本發(fā)明涉及液化天然氣運輸船的推進裝置，更具體地，涉及一種即使在需要迅速加速或減速時也能夠使雙燃料油發(fā)電機以氣體模式運行的液化天然氣運輸船的推進裝置。
背景技術(shù)：
：天然氣是主要由甲烷組成并包含少量乙烷、丙烷等的化石燃料，并且最近在各個
技術(shù)領(lǐng)域：
作為低污染能源被關(guān)注。尤其是，由于液化天然氣(LNG)比較便宜并引起較少的污染，因此LNG適合用作發(fā)電燃料。近來，在地下能源枯竭的情況下，各種海洋資源被積極開發(fā)，并且很多國家正在爭相確保和開發(fā)用于在海上開采原油或天然氣的油井和氣井。天然氣以氣態(tài)被運輸，或通過液化天然氣運輸船(LNGC,LiquefiedNaturalGasCarrier)以液化天然氣(LNG，LiquefiedNaturalGas)被運輸至遙遠的消費者。LNG是通過將天然氣冷卻至極低溫(大約-163℃或更小)而得到的，并且由于LNG的體積為氣態(tài)天然氣的約1/600，因此非常適合于海上長距離運輸。當(dāng)天然氣以液化天然氣狀態(tài)被運輸時，液化天然氣在生產(chǎn)現(xiàn)場通過將天然氣冷卻至極低溫度而產(chǎn)生，然后通過LNG運輸船被運輸至遙遠的目的地，在該目的地LNG通過浮式儲存和再氣化單元(FSRU，F(xiàn)loatingStorageandRegasificationUnit)或陸上裝卸碼頭而被再氣化，然后被供應(yīng)至消費者?；蛘?，當(dāng)LNG通過LNG再氣化船(RV)而被傳輸時，LNG在LNG-RV自身中被再氣化，然后直接被供應(yīng)至消費者，而無需經(jīng)過LNGFSRU或陸上裝卸碼頭。由于天然氣的液化溫度在大氣壓力下為約-163℃的極低溫度，因此如果LNG的溫度在大氣壓力下略高于-163℃，則LNG蒸發(fā)。例如，對于現(xiàn)有的LNG運輸船，雖然LNG運輸船的貨艙配有熱絕緣結(jié)構(gòu)，但外部的熱被持續(xù)傳遞至LNG，使得在通過LNG運輸船運輸LNG的過程中貨艙內(nèi)的LNG被持續(xù)氣化從而在貨艙內(nèi)產(chǎn)生蒸發(fā)氣體。雙燃料油電力推進LNG運輸船使用由雙燃料油發(fā)電機所產(chǎn)生的電力來驅(qū)動推進電動機。雙燃料油發(fā)電機使用重油、輕油和天然氣三種燃料當(dāng)中的一種燃料油而驅(qū)動多個發(fā)動機并通過連接至其驅(qū)動軸的發(fā)電機而產(chǎn)生電力。產(chǎn)生的電力通過配電板而被供應(yīng)至輔助裝置、推進電動機等。而且，為了以推進船舶所需的轉(zhuǎn)速驅(qū)動推進電動機，使用變頻轉(zhuǎn)換器以向主推進電動機供應(yīng)電力并控制速度。與一般的重油和輕油相比，氣體對于相同的發(fā)電量需要較低的成本并排放較少的有毒物質(zhì)。然而，與以油模式運行相比，發(fā)電機以氣體模式運行時需要更長的負載變化時間。圖1是示出發(fā)電機的最大負載增加率的圖，并且表1示出發(fā)電機以氣體模式和以油模式運行時用于改變軸速度的時間。[表1]軸速度油氣體從0rpm至26rpm15s30s從26rpm至53rpm45s180s從53rpm至81rpm360s780s從81rpm至53rpm220s780s從53rpm至26rpm15s30s從26rpm至0rpm15s30s如表1所示，在發(fā)電機以氣體模式運行時，用于以相同量改變發(fā)電機負載所花費的時間是以油模式運行時的約2倍。然而，在例如港口停泊或全速倒車等的情況下，需要迅速加速或減速。圖2是示出當(dāng)港口停泊時軸速度變化的圖。如圖2所示，在港口停泊期間，軸速率突然變化，從而導(dǎo)致發(fā)電機負載突然變化。因此，在需要迅速加速或減速的港口停泊或全速倒車等的情況下，雙燃料油發(fā)電機不能以氣體模式運行，并且雙燃料油發(fā)電機以氣體模式強行運行可能導(dǎo)致對發(fā)動機造成損害或由于主電源的頻率不穩(wěn)定而導(dǎo)致船內(nèi)停電。因此，現(xiàn)有技術(shù)的問題在于：當(dāng)需要船的迅速加速或減速時，雙燃料油發(fā)電機不能以氣體模式運行。尤其是，由于在港口停泊時所需的船的迅速加速或減速在雙燃料油發(fā)電機以氣體模式運行的狀態(tài)下超過了可能的負載變化的容許度，因此在雙燃料油發(fā)電機切換至油模式之后，進行港口停泊。尤其是，在進行使貨艙冷卻以用于LNG裝載的港口停泊期間，或當(dāng)船在裝載LNG之后離開港口時，產(chǎn)生大量過量的蒸發(fā)氣體。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，由于雙燃料油發(fā)電機在港口停泊期間不能以氣體模式運行，因此有浪費大量蒸發(fā)氣體的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：技術(shù)問題本發(fā)明的目的在于提供LNG運輸船的推進裝置，其在需要迅速加速或減速時也允許雙燃料油發(fā)電機以氣體模式運行。技術(shù)方案根據(jù)用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的一方面，提供一種LNG運輸船的推進裝置，包括：雙燃料油發(fā)電機，所述雙燃料油發(fā)電機在氣體模式中使用氣體(燃氣)作為燃料并且在油模式中使用油作為燃料；變頻轉(zhuǎn)換器，所述變頻轉(zhuǎn)換器從所述雙燃料油發(fā)電機接收電力并將所述電力供應(yīng)至主推進電動機；所述主推進電動機，所述主推進電動機連接至所述變頻轉(zhuǎn)換器并通過從所述變頻轉(zhuǎn)換器接收電力而使推進器旋轉(zhuǎn)；以及電阻單元，所述電阻單元連接至所述變頻轉(zhuǎn)換器并在由所述雙燃料油發(fā)電機所產(chǎn)生的電力剩余時消耗剩余的電力。尤其是，當(dāng)所述主推進電動機的電力消耗的變化量大于或等于閾值時，所述雙燃料油發(fā)電機可以以所述氣體模式產(chǎn)生恒定電力。此外，所述恒定電力可以為能夠滿足所述主推進電動機的需求電力的最大值的負載。此外，所述主推進電動機的電力消耗的變化量大于或等于閾值可以發(fā)生在所述液化天然氣運輸船停泊在港口時。此外，在所述主推進電動機的電力消耗的變化量大于或等于閾值時，所述雙燃料油發(fā)電機可以在所述主推進電動機的需求電力小于或等于預(yù)定值時以所述氣體模式運行以滿足所述預(yù)定值并且在所述主推進電動機的需求電力超過所述預(yù)定值時以所述氣體模式運行以滿足所述主推進電動機的需求電力。此外，所述變頻轉(zhuǎn)換器可以包括：直流總線；交流/直流轉(zhuǎn)換器，所述交流/直流轉(zhuǎn)換器將由所述雙燃料油發(fā)電機所產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成直流電并將所述直流電供應(yīng)至所述直流總線；直流/交流轉(zhuǎn)換器，所述直流/交流轉(zhuǎn)換器將所述直流總線的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并將所述交流電供應(yīng)至所述主推進電動機；以及直流/直流轉(zhuǎn)換器，所述直流/直流轉(zhuǎn)換器連接至所述直流總線。此外，所述直流/直流轉(zhuǎn)換器連接至所述電阻單元并且可以控制對所述電阻單元的電力供應(yīng)。此外，所述雙燃料油發(fā)電機可以在以所述氣體模式運行期間使用儲存在所述液化天然氣運輸船的液化天然氣儲罐中的蒸發(fā)氣體產(chǎn)生電力。根據(jù)用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的另一方面，提供一種液化天然氣運輸船，包括：液化天然氣儲罐，所述液化天然氣儲罐儲存液化天然氣；雙燃料油發(fā)電機，所述雙燃料油發(fā)電機在氣體模式中使用氣體作為燃料并且在油模式中使用油作為燃料；主推進電動機，所述主推進電動機通過從所述雙燃料油發(fā)電機接收電力而使推進器旋轉(zhuǎn)；以及電阻單元，當(dāng)由所述雙燃料油發(fā)電機所產(chǎn)生的電力剩余時，所述電阻單元消耗剩余的電力，其中，所述雙燃料油發(fā)電機在以氣體模式運行期間使用儲存在所述液化天然氣運輸船的液化天然氣儲罐中的蒸發(fā)氣體產(chǎn)生電力。具體地，當(dāng)所述主推進電動機的電力消耗的變化量大于或等于閾值時，所述雙燃料油發(fā)電機可以以所述氣體模式產(chǎn)生恒定電力。此外，所述恒定電力可以為能夠滿足所述主推進電動機的需求電力的最大值的負載。此外，所述主推進電動機的電力消耗的變化量大于或等于閾值可以發(fā)生在所述液化天然氣運輸船停泊在港口時。此外，在所述主推進電動機的電力消耗的變化量大于或等于閾值時，所述雙燃料油發(fā)電機可以在所述主推進電動機的需求電力小于或等于預(yù)定值時以所述氣體模式運行以滿足所述預(yù)定值并且在所述主推進電動機的需求電力超過所述預(yù)定值時以所述氣體模式運行以滿足所述主推進電動機的需求電力。此外，液化天然氣運輸船還可以包括變頻轉(zhuǎn)換器，所述變頻轉(zhuǎn)換器從所述雙燃料油發(fā)電機接收電力并將所述電力供應(yīng)至所述主推進電動機，其中，電阻單元連接至該變頻轉(zhuǎn)換器。此外，變頻轉(zhuǎn)換器可以包括：直流總線；交流/直流轉(zhuǎn)換器，所述交流/直流轉(zhuǎn)換器將由所述雙燃料油發(fā)電機所產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成直流電并將所述直流電供應(yīng)至所述直流總線；直流/交流轉(zhuǎn)換器，所述直流/交流轉(zhuǎn)換器將所述直流總線的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并將所述交流電供應(yīng)至所述主推進電動機；以及直流/直流轉(zhuǎn)換器，所述直流/直流轉(zhuǎn)換器連接至所述直流總線。此外，所述直流/直流轉(zhuǎn)換器可以連接至電阻單元并可以控制對該電阻單元的電力供應(yīng)。有益效果根據(jù)本發(fā)明的實施方式，LNG運輸船的推進裝置具有電阻單元，以使雙燃料油發(fā)電機在恒定負載下運行，且在由雙燃料油發(fā)電機所產(chǎn)生的電力剩余時單元電阻消耗剩余的電力，因此，即使在需要迅速加速或減速時雙燃料油發(fā)電機也能夠以氣體模式運行，從而減少燃料成本和有害物質(zhì)的排放。附圖說明圖1是示出發(fā)電機的最大負載增加率的圖。圖2是示出當(dāng)港口停泊時軸速度變化的圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的LNG運輸船的推進裝置的圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的LNG運輸船的推進裝置的圖。具體實施方式下面將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。首先，應(yīng)注意的是，在對各附圖的組成部分賦予附圖標(biāo)記時，對于相同的組成部分，即使該組成部分在不同的附圖中示出，也盡可能以相同的附圖標(biāo)記表示。此外，在說明本發(fā)明時，在認(rèn)為對公知的結(jié)構(gòu)或功能的具體說明將不必要地使本發(fā)明的主題不清楚時，省略該具體說明。首先，將參照圖3描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的LNG運輸船的推進裝置。圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的LNG運輸船的推進裝置的圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的LNG運輸船的推進裝置包括雙燃料油發(fā)電機310、變頻轉(zhuǎn)換器320、主推進電動機330、電阻單元340、減速齒輪350和推進器360。雙燃料油發(fā)電機310使用油或天然氣作為燃料而產(chǎn)生電力。雙燃料油發(fā)電機310在以油模式運行時使用油產(chǎn)生電力，并且在以氣體模式運行時使用天然氣產(chǎn)生電力。LNGC將LNG儲存在LNG儲罐中并運輸，儲存在該LNG儲罐中的LNG自然蒸發(fā)而產(chǎn)生蒸發(fā)氣體(BOG)。因此，雙燃料油發(fā)電機310在以氣體模式運行時能夠使用BOG產(chǎn)生電力。由于天然氣比油便宜，并產(chǎn)生較少的有害物質(zhì)，因此雙燃料油發(fā)電機310在以氣體模式運行時更加有利。然而，在雙燃料油發(fā)電機310以氣體模式運行時，以相同的量改變發(fā)電機負載的時間是以油模式運行時的約兩倍。然而，在港口停泊或全速倒車等的情況下，需要迅速加速或減速，從而導(dǎo)致主推進電動機330所需電力的突然變化。在本發(fā)明的第一實施方式中，當(dāng)需要迅速加速或減速時，雙燃料油發(fā)電機310以氣體模式在恒定負載下運行。也就是說，雙燃料油發(fā)電機310以氣體模式產(chǎn)生恒定的電力。然后，當(dāng)由于LNGC的速度低而使電力剩余時，剩余的電力通過電阻單元340消耗。在一個示例中，當(dāng)需要迅速加速/減速時，主推進電動機330的需求電力突然變化并且雙燃料油發(fā)電機310繼續(xù)運行以滿足主推進電動機的需求電力的最大值。而且，當(dāng)主推進電動機330的需求電力達到最大值時，由雙燃料油發(fā)電機310所產(chǎn)生的電力被主推進電動機330消耗，并且當(dāng)主推進電動機330的需求電力小于最大值時，由雙燃料油發(fā)電機310所產(chǎn)生的電力中的剩余量的電力被電阻單元340消耗。在另一個示例中，雙燃料油發(fā)電機310可以運行，以滿足主推進電動機330的需求電力的最大值的一定比例。例如，當(dāng)主推進電動機的需求電力的最大值為A時，雙燃料油發(fā)電機310可以在能夠滿足0.8A的負載下運行。當(dāng)主推進電動機330的需求電力為0.8A或更小時，雙燃料油發(fā)電機310可以持續(xù)在恒定負載下運行以能夠滿足0.8A，并且當(dāng)主推進電動機330的需求電力超過0.8A時，雙燃料油發(fā)電機310在能夠滿足主推進電動機330的需求電力的負載下運行。也就是說，即使當(dāng)主推進電動機330的需求電力為0.8A或更小時，雙燃料油發(fā)電機310也在能夠滿足0.8A的負載下運行，從而當(dāng)主推進電動機330的需求電力突然增大時也滿足主推進電動機330的需求電力。變頻轉(zhuǎn)換器320從雙燃料油發(fā)電機310接收電力，并將該電力供應(yīng)至主推進電動機330。如圖3所示，變頻轉(zhuǎn)換器320包括交流/直流轉(zhuǎn)換器321、直流總線322、直流/交流轉(zhuǎn)換器324和直流/直流轉(zhuǎn)換器323。交流/直流轉(zhuǎn)換器321將由雙燃料油發(fā)電機310所生成的交流電轉(zhuǎn)換成直流電并將該直流電供應(yīng)至直流總線322，并且直流/交流轉(zhuǎn)換器324將從直流總線322供應(yīng)的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并將該交流電供應(yīng)至主推進電動機330。直流/直流轉(zhuǎn)換器323連接至電阻單元340并控制對電阻單元340的電力供應(yīng)。也就是說，當(dāng)由雙燃料油發(fā)電機310所產(chǎn)生的電力剩余時，直流/直流轉(zhuǎn)換器323將剩余的電力供應(yīng)至電阻單元340。電阻單元340連接至變頻轉(zhuǎn)換器320，以當(dāng)由雙燃料油發(fā)電機310所產(chǎn)生的電力剩余時消耗剩余的電力。主推進電動機330連接至變頻轉(zhuǎn)換器320并從變頻轉(zhuǎn)換器320接收電力以使推進器360旋轉(zhuǎn)。減速齒輪350將其每分鐘轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成推進器360的每分鐘轉(zhuǎn)速。然后，將參照圖4來描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的LNG運輸船的推進裝置。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的LNG運輸船的推進裝置的圖。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的LNG運輸船的推進裝置包括雙燃料油發(fā)電機310、變頻轉(zhuǎn)換器320、主推進電動機330、電力存儲單元410、電阻單元340、減速齒輪350和推進器360。雙燃料油發(fā)電機310使用油或天然氣作為燃料產(chǎn)生電力。雙燃料油發(fā)電機310在以油模式運行時使用油產(chǎn)生電力，且在以氣體模式運行時使用天然氣產(chǎn)生電力。LNGC將LNG儲存在LNG儲罐中并運輸，儲存在該LNG儲罐中的LNG自然蒸發(fā)而產(chǎn)生蒸發(fā)氣體(BOG)。因此，雙燃料油發(fā)電機310在以氣體模式運行時能夠使用BOG產(chǎn)生電力。在本發(fā)明的第二實施方式中，當(dāng)需要迅速加速或減速時，雙燃料油發(fā)電機310以氣體模式在恒定負載下運行。也就是說，雙燃料油發(fā)電機310以氣體模式產(chǎn)生恒定的電力。此外，當(dāng)由雙燃料油發(fā)電機310所產(chǎn)生的電力大于主推進電動機的需求電力而剩余時，電力存儲單元410儲存剩余的電力，并且當(dāng)由雙燃料油發(fā)電機310所產(chǎn)生的電力小于主推進電動機的需求電力而不足時，電力存儲單元410供應(yīng)電力。而且，當(dāng)由雙燃料油發(fā)電機310所產(chǎn)生的電力剩余并且電力存儲單元410裝滿時，剩余的電力被電阻單元340消耗。變頻轉(zhuǎn)換器320從雙燃料油發(fā)電機310接收電力，并將該電力供應(yīng)至主推進電動機330。如圖3所示，變頻轉(zhuǎn)換器320包括交流/直流轉(zhuǎn)換器321、直流總線322、直流/交流轉(zhuǎn)換器324和直流/直流轉(zhuǎn)換器323。交流/直流轉(zhuǎn)換器321將由雙燃料油發(fā)電機310所生成的交流電轉(zhuǎn)換成直流電并將該直流電供應(yīng)至直流總線322，并且直流/交流轉(zhuǎn)換器324將從直流總線322供應(yīng)的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并將該交流電供應(yīng)至主推進電動機330。直流/直流轉(zhuǎn)換器323連接至電阻單元340并控制對電阻單元340的電力供應(yīng)。也就是說，當(dāng)由雙燃料油發(fā)電機310所產(chǎn)生的電力剩余時，直流/直流轉(zhuǎn)換器323將剩余的電力供應(yīng)至電阻單元340。電力存儲單元410可以連接至變頻轉(zhuǎn)換器320以當(dāng)由雙燃料油發(fā)電機310所產(chǎn)生的電力剩余時儲存剩余的電力，并在電力不足時供應(yīng)電力。電力存儲單元可以是超級電容器、電容器、電池和飛輪(flywheel)的至少一種。具體地，當(dāng)電力存儲單元410是具有比發(fā)電機310更快的反應(yīng)速度的超級電容器時，在主推進電動機330的需求電力消耗突然增大時，電力存儲單元410能夠迅速地將電力供應(yīng)至主推進電動機330。電阻單元340連接至變頻轉(zhuǎn)換器320，以當(dāng)通過雙燃料油發(fā)電機310產(chǎn)生的電力剩余時消耗剩余的電力。主推進電動機330連接至變頻轉(zhuǎn)換器320并從變頻轉(zhuǎn)換器320接收電力以使推進器360旋轉(zhuǎn)。減速齒輪350將其每分鐘轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變成推進器360的每分鐘轉(zhuǎn)速。以上說明僅用于示例性地說明本發(fā)明的技術(shù)思想，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)特征的情況下，可以對本發(fā)明進行各種修改和變型。因此，在本發(fā)明中公開的實施方式僅用于說明而不是限制本發(fā)明的技術(shù)思想，本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍不受這些實施方式限制。本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該根據(jù)所附權(quán)利要求而被解釋，且在其等同范圍內(nèi)的所有技術(shù)思想應(yīng)被解釋為包括在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 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