【作者】

Jonas Thiaucourt，Jean-François Hetet

【摘要】

鉴于日益严格的排放法规，液化天然气为船东提供了一种洁净、全球可获取且成本可接受的燃料替代方案。在2017年，103条LNG燃料船（包括LNG运输船）已经在运行，还有97条船的订单。这种形势正以23%的比例逐年递增[1]。 尽管如此，不同于传统船用燃料，LNG来自不同的地域、经过不同的处理或包含不同的气体组分[2]。不仅如此，新兴的替代燃料层出不穷，例如石油伴生气、生物质气等。这将会持续影响后续燃料的热力学特性，同时对相关设备的制造产生影响[3]。 此外，由于不可避免的热量损失及液相到气相的转换，随着逐步的转化会对燃料特性，如甲烷值和低热值产生显著影响。 最终都会对发动机性能、控制策略、排放和运行特性产生影响。举例来说，老化会降低甲烷值而增加排放和燃料消耗。在一些案例中，低甲烷值会带来爆震风险[4]。驾驶者建议供应商将老化因素加入到爆震限制的考虑中[5]。 基于上述原因，在船舶行程中准确的评估燃料组成的影响是保证能量平衡和开展技术经济性分析的关键。通过流动计算与试验对比，对燃料从气罐经过燃料系统进入发动机的整个路径进行分析。在上述研究中，气罐被设计成压力容器（C型罐）[7]。燃料系统包含2个热交换器：蒸发器和压力提升单元[8]。利用各种不同的计算公式，可在数十秒至数小时内通过仿真计算轻松获得参数数据。文中对典型气体的组成进行了研究。基于作者的认识，该项研究尚属首次。 研究结果主要聚焦在对“甲烷值不明确“问题的定义。进而对如何利用蒸发过程来提升甲烷值进行分析。最后强调由于燃料成分的变化，热能审计不可或缺。 该工作属于TSM研发小组的博士研究项目，为了对船用LNG动力的零维/一维多体数据库进行扩充。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

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