Generación de hidrógeno en buques GNL
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http://hdl.handle.net/2183/19253Coleccións
- Teses de doutoramento [2169]
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Generación de hidrógeno en buques GNLAutor(es)
Director(es)
Romero Gómez, JavierRomero Gómez, Manuel
Data
2017Resumo
[Resumen]
Debido a la evolución de las estrictas normativas anticontaminación, los sistemas de
propulsión a bordo de buques GNL (Gas Natural Licuado) están en una época de
cambios tecnológicos y económicos. Los motores DF (Dual Fuel) se establecieron
como el sistema de propulsión más utilizado debido a la posibilidad que ofrecen de
consumir diferentes combustibles, proporcionando una gran versatilidad al buque. Pero
se debe prestar especial atención al sistema de gestión de gas en los buques GNL sin
planta de relicuefacción, debido a que el exceso de BOG (Boil Off Gas) generado es
quemado en la GCU (Gas Combustion Unit) sin ningún aporte energético, con lo que
es evidente la necesidad de mejorar el sistema.
Esta tesis se centra en el estudio del aprovechamiento del exceso de BOG generado en
buques GNL, para mejorar la eficiencia de las plantas.
Se revisan los diferentes sistemas de propulsión a bordo de buques GNL y se analiza el
proceso de la gestión de gas, para determinar la energía disponible del BOG y la que se
puede recuperar. Lo anterior tiene como objetivo proponer una nueva configuración de
la planta de gestión de gas para aprovechar el exceso de BOG generado y aumentar el
rendimiento de la planta.
Las planta propuesta es modelizada termodinámicamente y analizada con el software
EES (Engineering Equation Solver) para realizar un análisis paramétrico y optimizarla
bajo el punto de vista de la eficiencia. La planta tratada se basa en el aprovechamiento
del exceso de BOG en un sistema de reformado con vapor para la obtención de
hidrógeno, un combustible limpio que nos permite navegar sin limitaciones en zonas
con estrictas normativas anticontaminación. [Resumo]
Debido a evolución das estritas normativas anticontaminación, os sistemas de
propulsión a bordo dos buques GNL (Gas Natural Licuado) están nunha época de
cambios tecnolóxicos e económicos. Os motores DF (Dual Fuel) establecéronse como
o sistema de propulsión mais empregado debido a posibilidade que ofrecen de
consumir diferentes combustibles, proporcionando unha gran versatilidade ao buque.
Pero se debese prestar especial atención ao sistema de xestión de gas nos buques GNL
sen planta de relicuefacción, debido a que o exceso de BOG (Boil Off Gas) xerado é
queimado na GCU (Gas Combustion Unit) sen ningún aporte enerxético, polo que é
evidente a necesidade de mellorar o sistema.
Esta tese centrase no estudio do aproveitamento do exceso de BOG xerado en buques
GNL, para mellorar a eficiencia das plantas.
Revísanse os diferentes sistemas de propulsión a bordo dos buques GNL e analízase o
proceso de xestión de gas, para determinar a enerxía dispoñible do BOG e a que se
pode recuperar. O anterior ten como obxectivo propoñer unha nova configuración da
planta de xestión de gas para aproveitar o exceso de BOG xerado e aumentar o
rendemento da planta.
A planta proposta é modelizada termodinámicamente e analizada con software EES
(Engineering Equation Solver) para realizar un análises paramétrico e optimizala baixo
o punto de vista da eficiencia. A planta tratada baséase no aproveitamento do exceso de
BOG nun sistema de reformado con vapor para a obtención do hidróxeno, un
combustible limpo o que nos permite navegar sen limitacións en zonas con estritas normativas anticontaminación. [Abstract]
Amendments to strict anti-pollution maritime regulations have given rise to the
shipping industry having to undertake costly technological investments in propulsion
systems aboard LNG (Liquefied Natural Gas) vessels. The flexible fuel consumption
of DF (Dual Fuel) engines have resulted in them becoming the main choice as the
prime propulsion system, providing great versatility to the ship. However, particular
attention should be given to gas management systems on those LNG vessels without a
reliquefaction plant, as the excess BOG (Boil Off Gas) produced is burned in the GCU
(Gas Combustion Unit) without any energy input, thereby determining a clear need to
improve the system.
To this end, this thesis focuses on the study of the use of excess BOG generated on
LNG vessels, with the aim of improving plant efficiency. Thus, the different
propulsion systems on board LNG ships are reviewed and the gas management process
is analysed to determine the available energy of the BOG, as well as the amount that
can be recovered. Such analysis is aimed at proposing a new gas management plant
configuration to exploit the excess BOG produced and hence increase the performance
of the plant.
The proposed plant is thermodynamically modelled and analysed using EES
(Engineering Equation Solver) software to perform a parametric analysis and
optimisation thereof in terms of efficiency. The plant concerned is based on the use of
excess BOG in a steam reforming system in order to obtain hydrogen, a clean fuel that
allows vessels to navigate without limitations in areas with strict anti-pollution
regulations.
Palabras chave
Transportadores de gases licuados
Hidrógeno (Combustible)
Energías renovables-Aspecto del medio ambiente
Gas-Licuefación
Hidrógeno (Combustible)
Energías renovables-Aspecto del medio ambiente
Gas-Licuefación
Descrición
Programa Oficial de Doutoramento en Enerxía e Propulsión Mariña. 5014P01
Dereitos
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