虽然以LNG为燃料为船舶提供动力的运用越来越多,但LNG汽化的技术还相对不 够成熟。目前,国内外都对LNG汽化技术的研究投入大量精力。
瓦锡兰公司在已经研制出来的一整套船用双燃料发动机(如20DF、34DF、50DF) 的基础上,又对LNG动力船关于LNG汽化工艺这一方向进行了研究。瓦锡兰公司专门 设计了一种撬装的模块化装置LNGPac[7]。将汽化器安装在LNGPac的内部,中间介 质先与低温淡水在换热器中换热,再经过LNG汽化器,将热量传递给LNG,最终使得 LNG汽化升温。此外,进入LNG汽化器的LNG质量流是可调节的。通过LNGPac装置 可实现对LNG汽化控制的自动控制。经实际运行测试后,LNGPac汽化控制系统确实 能够通过感知主机负荷的需求,来实现对LNG的汽化量的控制。84846
罗尔斯·罗伊斯公司至今对气体发动机的研究发展已有二三十年的历史。罗尔 斯·罗伊斯公司气体发动机的中间介质采用的是乙二醇/水溶液。LNG的汽化过程分为 以下两步骤,LNG首先经过汽化器汽化为饱和蒸汽,饱和蒸汽再经加热器后变为过热 蒸汽,达到需要温度。通过观察天然气在加热器的出口温度,从而来调整三通阀的开 度,来实现对进入热交换器的中间介质乙二醇/水溶液流量的控制,进而改变了进入 汽化器时,中间介质乙二醇/水溶液的温度,最终实现有效控制LNG汽化量的目标。 Rolls-Royce气体机通常规定天然气的进机压力为3。6bar,进口温度为29℃。目前,在 船舶业上许多公司已经开始使用Rolls-Royce天然气气体发动机。通过使用我们发现, 与Rolls-Royce天然气气体发动机配套的LNG汽化控制系统性能良好,能够满足发动机 所需的汽化量,并且汽化品质良好[8]。
通过对比国内外的汽化控制技术,不难发现,我国的气化技术远远落后于国外的 一些发达国家,和国外更加精细、准确的汽化控制相比,我国的汽化技术则显得更加 落后。
淄博柴油机厂、济南柴油机厂都研究开发了一系列船用双燃料发动机,并对发动 机进行了台架试验,但发动机台架试验使用的是存储在中的管道天然气,因此没有 LNG汽化器,也未涉及到的LNG的汽化问题。
由国内几个公司共同开发,把LNG作为船舶动力燃料的“3100吨样板船”。两台主机排烟管道外侧的双培管内的水通过柴油机废气的余热而被加热,然后LNG通过与 热水进行热交换后得以汽化[9]。而在实际运用过程中,由于LNG是进口温度过低, 且进出口温差较大,因此,容易出现水结冰的现象,从而导致换热效率的降低,以及 损害设备的情况。
总之,到现在为止,关于LNG动力船的汽化技术,国外的技术比中国成熟不少, 中国在这方面的研究出成果并不是很多。但随着越来越多的LNG动力船不断的建造并 且投入使用,LNG的汽化工艺也将会越来越重要,并且会有越来越多的人员将视线放 到LNG的汽化工艺的设计与改进上。
LNG汽化技术国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_101007.html