Tirer le meilleur parti de BOG

Nov 08, 2023

Par Jack Burke01 novembre 2017

Depuis que MAN Diesel & Turbo a introduit son concept bicarburant à injection de gaz (GI), la société a vu plus de 200 moteurs ME-GI commandés à ce jour. Le moteur ME-GI à deux temps est installé pour la propulsion des transporteurs de gaz naturel liquéfié (GNL), des transporteurs de gaz de pétrole liquéfié (GPL) et des porte-conteneurs.

Avec différents types de navires, le moteur ME-GI peut être exposé à différentes qualités de gaz en fonction du fournisseur de ravitaillement et de la position de ravitaillement. Sur les méthaniers, la qualité du gaz combustible fluctue également en fonction du moment précis du voyage du navire, par exemple chargé ou lesté.

"L'un des avantages de la combustion de type diesel utilisée dans le ME-GI est la capacité du moteur à deux temps à fonctionner avec presque n'importe quelle qualité de carburant avec une diminution nulle ou limitée de l'efficacité", a déclaré René Sejer Laursen, responsable de la promotion. , moteurs bicarburant ME-GI/LGI, MAN Diesel et Turbo. "Le moteur ME-GI n'est donc pas vulnérable à la qualité du gaz ou aux faibles indices de méthane et les cognements ne présentent aucun risque."

En faisant fonctionner le moteur ME-GI dans trois modes différents, un degré élevé de flexibilité en matière de carburant est assuré, a indiqué la société. Le mode bi-carburant maximise l'utilisation du gaz combustible et réduit la consommation d'huile de pilotage au minimum, tandis que le mode gaz combustible permet de fonctionner avec presque tous les mélanges de fioul et de gaz. À l’autre extrémité du spectre, il existe également le mode fioul pur.

La capacité des moteurs à passer du gazole au fioul lourd permet aux propriétaires de passer d'un carburant à l'autre chaque fois qu'un navire entre dans un port ou dans une zone de restrictions d'émissions. Les moteurs ME-GI peuvent maintenir un rendement élevé sans aucun glissement de méthane lors des changements de charge ou lors des variations des conditions de l'air ambiant, selon l'entreprise.

MAN Diesel & Turbo a développé une gamme de systèmes d'alimentation en gaz combustible (FGSS) pour faciliter le fonctionnement des moteurs, en mettant l'accent sur la fiabilité et les solutions FGSS optimisées en termes de coûts pour les méthaniers et les navires alimentés au GNL. Avec à bord des moteurs ME-GI à deux temps et des moteurs auxiliaires à quatre temps, le FGSS doit être capable de fournir différentes pressions de gaz pour les moteurs. Le ME-GI nécessite du gaz combustible à haute pression (HP), c'est-à-dire 300 bars à 45 °C, tandis qu'un groupe électrogène à quatre temps DF de MAN Holeby nécessite du gaz combustible à basse pression (LP) à env. 6 bars de 0° à 60ºC.

Les méthaniers disposent généralement d'une abondance de gaz d'évaporation (BOG) et la dernière solution de MAN Diesel & Turbo se concentre sur l'utilisation et l'équilibrage de la quantité de BOG de la manière la plus économique, à la fois du point de vue des dépenses d'investissement et d'exploitation. Pour un navire alimenté au GNL, un réservoir de carburant GNL est installé, adapté à la consommation de carburant du moteur principal et des moteurs auxiliaires.

En ce qui concerne le FGSS pour un méthanier, les modifications du BOG sont d'une grande importance pour la conception du système. MAN Diesel & Turbo a développé en standard une solution combinée par FGSS, dans laquelle, dans une première variante, un compresseur à cinq étages alimente le moteur ME-GI en gaz haute pression et les moteurs DF en gaz combustible basse pression. Le gaz basse pression est extrait du deuxième étage des compresseurs.

Un deuxième composant principal de ce système est le système d'unité de vaporisation à pompe (PVU) récemment introduit par la société, qui peut fournir du gaz à haute pression au moteur ME-GI. Les principaux composants du module PVU à simple levée sont trois pompes GNL haute pression à entraînement hydraulique, un système de vaporisation compact à base de glycol, des soupapes de sécurité, des instruments et des filtres pour le GNL et pour le glycol. Un système de contrôle préparé pour l'intégration des moteurs ME-GI du PVU est également inclus.

Un troisième système inclus dans le FGSS pour les méthaniers est un système de reliquéfaction partielle. Les principaux composants du processus de reliquéfaction sont une boîte froide qui reçoit le gaz à haute pression après le compresseur à cinq étages et un ballon de détente à partir duquel environ 70 % du GNL est renvoyé vers le réservoir de GNL. La quantité restante est renvoyée de la boîte froide sous forme de flux de gaz de 1 bar vers le premier étage du compresseur. La boîte froide est en principe un échangeur de chaleur, dans lequel le gaz combustible chaud en excès à 300 bars est refroidi et détendu via deux vannes Joule-Thomson en gaz à 1 bar.