При использовании форсированного сжигании газа необходимо рассмотреть экономическую сторону вопроса, - что лучше использовать мазут или газ.
При переходе с грузом и необходимостью использовать больше газа, - можно использовать форсированное испарение СПГ. Такая операция, называемая форсированный выкип используется, когда возникает необходимость использовать как топливо только газ.
Переход со сжижением пара (УПСГ для метана)
Kvaerner Masa-Yards начала строительство Moss-type LNG газовозов, которые значительно улучшили экономические показатели, стали почти на 25 % экономичнее. Это новое поколение газовозов позволяет:
1.Увеличить грузовое пространство с помощью сферических расширенных танков.
2. Не сжигать испарившийся газ, а сжижать его при помощи компактной УПСГ.
3.Значительно экономить топливо, используя дизель-электрическую установку.
Принцип работы УПСГ состоит в следующем, - метан сжимается компрессором НП и посылается прямо в так называемый «холодный ящик», в котором газ охлаждается при помощи закрытой рефрижераторной петли (цикл Брайтона). Азот является рабочим охлаждающим агентом. Грузовой цикл состоит из компрессора НП, пластинчатого криогенного теплообменника, отделителя жидкости и насоса для возврата метана.
Испарившийся метан, удаляется из танка обыкновенным центробежным компрессором НП. Пар метана сжимается до 4,5 бара и охлаждается при этом давлении приблизительно до – 160С в криогенном теплообменнике.
Этот процесс конденсирует углеводороды в жидкое состояние. Фракция азота, присутствующая в паре не может быть сконденсирована при этих условиях и остается в виде газовых пузырьков в жидком метане. Следующая фаза сепарации происходит в отделителе жидкости, откуда жидкий метан сбрасывается в танк. В это время газообразный азот и частично пары углеводорода сбрасывается в атмосферу или сжигается.
Криогенная температура создается внутри «холодного ящика» методом циклического сжатия – расширения азота. Газообразный азот с давлением 13,5 бара сжимается до 57 бар в 3-х ступенчатом центробежном компрессоре и при этом охлаждается водой после каждой ступени.
После последнего охладителя, азот идет в «теплую» секцию криогенного теплообменника, где он охлаждается до -110С, и затем расширяется до давления 14,4 бар в 4-й ступени компрессора, - расширителе.
Газ покидает расширитель с температурой около -163С и затем поступает в «холодную» часть теплообменника, где он охлаждает и сжижает пар метана. Азот затем идет через «теплую» часть теплообменника, перед тем как поступить на всасывание в 3-х ступенчатый компрессор.
Азотный, компрессорно-расширительный блок, является 4-х ступенчатым интегрированным центробежным компрессором с одной расширительной ступенью и способствует компактности установки, уменьшению стоимости, улучшению контроля охлаждения и снижению потребления энергии.
Для удовлетворения условий IACS должны быть установлены либо термоокислитель или факельная система для сжигания максимально возможного объема испарившегося газа, либо две 100 % сжижающих установки с одним «холодным» ящиком.