Analysis of possibilities of the application of dual fuel engines as a main propulsion on LNG gas carriers

• Autorzy: Giernalczyk M.

Warianty tytułu

PL

Analiza możliwości stosowania dwupaliwowych silników tłokowych jako napędu głównego na gazowcach typu LNG

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przewożony statkami naturalny gaz w postaci skroplonej, przy ciśnieniu atmosferycznym i temperaturze - 163oC, na skutek niedoskonałej izolacji ulega odparowaniu, powodując wzrost ciśnienia i stwarzając tym samym zagrożenie eksplozji. Celem uniknięcia zagrożenia wypadku, najprostszym sposobem obniżenia ciśnienia w zbiorniku jest usunięcie do atmosfery odparowanej części gazu, jednak wiąże się to ze znacznymi stratami oraz jest sprzeczne z wymogami ochrony środowiska. Innym, bardziej racjonalnym sposobem jest wykorzystanie tego gazu jako energii w silnikach napędu głównego, którymi mogą być dwupaliwowe silniki tłokowe. Niniejsza praca jest próbą analizy różnych rozwiązań, obejmujących silniki średnio- i wolnoobrotowe, zmierzającą do wyboru najbardziej dogodnego pod względem ekonomicznym. Zawiera opisy instalacji paliwowych obsługujących różne typy silników napędu głównego w tym zasilanych gazem, ponadto przedstawia oferty różnych producentów tych silników. Autor pokazuje tendencje rozwojowe dotyczące projektowania nowoczesnych gazowców typy LNG. W przypadku zbiornikowców kriogenicznych obserwuje się wzmożone zainteresowanie ich zakupem. W portfelu zamówień na najbliższe lata dominują statki z napędem turbiną parową. Jest to związane z dużymi doświadczeniami eksploatacyjnymi: możliwością spalania zarówno odparowanego gazu (BOF) jak i paliwa ciężkiego w kotłach oraz możliwościami wykorzystania pary do celów grzewczych, w tym regazyfikacji. Rozważana jest bowiem możliwość eksploatacji nowego rodzaju gazowca nazywanego LNGRV (ang. RV - regasification vessel), który w dużej odległości od brzegu dokonuje regazyfikacji LNG i przez kilkanaście dni wtłacza gaz do podmorskiego rurociągu. Jednak napęd turbiną parową charakteryzuje się najniższą, spośród silników cieplnych sprawnością. Natomiast sprawność cieplna systemu COGES jest obecnie wyższa ze względu na rosnącą moc turbin parowych w układzie skojarzonym termodynamicznie z turbinami gazowymi.

EN

Gas carried on LNG carriers is liquefaction gas at ambient pressure and temperature minus 163 C degree is subject to boil - off and cause increase in pressure. This phenomenon makes danger of explosion. The simplest possibility to circumvent the foresail event is to release - liquefied gas to atmosphere. However, the mentioned way causes losses of cargo and air pollution. Method that is more rational is to use boil - offfuel gas as propulsion energy in dual fuel engines. This paper describes exploitation costing of main propulsion on LNG carriers trying to find out the best solution. There are presented fuel gas supply systems as well various types of engines driven by fuel gas. Moreover, author presents further design development of main propulsions of LNG carriers. In the case of cryogenic tankers intensive interest in their purchase is observed. In orders portfolio for the next several years the ships with steam turbine power plant dominate. Is this related with the large exploitation experiences: with possibility of combustion of both vaporized gas (BOF) and heavy fuel in the boilers and with the possibilities of steam utilization to heating means, including liquid fuel gasification. The possibility of the exploitation of a new kind gas ship called LNGRV (RV- regasification vessel) is poised since, which in the large distance from the shore carries out LNG gasification and through several days' forces gas to the undersea pipeline. However steam turbine propulsion is characterized by lowest efficiency, among of thermal engines. Whereas thermal efficiency of COGES system is presently higher considering growing power of steam turbines in the system jointed thermodynamically with gas turbines.

Słowa kluczowe

PL

transport morski; odparowany gaz naturalny; gazowce LNG; silnik dwupaliwowy tłokowy

EN

sea transportation; boil-off gas; LNG carriers; dual fuel engines

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 15, No. 4
• Strony: 147--155
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Giernalczyk M.

• Katedra Siłowni Okrętowych Akademia Morska w Gdyni Morska Street 83, 81-225 Gdynia, Poland tel.:[phone],

Bibliografia

• [1] Chadzyński, W., Trendy rozwoju układów napędowych gazowców LNG, Zeszyty Naukowe Nr 10(82) Akademii Morskiej w Szczecinie, IV Międzynarodowa Konferencja Naukowo - Techniczna Explo-Ship 2006, pp. 139-150, Szczecin 2006.
• [2] Giernalczyk, M., Analysis possibilities of cost reduction related to boil-off fuel gas being carried on LNG Gas Carriers (Analiza możliwości redukcji kosztow zwiazanych z odparowaniem przewożonego ładunku na gazowcach typu LNG), PAN Journal of KONES Powertrain and Transport, European Science Society of Powertrain and Transport Publication, Warsaw 2007.
• [3] Linwood, J., Jong-Pil Ha, Kjeld, Aabo, Rene, S., Laursen, LNG Gas Carrier with High - pressure Gas Engine Propulsion Application, GasTech 2006 Dubai, United Arab Emirates.
• [4] MAN, S70 ME-GI Project Guide, 2nd Edition, October 2005.
• [5] Materiały firmowe MAN, Wartsila i inne.
• [6] Wartsila 32DF, 50DF Technology Reviev.
• [7] Żmudzki, S., Perspektywy wykorzystania gazu ziemnego w silnikach okrętowych. Zeszyty Naukowe Nr 1(73) Akademii Morskiej w Szczecinie, IV Międzynarodowa Konferencja Naukowo - Techniczna Explo-Ship 2006, pp. 517-528, Szczecin 2004.