船用LNG 供气系统控制、监测和安全系统基础设计
2021-01-05曾小林丁尚志李家乐郭正华
曾小林,丁尚志,李家乐,郭正华,张 晖
(上海船舶设备研究所,上海 200031)
0 引言
随着人类对资源需求的日益增加,天然气以其发热量高、洁净环保成为当今社会的重要能源资源。2009年以来,国家开始推动内河船舶应用LNG 工作,从LNG 港口与码头、LNG 水上加注、LNG 船舶、LNG 水运等方面出台了系列标准和规范,而燃料供气控制系统是LNG 供气的核心组成。针对LNG 船具有不同于常规燃料船舶的风险,燃料供气控制系统集流程控制执行、工作流程监控和安全保护于一体,是实现燃气供应稳定、设备安全运行的核心,其优劣直接影响到全船的整体性安全。
1 LN G 供气系统的概述
LNG 供气系统用于给双燃料发动机供应燃料,主要由加注站、C型燃料舱、汽化器、缓冲罐等组成,其原理如图1所示。

图1 LNG 供气系统原理图
LNG 供气系统主要有加注和供气2个工况,各工况的工作原理如下。
1)加注工况。加注站与加注方连接,加注方先用氮气对加注管路吹扫20 s,然后用闪蒸天然气(Boil Off Gas,BOG)进行预冷;当温度降到−120℃以下,预冷结束,开始进行LNG 加注。当燃料舱气相压力高于0.8 MPa 且温度高于−130℃时,采用上喷淋进液;当气相压力≤0.8 MPa或温度低于−130℃时,采用下进液。加注结束后,加注方进行残液吹扫,然后对加注管路进行惰化。
2)供气工况。水浴汽化器设置在燃料舱连接处所内,将LNG 汽化成压力、温度、流量满足双燃料发动机要求的CNG(Compressed Natural Gas压缩天然气),CNG 经缓冲罐向双燃料发动机GVU(Gas Valve Unit 气体阀件单元处所)供气。自增压自动维持燃料舱内压力,保证LNG持续不断流出燃料舱,维持供气质量。……
