CN106458309A - Lpg运载工具的燃料供应系统及燃料供应方法 - Google Patents

Lpg运载工具的燃料供应系统及燃料供应方法 Download PDF

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CN106458309A CN201580019080.8A CN201580019080A CN106458309A CN 106458309 A CN106458309 A CN 106458309A CN 201580019080 A CN201580019080 A CN 201580019080A CN 106458309 A CN106458309 A CN 106458309A
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Abstract

本发明涉及一种燃料供应系统和燃料供应方法，并且更具体地，涉及这样的燃料供应系统和燃料供应方法：该系统和方法能够将由LPG运载工具的BOG再液化系统再液化而生成的LPG储存在日用油箱中，并之后在不使用附加增压装置的情况下将LPG从日用油箱的后端供应至LPG燃料发动机。根据本发明，燃料供应系统可以通过简单的构造形成，而不使用用于将待供应至LPG燃料发动机的燃料增压的附加装置，并且因此可以预期间接的、经济节约的效果。

Description

LPG运载工具的燃料供应系统及燃料供应方法
技术领域
本发明涉及可以使用在液化石油气(LPG)燃料发动机中的燃料供应系统及燃料供应方法，该液化石油气(LPG)燃料发动机使用在LPG运载工具中。
背景技术
通常，石油气是在液化石油气(在下文中，简称为LPG)状态下制造的，液化石油气是在生产区在低温下液化的，并且之后石油气由LPG运载工具经由长距离而运送至目的地。
例如重燃油(HFO)或船用柴油(MDO)的石油燃料已经作为燃料用于根据现有技术的LPG运载工具(LPG船)的发动机。
另外，作为根据现有技术的LPG运载工具的货物，LPG储存并携带在LPG储存罐中，并且产生在LPG储存罐内的蒸发气体(BOG)已经在再液化装置内进行再液化，再次传送至LPG储存罐，并之后储存在LPG储存罐中。
如上所述，在根据现有技术的LPG运载工具中，燃料和货物已经通过双重系统使用或处理，并且，可以使用作为货物储存在LPG储存罐中的LPG作为燃料的、诸如发动机之类的装置是不存在的。
近来，对供应储存在LPG储存罐中的LPG作为发动机燃料的方法的兴趣已经增加。然而，需要附加的装置以使用在低温状态下储存于LPG储存罐中的LPG作为发动机燃料。
发明内容
技术问题
需要开发一种燃料供应系统，该燃料供应系统能够通过使用安装在LPG运载工具内的再液化装置、泵等来将作为货物储存的液化石油气(LPG)用作LPG燃料发动机的燃料。
本发明的目的是提供一种燃料供应系统，该燃料供应系统能够将在LPG运载工具的再液化装置中再液化的蒸发气体(BOG)供应至LPG燃料发动机并最少地添加允许LPG满足发动机需求的装置。
本发明的另一个目的是提供一种燃料供应方法，该燃料供应方法能够将在LPG运载工具的再液化装置中再液化的蒸发气体(BOG)供应至LPG燃料发动机并最少化允许LPG满足发动机需求的附加装置。
技术方案
根据本发明的第一示例性实施方式，提供一种用于将燃料供应至LPG运载工具的LPG燃料发动机的燃料供应系统，该系统包括：将LPG供应至日用油箱的燃料供应线；储存通过燃料供应线供应的LPG并之后将LPG供应至LPG燃料发动机的日用油箱；以及使日用油箱内部增压的增压装置。
该增压装置可以安装在日用油箱的上游侧或安装在日用油箱上。
安装在日用油箱的上游侧的增压装置可以是压缩机或泵。
安装在日用油箱上的增压装置可以是N2供应系统。
N2供应系统可以是N2发生器或N2气瓶。
该燃料供应线可以包括第一燃料供应线和第二燃料供应线中的一个或多个，第一燃料供应线包括再液化装置，该再液化装置将通过使在LPG储存罐中产生的BOG再液化而生成的LPG供应至日用油箱，第二燃料供应线将储存在LPG储存罐中的LPG供应至日用油箱。
通过在第一燃料供应线中再液化BOG而生成的LPG的温度可以是-13℃至40℃。
第二燃料供应线可以包括：用来使储存在LPG储存罐内的LPG增压的至少一个泵；以及加热LPG的加热器。
该至少一个泵可以是泵送储存在LPG储存罐内的LPG的货物泵和增压LPG的货物增压泵中的一个或多个。
货物增压泵可以是彼此之间串联连接或彼此之间并联连接的。
燃料供应系统还可以包括安装在日用油箱的下游侧的加热器。
日用油箱可以具有30至50巴的内部压力。
LPG燃料发动机可以是M型电控液气注射(ME-LGI)发动机。
根据本发明的第二示例性实施方式，提供一种用于将燃料供应至LPG运载工具的LPG燃料发动机的燃料供应方法，该方法包括：将LPG供应至日用油箱的燃料供应步骤；以及将在燃料供应步骤中供应的LPG储存在已增压的日用油箱中并之后将LPG供应至LPG燃料发动机的步骤，其中，日用油箱通过增压装置增压。
日用油箱可以通过安装在日用油箱的上游侧或安装在日用油箱上的增压装置进行增压。
安装在日用油箱的上游侧的增压装置可以是压缩机或泵。
安装在日用油箱上的增压装置可以是N2供应系统。
N2供应系统可以是N2发生器或N2气瓶。
燃料供应步骤可以包括第一燃料供应步骤和第二燃料供应轴中的一个或多个，第一燃料供应步骤是将通过使产生在LPG储存罐中的BOG再液化而生成的LPG供应至高压日用油箱，第二燃料供应步骤是将储存在LPG储存罐中的LPG供应至高压日用油箱。
第二燃料供应步骤可以包括对储存在LPG储存罐中的LPG进行增压的步骤；以及加热已增压的LPG的步骤。
增压LPG的步骤可以包括泵送储存在LPG储存罐中的LPG的步骤；以及增压已泵送的LPG的步骤。
在增压已泵送的LPG的步骤中，该已泵送的LPG可以通过彼此之间串联连接或彼此之间并联连接的货物增压泵进行增压。
日用油箱可以进行增压使得其内部压力为30至50巴。
燃料供应方法还可以包括在日用油箱的下游侧加热LPG的步骤。
LPG燃料发动机可以是ME-LGI发动机。
根据本发明的第三示例性实施方式，提供用于将燃料供应至ME-LPG发动机以推动LPG运载工具的燃料供应系统，该系统包括：日用油箱，该日用油箱储存LPG并之后供应LPG作为ME-LPG发动机的燃料；以及N2供应系统，该N2供应系统安装在日用油箱上并增压日用油箱，使得日用油箱的内部压力为30至50巴，该压力为ME-LPG发动机所需的压力。
LPG可以通过第一燃料供应线和第二燃料供应线中的一个或多个进行供应，第一燃料供应线包括将通过使产生在LPG储存罐中的BOG再液化而生成的LPG供应至日用油箱的再液化装置，第二燃料供应线将储存在LPG储存罐中的LPG供应至日用油箱。
根据本发明的第四示例性实施方式，提供一种用于将燃料供应至ME-LPG发动机以推动LPG运载工具的燃料供应方法，在该方法中，LPG储存在日用油箱中并之后供应至ME-LPG发动机，其中，日用油箱通过供应N2进行增压，使得其内部压力为30至50巴，该压力与ME-LPG发动机所需的压力处于同等水平。
根据本发明的示例的实施方式，提供包括上述燃料供应系统的LPG运载工具。
有益效果
根据本发明，燃料供应系统构造成使用安装在LPG运载工具内的再液化装置、泵等，从而可以减少安装附加装置所需的成本。
另外，在再液化装置中再液化的LPG及储存在LPG储存罐中的LPG储存在高压日用油箱中，并且之后供应至LPG燃料发动机，从而可以不使用用以满足LPG燃料发动机所需压力的附加装置来构造燃料供应系统。
而且，在LPG运载工具的再液化装置中再液化及生成的高压的LPG在不降低其压力的情况下供应至高压日用油箱，从而可以防止由于压力降低而产生闪蒸气体。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施方式的燃料供应系统的框图。
图2是包括在图1的燃料供应系统的第一燃料供应线中的再液化装置的框图。
图3是示出由图1的燃料供应系统的第二燃料供应线所进行的燃料供应过程的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明。
在图1中，示出了根据本发明的示例的实施方式的燃料供应系统的框图。
参照图1，根据本发明的示例的实施方式的燃料供应系统是用于将燃料供应至LPG运载工具的液化石油气(LPG)燃料发动机中的燃料供应系统，该燃料供应系统可以包括：将LPG供应至日用油箱的燃料供应线；储存由燃料供应线供应的LPG并之后将LPG供应至LPG燃料发动机的日用油箱300；以及增压日用油箱300的增压装置310。
[燃料供应线]
燃料供应线可以包括第一燃料供应线100和第二燃料供应线200中的一个或更多个，第一燃料供应线100包括将LPG供应至日用油箱300的再液化装置110，该LPG通过使产生在LPG储存罐10中的蒸发气体(BOG)再液化而生成，第二燃料供应线200将储存在LPG储存罐10中的LPG供应至日用油箱300。
[第一燃料供应线]
第一燃料供应线100是用于将LPG供应至日用油箱300的燃料供应线，该LPG通过使产生在LPG储存罐10中的蒸发气体(BOG)再液化而生成，所述第一燃料供应线100可以包括使产生在LPG储存罐10中的BOG再液化的再液化装置110。
在图2中，示出了包括在图1的燃料供应系统的第一燃料供应线100中的再液化装置110的框图。
再液化装置110可以包括：使产生在LPG储存罐10中的BOG压缩的压缩机112；以及使压缩在压缩机112中的BOG冷凝的冷凝器114。
压缩机可以是三级压缩机，所述三级压缩机包括第一压缩机①、第二压缩机②以及第三压缩机③。
与此同时，用于从产生在LPG储存罐10中的BOG中分离液相组分的分离罐111可以安装在第一压缩机的前方。在产生在LPG储存罐10中的BOG被吸进第一压缩机①之前，例如雾、液滴等液相组分可以通过分离罐111移除。因此，有效地阻碍引入到压缩机112的液相组分，由此可以防止由于液相组分导致的压缩机112的寿命的减少。
另外，用于冷却主要压缩在第一压缩机①中的BOG的中间冷却器113可以安装在第一压缩机①的下游侧。可以通过中间冷却器113阻止在压缩过程中的BOG的温度上升。
冷凝器114可以通过使用制冷剂来冷凝已压缩的BOG。在此，制冷剂可以是海水(SW)。更详细地，可以在制冷器中通过25℃至35℃的海水和压缩在压缩机112中的BOG之间的热交换来使BOG冷凝及再液化。在这种情况下，可以获得再液化的BOG，即，LPG。
接收器115用于储存通过再液化BOG而生成的LPG并且之后将LPG供应至日用油箱，接收器115可以安装在冷凝器114的下游侧。
在此，储存在接收器115中的LPG可以在20巴至30巴的高压状态下供应至日用油箱300。另外，储存在接收器115中的LPG还可以通过中间冷却器113冷却并且之后供应至日用油箱300。
[第二燃料供应线]
第二燃料供应线200是将储存在LPG储存罐10中的LPG供应至日用油箱300的燃料供应线，第二燃料供应线200可以包括：使储存在LPG储存罐中的LPG增压的至少一个泵；以及为已增压的LPG加热的加热器。
详细地，第二燃料供应线200可以包括将储存在LPG储存罐中的LPG进行泵送的货物泵210；为LPG增压的货物增压泵220；以及加热已增压的LPG的加热器230。
例如，储存在LPG储存罐10中的LPG可以在7巴及-47℃的状态下向日用油箱300泵送，而在0巴及-48℃的状态下通过货物泵210泵送，通过货物增压泵220增压以变至20巴及-42℃的状态，通过加热器加热至20巴及40℃，并且之后供应至日用油箱300。
可以使用一个货物增压泵220，或者可以使用多个彼此之间串联连接或彼此之间并联连接的货物增压泵220。
例如，如在图3中所示，两个货物增压泵220可以连接至彼此以实现通过阀的操作货物增压泵220可以彼此之间串联连接或彼此之间并联连接的结构，并且当LPG在高压供应时，货物增压泵220可以彼此之间串联连接。
[日用油箱]
日用油箱是可以通过利用嵌入在LPG运载工具的LPG储存罐中的货物泵将LPG供应至LPG燃料发动机的油箱，并且日用油箱可以通过调整在货物泵中泵送的LPG量来供应用于驱动LPG燃料发动机所需的燃料量。
在本发明中的日用油箱300具体地是处于其被增压成内部压力是30至50巴的状态下的高压箱，日用油箱300可以储存在高压状态下通过上述的燃料供应线供应的LPG。因此，在不使用位于日用油箱300的下游侧的单独的增压装置的情况下，LPG可以从日用油箱供应至LPG燃料发动机。
同时，可以将LPG加热至LPG燃料发动机所需的温度的加热器可以附加地安装在日用油箱300的下游侧。
可以保持日用油箱300处于高压状态的增压装置可以安装在日用油箱300的上游侧，或安装在日用油箱300上。
作为增压装置，安装在日用油箱300的上游侧的增压装置可以是压缩机或泵。
作为安装在日用油箱300的上游侧的增压装置，压缩机可以是包括在第一燃料供应线的再液化装置110中的压缩机112。压缩机112可以是满足LPG燃料发动机所需的压力的高压压缩机。例如，在再液化装置110中由压缩机112再液化BOG而产生的LPG可以具有M型电控液化气注射(ME-LGI)发动机所需的压力，即，30至50巴的压力，M型电控液化气注射(ME-LGI)发动机是LPG燃料发动机。
另外，作为安装在日用油箱300的上游侧的增压装置，泵可以增压LPG，所述LPG通过在第一燃料供应线的再液化装置110中再液化BOG而生成。
安装在日用油箱300上的增压装置可以是安装在日用油箱300上的N2供应系统310，并且通过供应N2保持日用油箱300的内部压力处于高压状态。在此，N2供应系统310可以是N2发生器和N2气瓶中的一个。
LPG燃料发送机可以是ME-LGI发动机，并且供应至发动机的LPG可以在发动机内在高压下喷射。
本发明还涉及将燃料供应至LPG运载工具的LPG燃料发动机的燃料供应方法，该方法包括：将LPG供应至日用油箱的燃料供应步骤；以及将在燃料供应步骤中供应的LPG储存在已增压的日用油箱中并将LPG供应至LPG燃料发动机的步骤，其中，日用油箱通过提供N2进行增压。
燃料供应步骤可以包括第一燃料供应步骤和第二燃料供应步骤中的一个或多个，所述第一燃料供应步骤是将通过使产生在LPG储存罐中的BOG再液化而生成的LPG供应至高压日用油箱，所述第二燃料供应步骤是将储存在LPG储存罐中的LPG供应至高压日用油箱。
第二燃料供应步骤可以包括使储存在LPG储存罐中的LPG增压的步骤；以及加热已增压的LPG的步骤。
具体地，使储存在LPG储存罐中的LPG增压的步骤可以包括泵送储存在LPG储存罐中的LPG的步骤；以及增压LPG的步骤。
在增压LPG的步骤中，LPG可以使用货物增压泵进行增压。在此，可以使用一个货物增压泵，或多个货物增压泵220可以彼此之间串联连接或彼此之间并联连接以调整增压的压力。
日用油箱可以通过安装在日用油箱的上游侧或安装在日用油箱上的增压装置进行增压，以便日用油箱可以维持在其内部压力是30至50巴的高压状态。穿过日用油箱的LPG可以在不另行加压下供应至LPG燃料发动机。
另外，增加在日用油箱的下游侧加热LPG的步骤，从而使得可以加热LPG至LPG燃料发动机所需的温度。
本发明还涉及用于将燃料供应至ME-LGI发动机以推动LPG运载工具的燃料供应系统，该系统包括：日用油箱，该日用油箱用于储存LPG并之后供应LPG作为ME-LGI发动机的燃料；以及N2供应系统，该N2供应系统安装在日用油箱上并增压日用油箱，使得日用油箱的内部压力是30至50巴，该压力是ME-LGI发动机所需的压力。
LPG可以通过第一燃料供应线和第二燃料供应线中的一个或多个进行供应，第一燃料供应线包括将通过使产生在LPG储存罐中的BOG再液化而生成的LPG供应至日用油箱的再液化装置；第二燃料供应线将储存在LPG储存罐中的LPG供应至日用油箱。
本发明还涉及用于将燃料供应至ME-LGI发动机以推动LPG运载工具的燃料供应方法，其中LPG储存在日用油箱中并之后供应至ME-LGI发动机，其中日用油箱通过提供N2进行增压，使得其内部压力是30至50巴，该压力与ME-LGI发动机所需的压力处于同等水平。
在上文中，虽然已参照附图描述了根据本发明示例性实施方式的燃料供应系统和燃料供应方法，但本发明不限于上述的示例性实施方式和附图，而是，在不背离在权利要求中描述的本发明的精神和范围下，本领域技术人员可以将实施方式修改及改变成本发明所涉及的实施方式。

Claims (26)

1.一种燃料供应系统，所述燃料供应系统用于将燃料供应至LPG运载工具的LPG燃料发动机，所述燃料供应系统包括：
燃料供应线，所述燃料供应线将LPG供应至日用油箱；
所述日用油箱，所述日用油箱储存从所述燃料供应线供应的LPG，并且之后将所述LPG供应至所述LPG燃料发动机；和
增压装置，所述增压装置使所述日用油箱内部增压。
2.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，所述增压装置安装在所述日用油箱的上游侧或安装在所述日用油箱上。
3.根据权利要求2所述的燃料供应系统，其中，安装在所述日用油箱的上游侧的所述增压装置是压缩机或泵。
4.根据权利要求2所述的燃料供应系统，其中，安装在所述日用油箱上的所述增压装置是N2供应系统。
5.根据权利要求4所述的燃料供应系统，其中，所述N2供应系统是N2发生器或N2气瓶。
6.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，所述燃料供应线包括第一燃料供应线和第二燃料供应线中的一个或多个，所述第一燃料供应线包括再液化装置，所述再液化装置将通过使在LPG储存罐中产生的BOG再液化而生成的LPG供应至所述日用油箱，第二燃料供应线将储存在所述LPG储存罐中的LPG供应至所述日用油箱。
7.根据权利要求6所述的燃料供应系统，其中，通过在所述第一燃料供应线中再液化所述BOG而生成的LPG的温度是-13℃至40℃。
8.根据权利要求6所述的燃料供应系统，其中，所述第二燃料供应线包括：
至少一个泵，所述泵使储存在所述LPG储存罐中的所述LPG增压；以及
加热器，所述加热器加热所述LPG。
9.根据权利要求8所述的燃料供应系统，其中，所述至少一个泵是货物泵和货物增压泵中的一个或更多个，所述货物泵泵送储存在所述LPG储存罐中的所述LPG，所述货物增压泵增压所述LPG。
10.根据权利要求9所述的燃料供应系统，其中，所述货物增压泵彼此之间串联连接或彼此之间并联连接。
11.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，所述燃料供应系统还包括安装在所述日用油箱的下游侧的加热器。
12.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，所述日用油箱具有30至50巴的内部压力。
13.根据权利要求1所述的燃料供应系统，其中，所述LPG燃料发动机是ME-LGI发动机。
14.一种燃料供应方法，所述燃料供应方法用于将燃料供应至LPG运载工具的LPG燃料发动机，所述燃料供应方法包括：
将LPG供应至日用油箱的燃料供应步骤；以及
将在所述燃料供应步骤中供应的LPG储存在已增压的所述日用油箱中并之后将所述LPG供应至所述LPG燃料发动机的步骤，
其中，所述日用油箱通过增压装置增压。
15.根据权利要求14所述的燃料供应方法，其中，所述日用油箱通过安装在所述日用油箱的上游侧或安装在所述日用油箱上的增压装置增压。
16.根据权利要求15所述的燃料供应方法，其中，安装在所述日用油箱的上游侧的所述增压装置是压缩机或泵。
17.根据权利要求15所述的燃料供应方法，其中，安装在所述日用油箱上的所述增压装置是N2供应系统。
18.根据权利要求14所述的燃料供应方法，其中，所述燃料供应步骤包括第一燃料供应步骤和第二燃料供应步骤中的一个或多个，所述第一燃料供应步骤是将通过使产生在LPG储存罐中的BOG再液化而生成的LPG供应至高压日用油箱，所述第二燃料供应步骤是将储存在所述LPG储存罐中的LPG供应至所述高压日用油箱。
19.根据权利要求18所述的燃料供应方法，其中，所述第二燃料供应步骤包括：
泵送储存在所述LPG储存罐中的所述LPG的步骤；
增压已泵送的LPG的步骤；以及
加热已增压的LPG的步骤。
20.根据权利要求14所述的燃料供应方法，其中，所述日用油箱被增压成使得所述日用油箱的内部压力是30至50巴。
21.根据权利要求14所述的燃料供应方法，所述燃料供应方法还包括在所述日用油箱的下游侧加热所述LPG的步骤。
22.根据权利要求14所述的燃料供应方法，其中，所述LPG燃料发动机是ME-LGI发动机。
23.一种燃料供应系统，所述燃料供应系统用于将燃料供应至ME-LGI发动机以推动LPG运载工具，所述燃料供应系统包括：
日用油箱，所述日用油箱储存LPG并之后供应所述LPG作为所述ME-LGI发动机的燃料；以及
N2供应系统，所述N2供应系统安装在所述日用油箱上并增压所述日用油箱，使得所述日用油箱的内部压力是30至50巴，所述压力是所述ME-LGI发动机所需的压力。
24.根据权利要求23所述的燃料供应系统，其中，所述LPG通过第一燃料供应线和第二燃料供应线中的一个或多个进行供应，所述第一燃料供应线包括再液化装置，所述再液化装置将通过使产生在LPG储存罐中的BOG再液化而生成的LPG供应至所述日用油箱，所述第二燃料供应线将储存在所述LPG储存罐中的LPG供应至所述日用油箱。
25.一种燃料供应方法，所述燃料供应方法用于将燃料供应至ME-LGI发动机以推动LPG运载工具，其中，LPG储存在日用油箱中并之后供应至所述ME-LGI发动机，
其中，所述日用油箱通过供应N2增压成使得所述日用油箱的内部压力是30至50巴，所述压力与ME-LGI发动机所需的压力处于同等水平。
26.一种LPG运载工具，所述LPG运载工具包括权利要求1至13中任一项所述的燃料供应系统。
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