LNG-SFRU一种新型储运方式通常 , 天然气由液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称 LNG) 船海上运抵购买方, 输入岸上的接受终端选择接受终端地点的一个重要标准, 是靠近绝大多数天然气用户, 往往靠近发电厂、工业区或人口密集区选择岸上接受终端变得非常错综复杂: 岸上终端最佳点不一定是LNG 船停泊的最佳场所; 自美国 911 之后 , 人们越来越担心潜在的恐怖袭击, 潜在的危险和公众的反感, 使得人口密集区对有关可燃、可爆的工业设施持不欢迎态度为了减少终端地点选择的危险因素以及相关审批程序, 许多公司、科研机构如SBM 公司、 Texas A 新造钢体船壳LNG- FSRU ; 新造混凝土结构LNG- FSRU SBM 公司开发的LNG- FSRU，1 LNG- FSRU 的特点LNG- FSRU, 既具有运输功能, 可作为 LNG 运输船 ( 货物围护系统与现行的LNG 船相同) ; 又具有储存功能, 可作为海上终端, 远离发电厂、工业区或人口密集区停泊2 锚泊系统采用能使 FSRU 随风向改变方位的单点系泊系统( Single- Point Mooring, 简称 SPM) , 将 LNG- FSRU 牢固地锚泊在海床上, 系泊和挠性立管系统要求的最小水深为40- 60 m。
非良好海况LNG- FSRU 可围绕其单点系泊系统打转SPM 系统中有内部转塔, 减少锚泊负荷 , 并使生活区随时处于货物区域的上风侧, 如图 4 所示3卸货系统LNG- FSRU 的卸货系统采用串联卸货方式LNG- FSRU 的尾部 , 设有 SYMO 卸货系统 , 由一可旋转的构架吊着, 若需检查或维修可将其转到甲板上,如图 5 所示该系统能在浪高3.5m 的情况下与接卸端连接, 一旦接好就能保持连接牢固, 并可在浪高 5.5m 的条件下工作接卸端 ( 可以是接卸船) 与 FSRU 尾部的距离 , 由动态定位设备控制在容许工作范围内, 可避免锚泊和卸货作业中可能出现的危险4FSRU 的船壳及货物围护系统围护系统应能适应所有工作条件下的液位条件: 运输过程中 , LNG- FSRU 围护系统在所有液位条件下能限制晃荡影响, 维持液舱中液体的晃动在最低限度, 保证围护系统内的冲击力在极限以内; 抵达购买方后, 即使深海锚泊摇晃、持续地卸货或供应天然气等使围护系统中的液位不断变化 , LNGFSRU围护系统仍可将晃荡限制在的最小程度FSRU 的船壳为双层壳体, 船壳与货物围护系统之间物理隔离并作绝热处理。
众所周知 , 造船市场上LNG 船的液舱有三种围护系统:MOSS- Rosenberg 的球形液舱、 GTT 公司的薄膜液舱和IHI 的 SPB 型液舱这三种围护系统中, 只有 SPB 型液舱 ( 如图 6 所示 ) 满足以下条件, 最适合于FSRU: 服务有效期15~30 年, 且无须进坞修理总贮货容积 , 可达 200 000m3~400 000m3约 5 000 m2 的自由甲板空间, 用以安装再气化装置和其它设备5再气化系统再气化的目的, 是 LNG- FSRU 作为海上终端向岸上用气设施直接供气再气化的方法, 是通过再气化系统, 利用海水的热量加热来自液舱中的液化天然气, 如图 7 所示液化天然气的气化, 因存在结冰和结垢等危险, 不能采用板翅式换热器使LNG 与海水直接换热 , 只能选用立式壳管式中间流体蒸发器( Intermediate FluidVaporiser, 简称IFV) IFV 的中间流体 , 使用水和乙二醇的混合物, 冰点低于 - 30 ℃, 可降低结冰的危险, 同时改善生物结垢海水与中间流体热交换的换热器, 采用钛板翅式换热器, 降低了部分费用( 详见参考文献[5] 中表 4) 。
与海水直接循环的蒸发器相比, IFV 增加了初始投资和设备然而运行证明, 由于前述的降低结冰的危险, 同时改善生物结垢, 采用 IFV 带来的费用增加是必要的蒸发气处理系统液化气的蒸发气(Boil- Off Gas, 简称 BOG) , 是由于外界漏热的渗入, 货舱中的少量液体天然气蒸发产生的蒸发气LNG- FSRU 上, BOG 因下列因素而产生: 围护系统、卸货系统和相关管路的热量渗入; LNG 质量 ( 主要指沸点 ) 差别 ; 泵浦产生的热量; 卸货期间货舱容积变化; 货舱压力变化;卸货前和卸货期间, LNG- FSRU 与 LNG 船之间压差典型的 BOG 处理系统 , 包括机械制冷再液化后送回液舱和将BOG 作为燃料现在营运的LNG 船舶 , 均将 BOG 作为燃料送入锅炉燃烧锅炉产生蒸汽推动汽轮机锅炉的燃烧方式有3 种: 单烧油、单烧气( 航行中根据具体情况而定) 和油气混烧据笔者所知 , 在建的 LNG 船均安装再液化装置,将 BOG 机械制冷再液化后送回液货舱, 如图 8 所示 : 压缩机选用离心压缩机; LNG 增压泵吸入压力, 决定压缩机排出压力因为 LNG 增压泵的吸入压力较恒定: 只能采用进口导叶式控制( 即离心压缩机进口处的导流叶片使气体产生旋绕, 从而改变工作叶轮加给气体的动能) 来调节 , 而不能用变速驱动系统来改变离心式压缩机的排量; ② 压缩机通过喷射少量LNG 蒸发来冷却蒸发气( 图 9 中虚线椭圆圈出部分) , 以控制入口温度不超限。
因吸入的是LNG 的蒸发气 , 通常需限制低温运行的蒸发气压缩机入口温度 , 例如离心式压缩机入口温度在- 80 ℃～ - 160 ℃结语鉴于以下因素, LNG- FSRU 能显著降低成本: 1) 大型化 , 载货量一般为250 000～350 000 m3, 几乎为现行LNG 船的两倍 , 降低运输成本2) 深海停泊 , 替代陆上终端 , 非常具有成本优势,而且安全 —— 远离发电厂、 工业区或人口密集区 ; 3) 可长期单点系泊在深海海床上, 减少当前岸上终端对LNG 船的吃水限制, 或免除LNG 船舶对港口水深的要求4) LNG 不需从船上卸至岸上终端, 减少了运输次数和卸货次数, 降低部分卸货危险几种 LNG 接收终端的成本比较详见图9LNG- FSRU 的研发 , 将极大影响我国正处于大发展关键阶段的LNG 运输和接收站建设。