[实用新型]用于液化天然气船舶的蒸发气体重新液化系统

说明书

本实用新型提供一种用于液化天然气船舶的蒸发气体(BOG)重新液化系统。蒸发气体重新液化系统包括：压缩机，压缩蒸发气体；热交换器，通过压缩的所述蒸发气体与用作制冷剂的蒸发气体之间进行热交换来对压缩的所述蒸发气体进行冷却；以及膨胀单元，对已通过所述热交换器进行冷却的所述蒸发气体进行膨胀，其中所述热交换器包括：在热流体和冷流体之间发生热交换的芯体，且所述芯体包括多个区块；以及流体扩散构件，扩散被引入到所述芯体的流体或是从所述芯体排出的流体。本实用新型提供的蒸发气体重新液化方法可提高总重新液化效率及重新液化量。

技术领域

本实用新型涉及一种蒸发气体重新液化系统，尤其涉及一种用于液化天然气(liquefied natural gas，LNG)船舶的蒸发气体重新液化系统。

背景技术

近年来，全球范围内对例如液化天然气(LNG)等液化气体的消耗已急剧增加。通过将天然气冷却到极低温度而获得的液化气体的体积比天然气的体积小得多且因此更为适合于存储及运输。另外，由于天然气中的空气污染物可在液化工艺期间减少或被移除，因此例如液化天然气等液化气体是在燃烧时具有低空气污染物排放的环境友好型燃料。

液化天然气是通过将主要由甲烷构成的天然气冷却到约-163℃以将天然气液化而获得的无色且透明的液体，且具有为天然气的体积的约1/600的体积。因此，天然气的液化使得能够进行非常高效的运输。

然而，由于在正常压力下天然气会在-163℃的极低温度下液化，因此液化天然气可能因为温度的少量改变而轻易地汽化。尽管液化天然气存储罐是绝缘的，然而外部的热量被持续地传递到存储罐而使液化天然气在输送中自然地汽化，由此产生蒸发气体(boil-offgas，BOG)。

蒸发气体的产生意指液化天然气的损耗(loss)且因此对运输效率具有重大影响。另外，当蒸发气体积累在存储罐中，则存在所述存储罐内的压力将过度升高而对所述罐造成损坏的风险。已进行各种研究来处理在液化天然气存储罐中产生的蒸发气体。近年来，为处理蒸发气体，已提出一种其中蒸发气体被重新液化以返回到液化天然气存储罐的方法、一种其中使用蒸发气体作为例如船用发动机等燃料消耗源的能源的方法及类似方法。

将蒸发气体重新液化的方法的实例包括：一种其中使用具有单独的制冷剂来使得蒸发气体能够与所述制冷剂交换热量以重新液化的制冷循环的方法及一种在不使用任何单独的制冷剂的条件下使用蒸发气体作为制冷剂来将蒸发气体重新液化的方法。具体来说，采取后一种方法的系统被称为局部重新液化系统(partial reliquefaction system，PRS)。

能够以天然气为燃料的船用发动机的实例包括例如双燃料柴电(DualFuelDieselElectric，DFDE)发动机、X代双燃料(X generation-dual fuel，X-DF)发动机及M型电控气体喷射(M-type，Electrically Controlled，Gas Injection，ME-GI)发动机等气体发动机。

DFDE发动机每循环具有四个冲程且使用其中将具有约6.5巴(bara)的相对低的压力的天然气喷射到燃烧气体入口中并接着向上推动活塞以对所述气体进行压缩的奥托循环(Ottocycle)。

X-DF发动机每循环具有两个冲程且使用利用具有约16巴的压力的天然气作为燃料的奥托循环。

ME-GI发动机每循环具有两个冲程且使用其中将具有约300巴的高压的天然气直接喷射到位于活塞的上止点(top dead center)附近的燃烧室中的狄赛尔循环(dieselcycle)。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供可表现出稳定重新液化性能的蒸发气体重新液化方法及系统，由此提高总重新液化效率及重新液化量。