VLCC船LNG燃料储存技术研究
发布时间：2020-06-02 16:33
【摘要】：随着全球石油需求量日益增加,国际排放公约的日趋严苛,寻求替代能源迫在眉睫,而LNG燃料以其清洁、廉价和安全等优势逐渐受到社会的青睐。近些年,LNG动力船舶相关产业发展迅速,主要是中小型船舶的改装和建造,对于大型远洋船舶以LNG为动力燃料的储存技术研究与应用仍处于空白状态,针对尚未解决的一些技术,本文做了如下研究工作:首先,阐述了LNG/柴油双燃料发动机的应用背景,然后介绍了国内外双燃料发动机的研究发展现状,最后对比分析了 ME-GI和DFDE系列典型双燃料发动机的技术来源、结构和热力循环。其次,给出了燃料加注时机的优化方案,依据燃料日消耗量,计算出储罐所需容积,对4000 m3级LNG储罐优化选型,设计出LNG储罐相关参数,同时进行结构和强度计算,结果满足要求,在储罐内设计添加了止荡壁,从而增加了储罐的强度和安全系数,同时,提出了 VLCC船型LNG燃料储罐的布置方案。再次,结合LNG储罐特点选用液位计量方法,提出了液位计安装的位置和注意事项,并建立了液位计量数学模型,从而计算出LNG储罐的容积,同时开发设计出LNG储罐液位计量软件。然后,介绍了 BOG及其产生的原因,提出了处理BOG的目的,针对LNG动力船舶在短时间停泊、长时间停泊和机动航行等三种工况下,提出了锅炉燃烧法、再液化法、燃烧再利用法等三种BOG处理的解决措施。最后,对几种可行的LNG燃料加注方案进行了综合分析,优化选择加注方案为船-船加注,对加注过程的对接方式进行了对比分析,详细介绍了典型的船-船加注过程,并给出了加注过程中风险控制的合理建议。
【图文】：
含硫量不能超过０．１％ｗ。ＩＭＯ要求ＥＣＡ内，将把废气排放Ｔｉｅｒ邋ＩＩ标准强制改为逡逑Ｔｉｅｒ邋ＩＩＩ标准（Ｔｉｅｒ邋ＩＩＩ标准要比Ｔｉｅｒ邋ＩＩ标准所要求的ＮＯｘ排放量低７５％ｕｗ），这样逡逑在ＥＣＡ内的ＮＯｘ排放要求会更加严苛。图１．１为ＥＣＡ内的ＮＯｘ排放标准。逡逑１８邋Ｉ邋■邋■邋■邋Ｉ逦■逦■＂邋Ｉ逦，－—１１．逡逑Ｗ逦逦逦逦＊逦；逦ｊ逦逦逡逑呈＂＇立吝NB三＾逦＾逦ｉ逦逡逑＜＾＇１０逦—逦逦逦逦逦逦．逦Ｉ逦！■■■■■逡逑々邋ｇ逦ｊ逦逦逦邋Ｉ邋逦逦逦逡逑１逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逡逑ｙ邋６邋邋邋逦逦、一一＿邋—邋？■邋—邋？邋—邋－＊？邋邋逦１逦逦逦１邋邋逦逡逑产逦ｉ＇ｌｌ逡逑４邋．邋－邋—邋—邋—邋—邋—邋—邋－ｉ邋—邋—邋—逦逦逦—邋—邋—Ｕ－邋——邋一邋—邋—邋ｊ邋—邋逦逡逑—逦逦Ｔｉｅｒ邋ｉｎ邋＇逦，逡逑】逦逦逦逦逦Ｉ逦＂邋■逦＇逦—逦ＩＩ邋ＩＩ逡逑０邋Ｊ．ｉ逦．１．邋ｒ邋Ｉ逦．逦－．Ｉ逦，逦１逡逑０逦ｓｏｃ逦１０００逦１５Ｃ０逦２００Ｃ逦２５０Ｃ逡逑抑也巧述＜邋ＲＰＭ邋＇逡逑图１．１邋ＥＣＡ内的ＮＯｘ排放标准逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋ＮＯｘ邋ｅｍｉｓｓｉｏ打邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｏｆ邋ＥＣＡ逡逑－１－逡逑
－，型各有优劣势，现从其技术来源、结构和热力循环等Ｈ个方面分别予分析：逡逑１）技术来源逡逑ＭＥ－ＧＩ高压双燃料发动机是曼恩公司Ｗ邋ＭＥ主机为基础研发出的新型发动机，逡逑采用了邋ａｄｄ－ｏｎ模块化设计，增加了邋ＬＮＧ供给系统、共轨喷射系统和安保监测等统。逡逑ＤＦＤＥ发动机是瓦锡兰公司成熟的巧ｅｘ主机为基础研制出的发动机，燃气逡逑模块与四冲程发动机的设计相同，采用了奥托循环的低压缸内直喷技术Ｊ逡逑２）结构特点逡逑ＭＥ－ＧＩ巧燃料发动机将燃气压为增至３００ｂａｒ，经由燃气喷射阀直接喷入气缸，逡逑其高压燃气共轨系统能够精确控制燃气喷射量。ＭＥ－ＧＩ发动机就是在ＭＥ电控柴逡逑油机的基础上安装了一个２５０？３００ｂａｒ的天然气共轨管，并对一些部件进行了改进逡逑设计。图２．１为燃气喷射阀布置图，，图２．２为燃气喷射蓄压块外形图。逡逑
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.1
【图文】：
含硫量不能超过０．１％ｗ。ＩＭＯ要求ＥＣＡ内，将把废气排放Ｔｉｅｒ邋ＩＩ标准强制改为逡逑Ｔｉｅｒ邋ＩＩＩ标准（Ｔｉｅｒ邋ＩＩＩ标准要比Ｔｉｅｒ邋ＩＩ标准所要求的ＮＯｘ排放量低７５％ｕｗ），这样逡逑在ＥＣＡ内的ＮＯｘ排放要求会更加严苛。图１．１为ＥＣＡ内的ＮＯｘ排放标准。逡逑１８邋Ｉ邋■邋■邋■邋Ｉ逦■逦■＂邋Ｉ逦，－—１１．逡逑Ｗ逦逦逦逦＊逦；逦ｊ逦逦逡逑呈＂＇立吝NB三＾逦＾逦ｉ逦逡逑＜＾＇１０逦—逦逦逦逦逦逦．逦Ｉ逦！■■■■■逡逑々邋ｇ逦ｊ逦逦逦邋Ｉ邋逦逦逦逡逑１逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逡逑ｙ邋６邋邋邋逦逦、一一＿邋—邋？■邋—邋？邋—邋－＊？邋邋逦１逦逦逦１邋邋逦逡逑产逦ｉ＇ｌｌ逡逑４邋．邋－邋—邋—邋—邋—邋—邋—邋－ｉ邋—邋—邋—逦逦逦—邋—邋—Ｕ－邋——邋一邋—邋—邋ｊ邋—邋逦逡逑—逦逦Ｔｉｅｒ邋ｉｎ邋＇逦，逡逑】逦逦逦逦逦Ｉ逦＂邋■逦＇逦—逦ＩＩ邋ＩＩ逡逑０邋Ｊ．ｉ逦．１．邋ｒ邋Ｉ逦．逦－．Ｉ逦，逦１逡逑０逦ｓｏｃ逦１０００逦１５Ｃ０逦２００Ｃ逦２５０Ｃ逡逑抑也巧述＜邋ＲＰＭ邋＇逡逑图１．１邋ＥＣＡ内的ＮＯｘ排放标准逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋ＮＯｘ邋ｅｍｉｓｓｉｏ打邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｏｆ邋ＥＣＡ逡逑－１－逡逑
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【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.1
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本文编号：2693453
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