液化气船论文word范文 15页Word文档格式.docx

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前言：

众所周知,船舶的每一种推进装置都需要至少一台原动机来提供能源。

对于现代船舶,原动机主要有柴油机、蒸汽轮机、燃汽轮机、燃汽轮机2电动机和柴油机-电动机等型式。

这其中,以柴油机的使用最为普遍,但是其它型式的原动机也有其特点,在某些类型的船舶中,会有广泛的应用。

从液化天然气（LNG）船问世至今,其动力装置的原动机几乎都选用蒸汽轮机,这主要是因为LNG船在航行时货舱中产生的蒸发燃气（BOG）较多,将其送入锅炉中作燃料是一个较为简单的处理办法。

在世界石油危机前,BOG是无偿使用的,而且蒸汽轮机的输出功率相对较大,可燃烧低质燃油,维修成本也相对较低。

然而蒸汽轮机较低的热效率又促使人们不断研究新型的LNG船推进装置,目前全球多家发动机厂家都在对以双燃料柴油机、燃气轮机或低速柴油机取代蒸汽轮机,来作为新一代LNG船推进装置的可能性进行研究和探讨。

但在近期内传统的双燃料锅炉-蒸汽轮机装置仍将在LNG船的推进装置中占统治地位。

本文将重点介绍LNG船上再液化装置的具体原理以及相关特点，并对再液化装置的未来发展趋势进行展望。

1.EcoRel再液化系统的工作原理

目前法国Cryostar公司的EcoRel（Economic，Re-liableandEcologicReliquefactionsystem）再液化系统安装在14艘265000m3船上，EcoRel再液化系统属于间接式全部再液化系统，使用氮气作为制冷循环的冷却介质来产生冷却作用。

制冷装置设于安全的电动机间内，包括三级氮气压缩机、一个单级膨胀机和逆流换热器等。

冷凝器设于货物压缩机间内，蒸发气压缩机为两级压缩机。

在间接热交换器里通过天然气蒸发气后，冷的氮气返回到压缩机。

[1]天然气蒸发气被压缩，然后通过氮气的间接热交换器冷凝，如图1所示

图1EcoRel再液化系统流程图

EcoRel再液化系统是根据闭式氮气逆布雷顿循环来产生需要的低温能量来冷凝蒸发气（BOG）。

产生的低温能量与需要再液化的蒸发气的数量成正比，并通过调节氮气循环内循环的氮气量来调整。

冷凝温度受蒸发气的成分和发生冷凝所选择的压力的影响。

EcoRel再液化

[2]系统的工作原理见图2。

1.1EeoRel蒸发气再液化循环

蒸发气再液化循环全部装在气体危险区域，由一台带中间冷却器的两级蒸发气压缩机、冷凝器和在每个货舱装有排出集气管的冷凝器／LNG混合装置组成。

通过一台两级蒸发气压缩机从LNG液货舱内抽吸蒸发气，在蒸发气压缩机里面蒸发气压缩到0.4MPa~0.5MPa，通过混合设备来控制蒸发气压缩机的吸入口温度。

在这个压力下，来自逆布雷顿低温制冷循环的氮气在冷凝器里面冷凝蒸发气，冷凝后的LNG膨胀到舱内压力并与额外的LNG再次混合以避免氮气富气闪发。

蒸发气压缩机采用低级压缩机，由两级压缩机组成，每级装有高级锻造铝转子的扩压器导向叶片，安装在一个共用的高级速度递增的齿轮箱上。

此类压缩机与安装在双燃料发动机电力推进（DFDE，dual—fueldieselelectric）的LNG船上压缩机很类似，只是在再液化系统中的压缩机的排出压力要高些。

在台架上装有完整的压缩机润滑油和密封气体系统，并且齿轮箱上装有舱壁和舱壁密封。

在台架上安装本安型并带有模板的机旁控制，同时在安全区域装有遥控操作。

两级低级压缩机通过单级或变速马达驱动。

1.2布雷顿氮气低温制冷循环

氮气制冷循环安装在安全区域内，由一台氮气“压缩膨胀器”、一台大型逆流热交换器和与蒸发气循环共用的冷凝器组成。

在闭式逆布雷顿循环里，在利用水冷却的中间和后冷却器的三级压缩机中氮气在环境温度下从1MPa~1。

5MPa的低压压缩到4Mpa~6MPa的高压。

氮气气流在逆流板翅式换热器里预冷，然后氮气气流在低温径流式透平膨胀机内膨胀。

膨胀过程进一步冷却氮气，因此氮气的冷能在冷凝器内与蒸发气换热，吸收蒸发气的热量而升温。

然后利用逆流板翅式换热器使得氮气又恢复到环境温度并进入压缩机吸入口。

带中间／后冷却器的三级压缩机和一台低温透平膨胀机称作为一个“压缩膨胀器”，安装在一个共用的齿轮箱上，这个“压缩膨胀器”是由Cryostar公司1996年应用在空气分离装置时提出的概念。

为了限制瞬间峰值电流“压缩膨胀器”采用6MW的变频电机驱动。

为了操作灵活，冷凝器分成两个部分：

一个蒸发气减温器和一个冷凝器。

蒸发气减温器是用来保护蒸发气冷凝器发生温度突变，这样布置有利于蒸发气循环回路能快速启动，并且根据不同的蒸发气组成成分进行灵活的操作。

在Q-maxLNG船上需要再液化的蒸发气（BOG）数量为7t／h。

在假设蒸发气（BOG）压缩机的进口处气体温度为-100℃的情况下，膨胀机需要的功率是5.2MW，通过膨胀机大约能回收800kW。

整套再液化装置提供了过程控制，与LNG船上中央综合自动化系统（IAS）中的全综合机器控制逻辑一样。

2.EcoRel再液化系统的特点和优点:

2.1EcoRel再液化系统的特点如：

1）深冷制冷过程是采用廉价和安全的氮气作为冷剂的逆布雷顿循环；

2）BOG冷凝器位于货物机械室；

3）两级蒸发气压缩机位于舱壁密封的货物机械室内，而驱动电机位于电动机间；

4）仅采用通过舱壁的两根冷管来工艺连接到电动机间的制冷台架；

5）制冷机械台架位于安全的电动机间，包括一个齿轮箱连接的3级氮气压缩机和一级膨胀机以及冷却器台架和逆流热交换器。

2.2EcoRel再液化系统的优点：

1）节省空间，布置紧凑：

氮气再循环压缩机和膨胀柳／增压压缩机结合成一个膨胀器，并共用一套润滑油系统安装在安全区域；

但操作有一定难度，因而目前极少采用。

考虑到改装船的使用年限及散货船经济效益的及时性需求，第4种方案不建议采用。

2）操作经济：

没有通过放气或燃烧气体而损失甲髟能量；

3）环保性好，更加符合生态环境和友好的船舶操作：

属于全部再液化，所以没有被污染的甲烷废气需要燃烧或排出；

4）可靠性好：

装置具有的冗余度和发生故障时的各种防备措施可确保装置可靠地、安全地进行再液化工作；

5）操作安全，船级社形式认可简单：

概念简单，确保关键的热交换器提供良好的保护；

6）卓越的经验：

目前LNG船队的三分之二装有CRYOATAR公司的船用货物处理系统；

7）可确保运行的经济性：

通过喷射泵喷出的LNG进行预冷货物蒸发气，充分利用LNG的冷能，可节省相当的电能；

8）安全性好：

在危险区域没有布设回液泵和再循环泵。

3.再液化循环的选择原则

用于LNG船的冉液化装置必须有一定的原则要求：

1）运行安全可靠。

由于装有再液化装置的液化天然船的液货舱设计压力较低，在再液化装置出现故障后，为保证船舶安全就必须把货物蒸发气放空，从而造成极大损失和污染，因此再液化装置一定要安全可靠。

此外，液化气船必须装备另外一套完全相同的再液化装置作为备用，在一套再液化装置出现故障时使用或者在一套装置超负荷时使用备用装置可以分担掉一部分负荷。

2）耗功低，结构紧凑。

由于液化气船大小限制，液化气船的再液化装置规模不允许太大。

如果再液化装置的规模过大耗功过多，将导致液化气船为再液化装置提供更多能量，对船舶电站提出了更高的要求，船舶的运输能力降低，成本增加，延长了投资的回收期。

3）操作方便。

由于再液化装置是装备在船上，船上工作人员有限，不可能有过多人员来操作和维护设备的正常运行，这就要求设备尽可能容易操作。

4）经济性要好。

天然气的液化装置属于低温制冷，因此制冷过程中再液化装置的消耗功率较大，而且装置本身的造价较高，这都有可能增加船舶的投资而影响了运输成本。

一般来说，再液化装置的造价要占到全船造价的5％左右。

5）整套再液化装置要尽可能模块化制造，整体装船。

便于设备的安装，有利于缩短建造周期。

6）船舶电站的影响。

有很多再液化系统可能要用到电力驱动，这样会额外的增加电网的负载要求。

4.结束语

本文简单的介绍了对再液化装置的原理，再液化装置是一个多级压缩转换的过程，全过程为一个循环过程，在这个循环中有一套低温循环管路系统，主要由氮气制冷而来，本文针对氮气制冷也做了简单的介绍。

纵观整个再液化装置，其特点主要为循环环保，经济实用。

固在再液化循环装置选择的时候，可以根据具体LNG船的不同需求进行选择。

参考文献：

[1]RobbieSillars。

LNGreliquefactionrevisited[J]。

GasFocus，201X：

3-5。

[2]王明涛。

LNG船舶蒸发汽再液化经济性分析[D]。

大连海事大学硕士论文，201X。

篇二：

海空联运论文

海运与空运的联姻

----------------------------海空联运，多式联运的新方向

摘要

作为现代物流业高度发达的受益者，笔者在网购的经历中十足的体验了海运与空运的各种优缺点。

从一夜中快递飞过全国送到手中，到在几百里的海路上漂了一个月，让笔者感受到了海运与空运的不同。

笔者在学习研究的过程中，认为海运与空运的相结合可以平衡两者的优缺点，成为物流业在以后发展中的主要方向。

关键字：

海运空运海空联运水铁联运中转枢纽集装箱运输

一、海运与空运的对比

1.海运的优势

海运作为当今世界上最为主要的国际货物运输，与空运相比，其主要的优势在于运价便宜，载货量大，便于装载特种货物。

海运的运费相对于空运具有较大的优势，海运的运价主要根据货物的重量或者件数来定价，因此当货物数量众多重量有相当巨大时，采用海运就更为实惠，这是海运的主要竞争力。

海运运价的计费方式基本上分为两个大类，一类是袭用件杂货运费计算方法，即以（来自:

WWw.:

液化气船论文）每运费吨为单位，另一类是以每个集装箱为计费单位。

当今海运中嘴广为使

用的就是集装箱运输，集装箱运输的优越性使的海运运费在于空运的竞争中更具优势。

海运的一大优势在于特种货物运输。

随着现代造船技术与特种集装箱技术的发展，各类特种货物、危险货物普遍都已经有了相对应的运输方式，诸如油轮。

液化气船。

同时，冷藏集装箱、罐式集装箱这样特种集装箱的使用使得危险货物也可以进行远洋运输且更为安全。

而空运则在危险货物运输中具有很多的局限性，一般只会用于运输诸如活动物、尸体、贵重货物等，而石油、液化气这样的危险货物出于安全性的考虑，不适合空运

2.空运的优势

空运作为新兴的国际货物运输方式，与海运相比，其主要的优势在于运送速度快，安全，以及便于深入内地。

现代喷气运输机的时速一般可达1450KM左右，大型的协和式飞机时速可达2173KM，对于长距离的国际运输，空运比海运就快得多了，且路程越远，其便利性便越打。

由于其快速性的特点，空运被广为使用在对货物有急需的情况下，如08年中国汶川地震时，通过空运的方式快速的调遣了大量物资用于灾后的救援工作。

空运安全性较高，货物的破损率低，因此往往会被用于运输先进的电子器件，如芯片、手机、电脑等，其往往货物数量少重量小但价格高，对安全性要求较高。

因此当货主会货物的安全性要求较高，为避免海上漂泊所带来的风险，一般会选择采取空运。

随着我国内陆城市的发展，很多内陆城市对物资的需求不断提

升。

这些城市往往都会兴建机场，同时也会建有具有相当规模的空港。

对于这些内陆城市来说，空运往往是相关的企业广为采用的物流方式，以取代传统的陆路运输。

然而尽