一种LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法及系统，所述方法包括以下步骤：根据LNG储存舱内的蒸发气体计算发动机所需的燃气供给量；根据所述燃气供给量将发动机的输出功率调整至最佳功率，LNG船在该最佳功率下航行；根据LNG储存舱内的舱压和LNG船的航速大小启动天然气焚烧装置或向发动机补充额外燃料。本发明专利技术能够根据LNG储存舱内的压力自动调节船舶航速，从而使LNG储存舱内的压力维持稳定，实现船舶在航行时无需人工干预的便捷、安全的自动控制。安全的自动控制。安全的自动控制。

【技术实现步骤摘要】
一种LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及船舶建造
，尤其涉及一种LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法及系统。

技术介绍

[0002]船舶废气排放限制要求愈加严格，船舶采用天然气动力系统逐渐成为未来船舶动力的发展趋势。天然气由于其具有热值高、不含硫、燃烧清洁、排放较低等优点将成为未来绿色环保型船的首选燃料，同时能够使用天然气和燃油的双燃料发动机已经广泛应用。
[0003]由于船舶上需要的燃料量比较大，尤其是在远程航线中，天然气液化后的体积大约只有气态天然气的1/600，可以大大降低天然气储存成本，减少占用空间，储存效率高，采用液化天然气的存储方式成为首选，LNG一般采用特殊设计的低温存储舱来储存。
[0004]目前LNG船航行时，通常是通过发动机驱动螺旋桨旋转，这种船舶航行模式主要是控制螺旋桨转速的速度控制模式，也有一些电推进船舶的航行模式是功率控制模式。目前这种采用功率控制模式的船舶，都是通过人工实时检测LNG储存舱的压力，然后根据LNG储存舱的压力变化手动调节燃气供给量，从而调整发动机的输出功率，以改变船舶航速，目前这种手动人工调节的方式不仅效率低、无法使船舶完全实现自动安全航行，而且由于发动机的负荷是动态变化的，人工手动调整的燃气供给量也无法与发动机的负荷相适应，无法使机组中的发动机在最优点运行，整个系统运行效率很低。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法及系统，用以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
[0006]一种LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法，具体包括以下步骤：
[0007]S1，根据LNG储存舱内的蒸发气体计算发动机所需的燃气供给量；
[0008]S2，根据所述燃气供给量将发动机的输出功率调整至最佳功率，LNG船在该最佳功率下航行；
[0009]S3，根据LNG储存舱内的舱压和LNG船的航速大小启动天然气焚烧装置或向发动机补充额外燃料。
[0010]优选地，所述步骤S1中根据LNG储存舱内的蒸发气体计算发动机所需的燃气供给量的具体步骤为：
[0011]利用设置在LNG储存舱上的压力传感器检测LNG储存舱内的部分液化天然气因受热形成蒸发气体时舱内增加的压力值；
[0012]利用所述舱内增加的压力值计算LNG储存舱内的挥发气热量；
[0013]利用所述LNG储存舱内的挥发气热量计算需要提供给发动机的燃气供给量。
[0014]优选地，步骤S3中根据LNG储存舱内的舱压和LNG船的航速大小启动天然气焚烧装置或向发动机补充额外燃料的具体步骤为：
[0015]LNG船在最佳功率下航行设定时间后，判断LNG储存舱内的舱压是否降低至设定压力，若LNG储存舱内的舱压降低至设定压力，则判断LNG船当前的航速大小是否达到预设航速，若达到预设航速，则LNG船在预设航速下继续航行，若未达到预设航速，则向发动机补充额外燃料使LNG船在预设航速下航行；
[0016]若LNG储存舱内的舱压未降低至设定压力，则启动天然气焚烧装置，将LNG储存舱内生成的过剩蒸发气体燃烧掉。
[0017]优选地，向发动机补充的额外燃料是从燃油舱中获取的燃料，或将LNG储存舱内的液化天然气泵送至LNG船上的再气化单元，再气化单元将液化天然气转化为气态燃料。
[0018]优选地，所述过剩蒸发气体是指LNG储存舱内的部分液化天然气因受热形成的超过发动机所需的燃气供给量的多余的蒸发气体。
[0019]优选地，所述发动机为1台独立的发动机或多台并行运行的发动机；
[0020]当发动机为多台并行运行的发动机时，每台发动机的输出功率均根据其各自对应的外特性曲线调整至最佳功率。
[0021]优选地，所述发动机为双燃料发动机。
[0022]优选地，所述LNG储存舱为1个独立舱室或多个独立舱室的集成，LNG储存舱可采用A型LNG储存舱、B型LNG储存舱、C型LNG储存舱、薄膜型LNG储存舱中的一种。
[0023]一种LNG船液化天然气储存舱压力自动控制系统，包括LNG储存舱，所述LNG储存舱用于存储液化天然气，LNG储存舱上设置有用以检测其舱内压力的压力传感器；
[0024]燃料供给系统，所述燃料供给系统用于将LNG储存舱中蒸发形成的蒸发气体输送至发动机作为燃料；
[0025]发动机，所述发动机用于通过推进轴系驱动螺旋桨旋转；
[0026]天然气焚烧装置，所述天然气焚烧装置用于燃烧掉LNG储存舱内生成的过剩蒸发气体；
[0027]以及控制系统，所述控制系统与压力传感器、发动机和天然气焚烧装置电连接。
[0028]优选地，所述LNG储存舱内的液化天然气可泵送至LNG船上的再气化单元，再气化单元将液化天然气转化为气态燃料供给给发动机。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030]1、本专利技术能够根据LNG储存舱内的压力自动调节船舶航速，从而使LNG储存舱内的压力维持稳定，实现船舶在航行时无需人工干预的便捷、安全的自动控制；同时也能够给多台发动机合理分配燃料，以使每台发动机都能运行至其最佳功率，从而提高整个动力系统的效率，提高LNG储存舱中生成的挥发气体的高效利用。
[0031]2、本专利技术可以广泛应用于各类型、各尺度的LNG动力船舶，尤其是LNG运输船，市场前景广阔。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033]图1是本专利技术方法的流程图。
[0034]图2是本专利技术系统的构成图。
[0035]图中标号的含义为：
[0036]1为LNG储存舱，2为燃料供给系统，3为发动机，4为控制系统，5为推进轴系，6为螺旋桨，7为燃气管路,8为天然气焚烧装置。
具体实施方式
[0037]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0038]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
[0040]本专利技术给出一种LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法，该方法能够根据LNG储存舱内的压力自动调节船舶航速，从而使LNG储存舱内的压力维持稳定，实现船舶在航行时无需人工干预的便捷、安全的自动控制；同时也能够给多台发动机合理分配燃料，以使每台发动机都能运行至其最佳功率，从而提高整个动力系统的效率，提高LNG储存舱中生成的挥发气体的高效利用。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1，根据LNG储存舱内的蒸发气体计算发动机所需的燃气供给量；S2，根据所述燃气供给量将发动机的输出功率调整至最佳功率，LNG船在该最佳功率下航行；S3，根据LNG储存舱内的舱压和LNG船的航速大小启动天然气焚烧装置或向发动机补充额外燃料。2.根据权利要求1所述的LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法，其特征在于，所述步骤S1中根据LNG储存舱内的蒸发气体计算发动机所需的燃气供给量的具体步骤为：利用设置在LNG储存舱上的压力传感器检测LNG储存舱内的部分液化天然气因受热形成蒸发气体时舱内增加的压力值；利用所述舱内增加的压力值计算LNG储存舱内蒸发的天然气蒸发量；利用所述LNG储存舱内蒸发的天然气蒸发量计算需要提供给发动机的燃气供给量。3.根据权利要求2所述的LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法，其特征在于，步骤S3中根据LNG储存舱内的舱压和LNG船的航速大小启动天然气焚烧装置或向发动机补充额外燃料的具体步骤为：LNG船在最佳功率下航行设定时间后，判断LNG储存舱内的舱压是否降低至设定压力，若LNG储存舱内的舱压降低至设定压力，则判断LNG船当前的航速大小是否达到预设航速，若达到预设航速，则LNG船在预设航速下继续航行，若未达到预设航速，则向发动机补充额外燃料使LNG船在预设航速下航行；若LNG储存舱内的舱压未降低至设定压力，则启动天然气焚烧装置，将LNG储存舱内生成的过剩蒸发气体燃烧掉。4.根据权利要求3所述的LNG船液化天然气储存舱压力自动控制方法，其特征在于，向发动机补充的额外燃料是从燃油舱中获取的燃料，或将LNG储存舱内的液化天然气泵送至LNG船上的再...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋炜，段斌，黄冠皓，
申请(专利权)人：沪东中华造船集团有限公司，
类型：发明
国别省市：