентиляционная мачта СПГ; 3a и 3b, бункеровочная станция; 4a и 4b, топливный бак для СПГ; 5a и 5b, купол топливных баков для СПГ; 6, главная палуба; 7, главный двигатель, использующий два вида топлива; 8, третья палуба машинного отделения; 9, генераторная установка, использующая два вида топлива; 10, блок газовых клапанов генераторной установки, использующей два вида топлива; 11, блок газовых клапанов парового котла, использующего два вида топлива; 12, паровой котел, использующий два вида топлива; 13, вторая палуба машинного отделения; 14a и 14b, компрессорная установка BOG (включая ее впускной и выпускной теплообменники); 15, буферный бак для СПГ главного двигателя; 16, буферный бак для СПГ вспомогательного двигателя; 17a, главный газовый клапан главного двигателя, использующего два вида топлива; 17b, главный газовый клапан генераторной установки, использующей два вида топлива; 17c, главный газовый клапан парового котла, использующего два вида топлива; 18, водно-гликолевый теплообменник; 19, испаритель СПГ и нагреватель ПГ; 20, палубная надстройка; и 21, область системы труб главной палубы.
Вариант осуществления 1
Как показано на фиг. 1-3, в настоящем изобретении раскрыт нефтеналивной танкер, содержащий систему подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива. Нефтеналивной танкер согласно настоящему изобретению представляет собой большое судно для транспортировки сырой нефти или товарной нефти, работающее на двух видах топлива, которое в основном является нефтеналивным танкером водоизмещением более 100000 дедвейт тонн, включая нефтеналивной танкер Aframax водоизмещением 100000-120000 дедвейт тонн, нефтеналивной танкер Suezmax водоизмещением 120000-160000 дедвейт тонн и очень большой нефтеналивной танкер (VLCC) водоизмещением более 160000 дедвейт тонн.
Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива в этом варианте осуществления содержит топливный бак 4a для СПГ и топливный бак 4b для СПГ, расположенные выше главной палубы 6 и соответственно расположенные с левого борта и с правого борта главной палубы 6 перед палубной надстройкой 20.
Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива в этом варианте осуществления содержит машинное отделение, которое расположено ниже главной палубы 6. Блок 10 газовых клапанов генераторной установки, использующей два вида топлива, расположен за генераторной установкой 9, использующей два вида топлива; блок 11 газовых клапанов парового котла, использующего два вида топлива, расположен перед паровым котлом 12, использующим два вида топлива; и блок 11 газовых клапанов главного двигателя, использующего два вида топлива, установлен непосредственно на главном двигателе 7, использующем два вида топлива, в главной машинной установке.
Главный двигатель 7, использующий два вида топлива, может быть выбран из двигателя с высоким давлением, использующего два вида топлива, серии ME-GI (максимальное рабочее давление этого двигателя 300 бар) от Man Group или двухтактного низкооборотного двигателя, использующего два вида топлива, серии WinGD X-DF от Winterthur Gas & Diesel Company.
Для двигателя с высоким давлением, использующего два вида топлива, серии ME-GI от Man Group судно оснащено системой подачи газа высокого давления и низкого давления для снабжения пользователей, применяющих два вида топлива, газом, который соответствует их требованиям к использованию. Поскольку этот тип двигателя использует режим работы с циклом Дизеля, выбросы NOx в режимах питания жидким топливом и газом могут соответствовать только стандартам Tier II, так что для соответствия требованиям к выбросам по стандарту Tier III нужно комбинировать оборудование для обработки выхлопных газов, то есть устройство реакции избирательного каталитического восстановления (SCR) или устройство рециркуляции выхлопных газов (EGR), однако этот тип двигателя способен полностью избежать утечки метана из источника.
Для двухтактного низкооборотного двигателя, использующего два вида топлива, серии WinGD X-DF от Winterthur Gas & Diesel Company в генераторе этого типа используется режим работы с циклом Отто, максимальное рабочее давление не превышает 16 бар, и в режиме питания газом он может непосредственно соответствовать стандартам по выбросам Tier III без дополнительного устройства денитрирования, такого как устройство SCR (избирательного каталитического восстановления). Однако когда работает двигатель с циклом Отто в режиме питания газом, возникает утечка метана, которая оказывает определенное воздействие на окружающую среду. Использование двигателя этого типа может уменьшить рабочее давление соответствующей системы подачи газа сверхкрупного контейнеровоза, использующего два вида топлива, и только нужно, чтобы система подачи газа подавала газ под давлением не более 16 бар для главного двигателя, использующего два вида топлива 7, и газ с давлением 6~9 бар к генераторной установке, использующей два вида топлива 3, и к паровому котлу, использующему два вида топлива 4. Конфигурация установки и схема технологического процесса системы подачи газа относительно просты и нет необходимости настраивать насос 8 подкачки высокого давления. СПГ можно подавать на испаритель 11 низкого давления через топливоподкачивающий насос 22 низкого давления топливного бака 1 для СПГ, он нагревается и переходит в газообразное состояние, а затем подается непосредственно к главному двигателю, использующему два вида топлива 7, для использования. Причем в данной области техники «топливоподкачивающий насос 22 низкого давления» также обычно называют «подающим насосом для СПГ», а «испаритель 11 низкого давления» также обычно называют «испарителем/нагревателем низкого давления».
Помещение 1 для обработки топливного газа расположено выше главной палубы 6, причем топливо в топливном баке 4a для СПГ и топливном баке 4b для СПГ транспортируется в Помещение 1 для обработки топливного газа для обработки и транспортируется к установкам, которые используют газ, в машинном отделении.
С учетом компоновки станции загрузки и выгрузки транспортируемой нефти, соответствующей системы трубопроводов транспортируемой нефти и места швартовки на главной палубе 6 и в комбинации с требованиями персонала рубки к рабочей зоне обзора, когда танкер находится в плавании, топливный бак 4a для СПГ и топливный бак 4b для СПГ представляют собой баки для хранения IMO типа C, которые расположены на открытой главной палубе в области пространства для груза. Поскольку топливный бак 4a для СПГ и топливный бак 4b для СПГ расположены на открытой палубе и имеют достаточную естественную вентиляцию, нет необходимости устанавливать вокруг топливных баков для СПГ дополнительные устройства обнаружения газа, вентиляции и другие устройства, а система создания водяного тумана должна покрывать открытые части топливного бака 4a для СПГ и топливного бака 4b для СПГ; и купол 5a топливного бака 4a для СПГ и купол 5b топливного бака 4b для СПГ расположены на топливном баке 4a для СПГ и топливном баке 4b для СПГ.
Топливный бак 4a для СПГ и топливный бак 4b для СПГ в этом решении расположены перед областью палубной надстройки безопасно и надежно, соответствуют требованиям спецификаций IGF, и имеют нормальные и стабильные технические показатели. Вместимость для груза не ухудшается и остается неизменной по сравнению с вместимостью обычного топливного танкера такого же типа. Если установить два топливных бака 4a и 4b для СПГ, можно выполнить требование обеспечения плавания на одной заправке по меньшей мере в оба конца.
Как показано на фиг. 1, 2 и 3, Помещение 1 для обработки топливного газа согласно этому варианту осуществления расположено перед топливным баком 4a для СПГ и топливным баком 4b для СПГ.
Как показано на фиг. 1 и 2, система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива согласно этому варианту осуществления содержит вентиляционную мачту 2 СПГ, расположенную в месте возле средней части судна, перед топливным баком 4a для СПГ и топливным баком 4b для СПГ.
Как показано на фиг. 2 и 3, система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит бункеровочную станцию 3a и бункеровочную станцию 3b, расположенные по левому борту и по правому борту, перед топливным баком 4a для СПГ и топливным баком 4b для СПГ главной палубы 6. В этом решении предусмотрены две бункеровочные станции 3a и 3b, которые могут гарантировать, что операция заправки не представляет опасности для персонала, окружающей среды или танкера. Бункеровочная станция 3a и бункеровочная станция 3b имеют достаточную естественную вентиляцию. Чтобы избежать возможного низкотемпературного обморожения, вызванного утечкой топлива в виде СПГ, контактирующего с конструкцией корпуса, нужно оснастить бункеровочную станцию 3a и бункеровочную станцию 3b системами распыления воды для обеспечения безопасности в отношении любого разлитого топлива.
В этом варианте осуществления топливный бак 4a для СПГ и топливный бак 4b для СПГ снабжены погружными топливными насосами для СПГ. Топливо транспортируется погружными топливными насосами для СПГ к испарителю СПГ и нагревателю 19 ПГ, а затем поступает в главный двигатель 7, использующий два вида топлива, через буферный бак 15 для СПГ главного двигателя. В конкретной реализации в системе подачи СПГ среднего давления СПГ транспортируется погружными топливными насосами для СПГ в топливном баке 4a для СПГ и топливном баке 4b для СПГ к испарителю СПГ и нагревателю 19 ПГ, поступает в сборный газовый коллектор главного двигателя, использующего два вида топлива, через буферный бак 15 для СПГ главного двигателя, а затем подается к главному двигателю 7, использующему два вида топлива, через главный газовый клапан 17a главного двигателя, использующего два вида топлива.
В этом варианте осуществления топливо транспортируется погружными топливными насосами для СПГ к испарителю СПГ и нагревателю ПГ, его давление понижается группой редукционных клапанов, и оно разделяется на два маршрута, при этом один маршрут используют для подачи газа к генераторной установке 9, использующей два вида топлива, а другой маршрут используют для подачи газа к паровому котлу 12, использующему два вида топлива. В частности, в системе подачи СПГ низкого давления СПГ транспортируется погружными топливными насосами для СПГ в топливном баке 4a для СПГ и топливном баке 4b для СПГ к испарителю СПГ и нагревателю 19 ПГ, его давление понижается группой редукционных клапанов, и он разделяется на два маршрута, при этом один маршрут используют для подачи СПГ к генераторной установке 9, использующей два вида топлива, через главный газовый клапан 17b генераторной установки, использующей два вида топлива, а другой маршрут используют для подачи СПГ к паровому котлу 12, использующему два вида топлива, через главный газовый клапан 17c парового котла, использующего два вида топлива.
Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит систему подачи газа высокого давления и систему подачи газа низкого давления, причем система подачи газа высокого давления подает газ к главному двигателю 7, использующему два вида топлива. Система подачи газа высокого давления содержит насос подкачки СПГ высокого давления (приводимый в действие взрывозащищенным двигателем) и нагревательный блок газификации высокого давления, а также может применять технологию патента от компании Man, т. е. решение в виде блока насосного испарителя (PVU) (насос подкачки СПГ высокого давления приводится в действие гидравлической системой), при этом рабочее давление системы составляет 200~300 бар; а система подачи газа низкого давления подает газ к генераторной установке, использующей два вида топлива, и котлу, использующему два вида топлива, при этом давление системы составляет 4,5~9 бар.
В этом варианте осуществления система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива дополнительно содержит компрессорную установку 14a BOG и компрессорную установку 14b BOG, которые расположены в помещении 1 для обработки топливного газа.
В этом варианте осуществления отпарной газ в топливном баке 4a для СПГ и топливном баке 4b для СПГ проходит через компрессорную установку 14a BOG и компрессорную установку 14b BOG и поступает в буферный бак для СПГ 16 вспомогательного двигателя, объединяется на выходе с газопроводом системы подачи СПГ низкого давления и подается на генераторную установку 9, использующую два вида топлива, и паровой котел 12, использующий два вида топлива, соответственно.
Как показано на фиг. 3, в помещении 1 для обработки топливного газа предусмотрены главный газовый клапан 17a главного двигателя, использующего два вида топлива, главный газовый клапан 17b генераторной установки, использующей два вида топлива, главный газовый клапан 17c парового котла, использующего два вида топлива, водно-гликолевый теплообменник 18, испаритель СПГ и нагреватель 19 ПГ, компрессорная установка 14a BOG и компрессорная установка 14b BOG.
Согласно спецификациям SOLAS бак для транспортируемой нефти и бак для сбора должны быть отделены от машинного помещения коффердамом, баком насоса для транспортируемой нефти, баком для жидкого топлива и балластным баком. Поскольку Помещение 1 для обработки топливного газа расположено выше области пространства для груза, коффердам нужно разместить ниже помещения 1 для обработки топливного газа, чтобы отделить Помещение 1 для обработки топливного газа от грузового бака.
Если расстояние между топливным баком 4a для СПГ или топливным баком 4b для СПГ и палубной надстройкой составляет менее 10 метров, на лицевой стороне палубной надстройки танкера, обращенной к топливному баку 4a для СПГ или топливному баку 4b для СПГ, расположена система тушения пожара водяным туманом; а если расстояние превышает 10 метров, нет необходимости размещать систему тушения пожара водяным туманом.
Вариант осуществления 2
Второй тип компоновки помещения 1 для обработки топливного газа согласно этому варианту осуществления является таким, как показано на фиг. 4 и фиг. 5. Помещение 1 для обработки топливного газа расположено в положении сбоку, возле средней части судна, относительно топливного бака 4b для СПГ по правому борту главной палубы 6, а между верхней частью камеры помещения 1 для обработки газа и областью купола 5b топливного бака 4b для СПГ по правому борту расположено транспортное соединение. Это компоновочное решение меньше влияет на компоновку систем труб, инструментов, мойщиков камер, крышек люков и швартовочного оборудования или подобного на главной палубе.
Вариант осуществления 3
Третий тип компоновки помещения 1 для обработки топливного газа согласно этому варианту осуществления является таким, как показано на фиг. 6 и фиг. 7. Помещение 1 для обработки топливного газа расположено в положении сзади между двумя топливными баками 4a и 4b для СПГ на главной палубе 6, при этом Помещение 1 для обработки топливного газа и область 21 системы труб главной палубы 6 расположены в разнесенных слоях, и поддерживается на главной палубе 6 опорными ножками с двух сторон помещения, при этом опорные ножки имеют большую высоту, чем система труб на палубе. Транспортное соединение расположено между верхней частью камеры помещения 1 для обработки топливного газа и областью купола 5a/5b топливного бака 4a/4b для СПГ. Это компоновочное решение не влияет на компоновку систем труб, инструментов, мойщиков камер, крышек люков и швартовочного оборудования или подобного на главной палубе.
Благодаря применению настоящего изобретения формируется решение для большого нефтеналивного танкера, использующего два вида топлива, с использованием в качестве топлива для питания СПГ, которое может обеспечить соответствие требованиям к выбросам NOx по стандарту Tier III и требованиям относительно защиты окружающей среды, а именно соблюдение верхнего предела содержания серы на уровне 0,5 % в глобальной навигации в 2020 году, соответствие требованиям третьего этапа EEDI в 2025 году и достижение не имеющего аналогов в мире уровня энергосбережения, защиты окружающей среды и экономии.
Если в качестве примера взять VLCC водоизмещением 320 000 тонн, использующий два вида топлива, согласно расстоянию плавания танкера и требованию обеспечить плавание на одной заправке по меньшей мере в оба конца, установлены два топливных бака для СПГ типа C, а объем каждого топливного бака для СПГ составляет приблизительно 3500 м3.
Согласно спецификациям SOLAS бак для транспортируемой нефти и бак для сбора должны быть отделены от машинного помещения коффердамом, баком насоса для транспортируемой нефти, баком для жидкого топлива и балластным баком. Поскольку Помещение 1 для обработки топливного газа на главной палубе 6 опирается на опорные ножки, а высота опорных ножек больше высоты системы труб на главной палубе, в этом варианте осуществления нет необходимости обеспечивать коффердам.
Вариант осуществления 4
Четвертый тип компоновки помещения 1 для обработки топливного газа согласно этому варианту осуществления является таким, как показано на фиг. 8 и фиг. 9. Помещение 1 для обработки топливного газа расположено по правому борту на открытой главной палубе 6 и между палубной надстройкой и топливным баком 4b для СПГ. Это компоновочное решение не влияет на область системы труб пространства для груза на главной палубе 6 и имеет меньшее влияние на компоновку инструментов, мойщиков камер, крышек люков и швартовочного оборудования или подобного. Аналогично, также возможно расположить Помещение 1 для обработки топливного газа по левому борту главной палубы 6.
Вариант осуществления 5
Пятый тип компоновки помещения 1 для обработки топливного газа согласно этому варианту осуществления является таким, как показано на фиг. 10 и фиг. 11, он раскрывает компоновку с использованием одного топливного бака 4 для СПГ.
Один топливный бак 4 для СПГ может быть расположен в месте главной палубы 6 области пространства для груза танкера при условии удовлетворения износостойкости. Топливный бак 4 для СПГ расположен в средней части судна на главной палубе 6 в области пространства для груза и в месте по центральной оси корпуса, и топливный бак для СПГ расположен вдоль продольного направления танкера. Поскольку используется только один топливный бак 4 для СПГ, оборудование и его соответствующие клапанные приспособления и трубопроводы в системе подачи газа проще, что удобно для компоновки оборудования и трубопроводов и обеспечивает определенную экономию.
Вместе с тем, пятый тип компоновки помещения 1 для обработки топливного газа является также таким, как показано на фиг. 10 и фиг. 11. Это компоновочное решение меньше влияет на компоновку систем труб, инструментов, мойщиков камер, крышек люков и швартовочного оборудования или подобного на главной палубе.
Несмотря на то, что выше были описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области техники должны понимать, что это сделано только для примера, и объем правовой охраны настоящего изобретения определен прилагаемой формулой изобретения. Специалисты в данной области техники могут вносить различные изменения или модификации в эти варианты осуществления без отступления от принципов и сущности настоящего изобретения, но эти изменения и модификации должны попадать в рамки объема правовой охраны настоящего изобретения.
1. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива, при этом система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит: топливный бак для СПГ, расположенный выше главной палубы и размещенный по левому борту и по правому борту главной палубы перед палубной надстройкой; машинное отделение, расположенное ниже главной палубы; и помещение для обработки топливного газа, расположенное выше главной палубы, причем топливо в топливных баках для СПГ транспортируется в помещение для обработки топливного газа для обработки и транспортируется к установкам, которые используют газ, в машинном отделении.
2. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что главный двигатель, использующий два вида топлива, генераторная установка, использующая два вида топлива, и паровой котел, использующий два вида топлива, находятся в машинном отделении.
3. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что помещение для обработки топливного газа расположено перед топливным баком для СПГ.
4. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что помещение для обработки топливного газа расположено в положении сбоку возле средней части судна, относительно топливного бака для СПГ по правому борту; и предпочтительно между верхней частью камеры помещения для обработки топливного газа и куполом топливного бака для СПГ по правому борту расположено транспортное соединение.
5. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что помещение для обработки топливного газа расположено в положении сзади между двумя топливными баками для СПГ; предпочтительно помещение для обработки топливного газа и область системы труб главной палубы расположены в разнесенных слоях; и предпочтительно помещение для обработки топливного газа поддерживается на главной палубе опорными ножками с двух сторон, а опорные ножки имеют высоту больше высоты области системы труб.
6. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что система подачи газа нефтеналивного танкера c использованием двух видов топлива содержит вентиляционную мачту СПГ в месте возле средней части судна, перед топливными баками для СПГ на главной палубе.
7. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит бункеровочные станции для СПГ, расположенные по левому борту и по правому борту, перед топливными баками для СПГ на главной палубе.
8. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что в топливных баках для СПГ расположены погружные топливные насосы для СПГ; предпочтительно топливо транспортируется погружным топливным насосом для СПГ к испарителю СПГ и нагревателю ПГ, а затем поступает в главный двигатель, использующий два вида топлива, через буферный бак для СПГ главного двигателя; и предпочтительно топливо транспортируется погружными топливными насосами для СПГ к испарителю СПГ и нагревателю ПГ, его давление понижается группой редукционных клапанов и оно разделяется на два маршрута, один маршрут используют для подачи газа к генераторной установке, использующей два вида топлива, а другой маршрут используют для подачи газа к паровому котлу, использующему два вида топлива.
9. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива дополнительно содержит компрессорную установку BOG, расположенную в помещении для обработки топливного газа; предпочтительно после того, как отпарной газ в топливных баках для СПГ проходит через компрессорную установку BOG, он затем поступает в буферный бак для СПГ вспомогательного двигателя и подается к генераторной установке, использующей два вида топлива, и к паровому котлу, использующему два вида топлива, соответственно.
10. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что в помещении для обработки топливного газа предусмотрены главный газовый клапан главного двигателя, использующего два вида топлива, главный газовый клапан генераторной установки, использующей два вида топлива, главный газовый клапан парового котла, использующего два вида топлива, водно-гликолевый теплообменник, испаритель СПГ и подогревающий нагреватель ПГ, и компрессорная установка BOG.
11. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит главный двигатель, использующий два вида топлива, и главный двигатель, использующий два вида топлива, представляет собой двигатель с высоким давлением, использующий два вида топлива, или двухтактный низкооборотный двигатель, использующий два вида топлива.
12. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 11, отличающаяся тем, что система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива содержит систему подачи газа высокого давления и систему подачи газа низкого давления, при этом систему подачи газа высокого давления используют для подачи газа к главному двигателю, использующему два вида топлива.
13. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 12, отличающаяся тем, что система подачи газа высокого давления содержит насос подкачки СПГ высокого давления и нагревательный блок газификации высокого давления, причем насос подкачки СПГ высокого давления приводит в действие взрывозащищенный двигатель; или система подачи газа высокого давления содержит насос подкачки СПГ высокого давления, и насос подкачки СПГ высокого давления приводит в действие гидравлическая система.
14. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что помещение для обработки топливного газа расположено на главной палубе по правому борту или по левому борту, и помещение для обработки топливного газа находится между палубной надстройкой и топливным баком для СПГ.
15. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что ниже помещения для обработки топливного газа расположен коффердам.
16. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по п. 1, отличающаяся тем, что, если расстояние между топливным баком для СПГ и палубной надстройкой составляет менее 10 метров, на лицевой стороне палубной надстройки, обращенной к топливным бакам для СПГ, расположена система тушения пожара водяным туманом.
17. Система подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива, причем система подачи газа нефтеналивного танкера содержит: топливный бак для СПГ, расположенный выше главной палубы в области пространства для груза, в месте по центральной оси корпуса, и топливные баки для СПГ расположены вдоль продольного направления танкера; машинное отделение, расположенное ниже главной палубы; и помещение для обработки топливного газа, расположенное выше главной палубы, причем топливо в топливном баке для СПГ транспортируется в помещение для обработки топливного газа для обработки и транспортируется к установкам, которые используют газ, в машинном отделении.
18. Нефтеналивной танкер, при этом он содержит систему подачи газа нефтеналивного танкера с использованием двух видов топлива по любому из пп. 1-17.
