LNG動力船簡介
來自專欄 船舶設計
隨著船舶排放標準的日益提高，LNG動力船舶得到了越來越多的船東青睞。船用LNG主要有單一使用LNG燃料和使用雙燃料發動機兩種型式。LNG運輸船普遍採用單一的LNG作為主要能源，而其它商船大多採用雙燃料發動機。
目前幾乎所有的LNG運輸船均採用蒸汽輪機動力裝置，該系統的基本原理是在主鍋爐中採用LNG作為燃料，利用主鍋爐產生的蒸汽驅動蒸汽透平（turbine，渦輪），進而推動螺旋槳和發電機組。
蒸汽輪機的整體熱效率較低，僅為20%-30%，不到低速柴油機的一半。但對LNG運輸船而言，由於貨物運輸過程中會產生大量的BOG（boiled off gas，蒸發氣）可以作為推進燃料，所以無需過多考慮發動機的熱效率問題。蒸汽輪機技術成熟可靠性高，日常維護的頻率和成本都很低，來自貨艙的BOG可以直接當作主鍋爐的燃料，避免了採用內燃機需要的增壓、加熱等設備。
而對其它商船而言，LNG作為主要燃料的話，不僅要考慮經濟性，續航力也是個不小的問題，主要原因是LNG儲罐及相關設施布置困難。燃油艙可以見縫插針地布置在船舶的大部分位置，而LNG儲罐形狀較規則，通常為圓筒形，綜合考慮安全因素後，通常只能布置在甲板、生活區域等露天位置，大小也容易受限制，單個儲罐一般小於500m3。採用雙燃料主機和發電機，燃油和LNG結合使用，可以較好地解決續航力的問題。
雙燃料發動機可以在燃油模式和LNG模式間自由切換，燃油模式下與普通燃油發動機類似，在LNG模式下，由於天然氣燃點比燃油高，雙燃料發動機在噴入燃氣的同時噴入少量燃油（作為引燃油），待燃油壓縮自燃後再引燃天然氣。
LNG燃料罐
除去LNG運輸船，現有的LNG動力船全部採用C型燃料罐，因其耐壓能力高、設計製造技術成熟。雖然IGC(國際散裝運輸液化氣體船舶構造與設備規則)中規定C型液艙不需次屏壁。但需要強調的是：IGC規則的要求針對的是運輸罐，LNG運輸罐在液面以下沒有開口，基本無泄漏的風險，所以不考慮泄漏。而LNG燃料罐液面以下有多個開口，須考慮泄漏的可能。據統計，LNG泄漏事故中70%由於接頭、閥件的泄漏導致，所以要著重考慮接頭、閥件等的泄漏可能。
正是由於上述原因，LNG燃料罐採用的是C型雙層真空罐，內外殼材質通常為耐低溫不鏽鋼，中間為真空絕緣。在兩端各有一個馬鞍形支座，為了減小罐體彎矩，支座一般位於距端部1/4L處。為了避免承受船體載荷，一端為固定支座，另一端為活動支座。
考慮接頭、閥件等可能泄漏，通常將LNG燃料罐的接頭、閥件、汽化器設置在氣密的冷箱內。冷箱不僅可以容納泄漏的LNG，控制LNG的擴散，還可以減小閥件、接頭等泄漏源的危險區域範圍，有利於船舶布置。
為了保護船體結構不受低溫影響，燃料罐和冷箱通過耐低溫環氧連接。
燃料罐中的液化氣，需要經過氣化、加熱、增壓以後，才能進入雙燃料主機燃燒，具體內容後面再介紹。
因為LNG具有清潔、經濟的特點，LNG動力是未來船舶發展的方向之一。下圖為概念型LNG動力船，僅供欣賞。
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