[发明专利]燃气供给系统和为高压燃气喷射发动机供应燃气的方法

说明书

一种为高压燃气喷射发动机(2)供应储存在液化气罐(3)中的、优选存储在LNG‑罐中的气体的燃气供给系统(1)，包括高压泵(5)，它从液化气罐(3)供出液化气(F1)；冷凝器(6)，其中布置有高压热交换器(13)；包括高压蒸发器(7)，它经由高压热交换器(13)与高压泵(5)连接并布置在冷凝器(6)的下游，其中气体在高压蒸发器(7)下游被导入至高压燃气喷射发动机(2)；包括压缩机(9)，从液化气罐(3)向其供出蒸发气(F2)，其中压缩机(9)在下游经由导入单元(15d)与冷凝器(6)连接，以将蒸发气(F2)导入冷凝器(6)；和包括凝结核发生器(10)，其由高压泵(5)导入液化气(F1)，其中凝结核发生器(10)和导入单元(15d)被如此配合地布置在冷凝器中(6)，即，由凝结核发生器(10)产生的凝结核促进导入冷凝器(6)的蒸发气(F2)冷凝，从而形成液化气(F1)，并使得在冷凝器(6)中形成的液化气(F1)被导入高压泵(5)和/或液化气罐(3)。

技术领域

本发明涉及一种燃气供给系统。本发明还涉及一种为高压燃气喷射发动机供应燃气的方法。

背景技术

天然气是一种变得越来越重要的能源。在商业航运中，天然气被越来越多地用作替代性的燃料，以满足与航运业有关的废气净化和减少温室气体方面的新的适应性要求。作为燃料使用的天然气通常以液态形式储存在船上，英译为“液化天然气(liquefiedNatural Gas)”或缩写为“LNG”，并在大致为大气压力且温度约为-163摄氏度(℃)时储存在液化气罐中。由于在大气压力下液化气的约-162摄氏度的最低沸点，液化气持续地由外部作用至LNG-罐的热蒸发，它作为蒸发的气体积聚在LNG-罐的顶部，英译“蒸发气(Boil offGas)”简称BOG，这导致在LNG-罐内压力升高。为了抵消这种压力升高已知设置了BOG重新液化装置，其将蒸发气液化并作为液化气又送回LNG-罐。对此另一种可能性是直接使用蒸发气作为船舶推进燃料。为此，天然气在例如150-300巴的绝对压力(bara)或150-400巴的范围内的绝对压力的高压下被压缩以形成高压天然气，并导入到高压燃气喷射发动机。这种发动机例如由MAN-SE公司以ME-GI发动机的名称销售。这种发动机优选构成商船的主要推进系统。

专利文件KR 102011 0030149披露了一种为液化气罐船的高压燃气喷射发动机供应燃气的燃气供给系统。该系统一方面能够将储存在LNG-罐中的天然气压缩，使得该天然气导入到高压燃气喷射发动机，且另一方面能够防止在LNG-罐中的过高的压升，通过在必要时将蒸发气重新液化，随后送到高压燃气喷射发动机和/或LNG-罐。在专利文件KR1020110030149中披露的燃气供给系统具有此缺点，它相对复杂和昂贵并使用外部冷却回路，且为其运行需要相当大的能耗。

专利文件KR 100726 290示出一种通过操控蒸发气的液化、重新液化或使用来回收多余的蒸发气的方法。该方法包括以下步骤：液化蒸发气，有选择地将液化气送回储气罐或通过第一和第二可操控的阀有选择地将液化气送到液化气蒸发器。在液化气蒸发器中蒸发定量的液化气，从而通过操控温度、压力和流量使其适于作为燃料送出。该方法还包括将蒸发的气体作为燃料送到推进系统，并收回液化的蒸发气或打开/关闭第一阀、第二阀、第三阀和第四阀，以燃烧少量的蒸发气。在该系统中，喷射的过冷LNG的特定比热容被用来重新液化BOG。然而，它是一种低压系统，且不适于为高压燃气喷射发动机供应燃气。

发明内容

本发明的任务是形成一种经济上更有利的燃气供给系统。此外，本发明的任务是形成一种为高压燃气喷射发动机供应燃气的经济上更有利的方法。这一任务通过具有权利要求1的特征的燃气供给系统解决。从属权利要求2至11涉及其它的有利设计。该任务还通过具有权利要求12的特征的方法来解决。从属权利要求13-18涉及其它的、有利的方法步骤。