Estimation of the possibility of Stirling engine applications in LNG carrier power systems

The article presents a preliminary estimation of the possibility of using Stirling engines in power and waste heat utilization systems of LNG carriers. Flexibility of applying heat sources, very silent operation and very low exhaust gas emission are to the advantage of applying Stirling engines in marine power plants. Unquestionably, one strong point of Stirling engines is the fact that various heat sources can be used to feed them, including waste heat generated by the main and auxiliary engines and burning boil-off gas (evaporated cargo), which is especially important in the LNG carrier power systems. The discussed issues include gas demand by the main propulsion of LNG carriers together with the amount of boil-off, main propulsion power and electric power demand of LNG carriers of various sizes. Finally, an example system for waste heat utilization and reduction of toxic exhaust gases emission of the employing a Stirling engine is described.

Artykuł przedstawia wstępną ocenę możliwości zastosowania silników Stirlinga w układach energetycznych i w systemach utylizacji ciepła odpadowego gazowców LNG. Elastyczność w możliwości zastosowania źródeł ciepła, bardzo cicha praca oraz bardzo niska emisja szkodliwych składników spalin stwarza duże możliwości zastosowania silników Stirlinga w elektrowniach okrętowych. Niewątpliwą zaletą silników Stirlinga jest fakt, że do ich zasilania można wykorzystać różnorodne źródła ciepła, w tym ciepło odpadowe generowane przez silniki główne i pomocnicze oraz spalanie odparowanego ładunku, co jest istotne szczególnie w układach energetycznych gazowców LNG. Przedstawiono m.in. zapotrzebowanie na ilość gazu do napędu głównego gazowców LNG na tle ilości odparowanego ładunku, moc napędu głównego i zapotrzebowanie na energię elektryczną dla różnej wielkości gazowców LNG oraz przykład systemu do utylizacji ciepła odpadowego i ograniczenia emisji składników toksycznych spalin wylotowych silników okrętowych z wykorzystaniem silnika Stirlinga.