横河 YOKOGAWA 液化天然气运输船
横河利用其工业经验提供独特的解决方案来满足海运业的需求,几十年来一直为全球LNG运输船提供IAS。与横河的长期合作伙伴关系通过全面的生命周期支持最大化了所有权的总价值。
综合自动化系统
在液化天然气运输船上,汽化气体(BOG)是通过液化天然气在货舱中的汽化产生的。综合自动化系统(IAS)根据推进系统管理BOG,并控制和监控货物系统和机械系统。统一的操作和监控环境简化了复杂LNG货物和发动机控制操作的决策。它还集成了开放接口,因此监控计算机可以访问趋势数据、消息和过程数据。在人机界面上可以有效监控所有过程数据。这使得液化天然气运输船上的作业能够更快、更安全地进行。
挑战
生命周期动态模拟器
动态模拟器训练操作员为不稳定操作做准备
横河正在推动动态模拟器的先进应用,该模拟器可用于多种用途
液化天然气运输船整个寿命期间的用途。动态模拟器是操作员的理想选择
培训,它可以成为验证系统设计的有用工具
所有操作条件下的系统测试。
通过将ICSS测试函数与过程动态模拟器相结合,过程
反应是可以预测的。
客户挑战
双燃料二冲程低速发动机采用高压燃气供应系统(FGSS)。FGSS工艺有多种变化形式,包括高压压缩机、高压泵、再液化等。
我们的解决方案
动态模拟器能够验证工厂设计、控制理念以及多种组合和案例的操作概念。
客户利益
这种方法有助于在项目的早期阶段降低新流程的潜在风险。
使能技术
OmegaLand是动态模拟器集成环境的通用术语。
OmegaLand由功能模块组成,可满足许多行业不同部门的各种应用。OmegaLand的动态模拟环境将通过组合模块来满足您的需求,从而以更低的成本提高您系统的效率。
车队监控系统
实时车队监控系统有助于对您的车队进行综合监控
横河电机提供实时基地车队监控系统和安全数据传输。
实时数据有助于及时监控车队状况和完全可定制的关键绩效指标
仪表板有助于车队管理的快速决策。
网络IO
N-IO(网络I/O)设计有更少的组件;单个模块可以配置为支持AI、AO、DI和DO。可以插入可选的信号调节器,以支持各种I/O信号类型。背板通过设计实现了I/O冗余,从而消除了额外的冗余空间,并缩小了占地面积。N-IO灵活的I/O配置最大限度地减少了工程和调试期间因设计变更而导致的硬件修改。
自动化设计套件(AD套件)
AD套件提供了一个工程环境,在整个工厂生命周期中支持新技术的交付。这些技术包括模块化设计、批量工程、变更管理、自动竣工文档生成和灵活绑定。
横河的海洋专业知识来自丰富的海洋项目历史,并将其设计到AD套件类模块中。拥有AD套件的横河船舶工程团队实现了高效的项目执行,并为客户提供了高质量的软件。
细节
电源管理系统
-断路器控制和监控
-取决于负载的启动/停止
-负载共享
-频率控制
-阻止重度消费者
-减少推进驱动的负载
-减载(优先跳闸)
-停电后自动重启
-发电机控制和监控
-推进驱动接口
-应急配电盘接口
机械系统
-燃油和燃气系统
-人员报警系统
-扩展报警系统
-减速齿轮系统
-淡水、冷却、给水系统
-舱底水位监控系统
-空气通风和风扇
-压缩空气系统
-润滑油系统
-机械杂项
货物密封系统
-温度监控
-压力监控
-液位监控
货物控制系统
-货泵控制
-汽提/喷淋泵控制
-应急货泵
-货物操作(装载/卸载)
ESDS货运公司
-货物密封系统的ESD
-货舱保护系统
-燃气总阀
-船/岸通信系统
压载系统
-压载泵和阀门
-自动压载/卸载控制
-自动压载水交换
蒸汽轮机
蒸汽轮机为利用BOG运行运输船提供推进力。BOG用作锅炉燃料,来自锅炉的蒸汽用于旋转涡轮机。涡轮机的动力传递给螺旋桨。
IAS集成了锅炉控制、燃气管理、压缩机控制、电源管理等。,使用复杂的控制原理。
双燃料柴油电力推进
DFDE代表双燃料柴油电力推进。推进系统由几台发电机发动机和电力推进电机组成。通常情况下,发电机发动机只燃烧石油作为燃料;然而,DFDE发电机发动机可以燃烧石油和天然气。气体或油被供应给发电机发动机,推进马达由发电机发动机产生的电力驱动。然后,推进电机的功率被传送到螺旋桨。
IAS集成了气体管理、压缩机控制、电源管理等。,使用复杂的控制原理。
关于二冲程低速双燃料发动机
二冲程低速双燃料发动机的特性
- 随着近年来环保意识的不断增强,船用发动机的环保法规正在加强。目前,国际海事组织(IMO)正在制定以下法规。
- 减少氮氧化合物排放(第三法规)
- 硫氧化物的监管
- 减少温室气体
- 为了遵守第三项法规,工程师可以使用天然气代替重油作为燃料,并进行稀薄预混燃烧。此外,由于天然气不含硫,因此满足第二条规定。
- 此外,CO2排放量可以减少20%到30%。因此,当前的船舶市场需要能够根据需要以重油或气体燃料运行的双燃料二冲程发动机。这些双二冲程低速发动机需要LNG气体处理系统来为船上提供合适的燃料。
为了优化BOG和燃油经济性,横河IAS将双二冲程低速发动机的燃气供应系统(FGSS)和再液化控制集成到LNG运输船或LNG燃料船的货物和机械系统中。这些系统被称为CENTUM和STARDOM,为双燃料二冲程发动机提供可靠、高性能的FGSS控制,并像智能船舶一样提供对船舶的全面控制。
在二冲程低速发动机中,主轴直接连接到发动机,轴速较低。因此,推进系统具有更高的功率、更高的效率和更高的可靠性。传统的二冲程低速发动机只能使用燃油,但目前主流的发动机也可以使用汽油。这些新的二冲程低速发动机有两种类型,每种都有不同的燃烧方法。
高压:美琪
左图显示了ME-GI的供气系统。这是一种处理系统,其中燃料气体直接喷射到含有预点火先导油的燃烧室中。在这种方法中,供应气体必须加压到大约30 MPa,以便喷射到发动机中。
基本燃气供应系统由高压LNG泵、加压汽化器和BOG压缩机组成。根据客户要求,液化天然气运输船的系统中还可以增加一个再液化系统。在装载LNG时,大量的BOG通过压缩机直接增压至30 MPa并供应给发动机。但是,如果生成的BOG量很少,则LNG将由高压泵加压,然后加热至45℃左右并供应给发动机。如果液化天然气是一艘燃料船,FGSS将更加简单。
低压:X-DF
左图显示了X-DF的供气系统。这是预混燃烧型双二冲程低速发动机安装在船舶上时使用的燃料气体处理系统。在预混合燃烧方法中,当从扫气口流入的空气到达高于气阀位置的位置时,燃料气体能够以低压喷射,同时向上推出已燃烧气体(废气)。
该系统由LNG泵、加压蒸发器和BOG压缩机组成。根据客户要求,还可以在液化天然气运输船的燃气供应系统中添加再液化系统。在装载LNG时,大量的BOG通过压缩机直接增压至1.6 MPa并供应给发动机。然而,如果产生的BOG量很少,则LNG由泵直接加压,然后送入蒸发器,气化并供应给发动机。如果液化天然气是燃料船,FGS