技术
如今 LNG 已成为成熟的船用替代燃料。然而,具体的技术选择还需根据船舶的特定设计以及运营要求来决定,有多种方案可选。正确选择是打造高竞争力设计的关键。
LNG 燃料船舶面临的最大难题之一,是如何高效利用船上空间来布置燃料舱及配套系统。船上 LNG 储存比传统燃油储存需要占用更多空间。究其原因,主要是 LNG 的能量密度低于燃油,想要达到同等续航能力,就必须使用容积更大的储罐。此外,由于 LNG 温度较低,储罐保温结构以及所需气体处理系统也会额外占用空间。
储罐类型
IMO 界定了三种基础的独立 LNG 储罐类型:A 型、B 型和 C 型。此外,还有完全集成到船舶结构中的薄膜罐。不同储罐系统之间的主要区别是:
- 设计压力;
- 次屏蔽结构设计;
- 储罐形状;
- 储罐容积。
《国际气体燃料船舶规则》有一项重要要求:系统需保证 15 天内不得向大气排放天然气。有多种储罐压力控制方法可供选择:
- 船舶能源消耗(发动机、燃气轮机、锅炉等)
- 再液化
- 蒸气热氧化(气体燃烧装置)
- 压力积聚
发动机类型
发动机选择也是一项重要考量。目前有高压(迪塞尔循环)和低压(奥托循环)两种二冲程发动机可供选择。高压机型燃油消耗更低,且几乎消除了甲烷排放;低压机型设计更简洁,设备购置成本也相对更低。此外还有小型四冲程发动机,包含双燃料机型与点火式纯燃气机型。随着技术采用日益广泛,LNG 发动机设计持续优化,运行效率不断提升,甲烷逃逸排放量也逐步减少。
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