CN111609311B - 双燃料船舶发动机低压lng供气系统及双燃料船舶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，包括LNG储罐、第一三通调节阀、混合气分离器、气化器、混合罐、高压喷射泵、高压缓冲罐、第一调节阀、低压缓冲罐、集液罐、工质泵、第二三通调节阀、废气换热器、气液分离器、第二调节阀、低压喷射泵、第三调节阀、抽风机、加热器和第四调节阀。本发明还提供一种双燃料船舶。

Description

双燃料船舶发动机低压LNG供气系统及双燃料船舶
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，尤其是涉及一种双燃料船舶发动机低压LNG供气系统及具有该系统的双燃料船舶。
背景技术
随着全球大气环境问题逐渐恶化，国际海事组织对船舶提出了诸多排放法规，为了应对严苛的法规，作为清洁能源的液化天然气(LNG，Liquefied Natural Gas)逐渐成为船舶的替代燃料，相应地，双燃料船舶发动机近年来也得到了飞速发展。
目前双燃料船舶发动机分为两类，一类为供气压力高于300bar的高压双燃料发动机，另一类为低压双燃料发动机。其中，低压双燃料发动机根据供气压力大致分为两种类型，一类为16bar的低压双燃料发动机，另一类为6bar的双燃料发动机，另外，船舶双燃料锅炉对供气压力的要求相对较低，往往供气压力高于3bar即可。对应的，双燃料船舶供气系统也分为高压供气系统和低压供气系统两类。
双燃料发动机低压供气系统分为自增压供气系统和常规低压LNG供气系统。
自增压供气系统利用LNG气化产生的天然气返回储罐，使储罐内部的压力升高，利用LNG储罐内外压差将LNG输送至加热器气化，再供给用气设备。自增压供气系统一方面需要LNG储罐具有较高的耐压能力，另一方面适用于供气压力为6bar的小型发动机，存在系统造价高和使用范围窄等缺点。
常规低压LNG供气系统利用低温潜液泵将LNG加压后从储罐输送至加热器气化，之后供给用气设备，储罐内部产生的LNG蒸发气通过压缩机抽出并加压后送至用气设备，另外，压缩机将LNG储罐内的蒸发气吸出，经过加热器升温后返回储罐，实现储罐增压和储罐暖舱。潜液泵属于低温设备，购置成本较高，通常安装在储罐内部或储罐外的泵池内，潜液泵与低温LNG直接接触，当潜液泵发生任何故障需要检修时，均需要对储罐内部或泵池内部以及相应管系中的LNG进行清除，检修困难且工作量较大；压缩机属于间歇性运转设备，占地面积大，投资成本较高，日常保养工作较多，故障维修时工作量大，同时，在使用压缩机进行LNG储罐增压和暖舱操作时，由于压缩机的排量较小，故操作时间较长。潜液泵和压缩机均属于耗能设备，需要消耗大量船舶能源，因此，常规的双燃料发动机LNG低压供气系统存在投资成本高、维护保养工作多、维修困难、部分工况工作效率较低和能耗高等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种双燃料船舶发动机低压LNG供气系统及双燃料船舶，旨在解决上述背景技术存在的不足，适用于所有的低压双燃料发动机，既能有效降低LNG供气系统的投资成本、维护工作、维修难度和能源消耗，又能提高供气系统在不同操作模式下的效率。
本发明提供一种双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，包括LNG储罐、第一三通调节阀、混合气分离器、气化器、混合罐、高压喷射泵、高压缓冲罐、第一调节阀、低压缓冲罐、集液罐、工质泵、第二三通调节阀、废气换热器、气液分离器、第二调节阀、低压喷射泵、第三调节阀、抽风机、加热器和第四调节阀；
所述LNG储罐的底部出口与所述第一三通调节阀的入口相连通，所述第一三通调节阀的一个出口与所述混合气分离器的内部管道入口相连通，所述第一三通调节阀的另一出口与所述混合气分离器的内部管道出口汇合后再与所述气化器的入口相连通，所述气化器的出口与所述混合罐的入口相连通，所述混合罐的出口与所述高压喷射泵的引射吸口相连通，所述高压喷射泵的出口与所述混合气分离器的内腔入口相连通，所述混合气分离器的底部出口与所述集液罐的入口相连通，所述集液罐的底部出口与所述工质泵的入口相连通，所述工质泵的出口与所述第二三通调节阀的入口相连通，所述第二三通调节阀的一个出口与所述集液罐的顶部相连通，所述第二三通调节阀的另一出口与所述废气换热器的入口相连通，所述废气换热器的出口与所述气液分离器的入口相连通，所述气液分离器的出口与所述高压喷射泵的工作流体入口相连通，所述混合气分离器的顶部出口与所述高压缓冲罐的入口相连通；
所述高压缓冲罐分三路输出，一路与船舶主机相连通，一路通过所述第一调节阀与所述低压缓冲罐相连通，一路通过所述第二调节阀与所述低压喷射泵的工作流体入口相连通；
所述低压缓冲罐分三路输出，一路与船舶副机相连通，一路与船舶锅炉相连通，一路通过所述第三调节阀与所述混合罐相连通；
所述LNG储罐的顶部有两路出口，一路与所述加热器的入口相连通，另一路与所述抽风机的入口相连通，所述抽风机的出口与所述加热器的入口相连通；
所述加热器的出口分为四路，一路与所述低压喷射泵的引射吸口相连通，一路通过所述第四调节阀与所述船舶锅炉相连通，一路与所述LNG储罐的顶部相连通，一路与所述LNG储罐的底部相连通。
进一步地，位于所述LNG储罐的顶部设有第一压力传感器，所述第一压力传感器用于控制所述第二调节阀和所述第四调节阀。
进一步地，位于所述高压缓冲罐的顶部设有第二压力传感器，所述第二压力传感器用于控制所述工质泵和所述第二三通调节阀。
进一步地，位于所述低压缓冲罐的顶部设有第三压力传感器，所述第三压力传感器用于控制所述第一调节阀和所述第三调节阀。
进一步地，位于所述混合气分离器的顶部出口与所述高压缓冲罐的入口之间的管路上设有温度传感器，所述温度传感器用于控制所述第一三通调节阀。
进一步地，所述工质泵为变频控制的防爆离心泵。
进一步地，所述抽风机为低温防爆抽风机。
进一步地，位于所述LNG储罐的顶部还设有安全泄放阀。
进一步地，所述集液罐用于储存有机液体，所述有机液体为在供气压力下的冷凝温度低于供气要求温度且不与LNG反应的环保型制冷剂。
本发明还提供一种双燃料船舶，包括以上任一项所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统。
本发明提供的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，适用于所有的低压发动机，在不增加储罐制造要求的情况下，能够实现常规双燃料船舶发动机低压LNG供气系统的所有功能。
本发明利用船舶废气的余热加热低沸点有机物产生高压蒸气，高压蒸气流经高压喷射泵使高压喷射泵内产生低压，从而将LNG从储罐中吸出，实现LNG的增压和输送，相对于常规方案省去了低温潜液泵，高压喷射泵实质上为固定设备，无动件且制造成本低，因此高压喷射泵的投资成本低于低温潜液泵，且高压喷射泵的稳定性极高，无需保养；同时，本发明利用高压天然气流经低压喷射泵产生的抽吸效果实现LNG蒸发气的输送，并将LNG蒸发气供给至耗气设备，相比于常规方案中使用的压缩机，低压喷射泵的制造成本低，且无额外功耗，同时无需保养。
同时，本发明中用于输送有机物的工质泵为常温泵，工质泵安装在大气环境中，其运行状态更易监测，且保养维修更简便。
同时，本发明利用抽风机实现储罐增压和储罐暖舱的功能，相比于常规方案中使用的压缩机，抽风机的排量更大，同时抽风机的投资成本、运行功耗、维护保养工作量以及故障维修难度更低。
附图说明
图1为本发明第一实施例中双燃料船舶发动机低压LNG供气系统的结构示意图。
图2为本发明第二实施例中双燃料船舶发动机低压LNG供气系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
第一实施例
如图1所示，本发明第一实施例提供的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，包括LNG储罐1、第一三通调节阀2、混合气分离器3、气化器4、混合罐5、高压喷射泵6、高压缓冲罐8、第一调节阀9、低压缓冲罐10、集液罐12、工质泵13、第二三通调节阀14、废气换热器15、气液分离器16、第二调节阀19、低压喷射泵20、第三调节阀21、抽风机22、加热器23和第四调节阀24。
具体地，LNG储罐1的底部与第一三通调节阀2的入口相连通，第一三通调节阀2的一个出口与混合气分离器3的内部管道入口相连通，第一三通调节阀2的另一出口与混合气分离器3的内部管道出口汇合后再与气化器4的入口相连通，气化器4的出口与混合罐5的入口相连通，混合罐5的出口与高压喷射泵6的引射吸口相连通，高压喷射泵6的出口与混合气分离器3的内腔入口相连通，混合气分离器3的底部出口与集液罐12的入口相连通，集液罐12的底部出口与工质泵13的入口相连通，工质泵13的出口与第二三通调节阀14的入口相连通，第二三通调节阀14的一个出口与集液罐12的顶部相连通，第二三通调节阀14的另一出口与废气换热器15的入口相连通，废气换热器15的出口与气液分离器16的入口相连通，气液分离器16的出口与高压喷射泵6的工作流体入口相连通，混合气分离器3的顶部出口与高压缓冲罐8的入口相连通。
高压缓冲罐8分三路输出，一路与船舶主机相连通，一路通过第一调节阀9与低压缓冲罐10相连通，一路通过第二调节阀19与低压喷射泵20的工作流体入口相连通。
低压缓冲罐10分三路输出，一路与船舶副机相连通，一路与船舶锅炉相连通，一路通过第三调节阀21与混合罐5相连通。
LNG储罐1的顶部有两路出口，一路与加热器23的入口相连通，另一路与抽风机22的入口相连通，抽风机22的出口与加热器23的入口相连通。
加热器23的出口分为四路，一路与低压喷射泵20的引射吸口相连通，一路通过第四调节阀24与船舶锅炉相连通，一路与LNG储罐1的顶部相连通，一路与LNG储罐1的底部相连通。
进一步地，该供气系统还包括：
第一管路25，连通在LNG储罐1的底部与第一三通调节阀2的入口之间；
第二管路26，连通在第一三通调节阀2的一个出口与混合气分离器3的内部管道入口之间；
第三管路27，连通在第一三通调节阀2的另一出口与气化器4的入口之间；
第四管路28，连通在混合气分离器3的出口与气化器4的入口之间。优选地，第四管路28的一端与混合气分离器3的出口相连通，另一端先汇总至第三管路27上，再通过第三管路27与气化器4的入口相连通；
第五管路29，连通在气化器4的出口与混合罐5的入口之间；
第六管路30，连通在混合罐5的出口与高压喷射泵6的引射吸口之间；
第七管路31，连通在高压喷射泵6的出口与混合气分离器3的入口之间；
第八管路32，连通在混合气分离器3的出口与集液罐12的入口之间；
第九管路33，连通在集液罐12的出口与工质泵13的入口之间；
第十管路34，连通在工质泵13的出口与第二三通调节阀14的入口之间；
第十一管路35，连通在第二三通调节阀14的一个出口与集液罐12的入口之间；
第十二管路36，连通在第二三通调节阀14的另一出口与废气换热器15的入口之间；
第十三管路37，连通在废气换热器15的出口与气液分离器16的入口之间；
第十四管路38，连通在气液分离器16的出口与高压喷射泵6的工作流体入口之间；
第十五管路39，连通在混合气分离器3的出口与高压缓冲罐8的入口之间；
第十六管路40，连通在高压缓冲罐8的出口与船舶主机之间；
第十七管路41，连通在高压缓冲罐8的出口与低压缓冲罐10的入口之间；
第十八管路42，连通在高压缓冲罐8的出口与低压喷射泵20的工作流体入口之间；
第十九管路43，连通在低压喷射泵20的出口与低压缓冲罐10的入口之间；
第二十管路44，连通在低压缓冲罐10的出口与船舶副机之间；
第二十一管路45，连通在低压缓冲罐10的出口与船舶锅炉之间；
第二十二管路46，连通在低压缓冲罐10的出口与混合罐5的入口之间；
第二十三管路47，连通在LNG储罐1的顶部与抽风机22的入口之间；
第二十四管路48，连通在抽风机22的出口与加热器23的入口之间；
第二十五管路49，连通在加热器23的出口与低压喷射泵20的引射吸口之间；
第二十六管路50，连通在加热器23的出口与船舶锅炉之间。优选地，第二十六管路50的一端与第二十五管路49相连通，另一端先汇总至第二十一管路45上，再通过第二十一管路45与船舶锅炉相连通；
第二十七管路51，连通在加热器23的出口与LNG储罐1的顶部之间；
第二十八管路52，连通在加热器23的出口与LNG储罐1的底部之间。优选地，第二十八管路52的一端与LNG储罐1的底部相连通，另一端先汇总至第二十七管路51上，再通过第二十七管路51与加热器23的出口相连通；
第二十九管路53，连通在LNG储罐1的顶部与加热器23的入口之间。优选地，第二十九管路53的一端与LNG储罐1的顶部相连通，另一端先汇总至第二十四管路48上，再通过第二十四管路48与加热器23的入口相连通。
优选地，第二十七管路51的一端与LNG储罐1的顶部相连通，另一端先汇总至第二十五管路49或第二十六管路50上，再通过第二十五管路49或第二十六管路50与加热器23的出口相连通。
在本发明的第一实施例中，第二十七管路51的一端与LNG储罐1的顶部相连通，另一端先汇总至第二十六管路50上，再通过第二十六管路50与加热器23的出口相连通。
进一步地，位于LNG储罐1的顶部设有第一压力传感器18，位于高压缓冲罐8的顶部设有第二压力传感器17，位于低压缓冲罐10的顶部设有第三压力传感器11，位于混合气分离器3的顶部出口与高压缓冲罐8的入口之间的第十五管路39上设有温度传感器7。
具体地，第一压力传感器18用于根据压力情况调节第二调节阀19和第四调节阀24，第二压力传感器17用于根据压力情况调节工质泵13和第二三通调节阀14，第三压力传感器11用于根据压力情况调节第一调节阀9和第三调节阀21，温度传感器7用于根据温度情况调节第一三通调节阀2。
优选地，本发明中所采用的工质泵13为变频控制的防爆离心泵，抽风机22为低温防爆抽风机。
优选地，位于LNG储罐1的顶部还设有安全泄放阀54。
本发明的具体工作原理为：
1、利用船舶废气余热加热低沸点有机液体，产生高压有机蒸气，高压有机蒸气通过高压喷射泵6促使高压喷射泵6局部产生低压区域，使得LNG储罐1的内部与高压喷射泵6的内部产生足够压差，从而将LNG从LNG储罐1内吸出。LNG经过气化器4后被加热成天然气，天然气与高压有机蒸气在高压喷射泵6内混合并进行能量交换，使得天然气压力升高以达到发动机要求的供气压力，天然气与有机蒸气在混合气分离器3中被低温的LNG降温，由于在相同压力下，天然气的冷凝温度远低于有机蒸气的冷凝温度，因此在混合气分离器3中有机蒸气被冷凝成液态并流入集液罐12，而天然气以气体状态从混合气分离器3的顶部排出，由此有机物与天然气分离，实现了纯净天然气供气和有机物的循环使用。集液罐12中的有机物被工质泵13输送至废气加热器15，由船舶废气余热加热至高压状态，再次进入高压喷射泵6。
2、利用高压喷射泵6产生的高压天然气从高压缓冲罐8通入低压喷射泵20，在低压喷射泵20内部产生局部低压，利用LNG储罐1与低压喷射泵20之间的压差将LNG储罐1内的LNG蒸发气吸出进入加热器23，在加热器23中加热至常温的LNG蒸发气与来自高压缓冲罐8的高压天然气在低压喷射泵20内混合并进行能量传递后，排往低压缓冲罐10。当低压缓冲罐10的内部压力低于要求压力时，高压缓冲罐8加大供气以提高低压缓冲罐10的内部压力，当低压缓冲罐10内的压力高于要求压力时，向混合罐5输气以降低低压缓冲罐10内的压力，以保证低压喷射泵20的出口背压以及向副机和锅炉的供气压力保持稳定。
3、利用抽风机22将LNG储罐1内的低温蒸发气抽出并送往加热器23，使蒸发气温度升高，再将高温蒸发气送至LNG储罐1的顶部，利用高温蒸发气为LNG储罐1内的低温蒸发气加热，使得LNG储罐1内部压力升高，以便利用压差将储罐1内LNG转移至其他容器。
4、利用抽风机22将LNG储罐1内的低温蒸发气抽出并送往加热器23，使蒸发气温度升高，再将高温蒸发气送至LNG储罐1的底部，由于高温蒸发气的密度低于LNG储罐1内低温蒸发气的密度，高温蒸发气会从LNG储罐1的底部向上升腾，从而使LNG储罐1内低温蒸发气均匀快速加热，使LNG储罐1内部的温度达到常温，以便检修人员能进入LNG储罐1内部作业。在为LNG储罐1内部加热的过程中，LNG储罐1内的压力会逐步上升，当LNG储罐1内的压力接近储罐安全泄放阀54开启压力时，将加热后的蒸发气部分输送至锅炉燃烧，以降LNG储罐1的内部压力。
优选地，集液罐12用于储存有机液体，有机液体为在供气压力下的冷凝温度低于供气要求温度且不与LNG反应的环保型制冷剂。
优选地，气化器4出口的天然气温度应高于有机蒸气进入高压喷射泵6压力条件下的冷凝温度，以防止有机蒸气在高压喷射泵6内出现冷凝现象。
一般来说，使用低压双燃料发动机的船舶，其主机的供气压力要求一般为10-16bar，副机的供气压力要求一般为6-10bar，锅炉的供气压力要求一般为3-6bar(以上的压力要求范围为大致的工作范围，不同型号、不同工况下的发动机和锅炉的要求不同)，为达到上述的压力要求以及供气压力的稳定，本实施例所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其主要的工作流程如下：
1、在正常工况下，工质泵13将有机液体从集液罐12中吸出并加压，经由第二三通调节阀14输送至废气换热器15，有机液体吸收废气热能气化成高压气体进入气液分离器16，经过分离的纯有机蒸气进入高压喷射泵6的喷嘴，在高压喷射泵6内部产生局部低压，使得LNG储罐1与高压喷射泵6之间存在压差，该压差将LNG从LNG储罐1内部压出，流经第一三通调节阀2进入混合气分离器3，此时LNG由于在混合气分离器3内与高温的有机蒸气进行热量交换，故LNG的温度会升高；升温后的LNG再与流经第三管路27的LNG汇合后进入气化器4，LNG被气化成天然气后进入混合罐5，再进入高压喷射泵6，与有机蒸气混合并进行能量交换，使得天然气的压力和温度升高、有机蒸气的压力和温度降低，最终天然气和有机蒸气以相同的压力和温度状态排入混合气分离器3；在混合气分离器3中混合气体通过第二管路26中低温的LNG冷却降温，由于相同压力下天然气的冷凝温度远低于有机蒸气的冷凝温度，因此，有机蒸气被冷凝成有机液体从混合气分离器3底部流入集液罐12，供循环使用，而天然气从混合气分离器3顶部排出，进入高压缓冲罐8；高压缓冲罐8内的天然气一部分供给主机消耗，另一部分通过调节阀9进入低压缓冲罐10，低压缓冲罐10向副机和锅炉供给燃气。
在该模式下，温度传感器7用于调节第一三通调节阀2的开度比例，以控制混合气分离器3中排出的天然气温度，以达到燃气供给温度要求，当温度传感器7测得混合气分离器3排出天然气温度高于设定温度后，增大第一三通调节阀2通往混合气分离器3的LNG流量，降低LNG直接通往气化器4的流量，使得天然气排气温度降低，当温度传感器7测得混合气分离器3排出天然气温度低于设定温度后，降低第一三通调节阀2通往混合气分离器3的LNG流量，增加LNG直接通往气化器4的流量，使得天然气排气温度升高。
压力传感器17用于控制工质泵13的排压和第二三通调节阀14的开度，用于控制高压缓冲罐8内压力以满足供气压力要求；当压力传感器17测得高压缓冲罐8内的压力低于设定压力值时，提高工质泵13的排压，以提高高压喷射泵6的排压，此时，高压喷射泵6的引射能力增强，引射比升高，会从LNG储罐1内抽出更多LNG，因此需要调节第二三通调节阀14，降低进入废气换热器15的有机液体量，增加旁通回集液罐12的有机液体量，从而降低高压喷射泵6的引射能力，使供给天然气不超过用气设备消耗量；当压力传感器17测得压力高于设定压力值时，降低工质泵13的排压，以降低高压喷射泵6的排压，此时，高压喷射泵6的引射能力降低，引射比降低，会从LNG储罐1内抽出更少LNG，因此需要调节三通调节阀14，增加进入废气换热器15的有机液体量，降低旁通回集液罐12的有机液体量，从而提高高压喷射泵6的引射能力，使供给天然气满足用气设备消耗量。
压力传感器11用于控制第一调节阀9的开度，以控制低压缓冲罐10内的压力满足副机和锅炉供气压力要求，当压力传感器11测得压力低于设定压力值时，增加高压缓冲罐8进入低压缓冲罐10的天然气量，以升高低压缓冲罐10内的压力，当压力传感器11测得压力高于设定压力值时，降低高压缓冲罐8进入低压缓冲罐10的天然气量，以降低低压缓冲罐10内的压力。
2、当LNG储罐1顶部的第一压力传感器18测得LNG储罐1内部压力高于设定值时，说明LNG储罐1内LNG蒸发气存量过多，需要处理，此时第二调节阀19开启，高压天然气从高压缓冲罐8进入低压喷射泵20，低压喷射泵20由此产生局部低压区域，使得LNG储罐1与低压喷射泵20之间产生压差，则LNG蒸发气由于压差从LNG储罐1顶部直接进入加热器23，低温LNG蒸发气在加热器23中被加热至供气要求温度，再被吸入低压喷射泵20，在低压喷射泵20中与高压天然气混合并进行能量交换，待状态稳定后排入低压缓冲罐10。
当第三压力传感器11测得低压缓冲罐10的压力低于设定压力值时，说明低压喷射泵20排入低压缓冲罐10的天然气量低于副机和锅炉的耗气量，需要增加第一调节阀9的开度对低压缓冲罐10增压，当第三压力传感器11测得低压缓冲罐10压力高于设定压力值时，说明低压喷射泵20排入低压缓冲罐10的天然气量高于副机和锅炉的耗气量，此时需要开启第三调节阀21，使低压缓冲罐10内的天然气的一部分排入混合罐5，该部分天然气与气化器4排出的天然气混合后被吸入高压喷射泵6，经过一系列处理后进入高压缓冲罐8供主机使用。
3、当LNG储罐1内部出现故障需要检修时，需要提前将LNG储罐1内的剩余LNG运输至其他容器之中，此时需要为LNG储罐1进行增压，利用压差将LNG排出，此时，开启抽风机22，将LNG储罐1顶部的LNG蒸发气抽出并送往加热器23，蒸发气在加热器23中受热温度升高，再直接送回LNG储罐1的顶部，高温蒸发气在LNG储罐1内的气相空间与低温蒸发气换热，使得储罐1顶部蒸发气整体温度升高，从而实现升压。
4、当LNG储罐1内部需要人员进入时，需要将储罐1内部环境温度升高至常温，此时，开启抽风机22，将LNG储罐1顶部的LNG蒸发气抽出并送往加热器23，蒸发气在加热器23中受热温度升高，再直接送回LNG储罐1底部，由于密度差异，高温蒸发气从储罐1底部向上升腾，从而均匀快速的加热低温蒸发气，使得LNG储罐1内部整体温度升高，LNG储罐1内的压力也会随着升高，当压力传感器18测得LNG储罐1内部压力高于设定值时，说明LNG储罐1内蒸发气过多将会开启安全泄放阀54，此时开启第四调节阀24，利用LNG储罐1的自压将多余蒸发气送往锅炉燃烧，防止LNG储罐1超压泄放。
第二实施例
如图2所示，本发明第二实施例提供的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统与第一实施例的结构大致相同，不同点在于第二十七管路51连通至加热器23的出口的位置不同。
具体地，第二十七管路51的一端与LNG储罐1的顶部相连通，另一端先汇总至第二十五管路49上，再通过第二十五管路49与加热器23的出口相连通。
本发明利用船舶废气作为能量来源，利用喷射泵6/20和抽风机22作为动力源，实现LNG供气功能和蒸发气处理功能，取消了LNG供气系统的常规方案中的低温潜液泵和压缩机等投资成本高、维护保养困难的设备，降低了系统的投资运行成本和船舶维修人员的保养工作量以及维修难度，提高了系统运行的可靠性以及系统维修保养工作的可操作性，使该供气系统具有较强的市场竞争力。
本发明在LNG供气功能中，利用船舶废气加热低沸点的有机液体产生的高压有机蒸气，流经高压喷射泵6，使得高压喷射泵6内产生低压区域，从而将LNG从LNG储罐1内吸出，天然气与有机蒸气在高压喷射泵6中进行能量交换，实现天然气增压，再利用天然气和有机蒸气的冷凝温度不同，使用低温LNG对有机蒸气和天然气进行分离，将纯天然气送往船舶用气设备。本发明在LNG蒸发气处理中，利用供气功能中产生的高压天然气在低压喷射泵20中产生低压区域，使得蒸发气从LNG储罐1中吸出并在低压喷射泵20中实现增压，供船舶低压耗气设备使用。另外本发明利用抽风机22和加热器23实现LNG储罐1的增压和暖舱功能，可大幅提高船舶在以上两种工况下的蒸发气处理速度，为船舶节约时间成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其特征在于，包括LNG储罐(1)、第一三通调节阀(2)、混合气分离器(3)、气化器(4)、混合罐(5)、高压喷射泵(6)、高压缓冲罐(8)、第一调节阀(9)、低压缓冲罐(10)、集液罐(12)、工质泵(13)、第二三通调节阀(14)、废气换热器(15)、气液分离器(16)、第二调节阀(19)、低压喷射泵(20)、第三调节阀(21)、抽风机(22)、加热器(23)和第四调节阀(24)；
所述LNG储罐(1)的底部出口与所述第一三通调节阀(2)的入口相连通，所述第一三通调节阀(2)的一个出口与所述混合气分离器(3)的内部管道入口相连通，所述第一三通调节阀(2)的另一出口与所述混合气分离器(3)的内部管道出口汇合后再与所述气化器(4)的入口相连通，所述气化器(4)的出口与所述混合罐(5)的入口相连通，所述混合罐(5)的出口与所述高压喷射泵(6)的引射吸口相连通，所述高压喷射泵(6)的出口与所述混合气分离器(3)的内腔入口相连通，所述混合气分离器(3)的底部出口与所述集液罐(12)的入口相连通，所述集液罐(12)的底部出口与所述工质泵(13)的入口相连通，所述工质泵(13)的出口与所述第二三通调节阀(14)的入口相连通，所述第二三通调节阀(14)的一个出口与所述集液罐(12)的顶部相连通，所述第二三通调节阀(14)的另一出口与所述废气换热器(15)的入口相连通，所述废气换热器(15)的出口与所述气液分离器(16)的入口相连通，所述气液分离器(16)的出口与所述高压喷射泵(6)的工作流体入口相连通，所述混合气分离器(3)的顶部出口与所述高压缓冲罐(8)的入口相连通；
所述高压缓冲罐(8)分三路输出，一路与船舶主机相连通，一路通过所述第一调节阀(9)与所述低压缓冲罐(10)相连通，一路通过所述第二调节阀(19)与所述低压喷射泵(20)的工作流体入口相连通；
所述低压缓冲罐(10)分三路输出，一路与船舶副机相连通，一路与船舶锅炉相连通，一路通过所述第三调节阀(21)与所述混合罐(5)相连通；
所述LNG储罐(1)的顶部有两路出口，一路与所述加热器(23)的入口相连通，另一路与所述抽风机(22)的入口相连通，所述抽风机(22)的出口与所述加热器(23)的入口相连通；
所述加热器(23)的出口分为四路，一路与所述低压喷射泵(20)的引射吸口相连通，一路通过所述第四调节阀(24)与所述船舶锅炉相连通，一路与所述LNG储罐(1)的顶部相连通，一路与所述LNG储罐(1)的底部相连通。
2.如权利要求1所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其特征在于，位于所述LNG储罐(1)的顶部设有第一压力传感器(18)，所述第一压力传感器(18)用于控制所述第二调节阀(19)和所述第四调节阀(24)。
3.如权利要求1所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其特征在于，位于所述高压缓冲罐(8)的顶部设有第二压力传感器(17)，所述第二压力传感器(17)用于控制所述工质泵(13)和所述第二三通调节阀(14)。
4.如权利要求1所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其特征在于，位于所述低压缓冲罐(10)的顶部设有第三压力传感器(11)，所述第三压力传感器(11)用于控制所述第一调节阀(9)和所述第三调节阀(21)。
5.如权利要求1所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其特征在于，位于所述混合气分离器(3)的顶部出口与所述高压缓冲罐(8)的入口之间的管路上设有温度传感器(7)，所述温度传感器(7)用于控制所述第一三通调节阀(2)。
6.如权利要求1所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其特征在于，所述工质泵(13)为变频控制的防爆离心泵。
7.如权利要求1所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其特征在于，所述抽风机(22)为低温防爆抽风机。
8.如权利要求1所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其特征在于，位于所述LNG储罐(1)的顶部还设有安全泄放阀(54)。
9.如权利要求1所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统，其特征在于，所述集液罐(12)用于储存有机液体，所述有机液体为在供气压力下的冷凝温度低于供气要求温度且不与LNG反应的环保型制冷剂。
10.一种双燃料船舶，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的双燃料船舶发动机低压LNG供气系统。
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