Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the possibility of using low speed twostroke dual-fuel engines for propulsion of sea-going vessels

Giernalczyk Mariusz

Journal of KONES

|

2019

|

Vol. 26, No. 2

45--52

EN

The use of gas/LNG to supply marine engines in addition to tangible economic benefits is also a method of limiting emissions of harmful substances into the atmosphere and meeting strict environmental protection regulations, especially in special areas. The technology of supplying liquid and gas fuels (Dual Fuel) is most easily used in four-stroke engines but the highest thermal efficiency is ensured by combustion two-stroke piston engines. However, in the first two-stroke dualfuel engines, the gas supply installation was more complicated than in the four-stroke engine. It resulted, among others from the necessity of compressing the gas to high pressures (15÷30 MPa), for which extremely energyconsuming multi-stage compression systems were needed. The complicated technical system is inherently prone to failures, which is why the dual-fuel low-speed two-stroke diesel engines remained for a long period in the design and experimental phase. In recent years, there has been a significant breakthrough thanks to the introduction of new solutions with the possibility of supplying two-stroke engines with low-pressure gas (less than 1.6 MPa). In recent years, many ships powered by two-stroke, dual-fuel internal combustion engines were commissioned. Some shipowners owning a fleet of LNG carriers with two-stroke diesel engines that so far have been powered only by liquid fuels have decided to adapt them to gas combustion. This required the adaptation of the engine for gas combustion and the expansion of the supply gas fuel system. This paper is an attempt to analyse the legitimacy of introducing two-stroke, dual-fuel internal combustion engines into the propulsion system and adaptation of engines that are already used to burn gas in them. It presents the changes introduced on one of the LNG gas carriers consisting in adapting the engine to gas combustion through modification of the cylinder head and fuel supply installation. Parameter results of the modified engines obtained during sea trials have been presented. Both advantages and disadvantages resulting from gas combustion have been pointed out. Finally, the possibility of this solution application to other LNG carriers was assessed.

2

Ways of adjusting the two-stroke diesel engine to be run on liquefied natural gas

Giernalczyk Mariusz, Łoński Filip, Kaniak Wojciech

New Trends in Production Engineering

|

2018

|

Vol. 1, Iss. 1

317--324

EN

This article attempts at assessing the feasibility and validity of adjusting the two-stroke diesel engine to be fuelled by liquefied natural gas (LNG). It discusses a set of modifications introduced onto one of the ships carrying liquefied natural gas. These changes consisted in adjusting the engines of the main drive so that they can be fuelled by gas. This has been achieved by the modification of the cylinder head and fuel supply installation. Parameter results of the modified engines obtained during sea trials have been presented. Both advantages and disadvantages resulting from gas combustion have been pointed out. Ultimately, the authors of this article assess the applicability of this solution to other LNG carriers.

3

Zapas wody pod stępką gazowców LNG na podejściu do Świnoujścia

Hajduk J.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 12

415--419

PL

W artykule omówiony został problem bezpieczeństwa żeglugi gazowców LNG zawijających do portu w Świnoujściu. Skupiono się na obliczeniach składowej dynamicznej zależnej od prędkości statku. Obliczenia prowadzono z wykorzystaniem danych zapisanych w trakcie pierwszej podróży statku Al Nuaman do Terminalu LNG w Świnoujściu.

EN

The article discussed was the problem the safety of gas carriers LNG calling at the port of Świnoujście. The focus is on the problem of dynamic components based on the speed of the vessel (influence of squat effect). The calculation was carried out using data recorded during the first trip of the vessel Al Nuaman to LNG terminal in Świnoujście.

4

LNG market trends

Juszkiewicz W.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2013

|

nr 36 (108) z. 1

76--79

EN

Natural gas, being the cleanest burning fossil fuel, will play a key role in the future. Liquefying natural gas lets moving it to regions where pipeline transport is not possible, allowing end-use markets access to natural gas. LNG is more energy dense than gaseous natural gas, so there using fields are still increasing in end-use applications, e.g. different types of transportation (heavy duty vehicles, marine or rail applications). Global LNG demand is expected to grow, mostly because of new economic markets from Asia and Middle East.

5

Ocena porównawcza silników dwupaliwowych o zapłonie samoczynnym w układach napędowych zbiornikowców LNG

Adamkiewicz A., Behrendt C.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 1

41-49

PL

W artykule uzasadniono potrzebę konfrontacji cech silników głównych gazowców, posługując się ewolucją zastosowania różnych rodzajów paliw zasilających te silniki. Zdefiniowano wskaźniki efektywności masowo-gabarytowe, energetyczne i energetyczno-ekologiczne. Rozpatrzono cechy silników o zapłonie samoczynnym, zasilanych jednym i dwoma rodzajami paliw. Oszacowano wartości kluczowych wskaźników efektywności. W oparciu o zidentyfikowane zbiory wskaźników przeprowadzono analizę porównawczą cech silnika dwupaliwowego z jednopaliwowymi.

EN

The paper justified the need to confront the features of the main engines gas carriers, using the evolution of the use of different types of fuels supplied to those engines. Mass-dimensions, power and environmentally friendly energy effectiveness indicators have been defined. The characteristics of diesel engines, powered by one and two types of fuels have been examined. The values of key performance indicators have been estimated. On the basis of the identified sets of indicators a comparative analysis of the characteristics of dual fuel engines with single fuel ones was conducted.

6

Estimation of the possibility of Stirling engine applications in LNG carrier power systems

Zmuda A.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2010

|

nr 21 (93)

98-104

EN

The article presents a preliminary estimation of the possibility of using Stirling engines in power and waste heat utilization systems of LNG carriers. Flexibility of applying heat sources, very silent operation and very low exhaust gas emission are to the advantage of applying Stirling engines in marine power plants. Unquestionably, one strong point of Stirling engines is the fact that various heat sources can be used to feed them, including waste heat generated by the main and auxiliary engines and burning boil-off gas (evaporated cargo), which is especially important in the LNG carrier power systems. The discussed issues include gas demand by the main propulsion of LNG carriers together with the amount of boil-off, main propulsion power and electric power demand of LNG carriers of various sizes. Finally, an example system for waste heat utilization and reduction of toxic exhaust gases emission of the employing a Stirling engine is described.

PL

Artykuł przedstawia wstępną ocenę możliwości zastosowania silników Stirlinga w układach energetycznych i w systemach utylizacji ciepła odpadowego gazowców LNG. Elastyczność w możliwości zastosowania źródeł ciepła, bardzo cicha praca oraz bardzo niska emisja szkodliwych składników spalin stwarza duże możliwości zastosowania silników Stirlinga w elektrowniach okrętowych. Niewątpliwą zaletą silników Stirlinga jest fakt, że do ich zasilania można wykorzystać różnorodne źródła ciepła, w tym ciepło odpadowe generowane przez silniki główne i pomocnicze oraz spalanie odparowanego ładunku, co jest istotne szczególnie w układach energetycznych gazowców LNG. Przedstawiono m.in. zapotrzebowanie na ilość gazu do napędu głównego gazowców LNG na tle ilości odparowanego ładunku, moc napędu głównego i zapotrzebowanie na energię elektryczną dla różnej wielkości gazowców LNG oraz przykład systemu do utylizacji ciepła odpadowego i ograniczenia emisji składników toksycznych spalin wylotowych silników okrętowych z wykorzystaniem silnika Stirlinga.

7

Układy napędowe statków do przewozu gazu LNG

Behrendt C., Adamkiewicz A.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 3

55-62

PL

Rosnące zapotrzebowanie na gaz ziemny stymuluje jego transport coraz częściej drogą morską, a tym samym wzrost produkcji gazowców LNG. Od roku 2000 zbudowano bądź rozpoczęto budowę około 300 jednostek tego typu. Naj-liczniejszą grupę tych statków stanowią gazowce klas Q-Flex i Q-Max o ładownościach gazu od 315 000 m? do 350 000 m? i mocach napędu głównego od 37 000 kW do 43 000 kW. Dążenie do obniżenia kosztów eksploatacji narzuciło konieczność opracowania energooszczędnych układów napędowych z różnymi silnikami napędu głównego. Zastosowanie sprawniejszego układu napędowego, przy tak dużych mocach, przekłada się na zmniejszenie zużycia paliwa. Przedstawiono analizę własności paliw ropopochodnych i LNG. Rozpatrzono różne konfiguracje układów napędowych: najdłużej eksploatowanych turbinowych parowych układów napędowych, z dwupaliwowymi wolno- i średnioobrotowymi spalinowymi silnikami wysokoprężnymi, a także coraz doskonalszych i bardziej niezawodnych napędów diesel-elektrycznych. Wysoka temperatura spalin wylotowych z turbinowych silników spalinowych spowodowała zastosowanie kombinowanych turbinowych spalinowych i parowych układów napędowych (COGAS - Combined Gas and Steam), gdzie energia odpadowa spalin wylotowych z turbin spalinowych jest wykorzystywana do wytwarzania pary wodnej zasilającej główne turbiny parowe. Skonfrontowano wartości obliczonych sprawności poszczególnych rodzajów głównych układów napędowych w różnych stanach eksploatacyjnych, związanych z równoczesnym zastosowaniem ciekłych paliw ropopochodnych i gazu ziemnego.

EN

Growing demand for natural gas stimulates its transportation more frequently by sea routs, and consequently increases the production of LNG carriers. Since the year 2000, around 3000 units of this type have been constructed or their construction has been started. The most numerous group of such ships comprises the Q-Flex and Q-Max gas carriers with gas load capacity from 315 000m3 to 350 000 m3 . A trend to decrease operational costs brought about the necessity to design economical power systems. Application of a more efficient power system, at such high values of power, leads to the decrease in fuel consumption. An analysis of oil-like fuels and of LNG has been given. This study also presents different configurations of power systems: steam turbine power system which has been in operation for the longest period of time, that with the dual fuel slow speed and medium speed diesel engines and also the more reliable diesel-electrical power systems. High temperature of exhaust from turbine diesel engines lead to the use of combined diesel turbine and steam power systems (COGAS - Combined Gas and Steam), where the waste energy of exhaust from the diesel turbines is used for steam generation for the main steam turbines. The values of calculated efficiencies of particular main power systems in different operational states connected with the simultaneous consumption of liquid oil-like fuels and natural gas have been compared.

8

Development trends of LNG gas carriers

Giernalczyk M., Górski Z.

Journal of KONES

|

2009

|

Vol. 16, No. 3

115-120

EN

This paper describes development trends of LNG carriers. The growing capacity of such vessels above 200000 cm is observed in population. The analysis contains the biggest ships of this class Q-Max and Q-Flex. A new type of LNG carries named LNG RV (Liquefied Natural Gas - regasification vessel), which perform regasification of cargo in discharge place. This kind of vessel discharge can last in several days. LNG in gas form is directly pumped into receiverpiping system. Liqueified Natural Gas the natural prepared earth gas to the transport and the further distribution through the removal of undesirable impurities and the condensation. The dynamic development gas ships and tendencies to enlarging their carrying capacities will lead in the short time to the rising of ships having the loading-volume of 300000. m3 and even exceeding this value. In Particular, the LNG carrier with the spherical (Moss) type tanks, the inside of a spherical tank of LNG carrier, the LNG carrier prismatic type tank during a assembly, membrane type LNG carrier, distribution in containment systems on LNG fleet distribution of existing LNG carriers in service and on order (number of ships), distribution of propulsion systems of LNG fleet on order.

PL

W pracy przedstawiono tendencje rozwojowe grupy statków do przewozu gazu naturalnego w formie skroplonej, nazywanych gazowcami LNG (ang. Liquefied Natural Gas). Zwrócono uwagę na wciąż powiększającą się zdolność przewozową tych statków, przekraczającą obecnie objętość 200 tyś. m . Analiza obejmuje największe statki tej klasy Q-Max oraz Q-Flex. Przedstawiono tez zupełnie nowy profil zamówień na rynku morskiego transportu gazu naturalnego, który stanowią statki LNG RV (ang. Liquefied Natural Gas - Regasification Vessel), które dokonują odparowania (regazyfikacji) LNG w miejscu jego wyładunku i przez kilkanaście dni wtłaczają gaz do podmorskiego rurociągu. Dynamiczny rozwój gazowców oraz tendencje do zwiększania ich zdolności przewozowych doprowadzą w krótkim czasie do powstania statków mających objętość ładunkową 300 tyś. m3 a nawet przekraczających tę wartość. W szczególności Gazowiec LNG ze zbiornikami kulistymi, wnętrze zbiornika gazowca ze zbiornikami kulistymi, montaż zbiornika pryzmatycznego typu IHS na gazowcu LNG, gazowiec LNG typu membranowego, struktura floty gazowców LNG pod względem konstrukcji zbiorników oraz perspektywy ich rozwoju w najbliższych latach, struktura udziału gazowców różnej wielkości w światowej flocie oraz perspektywy ich rozwoju, struktura udziału różnych typów napędów głównych na zamówionych gazowcach LNG są prezentowane w artykule.

9

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

Giernalczyk M.

Journal of KONES

|

2008

|

Vol. 15, No. 4

147-155

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.

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.

10

Safety of cargo handling and transport liquefied natural gas by sea. Dangerous properties of LNG and actual situation of LNG fleet

Starosta A.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2007

|

Vol. 1, no. 4

427--431

EN

Natural gas becomes very important source of energy. There is only one economical solution of transport natural gas to distant destination – LNG – Liquefied Natural Gas. The LNG fleet is growing very fast and fleet characteristic is changing. Very popular is myth that gas carriers are sailing bombs – is it true? Properties of LNG compare with other liquid cargos show the true.

11

Safety and environmental concern analysis for LNG carriers

Er I. D.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2007

|

Vol. 1, no. 4

421--426

EN

The main attempt of this study is to overview and to discuss occupational safety and environmental conciseness for the transportation of LNG with gas carriers. LNG is transported by a fleet of 157 LNG tankers of varying sizes from 18,500 m3 to 140,000 m3. This study investigates the technological development and innovation in LNG transportation while considering safety and environmental standards and regulations for LNG shipping. It is also originally contributing the process safety for decision making process for the MET institutions while planning the further needs of LNG industry during the planning of their related curricula. The further research activities could also be concentrated on quantitative risk evaluations of LNG equipment, based on risk maintenance and reliability concepts.

12

Analysis possibilities of cost reduction related to boil-off fuel gas being carried on LNG gas carriers

Giernalczyk M.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 2

153-160

EN

Gas carried on LNG carriers is liquefaction gas at ambient pressure and temperature minus 163oC degree is subject to boil-off and causing increase in pressure. This phenomenon makes danger of explosion. The simplest possibility to circumvent the foresaid event is to release-liquefied gas to atmosphere. However, the mentioned way causes losses of cargo and air pollution. There is an option to re-condensate gas again nevertheless to do it extra energy is required. Method that is more rational is to use boil-off fuel gas as propulsion energy in diesel engines, gas and steam turbines. This paper describes exploitation costing of main propulsion on LNG carriers trying to find out the best solution. There are presented fuel gas supply system as well various type of engine driven by fuel gas. Moreover, author presents further design development of LNG carriers. Possibilities of cost reduction related to boil-off fuel gas, the Moss RS standard setup for gas reliquefaction system, example of dual fuel diesel engines and electric propulsion, basic design concept for two compressor units 100% type 6LP250-5S1, diagram of COGES system, thermal efficiencies for the different propulsion options, technical data of some present dual-fuel engines, as well two-stroke propulsion recommendations for LNG carriers are illustrated in the paper.