Aproveitando ao máximo o BOG

Nov 08, 2023

Por Jack Burke01 de novembro de 2017

Desde que a MAN Diesel & Turbo introduziu seu conceito de duplo combustível com injeção de gás (GI), a empresa já viu mais de 200 motores ME-GI encomendados até o momento. O motor ME-GI de dois tempos é instalado para propulsão em transportadores de gás natural liquefeito (GNL), transportadores de gás liquefeito de petróleo (GLP) e em navios porta-contêineres.

Com diversos tipos de embarcações, o motor ME-GI pode ser exposto a diferentes qualidades de gás, dependendo do fornecedor do combustível e da posição do abastecimento. Nos transportadores de GNL, a qualidade do gás combustível também irá flutuar dependendo do momento específico da viagem do navio, por exemplo, carregado ou lastrado.

“Um dos benefícios da combustão do tipo diesel utilizada no ME-GI é a capacidade do motor de dois tempos de funcionar com quase qualquer qualidade de gás combustível, sem ou com diminuição limitada na eficiência”, disse René Sejer Laursen, gerente de promoção , motores ME-GI/LGI bicombustíveis, MAN Diesel e Turbo. “O motor ME-GI, portanto, não é vulnerável à qualidade do gás ou aos baixos números de metano e a detonação não representa um risco.”

Ao operar o motor ME-GI em três modos diferentes, é fornecido um alto grau de flexibilidade de combustível, disse a empresa. O modo de combustível duplo maximiza o uso de gás combustível e reduz ao mínimo o consumo de óleo piloto, enquanto o modo de gás combustível permite a operação com quase qualquer mistura de óleo combustível e gás. No outro extremo do espectro, existe também o modo apenas óleo combustível puro.

A capacidade dos motores de alternar entre gás combustível e óleo combustível pesado permite que os proprietários alternem entre combustíveis sempre que um navio entra em um porto ou em uma zona de emissões restritas. Os motores ME-GI podem manter uma alta eficiência sem qualquer deslizamento de metano durante mudanças de carga ou durante variações nas condições do ar ambiente, segundo a empresa.

A MAN Diesel & Turbo desenvolveu uma gama de sistemas de fornecimento de gás combustível (FGSS) para facilitar a operação do motor, com foco na confiabilidade e soluções de FGSS com custo otimizado para navios transportadores de GNL e para navios movidos a GNL. Com motores ME-GI de dois tempos e motores auxiliares de quatro tempos a bordo, o FGSS deve ser capaz de fornecer pressões de gás variadas para os motores. O ME-GI requer gás combustível de alta pressão (HP), ou seja, 300 bar a 45ºC, enquanto um grupo gerador DF de quatro tempos da MAN Holeby requer gás combustível de baixa pressão (LP) a aprox. 6 bar de 0° a 60ºC.

Os transportadores de GNL normalmente têm uma abundância de gás de ebulição (BOG) e a solução mais recente da MAN Diesel & Turbo concentra-se na utilização e no equilíbrio da quantidade de BOG da forma mais económica, tanto do ponto de vista das despesas de capital como das despesas operacionais. Para uma embarcação movida a GNL, é instalado um tanque de combustível de GNL adequado ao consumo de combustível do motor principal e dos motores auxiliares.

Olhando para o FGSS para um transportador de GNL, as alterações do BOG são de grande importância para a concepção do sistema. A MAN Diesel & Turbo tem como padrão o FGSS desenvolvido uma solução combinada, onde como primeira variante um compressor de cinco estágios fornece gás de alta pressão ao motor ME-GI e gás combustível de baixa pressão aos motores DF. O gás de baixa pressão é retirado do segundo estágio dos compressores.

Um segundo componente principal deste sistema é o sistema de unidade vaporizadora de bomba (PVU) recentemente introduzido pela empresa, que pode fornecer gás de alta pressão ao motor ME-GI. Os principais componentes do módulo PVU de elevação única são três bombas de GNL de alta pressão e acionadas hidraulicamente, um sistema compacto de vaporizador à base de glicol, válvulas de segurança e instrumentação e filtros para o GNL e para o glicol. Também está incluído um sistema de controle preparado para integração de motores ME-GI do PVU.

Um terceiro sistema incluído no FGSS para transportadores de GNL é um sistema de reliquefação parcial. Os principais componentes do processo de reliquefação são uma caixa fria que recebe o gás de alta pressão após o compressor de cinco estágios e um tambor flash do qual cerca de 70% do GNL retorna ao tanque de GNL. A quantidade restante retorna da caixa fria como uma corrente de gás de 1 bar para o primeiro estágio do compressor. A caixa fria é, em princípio, um trocador de calor, onde o excesso de gás combustível quente a 300 bar é resfriado e expandido através de duas válvulas Joule-Thomson para gás a 1 bar.