[發明專利]一種LNG船液化天然氣儲存艙壓力自動控制方法及系統

在審

• 申請號: 202011188798.9
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112413393A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 宋煒;段斌;黃冠皓
• 申請（專利權）人: 滬東中華造船（集團）有限公司
• 主分類號: F17C3/00
• 分類號: F17C3/00;F17C13/00;F17C13/02;F17C13/12
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 杜冰云;周濤

本發明公開了一種LNG船液化天然氣儲存艙壓力自動控制方法及系統，所述方法包括以下步驟：根據LNG儲存艙內的蒸發氣體計算發動機所需的燃氣供給量；根據所述燃氣供給量將發動機的輸出功率調整至最佳功率，LNG船在該最佳功率下航行；根據LNG儲存艙內的艙壓和LNG船的航速大小啟動天然氣焚燒裝置或向發動機補充額外燃料。本發明能夠根據LNG儲存艙內的壓力自動調節船舶航速，從而使LNG儲存艙內的壓力維持穩定，實現船舶在航行時無需人工干預的便捷、安全的自動控制。

技術領域

本發明涉及船舶建造技術領域，尤其涉及一種LNG船液化天然氣儲存艙壓力自動控制方法及系統。

背景技術

船舶廢氣排放限制要求愈加嚴格，船舶采用天然氣動力系統逐漸成為未來船舶動力的發展趨勢。天然氣由于其具有熱值高、不含硫、燃燒清潔、排放較低等優點將成為未來綠色環保型船的首選燃料，同時能夠使用天然氣和燃油的雙燃料發動機已經廣泛應用。

由于船舶上需要的燃料量比較大，尤其是在遠程航線中，天然氣液化后的體積大約只有氣態天然氣的1/600，可以大大降低天然氣儲存成本，減少占用空間，儲存效率高，采用液化天然氣的存儲方式成為首選，LNG一般采用特殊設計的低溫存儲艙來儲存。

目前LNG船航行時，通常是通過發動機驅動螺旋槳旋轉，這種船舶航行模式主要是控制螺旋槳轉速的速度控制模式，也有一些電推進船舶的航行模式是功率控制模式。目前這種采用功率控制模式的船舶，都是通過人工實時檢測LNG儲存艙的壓力，然后根據LNG儲存艙的壓力變化手動調節燃氣供給量，從而調整發動機的輸出功率，以改變船舶航速，目前這種手動人工調節的方式不僅效率低、無法使船舶完全實現自動安全航行，而且由于發動機的負荷是動態變化的，人工手動調整的燃氣供給量也無法與發動機的負荷相適應，無法使機組中的發動機在最優點運行，整個系統運行效率很低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種LNG船液化天然氣儲存艙壓力自動控制方法及系統，用以解決上述背景技術中存在的問題。

一種LNG船液化天然氣儲存艙壓力自動控制方法，具體包括以下步驟：

S1，根據LNG儲存艙內的蒸發氣體計算發動機所需的燃氣供給量；

S2，根據所述燃氣供給量將發動機的輸出功率調整至最佳功率，LNG船在該最佳功率下航行；

S3，根據LNG儲存艙內的艙壓和LNG船的航速大小啟動天然氣焚燒裝置或向發動機補充額外燃料。

優選地，所述步驟S1中根據LNG儲存艙內的蒸發氣體計算發動機所需的燃氣供給量的具體步驟為：

利用設置在LNG儲存艙上的壓力傳感器檢測LNG儲存艙內的部分液化天然氣因受熱形成蒸發氣體時艙內增加的壓力值；

利用所述艙內增加的壓力值計算LNG儲存艙內的揮發氣熱量；

利用所述LNG儲存艙內的揮發氣熱量計算需要提供給發動機的燃氣供給量。

優選地，步驟S3中根據LNG儲存艙內的艙壓和LNG船的航速大小啟動天然氣焚燒裝置或向發動機補充額外燃料的具體步驟為：

LNG船在最佳功率下航行設定時間后，判斷LNG儲存艙內的艙壓是否降低至設定壓力，若LNG儲存艙內的艙壓降低至設定壓力，則判斷LNG船當前的航速大小是否達到預設航速，若達到預設航速，則LNG船在預設航速下繼續航行，若未達到預設航速，則向發動機補充額外燃料使LNG船在預設航速下航行；

若LNG儲存艙內的艙壓未降低至設定壓力，則啟動天然氣焚燒裝置，將LNG儲存艙內生成的過剩蒸發氣體燃燒掉。

優選地，向發動機補充的額外燃料是從燃油艙中獲取的燃料，或將LNG儲存艙內的液化天然氣泵送至LNG船上的再氣化單元，再氣化單元將液化天然氣轉化為氣態燃料。