CN107339611A - 一种海船lng燃料低压供气系统及其控制方法 - Google Patents

一种海船lng燃料低压供气系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107339611A
CN107339611A CN201710743873.5A CN201710743873A CN107339611A CN 107339611 A CN107339611 A CN 107339611A CN 201710743873 A CN201710743873 A CN 201710743873A CN 107339611 A CN107339611 A CN 107339611A
Authority
CN
China
Prior art keywords
storage tank
lng
lng storage
air supply
supply system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710743873.5A
Other languages
English (en)
Inventor
吴卫东
林晓辉
董先虎
张敏
白鸥
代丰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Huaqi Houpu Holding Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Huaqi Houpu Holding Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Huaqi Houpu Holding Co Ltd filed Critical Chengdu Huaqi Houpu Holding Co Ltd
Priority to CN201710743873.5A priority Critical patent/CN107339611A/zh
Publication of CN107339611A publication Critical patent/CN107339611A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/02—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment
    • F17C13/025—Special adaptations of indicating, measuring, or monitoring equipment having the pressure as the parameter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00—Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • F17C7/02—Discharging liquefied gases
    • F17C7/04—Discharging liquefied gases with change of state, e.g. vaporisation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107—Single phase
    • F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0135—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
    • F17C2227/0309—Heat exchange with the fluid by heating using another fluid
    • F17C2227/0316—Water heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0388—Localisation of heat exchange separate
    • F17C2227/0395—Localisation of heat exchange separate using a submerged heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0626—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/061—Fluid distribution for supply of supplying vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种海船LNG燃料低压供气系统，它包括设置在船舶上的LNG储罐和通过管道和阀门连接在LNG储罐上的LNG充装工艺系统和供气系统,所述供气系统通过管道和阀门连接至船舶上的燃气发动机；所述LNG充装工艺系统包括LNG储罐惰化管路系统，气体置换管路系统，LNG储罐预冷管路系统，LNG充装管路系统，所述供气系统用于将从LNG储罐出来的LNG加压汽化加热后送往燃气发动机，所述供气系统包括加压泵、汽化系统，所述汽化系统包括LNG汽化器和NG加热器；所述LNG储罐通过管路和阀门依次连通加压泵、LNG汽化器、NG加热器和燃气发动机。该低压供气系统能够为采用燃气发动机的船舶进行供气。改善现有柴油发动机对环境造成的污染。

Description

一种海船LNG燃料低压供气系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及海船燃料供给领域，特征一种海船LNG燃料低压供气系统。
背景技术
世界经济的快速发展，引发了世界对能源需求的快速增加。天然气以其清洁、方便、高效的特性成为替代煤炭、石油最合适的优质新型能源。随着国际油价的上涨及排放要求日趋严格，天然气的使用成为各领域的必然趋势。
现有船舶中，主要是以柴油发动机为主，柴油燃烧过程中，会产生浓烈的黑烟，对环境造成污染。由于船运经常涉及跨国运输，不同国家的柴油发动机优劣不同，因此会对环境产生不同程度的污染，导致很多船舶排放标准不达标，进而限制进入某些国家。
天然气以其清洁、方便、高效的特性，能够解决船舶燃烧柴油而导致的环境污染。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种海船LNG燃料低压供气系统，该低压供气系统能够为采用燃气发动机的船舶进行供气。改善现有柴油发动机对环境造成的污染。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种海船LNG燃料低压供气系统，它包括设置在船舶上的LNG储罐和通过管道和阀门连接在LNG储罐上的LNG充装工艺系统和供气系统,所述供气系统通过管道和阀门连接至船舶上的燃气发动机；
所述LNG充装工艺系统包括：
LNG储罐惰化管路系统，将惰性气体通入LNG储罐，排出LNG储罐内的空气；
气体置换管路系统，将NG通入LNG储罐，排出LNG储罐内的惰性气体；
LNG储罐预冷管路系统，将LNG通入LNG储罐，使LNG在LNG储罐内汽化成低温NG预冷LNG储罐；
LNG充装管路系统，将LNG充入LNG储罐进行存储；
所述供气系统用于将从LNG储罐出来的LNG加压汽化后送往燃气发动机，所述供气系统括加压泵、汽化系统，所述汽化系统包括LNG汽化器和NG加热器；所述LNG储罐通过管路和阀门依次连通加压泵、LNG汽化器、NG加热器和燃气发动机。
由于上述结构，通过LNG充装工艺系统对LNG进行存储，然后再将存储的LNG经过加压汽化加热后送往船舶燃气发动机，完成整个燃气发动机燃料供给的过程。
LNG储罐，保证了船舶上有足够的燃料。充装工艺系统中，对储罐进行惰化，置换，预冷；惰化能够排空管路系统中的空气，避免LNG与空气在管路中相遇发生爆炸，同时惰化过程中的惰性气体还能够检测管路系统是否漏气，漏气时惰性气体不会燃烧，安全可靠。
置换，保证了LNG存储在LNG储罐中LNG的纯度；预冷，避免了LNG在存储过程中被汽化，同时防止设备突然预冷而受到冲击。
加压泵使LNG加压，加压至0.6~1.6MPa，保证运输需求。
进一步的，LNG储罐惰化管路系统包括与LNG储罐连通的惰性气体接口、空气排出口、氧气含量检测接口和设置在LNG储罐内的LNG储罐压力检测装置；
气体置换管路系统包括与LNG储罐连通的NG接口、惰性气体排出口、NG含量检测接口；
LNG储罐预冷管路系统包括与LNG储罐连通的LNG接口和NG排出口，设置在LNG储罐内的LNG储罐温度检测装置；
LNG充装管路系统包括与LNG储罐连通的LNG接口。
进一步的，所述供气系统中还连接有供气系统惰化管路系统，所述供气系统惰化管路系统将惰性气体充入供气系统，排出供气系统中的空气；
所述供气系统惰化管路系统包括连接在供气系统上的供气系统惰性气体接口和供气系统惰性气体排出口；其中供气系统惰性气体接口与LNG储罐相连。
所述供气系统惰化管路系统，能够检测供气系统是否漏气，同时排空供气系统中的空气，保证LNG纯度。
进一步的，所述供气系统中还连接有加压泵预冷管路系统，所述加压泵预冷管路系统将LNG充入加压泵中，预冷加压泵；
所述加压泵预冷管路系统包括连接在加压泵上的加压泵预冷LNG接口、加压泵LNG排出口，加压泵上还设置有加压泵温度检测装置；其中加压泵预冷LNG接口和加压泵预冷LNG排出口与LNG储罐相连。
向加压泵中通入少量的LNG，使LNG汽化成低温NG预冷加压泵，保证加压泵不会在使用过程中突然受冷而损坏。
进一步的，所述LNG储罐上还连接有LNG储罐降压管路系统；所述LNG储罐降压管路系统包括加压泵和设置在LNG储罐内的喷淋装置，所述喷淋装置与加压泵相连；所述LNG储罐通过管道和阀门与加压泵相连，形成闭合回路，LNG从LNG储罐流出后通过加压泵回到LNG储罐内,且LNG从通过喷淋装置在LNG储罐内喷淋。
所述LNG储罐降压管路系统用于平衡LNG储罐内的压力，当LNG储罐内的LNG发生汽化时，可以使部分LNG进入LNG储罐降压管路系统中，平衡LNG储罐内部压力，保证LNG的安全存储。
进一步的，所述LNG储罐包括LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ，所述LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ均与LNG充装工艺系统相连；且所述LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ共同连接至一个供气系统，该供气系统连接至燃气发动机；或LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ分别连接一个独立的供气系统，两个独立的供气系统单独连接至燃气发动机；或LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ分别连接一个独立的供气系统，且两个独立的供气系统通过管路相互连通，同时两个独立的供气系统均连接至燃气发动机。
由于上述结构，两个LNG储罐能够增大LNG的存储量，且能够实现两储罐的倒罐，两个储罐能够单独工作或一同工作，便于整个海船LNG燃料低压供气系统的检修和维护，提高了这个系统的工作稳定性。
本发明还公开了一种海船LNG燃料低压供气系统的控制方法，该控制方法包括如下步骤：
步骤1：LNG储罐惰化，将惰性气体通入LNG储罐，排出LNG储罐内的空气；
步骤2：供气系统惰化，将惰性气体充入供气系统，排出供气系统中的空气；
步骤3：气体置换，将NG通入LNG储罐，排出LNG储罐内的惰性气体；
步骤4：LNG储罐预冷，将LNG通入LNG储罐，使LNG在LNG储罐内汽化成低温NG预冷LNG储罐；
步骤5：加压泵预冷，将LNG充入加压泵中，预冷加压泵；
步骤6：LNG充装，将LNG充入LNG储罐进行存储；
步骤7：供气，将LNG储罐中的LNG经过加压汽化后送往船舶燃气发动机；
上述步骤中，步骤1和步骤2重的惰化过程能够排空管路系统中的空气，避免LNG与空气在管路中相遇发生爆炸，同时惰化过程中的惰性气体还能够检测管路系统是否漏气，漏气时惰性气体不会燃烧，安全可靠。
其他置换，保证了LNG储罐内，LNG存储的纯度。储罐预冷和加压泵预冷能够避免LNG在充装和输送过程中被汽化，同时避免设备突然受冷而损坏。
进一步的，LNG储罐惰化过程中，LNG储罐内的氧气含量≤1%后，停止空气排出，继续通入惰性气体，当LNG储罐内压力等于4barg时，LNG储罐惰化完成；
供气系统惰化过程中，将LNG储罐惰化后剩余在LNG储罐中的惰性气体用于惰化供气系统，排出供气系统中的空气；直至LNG储罐中的压力等于2barg后，供气系统惰化完成；
气体置换过程中，LNG储罐内的NG含≥40%后置换完成；
LNG储罐预冷过程中，温度下降速度为10℃/h，且LNG储罐内部温度≤-130℃后预冷完成；
加压泵预冷过程中，将LNG储罐预冷后剩余在LNG储罐中的LNG用于预冷加压泵，加压泵的温度下降速度为10℃/h，且加压泵的温度≤-130℃后预冷完成；
在供气过程中，每个LNG储罐内的LNG单独或共同加压汽化后送往船舶燃气发动机或一个LNG储罐中的LNG先送往另一个LNG储罐中，在经加压汽化后送往船舶燃气发动机。
进一步的，所述控制方法还包括倒罐控制方法，该控制方法步骤如下：
步骤1：连通管道，使两LNG储罐压力保持平衡；
步骤2：将供液LNG储罐中的LNG送至加LNG汽化器、NG加热器汽化后，将汽化后的NG送回供液LNG储罐中使供液LNG储罐内部加压；
步骤3：将供液LNG储罐中LNG通过管道倒入受液LNG储罐。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明能够为采用燃气发动机的船舶进行供气。改善现有船舶中柴油发动机对环境造成的污染。本发明的海船LNG燃料低压供气系统，LNG充装存储过程和燃料供给过程安全稳定可靠。两个LNG储罐能够实现倒罐，实现两个储罐一通工作或单独工作，便于管路系统的检修和维护，提高了海船LNG燃料低压供气系统的稳定性。
附图说明
图1是本发明的系统结构图；
图2是本发明的充装工艺系统结构图；
图3是本发明是供气系统惰化状态时的管路结构图；
图4是本发明是加压泵预冷和储罐降压状态时的管路结构图；
图5和图6是本发明倒罐状态时的管路结构图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
海船LNG燃料低压供气系统，它包括设置在船舶上甲板上的LNG储罐和通过管道和阀门连接在LNG储罐上的LNG充装工艺系统和供气系统,所述供气系统通过管道和阀门连接至船舱内的燃气发动机4，所述LNG充装工艺系统包括：
LNG储罐惰化管路系统，将惰性气体通入LNG储罐，排出LNG储罐内的空气；
气体置换管路系统，将NG通入LNG储罐，排出LNG储罐内的惰性气体；
LNG储罐预冷管路系统，将LNG通入LNG储罐，使LNG在LNG储罐内汽化成低温NG预冷LNG储罐；
LNG充装管路系统，将LNG充入LNG储罐进行存储；
所述供气系统用于将从LNG储罐出来的LNG加压汽化加热后送往燃气发动机，所述供气系统括加压泵、汽化系统，所述汽化系统包括LNG汽化器和NG加热器；所述LNG储罐通过管路和阀门依次连通加压泵、LNG汽化器、NG加热器和燃气发动机4。
所述LNG储罐的个数可以为1个或多个，本实施例中，LNG储罐的个数为2个如图1所示的LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ，所述LNG储罐并排设置在船舶甲板的左右两侧；
所述LNG充装工艺系统包括液相管1和气相管2，液相管1和气相管2分别通过管道和阀门连接至LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ;同时液相管1和气相管2还通过管道和阀门连接排出口V1，且液相管1上还连接有检测接口SP。
液相管1包括左舷液相接口L1和右舷液相接口L2，气相管2包括左舷气相接口V1和右舷气相接口V2；设置两个液相和气相接口，便于船舶从不同测充装存储天然气。
所述LNG储罐惰化管路系统包括与LNG储罐连通的惰性气体接口、空气排出口、氧气含量检测接口，LNG储罐压力检测装置；
其中，惰性气体接口包括与液相管1和气相管2连通的左舷惰性气体接口N1和右舷惰性气体接口N2，空气排出口为排出口O1；氧气含量检测接口为检测接口SP。
所述气体置换管路系统包括与LNG储罐连通的NG接口、惰性气体排出口、NG含量检测接口；
其中，NG接口包括左舷气相接口V1和右舷气相接口V2，、惰性气体排出口为排出口O1，NG含量检测接口为检测接口SP。
所述LNG储罐预冷管路系统包括与LNG储罐连通的LNG接口和NG排出口，设置在LNG储罐内的LNG储罐温度检测装置；
其中，LNG接口包括左舷液相接口L1和右舷液相接口L2，NG排出口为排出口O1；
LNG充装管路系统包括与LNG储罐连通的LNG接口，所述，LNG接口包括左舷液相接口L1和右舷液相接口L2。
所述LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ共同连接至一个供气系统，该供气系统连接至燃气发动机4；或LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ分别连接一个独立的供气系统，两个独立的供气系统单独连接至燃气发动机4；或LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ分别连接一个独立的供气系统，且两个独立的供气系统通过管路相互连通，同时两个独立的供气系统均连接至燃气发动机4。
本实施例中，LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ分别连接一个独立的供气系统，且两个独立的供气系统通过管路相互连通，同时两个独立的供气系统均连接至燃气发动机4。
因此，LNG储罐Ⅰ通过管道和阀门依次连接加压泵M1、LNG汽化器E1-1、NG加热器E1-2、缓冲罐3和燃气发动机4；
LNG储罐Ⅱ通过管道和阀门依次连接加压泵M2、LNG汽化器E2-1、NG加热器E2-2、缓冲罐3和燃气发动机4；
且LNG储罐Ⅰ、加压泵M1、LNG汽化器E1-1、NG加热器E1-2、和加压泵M2、LNG汽化器E2-1、NG加热器E2-2通过管道和阀门连通。
由于上述结构，能够实现两个储罐的相互切换，使两个储罐配合工作，实现倒罐功能，提高了整个管路系统的稳定性。
每个供气系统中还连接有供气系统惰化管路系统，所述供气系统惰化管路系统将惰性气体充入供气系统，排出供气系统中的空气；
所述供气系统惰化管路系统包括连接在供气系统上的供气系统惰性气体接口和供气系统惰性气体排出口O2，O3；其中供气系统惰性气体接口与LNG储罐相连。每个供气系统中的供气系统惰化管路系统通过管道和阀门相互连通。
每个供气系统中还连接有加压泵预冷管路系统，所述加压泵预冷管路系统将LNG充入加压泵中，预冷加压泵；所述加压泵预冷管路系统包括连接在加压泵上的加压泵预冷LNG接口、加压泵LNG排出口，加压泵上还设置有加压泵温度检测装置；其中加压泵预冷LNG接口和加压泵预冷LNG排出口与LNG储罐相连。每个供气系统中的加压泵预冷管路系统通过管道和阀门相互连通。
每个LNG储罐上还连接有LNG储罐降压管路系统（如图4所示）；所述LNG储罐降压管路系统包括加压泵和设置在LNG储罐内的喷淋装置5，所述喷淋装置与加压泵相连；所述LNG储罐通过管道和阀门与加压泵相连，形成闭合回路，使LNG从LNG储罐流出后通过加压泵回到LNG储罐内,且LNG从通过喷淋装置在LNG储罐内喷淋。每个LNG储罐上的LNG储罐降压管路系统相互通过管道和阀门相互连通。
所述海船LNG燃料低压供气系统的控制方法如下：
步骤1：LNG储罐惰化，将惰性气体通入LNG储罐，排出LNG储罐内的空气；
步骤2：供气系统惰化，将惰性气体充入供气系统，排出供气系统中的空气；
步骤3：气体置换，将NG通入LNG储罐，排出LNG储罐内的惰性气体；
步骤4：LNG储罐预冷，将LNG通入LNG储罐，使LNG在LNG储罐内汽化成低温NG预冷LNG储罐；
步骤5：加压泵预冷，将LNG充入加压泵中，预冷加压泵；
步骤6：LNG充装，将LNG充入LNG储罐进行存储；
步骤7：供气，将LNG储罐中的LNG经过加压汽化后送往船舶燃气发动机（4）；
LNG储罐惰化过程中（如图2所示），通过控制阀门开闭，使惰性气体从左舷惰性气体接口N1和/或右舷惰性气体接口N2充入LNG储罐，使空气从排除口O1排出，通过检测接口SP，检测LNG储罐内的氧气含量，当LNG储罐内的氧气含量≤1%后，停止空气排出，继续通入惰性气体，当LNG储罐内压力等于4barg时，LNG储罐惰化完成。惰化过程中，两个储罐可以一同惰化，或单独惰化。一同惰化时，检测口SP检测的是两个储罐内的氧气含量；且LNG储罐内的压力均要达到4barg。
供气系统惰化过程中（如图3），通过控制阀门开闭，将LNG储罐惰化后剩余在LNG储罐中的惰性气体用于惰化供气系统，排出供气系统中的空气；直至LNG储罐中的压力等于2barg后，供气系统惰化完成；两个储罐可以一同惰化，或单独惰化；空气和氮气均从惰性气体排出口O2和/或O3排出。一同惰化时，LNG储罐中的压力均要等于2barg。
气体置换过程中（如图2），通过控制阀门开闭，NG从左舷气相接口V1和右舷气相接口V2充入 LNG储罐内，通过检测口检测SP，检测LNG储罐内的NG含量，当NG含量≥40%后置换完成；两个储罐可以一同置换，或单独置换，一同置换时，过检测口检测SP检测两个LNG储罐内的NG含量。
LNG储罐预冷过程中（如图2），通过控制阀门开闭，将LNG从左舷液相接口L1和右舷液相接口L2充入LNG储罐，LNG储罐温度下降速度为10℃/h，且LNG储罐内部温度≤-130℃后预冷完成；两个储罐可以一同预冷，或单独预冷，一同预冷时，两个储罐的温度下降速度均为10℃/h，LNG储罐内部温度均≤-130℃。
加压泵预冷过程中（如图4），通过控制阀门开闭，将LNG储罐预冷后剩余在LNG储罐中的LNG用于预冷加压泵，加压泵的温度下降速度为10℃/h，且加压泵的温度≤-130℃后预冷完成；
两个加压泵可以一同预冷，或单独预冷，一同预冷时，两个加压泵的温度下降速度均为10℃/h，加压泵的温度均≤-130℃。
在供气过程中，每个LNG储罐内的LNG单独或共同加压汽化后送往船舶燃气发动机4或一个LNG储罐中的LNG先送往另一个LNG储罐中，在经加压汽化后送往船舶燃气发动机4。
所述控制方法还包括倒罐控制方法（如图5和6所示），倒罐步骤如下：
步骤1：连通管道（气相管2），使两LNG储罐压力保持平衡；
步骤2：将供液LNG储罐中的LNG送至LNG汽化器E1-1、NG加热器E2-1加热汽化后，将汽化后的NG送回供液LNG储罐中使供液LNG储罐内部加压。或将供液LNG储罐中的LNG送至LNG汽化器E2-1、NG加热器E2-2汽化后，将汽化后的NG送回供液LNG储罐中使供液储罐内部加压。
步骤3：利用供液LNG储罐中的压力，将供液LNG储罐中的LNG通过管道压入受液LNG储罐中完成倒罐。
需要倒罐的情况一般是将高液位LNG储罐中的LNG导入低液位LNG储罐中；当某一LNG储罐内的液位H大于LNG储罐内设定的液位最大值Hmax或当某一LNG储罐内的液位H小于LNG储罐内设定的液位最小值Hmin时；控制高液位LNG储罐中的LNG流向低液位LNG储罐中，直到Hmin≤H≤Hmax为止。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种海船LNG燃料低压供气系统，其特征在于，它包括设置在船舶上的LNG储罐和通过管道和阀门连接在LNG储罐上的LNG充装工艺系统和供气系统,所述供气系统通过管道和阀门连接至船舶上的燃气发动机；
所述LNG充装工艺系统包括：
LNG储罐惰化管路系统，将惰性气体通入LNG储罐，排出LNG储罐内的空气；
气体置换管路系统，将NG通入LNG储罐，排出LNG储罐内的惰性气体；
LNG储罐预冷管路系统，将LNG通入LNG储罐，使LNG在LNG储罐内汽化成低温NG预冷LNG储罐；
LNG充装管路系统，将LNG充入LNG储罐进行存储；
所述供气系统用于将从LNG储罐出来的LNG加压汽化后送往燃气发动机，所述供气系统括加压泵、汽化系统，所述汽化系统包括LNG汽化器和NG加热器；所述LNG储罐通过管路和阀门依次连通加压泵、LNG汽化器、NG加热器和燃气发动机。
2.根据权利要求1所述的海船LNG燃料低压供气系统，其特征在于：
LNG储罐惰化管路系统包括与LNG储罐连通的惰性气体接口、空气排出口、氧气含量检测接口和设置在LNG储罐内的LNG储罐压力检测装置；
气体置换管路系统包括与LNG储罐连通的NG接口、惰性气体排出口、NG含量检测接口；
LNG储罐预冷管路系统包括与LNG储罐连通的LNG接口和NG排出口，设置在LNG储罐内的LNG储罐温度检测装置；
LNG充装管路系统包括与LNG储罐连通的LNG接口。
3.根据权利要求2所述的海船LNG燃料低压供气系统，其特征在于：所述供气系统中还连接有供气系统惰化管路系统，所述供气系统惰化管路系统将惰性气体充入供气系统，排出供气系统中的空气；
所述供气系统惰化管路系统包括连接在供气系统上的供气系统惰性气体接口和供气系统惰性气体排出口；其中供气系统惰性气体接口与LNG储罐相连。
4.根据权利要求3所述的海船LNG燃料低压供气系统，其特征在于：所述供气系统中还连接有加压泵预冷管路系统，所述加压泵预冷管路系统将LNG充入加压泵中，预冷加压泵；
所述加压泵预冷管路系统包括连接在加压泵上的加压泵预冷LNG接口、加压泵LNG排出口，加压泵上还设置有加压泵温度检测装置；其中加压泵预冷LNG接口和加压泵预冷LNG排出口与LNG储罐相连。
5.根据权利要求4所述的海船LNG燃料低压供气系统，其特征在于：所述LNG储罐上还连接有LNG储罐降压管路系统；所述LNG储罐降压管路系统包括加压泵和设置在LNG储罐内的喷淋装置，所述喷淋装置与加压泵相连；所述LNG储罐通过管道和阀门与加压泵相连，形成闭合回路，LNG从LNG储罐流出后通过加压泵回到LNG储罐内,且LNG从通过喷淋装置在LNG储罐内喷淋。
6.根据权利要求5所述的海船LNG燃料低压供气系统，其特征在于：所述LNG储罐包括LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ，所述LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ均与LNG充装工艺系统相连；且所述LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ共同连接至一个供气系统，该供气系统连接至燃气发动机；或LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ分别连接一个独立的供气系统，两个独立的供气系统单独连接至燃气发动机；或LNG储罐Ⅰ和LNG储罐Ⅱ分别连接一个独立的供气系统，且两个独立的供气系统通过管路相互连通，同时两个独立的供气系统均连接至燃气发动机。
7.一种海船LNG燃料低压供气系统的控制方法，其特征在于，该控制方法包括如下步骤：
步骤1：LNG储罐惰化，将惰性气体通入LNG储罐，排出LNG储罐内的空气；
步骤2：供气系统惰化，将惰性气体充入供气系统，排出供气系统中的空气；
步骤3：气体置换，将NG通入LNG储罐，排出LNG储罐内的惰性气体；
步骤4：LNG储罐预冷，将LNG通入LNG储罐，使LNG在LNG储罐内汽化成低温NG预冷LNG储罐；
步骤5：加压泵预冷，将LNG充入加压泵中，预冷加压泵；
步骤6：LNG充装，将LNG充入LNG储罐进行存储；
步骤7：供气，将LNG储罐中的LNG经过加压汽化加热后送往船舶燃气发动机。
8.根据权利要求7所述的海船LNG燃料低压供气系统的控制方法，其特征在于：
LNG储罐惰化过程中，LNG储罐内的氧气含量≤1%后，停止空气排出，继续通入惰性气体，当LNG储罐内压力等于4barg时，LNG储罐惰化完成；
供气系统惰化过程中，将LNG储罐惰化后剩余在LNG储罐中的惰性气体用于惰化供气系统，排出供气系统中的空气；直至LNG储罐中的压力等于2barg后，供气系统惰化完成；
气体置换过程中，LNG储罐内的NG含≥40%后置换完成；
LNG储罐预冷过程中，温度下降速度为10℃/h，且LNG储罐内部温度≤-130℃后预冷完成；
加压泵预冷过程中，将LNG储罐预冷后剩余在LNG储罐中的LNG用于预冷加压泵，加压泵的温度下降速度为10℃/h，且加压泵的温度≤-130℃后预冷完成；
在供气过程中，每个LNG储罐内的LNG单独或共同加压汽化加热后送往船舶燃气发动机或一个LNG储罐中的LNG先送往另一个LNG储罐中，在经加压汽化加热后送往船舶燃气发动机。
9.根据权利要求7所述的海船LNG燃料低压供气系统的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括倒罐控制方法，该控制方法步骤如下：
步骤1：连通管道，使两LNG储罐压力保持平衡；
步骤2：将供液LNG储罐中的LNG送至LNG汽化器、NG加热器汽化后，将汽化后的NG送回供液LNG储罐中使供液LNG储罐内部加压；
步骤3：将供液LNG储罐中LNG通过管道倒入受液LNG储罐。
CN201710743873.5A 2017-08-25 2017-08-25 一种海船lng燃料低压供气系统及其控制方法 Pending CN107339611A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710743873.5A CN107339611A (zh) 2017-08-25 2017-08-25 一种海船lng燃料低压供气系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710743873.5A CN107339611A (zh) 2017-08-25 2017-08-25 一种海船lng燃料低压供气系统及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107339611A true CN107339611A (zh) 2017-11-10

Family

ID=60214230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710743873.5A Pending CN107339611A (zh) 2017-08-25 2017-08-25 一种海船lng燃料低压供气系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107339611A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109163216A (zh) * 2018-09-26 2019-01-08 苏州市创优净化科技有限公司 一种安全智能型液氨汽化系统
CN109178286A (zh) * 2018-08-24 2019-01-11 广东珠海金湾液化天然气有限公司 液化天然气运输船船舱的预冷工艺
CN109185693A (zh) * 2018-09-12 2019-01-11 上海外高桥造船有限公司 大型双燃料动力船的天然气高低压集成供气系统
CN110145684A (zh) * 2019-05-31 2019-08-20 中国空分工程有限公司 一种低温储罐预冷系统及预冷方法
CN110285322A (zh) * 2019-07-19 2019-09-27 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种采用放散点火的lng管道预冷工艺
CN110745227A (zh) * 2019-10-22 2020-02-04 江龙船艇科技股份有限公司 一种船舶甲醇舱柜注入系统及方法
CN111399572A (zh) * 2020-04-01 2020-07-10 江南造船(集团)有限责任公司 B型液货舱附属处所的环境控制系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104075103A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 中船黄埔文冲船舶有限公司 一种lng燃料动力船舶的燃料加注方法
CN104482404A (zh) * 2014-10-28 2015-04-01 广东珠海金湾液化天然气有限公司 低温超大型液化天然气储罐的预冷工艺
CN104565806A (zh) * 2014-12-08 2015-04-29 武汉三江航天远方科技有限公司 小型船用lng加注方法
CN205090187U (zh) * 2015-10-26 2016-03-16 成都华气厚普机电设备股份有限公司 一种船用lng燃料供气系统
WO2016122028A1 (ko) * 2015-01-30 2016-08-04 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 연료 공급 시스템 및 방법
WO2016122026A1 (ko) * 2015-01-30 2016-08-04 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 연료공급 시스템 및 방법
CN106184684A (zh) * 2016-07-04 2016-12-07 上海衡拓实业发展有限公司 船用自动控制可移动lng燃料罐箱供气系统
CN207080807U (zh) * 2017-08-25 2018-03-09 成都华气厚普机电设备股份有限公司 一种海船lng燃料低压供气系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104075103A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 中船黄埔文冲船舶有限公司 一种lng燃料动力船舶的燃料加注方法
CN104482404A (zh) * 2014-10-28 2015-04-01 广东珠海金湾液化天然气有限公司 低温超大型液化天然气储罐的预冷工艺
CN104565806A (zh) * 2014-12-08 2015-04-29 武汉三江航天远方科技有限公司 小型船用lng加注方法
WO2016122028A1 (ko) * 2015-01-30 2016-08-04 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 연료 공급 시스템 및 방법
WO2016122026A1 (ko) * 2015-01-30 2016-08-04 대우조선해양 주식회사 선박용 엔진의 연료공급 시스템 및 방법
CN205090187U (zh) * 2015-10-26 2016-03-16 成都华气厚普机电设备股份有限公司 一种船用lng燃料供气系统
CN106184684A (zh) * 2016-07-04 2016-12-07 上海衡拓实业发展有限公司 船用自动控制可移动lng燃料罐箱供气系统
CN207080807U (zh) * 2017-08-25 2018-03-09 成都华气厚普机电设备股份有限公司 一种海船lng燃料低压供气系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘腾龙;陶洋;刘建朔;: "槽车对LNG动力船燃料罐首次加注方案" *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109178286A (zh) * 2018-08-24 2019-01-11 广东珠海金湾液化天然气有限公司 液化天然气运输船船舱的预冷工艺
CN109185693A (zh) * 2018-09-12 2019-01-11 上海外高桥造船有限公司 大型双燃料动力船的天然气高低压集成供气系统
CN109163216A (zh) * 2018-09-26 2019-01-08 苏州市创优净化科技有限公司 一种安全智能型液氨汽化系统
CN109163216B (zh) * 2018-09-26 2024-02-09 苏州市创优净化科技有限公司 一种安全智能型液氨汽化系统
CN110145684A (zh) * 2019-05-31 2019-08-20 中国空分工程有限公司 一种低温储罐预冷系统及预冷方法
CN110145684B (zh) * 2019-05-31 2023-08-29 中国空分工程有限公司 一种低温储罐预冷系统及预冷方法
CN110285322A (zh) * 2019-07-19 2019-09-27 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 一种采用放散点火的lng管道预冷工艺
CN110745227A (zh) * 2019-10-22 2020-02-04 江龙船艇科技股份有限公司 一种船舶甲醇舱柜注入系统及方法
CN110745227B (zh) * 2019-10-22 2023-09-26 江龙船艇科技股份有限公司 一种船舶甲醇舱柜注入系统及方法
CN111399572A (zh) * 2020-04-01 2020-07-10 江南造船(集团)有限责任公司 B型液货舱附属处所的环境控制系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107339611A (zh) 一种海船lng燃料低压供气系统及其控制方法
CN207080807U (zh) 一种海船lng燃料低压供气系统
CN104121114B (zh) 用于供给液化天然气燃料的系统
CN104919196B (zh) 使用热耦合管口为压缩气体压力容器补给燃料的系统及方法
CN102656084B (zh) 用于船舶推进用的至少一个燃气发动机的液化天然气燃料罐系统
CN107339610A (zh) 一种海船lng燃料高压供气系统及其控制方法
EP2932147B1 (en) Method of filling a fuel tank with liquefied gas and liquefied gas fuel system
CN104956141B (zh) 使用液体活塞为压缩气体压力容器补给燃料的系统及方法
CN101855130A (zh) 操作以lng作燃料的船舶的方法
CN1934002A (zh) 船舶的气体供给设备及船舶的提供气体方法
WO2013056295A1 (en) System and method for refuelling of compressed gas pressure vessels
KR20120036334A (ko) 화물선용 연소가스-시스템
CN103930355A (zh) 水合物颗粒的储存、运输、解离溶剂其利用该容器的水合物颗粒的储存、运输、解离方法
CN202252834U (zh) 趸船lng加气站
CN105848982A (zh) 管理煤水车上气体燃料的供应
SA515360144B1 (ar) نظام وطريقة للإمداد بغاز الوقود في سفينة
KR102560637B1 (ko) 극저온 유체를 이송하기 위한 방법 및 그러한 방법을 구현하기 위한 이송 시스템
CN204227033U (zh) 一种适用于小型液化天然气动力船舶的分离式冷箱
CN106170658A (zh) 用于对车辆燃料箱中的低温燃料进行排放和重新填充的系统
US20180313497A1 (en) Method of an apparatus for treating boil-off gas for the purpose of supplying at least an engine
AU767530B2 (en) Cyrogenic densification through introduction of a second cryogenic fluid
CN107923350B (zh) 包括加压液体燃料系统的车辆以及用于运行加压液体燃料系统的方法
KR101465325B1 (ko) Lng 연료 공급 시스템 및 lng 충전 방법
KR20150143583A (ko) 탱크 가열용 회로를 포함하는 천연 가스를 처리 및 공급하기 위한 개선된 시스템
CN105423127A (zh) 具有限充装置的应变强化低温容器及其应变强化方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination