CN114412635A - 一种用于燃料发电装置的挥发气体综合管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船舶工程装备领域，尤其涉及一种用于燃料发电装置的挥发气体综合管理系统。该挥发气体综合管理系统包括：燃料舱，燃料舱设置于发电装置内部，用于储存燃料；收集分配管，收集分配管第一端连通至燃料舱顶部空间，用于收集燃料舱内的燃料挥发气；和多个支路通道，在支路通道上设置有燃气处理装置；多个支路通道的第一端分别连通于收集分配管，第二端分别连通至于多个供气通道。本申请中，挥发气体综合管理系统能根据燃料发电装置的工况和燃气耗量，对应选取适宜的挥发气体处理流程，合理利用燃料挥发气，避免燃料挥发气的浪费。

Description

一种用于燃料发电装置的挥发气体综合管理系统

技术领域

本申请涉及船舶工程装备领域，尤其涉及一种用于燃料发电装置的挥发气体综合管理系统。

背景技术

天然气以其清洁、方便、高热值的特性成为替代煤炭、石油的新型能源，在全球能源消费结构中所占的比例越来越高。利用天然气发电具有绿色环保、经济性好的特点。

LNG(Liquefied natural gas，液化天然气)燃料发电船是集LNG接收、储存、驳运、再气化、发电和输配电等多功能于一体的新兴高端装备，为岛屿型城市、沿海型城镇解决电力短缺问题，提供了一站式的解决方案。相较于陆上发电设施，LNG燃料发电船具有建造周期短、部署灵活、无需占用土地资源等优点。

LNG燃料发电船在具备常规LNG船舶相关配置的基础上，还配备了再气化装置。在不同工况下，LNG发电船的燃气消耗量和挥发气体产生量波动较大。然而LNG燃料舱不能再不同工况下，不能根据不同工况对LNG燃料舱产生的挥发气进行有效的管理、利用。

因此，为保证LNG燃料发电船的可靠运行，需要设计一种用于LNG燃料发电船的挥发气体综合管理系统，对LNG燃料舱产生的挥发气进行有效的管理、利用，从而提高LNG燃料发电船的经济性和综合竞争力。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种用于燃料发电装置的挥发气体综合管理系统，用以可分别存储多种不同性质的液货，能有效降低成本。

本申请提供了一种用于燃料发电装置的挥发气体综合管理系统。该用于燃料发电装置的挥发气体综合管理系统包括：

燃料舱，所述燃料舱设置于发电装置内部，用于储存燃料；

收集分配管，所述收集分配管第一端连通至所述燃料舱顶部空间，用于收集所述燃料舱内的燃料挥发气；和

多个支路通道，在所述支路通道上设置有燃气处理装置；

多个所述支路通道的第一端分别连通于所述收集分配管，第二端分别连通至于多个供气通道。

可选地，多个所述通道包括第一支路通道；所述第一支路通道的第一端连通于所述收集分配管，第二端连通至第一供给管路用于供气至第一燃气设备；在所述第一支路通道上依次设置有燃气压缩机和第一液压遥控阀；

在所述燃料发电装置处于航行工况和/或燃料装载工况下，所述第一液压遥控阀打开，所述燃料舱内的燃料挥发气通过所述收集分配管依次输送至所述燃气压缩机和所述第一液压遥控阀，从而通过第一供给管路供给第一燃气设备使用。

可选地，多个所述通道包括第二支路通道；所述第二支路通道第一端连通于所述收集分配管，第二端连通于高压燃气储存装置；在所述第二通道上设置有高压燃气压缩机和第二热交换器；

在所述燃料发电装置处于燃料装载工况下，所述燃料舱内的过量燃料挥发气通过所述收集分配管依次输送至所述高压燃气压缩机、所述第二热交换器和所述高压燃气储存装置。

可选地，所述高压燃气储存装置通过第一减压阀连通至第一供给管路，用于供气至第一燃气设备；当所述第一减压阀打开时，所述高压燃气储存装置内的高压燃气通过所述第一减压阀减压后，经过第一供给管路供给第一燃气设备使用；和/或，

所述高压燃气储存装置依次通过第二减压阀和所述第三热交换器连通至第二供给管路，用于供气至第二燃气设备；在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，当所述再气化装置的最小稳定再汽化量大于第二燃气设备的燃气需求量时，所述第二减压阀打开，所述高压燃气储存装置内的高压燃气依次输送至所述第二减压阀和所述第三热交换器，通过第二供给管路供给第二燃气设备使用。

可选地，还包括供给泵和泵管道；

所述供给泵设置于所述燃料舱内；所述泵管道第一端连通于所述供给泵、第二端分别连通于汽化通道和交换通道；

在所述汽化通道上依次设置有第五液压遥控阀、强制汽化器、第六液压遥控阀；所述汽化通道第二端连通于所述第一支路通道上的所述燃气压缩机；

在所述燃料发电装置处于燃料装载工况下，当所述燃料舱产生的燃气挥发气量低于第一燃气设备所需燃气值时，所述第五液压遥控阀、所述第六液压遥控阀和所述第一液压遥控阀打开，所述供给泵将所述燃料舱内的燃料依次输送至所述第五液压遥控阀、所述强制汽化器、所述第六液压遥控阀、所述燃气压缩机和所述第一液压遥控阀，通过所述第一供给管路供给第一燃气设备使用。

可选地，多个所述通道包括第三支路通道；所述第三支路通道第一端连通至所述收集分配管；在所述第三支路通道上依次设置有回气压缩机、温度传感器和气动温控三通阀；所述温控气动三通阀包括连通于所述温度传感器的o端、连通于第一热交换器的a端、连通于第三供给管路的b端；所述第三交换器连通于第三供给管路；

在所述燃料发电装置处于燃料装载工况下，当所述温度传感器检测到所述回气压缩机出口处燃气挥发气的温度低于设定温度值时，所述温控气动三通阀的o端和b端连通，所述燃料舱内的燃气挥发气输送至所述温控气动三通阀的b端，从而通过第三供给管路供给返回补给方；当所述温度传感器检测到所述回气压缩机出口处燃气挥发气的温度高于设定温度值时，所述温控气动三通阀的o端和a端连通，所述燃料舱内的燃气挥发气依次输送至所述温控气动三通阀的a端和所述第一热交换器，从而通过第三供给管路供给返回补给方。

可选地，还包括再汽化装置；

所述再汽化装置的第一端通过第二液压遥控阀与所述第一支路通道连通，第二端连通于第二供给管路用于供气至第二燃气设备；在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，所述第二液压遥控阀打开，所述燃料舱的燃气挥发气依次输送至所述燃气压缩机、所述第二液压遥控阀和再汽化装置，从而通过第二供给管路供给第二燃气设备使用；和/或，

所述再汽化装置的第一端通过第三液压遥控阀与所述交换通道连通，第二端连通于第二供给管路用于供气至第二燃气设备；在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，所述第三液压遥控阀打开，所述供给泵将所述燃料舱内的燃料经所述交换通道和所述第三液压遥控阀输送至所述再汽化装置，从而通过第二供给管路供给第二燃气设备使用。

可选地，所述再气化装置包括气液分离器、再气化增压泵、再气化蒸发器和气化气体加热器；

在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，所述第二液压遥控阀和所述第三液压遥控阀打开，由所述燃气压缩机进入至所述再汽化装置再冷凝的燃料与由所述供给泵进入至所述再汽化装置中的燃料混合，经所述再气化增压泵增压和所述再气化蒸发器气化，经所述气化气体加热器调节温度后达到设定燃气压力和温度，通过第二供给管路供给第二燃气设备使用。

可选地，所述交换通道通过回舱管路连通于所述燃料舱，在所述回舱管路上设置有第四液压遥控阀；

当所述第四液压遥控阀打开时，所述供给泵将所述燃料舱内的燃料经所述交换通道和所述第三液压遥控阀回输至所述燃料舱。

可选地，所述高压燃气压缩机设有级间输出，所述级间输出通过第三热交换器连通至第二供气通道用于供气至第二燃气设备；所述强制汽化器通过第七液压遥控阀与所述高压燃气压缩机相连通；

在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，当所述再气化装置的最小稳定再汽化量大于第二燃气设备的燃气需求量时，所述第五液压遥控阀和所述第七液压遥控阀打开，所述供给泵将所述燃料舱内的燃料依次通过所述第五液压遥控阀、所述强制汽化器和所述第七液压遥控阀输送至所述高压燃气压缩机，经所述级间输出输送至所述第三热交换器，从而通过第二供给管路供给第二燃气设备使用。

本申请中，挥发气体综合管理系统用于燃料发电装置，能根据燃料发电装置的工况和燃气耗量，对应选取适宜的挥发气体处理流程，合理利用燃料挥发气，避免燃料挥发气的浪费。挥发气体综合管理系统能有效控制燃料舱的舱压，确保燃料发电装置运行的安全性，提高燃料发电装置的工作效率和可用率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种挥发气体综合管理系统的结构示意图。

附图标记：

1-燃料舱；

2-供给泵；

3-强制汽化器；

4-燃气压缩机；

5-回气压缩机；

6-高压燃气压缩机；

7-温度传感器；

8-气动温控三通阀；

9-再汽化装置；

901-气液分离器；

902-再气化增压泵；

903-再气化蒸发器；

904-气化气体加热器；

10-第一热交换器；

11-第二热交换器；

12-第三热交换器；

13-高压燃气储存装置；

14-第一减压阀；

15-第二减压阀；

16-第三液压遥控阀；

17-第四液压遥控阀；

18-第二液压遥控阀；

19-第一液压遥控阀；

20-第五液压遥控阀；

21-第六液压遥控阀；

22-第七液压遥控阀；

L1-挥发气收集管；

L2-挥发气总管；

L3-泵管道；

L4-回舱管路；

L5-高压压缩机级间燃气出口管路；

C1-第一供给管路；

C2-第二供给管路；

C3-第三供给管路。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

根据本申请的一种实施例，提供了一种用于燃料发电装置的挥发气体综合管理系统。请参阅图1，该挥发气体综合管理系统包括燃料舱1、收集分配管和多个支路通道。

其中，燃料舱1设置于燃料发电装置内部，用于储存燃料。燃料舱1内的液体燃料会挥发，形成挥发气体。例如，该挥发气体综合管理系统可以是用于LNG燃料发电船的挥发气体综合管理系统，燃料舱1设置于发电船内部用于储存LNG燃料，燃料舱1内的LNG燃料会挥发形成挥发气体。

收集分配管第一端连通至燃料舱1的顶部空间。收集分配管第一端为管开口结构，其连通至燃料舱1顶部空间，用于收集燃料舱1内部的燃料挥发气。

在支路通道上设置有燃气处理装置。燃气处理装置设置成用于对燃料挥发气进行相应处理。例如，在支路通道上可设置有压缩机、和/或再气化装置、和/或高压燃气储存装置、和/或强制汽化器3等等。

多个支路通道的第一端分别导通于收集分配管，用于供收集分配管收集的挥发气体进入支路通道。多个支路通道的第二端分别连通于多个供气通道，用于将被燃气处理装置处理的燃气分别输送至对应的供气通道，从而分别供给多个燃气设备使用。

该挥发气体综合管理系统用于燃料发电装置，能根据燃料发电装置的工况和燃气耗量，对应选取适宜的挥发气体处理流程，合理利用燃料挥发气，避免燃料挥发气的浪费。该挥发气体综合管理系统能有效控制燃料舱1的舱压，确保燃料发电装置运行的安全性，提高燃料发电装置的工作效率和可用率。

收集分配管的具体结构可根据需要设置，其能收集燃料舱1内的燃料挥发气，并分别输送至多个支路通道即可。

本实施例中，请参阅图1，收集分配管可具体包括挥发气收集管L1和挥发气总管L2。其中，挥发气收集管L1设置在燃料舱1顶部。挥发气收集管L1一端开口始终连通于燃料舱1内部空间，用于收集燃料舱1内的燃料挥发气。挥发气总管L2可安装在甲板上，并与挥发气收集管L1相连通。挥发气总管L2分别与多个支路通道相连通，以使挥发气收集管L1收集的燃料挥发气能分别进入至多个支路通道。

多个支路通道和燃气处理装置的具体结构可根据燃料发电装置的工况和燃气耗量选择设置，以使挥发气体综合管理系统能对应进行挥发气体处理流程，合理利用燃料挥发气。

本实施例中，请参阅图1，多个通道可包括第一支路通道。第一支路通道的第一端连通于收集分配管，第二端连通至第一供给管路C1用于供气至第一燃气设备。在第一通道上依次设置有燃气压缩机4和第一液压遥控阀19。相较于第一液压遥控阀19，燃气压缩机4可更靠近收集分配管设置。第一液压遥控阀19设置成用于控制第一通道导通或者关闭。例如，燃气压缩机4的出口压力范围可设置为5-13bar。例如，燃气压缩机4可以是离心式、螺杆式或者活塞式压缩机。例如，燃气压缩机4可以是常温或者低温压缩机。

第一燃气设备可以是要求燃气压力值在5b-13bar的燃气设备。例如，第一燃气设备可以是用于为LNG发电船航行及日常工作服务的双燃料设备，其具体可以包括用于推进的双燃料主机或双燃料发电机、双燃料锅炉及气体燃烧装置等。

当燃料发电装置处于：航行状态、和/或燃料装载状态时，第一液压遥控阀19打开，使燃料舱1内燃料的燃料挥发气通过收集分配管依次输送至第一支路通道上的燃气压缩机4和第一液压遥控阀，从而经第一供给管路C1供给第一燃气设备使用。燃气压缩机4能对燃料挥发气进行第一压缩。第一液压遥控阀可设置为液压遥控阀，用于控制第一支路通道所处部位的开启或者关闭。此时，第二液压遥控阀18处于关闭状态。

第二类燃气设备可以是要求燃气压力20bar或更高的燃气设备。例如，第二类燃气设备可以是发电船中用于对外发电的双燃料原动机，主要可包括燃气轮机、双燃料低速机及双燃料中速机等。

当燃料发电装置处于航行工况时，下述再气化装置9不工作，此时燃料舱1内燃料的燃料挥发气能通过收集分配管依次输送至第一支路通道上的燃气压缩机4和第一液压遥控阀，从而经第一供给管路C1供给第一燃气设备使用。

本实施例中，请参阅图1，多个通道还可包括第二支路通道。第二支路通道的第一端连通于收集分配管，第二端连通于高压燃气储存装置13。在第二通道上设置有第二热交换器11。例如，高压燃气储存装置13可以是固定式或者模块式单元。更优选地，高压燃气压缩机6可以是采用变频控制的多级压缩机，其出口压力等于或者大于100bar。第二热交换器11的热交换介质可以是淡水、海水或乙二醇水。

当所述燃料发电装置处于燃料装载状态时，燃料发电装置内的燃料挥发气超过第一燃气设备所需要的燃气量。此时，燃料舱1内的过量燃料挥发气能通过收集分配管依次输送至高压燃气压缩机6和第二热交换器11，从而进入高压燃气储存装置以形成高压燃气。高压燃气压缩机6能对经过的燃料挥发气进行第二压缩，以使出口气压力值等于或者大于100bar。第二热交换器11能对经过的燃料挥发气进行调节温度。

高压燃气储存装置13中的高压燃气，可在需要时，供给第一燃气设备使用。具体地，高压燃气储存装置13可分别通过第一减压阀14和第二减压阀15，分别连通至第一供给管路C1和第二供给管路C2，用于分别供气至第一燃气设备和第二燃气设备。

一种示例中，如图所示，高压燃气储存装置13通过第一减压阀14，连通至第一供给管路C1，用于供气至第一燃气设备。

当第一减压阀打开时，高压燃气储存装置内的高压燃气通过第一减压阀减压(例如5-13bar)后，经过第一供给管路C1供给第一燃气设备使用。

一种示例中，如图所示，高压燃气储存装置13依次通过第二减压阀15和第三热交换器12，连通至第二供给管路C2，用于供气至第二燃气设备。例如，第三热交换器12的热交换介质可以是淡水、海水或乙二醇水。

在燃料发电装置处于发电外输工况下，用电低谷时，若再气化装置的最小稳定再汽化量大于第二燃气设备，第二减压阀打开，高压燃气储存装置内的高压燃气依次通过第二减压阀和第三热交换器，从而通过第二供给管路C2供给第二燃气设备使用。高压燃气储存装置内的高压燃气通过第二减压阀时减压，通过第三热交换器时调节温度。

请参阅图1，挥发气体综合管理系统还可以包括供给泵2和泵管道L3。供给泵2设置于燃料舱1内，用于抽取燃料舱1内的燃料。例如，供给泵2可采用潜液泵或者深井泵等等。

泵管道L3的第一端连通于供给泵2。泵管道L3的第二端分别连通于汽化通道和交换通道。

在燃料发电装置处于燃料装载工况下，第一燃气设备所需燃气值较大，其可能大于燃料舱1产生的燃气挥发气量。

请参阅图1，为保证第一燃气设备所需燃气值的供应，本实施例中，在汽化通道上依次设置有第五液压遥控阀20、强制汽化器3、第六液压遥控阀21。汽化通道第二端连通于第一支路通道上的燃气压缩机4。第六液压遥控阀21用于控制汽化通道开启或者关闭。

在燃料发电装置处于燃料装载工况下，当燃料舱1产生的燃气挥发气量低于第一燃气设备所需燃气值时，第五液压遥控阀20、第六液压遥控阀21和第一液压遥控阀19打开，供给泵2将燃料舱1内的燃料依次输送至第五液压遥控阀、强制汽化器3、第六液压遥控阀、燃气压缩机4和第一液压遥控阀，从而通过第一供给管路C1供给第一燃气设备使用。强制汽化器3能对经过的燃料进行强制汽化，从而产生强制性挥发气体。燃气压缩机4能对经过的强制性挥发气体进行第一压缩。

本实施例中，请参阅图1，多个所述通道可包括第三支路通道。第三支路通道的第一端连通于收集分配管，第二端连通至第三供气通道C3用于供气至回气管路设备。在第三支路通道上依次设置有回气压缩机5、温度传感器7和气动温控三通阀8。气动温控三通阀8包括o端、a端、b端。气动温控三通阀8的o端连通于温度传感器7。气动温控三通阀8包括的a端连通于第一热交换器10第一端。第一热交换器10第二端连通于第三供给管路C3。气动温控三通阀8的b端连通于第三供给管路C3。如此，气动温控三通阀8分别通过b端和a端，分别通过第一温控分支路和第二温控分支路连通至第三供给管路C3。第二温控分支路上设置有第一热交换器10。例如，回气压缩机5可采用离心式，或螺杆式、活塞式压缩机运行在回气模式，其出口连接至气动温控三通阀8包括o端。

在燃料发电装置处于燃料装载工况下，当温度传感器7检测到回气压缩机5出口处的温度低于设定温度值时，气动温控三通阀8的o端和b端连通，使燃料舱1内的燃气挥发气输送至所述气动温控三通阀8的b端，从而直接通过第三供给管路C3供给返回补给方。当温度传感器7检测到气压缩机出口处的温度高于设定温度值时，气动温控三通阀8的o端和a端连通，燃料舱1内的挥发气体通过气动温控三通阀8的a端后，通过第一热交换器10与交换通道内的燃料交换降温，再经过第三供给管路C3供给返回补给方。

在燃料发电装置处于燃料装载工况下，当温度传感器7检测到回气压缩机5高于设定温度值时，气动温控三通阀8的o端和a端连通，燃料舱1内的燃气挥发气依次输送至气动温控三通阀8的a端和第一热交换器10，从而通过第三供给管路C3供给返回补给方。第一热交换器10对经过的燃气挥发气进行换热调温。

请参阅图1，挥发气体综合管理系统还可以包括再汽化装置9。在燃料发电装置处于发电外输工况下，燃料发电装置的燃气耗量相对较高，主要消耗来自第二燃气设备，需运行再气化装置9为其供气。

再气化装置具体可包括气液分离器901、再气化增压泵902、再气化蒸发器903和气化气体加热器904。

一种可选示例中，如图所示，再汽化装置9的第一端通过第二液压遥控阀18与第一支路通道连通，第二端连通于第二供给管路C2用于供气至第二燃气设备。

在燃料发电装置处于发电外输工况下，第二液压遥控阀18打开，燃料舱1剩余的燃气挥发气依次输送至燃气压缩机4、第二液压遥控阀18和再汽化装置9，从而通过第二供给管路C2供给第二燃气设备使用。

该示例中，再汽化装置9可对经过的燃气挥发气先进行冷凝，然后重新汽化。具体地，气液分离器901具有再冷凝功能，将被燃气压缩机4压缩的燃气挥发气重新液化。气化增压泵902将气液分离器901重新液化的燃料进行增压。再气化蒸发器903将被气化增压泵902增压的燃料重新汽化。气化气体加热器904将被再气化蒸发器903重新汽化的燃料进行温度调节，达到第二燃气设备工作所需要的燃气压力和温度。

一种可选示例中，如图所示，再汽化装置9的第一端通过第三液压遥控阀16与交换通道连通，第二端连通于第二供给管路C2用于供气至第二燃气设备。

在燃料发电装置处于发电外输工况下，第三液压遥控阀打开，供给泵2将燃料舱1内的燃料经交换通道和第三液压遥控阀输送至再汽化装置9，从而通过第二供给管路C2供给第二燃气设备使用。

该示例中，再汽化装置9可对经过的燃料进行重新汽化。具体地，气化增压泵902将供给泵2从燃料舱1抽送的燃料进行增压。再气化蒸发器903将被气化增压泵902增压的燃料重新汽化。气化气体加热器904将被再气化蒸发器903重新汽化的燃料进行温度调节，达到第二燃气设备工作所需要的燃气压力和温度。

一种具体实施方式中，如图所示，在燃料发电装置处于发电外输工况下，第二液压遥控阀18和第三液压遥控阀16打开，由燃气压缩机4进入至再汽化装置9再冷凝的燃料与由供给泵2进入至再汽化装置9中的燃料混合，经再气化增压泵902和再气化蒸发器903分别气化、增压，经气化气体加热器904调节温度后达到设定燃气压力和温度，通过第二供给管路C2供给第二燃气设备使用。

本实施例中，请参阅图1，交换通道可通过回舱管路L4与燃料舱1连通。在回舱管路L4上设置有第四液压遥控阀17。第四液压遥控阀设置成用于控制回舱管路L4导通或者关闭。

当第四液压遥控阀打开时，供给泵2将燃料舱1内的燃料依次经交换通道和第三液压遥控阀回输至燃料舱1。

可以理解的是，根据再气化装置9的工作状态、负荷，确定第三液压遥控阀16和第六液压遥控阀17开关及开度，来决定燃料的分配比例。

本实施例中，请参阅图1，高压燃气压缩机6可设有级间输出62。级间输出62与高压压缩机级间燃气出口管路L5相连通。

高压燃气压缩机6的级间输出62及高压压缩机级间燃气出口管路L5通过第三热交换器12连通至第二供气通道，用于供气至第二燃气设备。强制汽化器3通过第七液压遥控阀22与气动温控三通阀8的o端相连通。

在燃料发电装置处于发电外输工况下，在用电低谷时，若再气化装置9的最小稳定再汽化量大于第二燃气设备的燃气需求量，供给泵2将燃料舱1内的燃料依次通过第五液压遥控阀20、强制汽化器3和第七液压遥控阀22输送至高压燃气压缩机6，经高压燃气压缩机6的级间输出输送至第三热交换器12，从而通过第二供给管路C2供给第二燃气设备使用。第三热交换器12对经过的燃料进行温度调节，以供第二燃气设备使用。

本实施例中，如图所示，燃料舱1可设置于LNG发电船或者浮动发电装置内。例如，燃料舱1可以采用《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》定义的任意型式围护系统，包括整体式、薄膜式和独立式(A型、B型、C型)。

需要说明的是，各型压缩机、供给泵2和强制汽化器3可根据燃料发电装置工况、燃气耗量和挥发气量的平衡情况其他组合使用，本申请不对其进行唯一限定。

本申请中，挥发气体综合管理系统用于燃料发电装置，能根据燃料发电装置的工况和燃气耗量，对应选取适宜的挥发气体处理流程，合理利用燃料挥发气，避免燃料挥发气的浪费。挥发气体综合管理系统能有效控制燃料舱的舱压，确保燃料发电装置运行的安全性，提高燃料发电装置的工作效率和可用率。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于燃料发电装置的挥发气体综合管理系统，其特征在于，包括：

燃料舱，所述燃料舱设置于发电装置内部，用于储存燃料；

收集分配管，所述收集分配管第一端连通至所述燃料舱顶部空间，用于收集所述燃料舱内的燃料挥发气；和

多个支路通道，在所述支路通道上设置有燃气处理装置；

多个所述支路通道的第一端分别连通于所述收集分配管，第二端分别连通至于多个供气通道。

2.根据权利要求1所述的挥发气体综合管理系统，其特征在于，

多个所述通道包括第一支路通道；所述第一支路通道的第一端连通于所述收集分配管，第二端连通至第一供给管路用于供气至第一燃气设备；在所述第一支路通道上依次设置有燃气压缩机和第一液压遥控阀；

在所述燃料发电装置处于航行工况和/或燃料装载工况下，所述第一液压遥控阀打开，所述燃料舱内的燃料挥发气通过所述收集分配管依次输送至所述燃气压缩机和所述第一液压遥控阀，从而通过第一供给管路供给第一燃气设备使用。

3.根据权利要求2所述的挥发气体综合管理系统，其特征在于，

多个所述通道包括第二支路通道；所述第二支路通道第一端连通于所述收集分配管，第二端连通于高压燃气储存装置；在所述第二通道上设置有高压燃气压缩机和第二热交换器；

在所述燃料发电装置处于燃料装载工况下，所述燃料舱内的过量燃料挥发气通过所述收集分配管依次输送至所述高压燃气压缩机、所述第二热交换器和所述高压燃气储存装置。

4.根据权利要求3所述的挥发气体综合管理系统，其特征在于，

所述高压燃气储存装置通过第一减压阀连通至第一供给管路，用于供气至第一燃气设备；当所述第一减压阀打开时，所述高压燃气储存装置内的高压燃气通过所述第一减压阀减压后，经过第一供给管路供给第一燃气设备使用；和/或，

所述高压燃气储存装置依次通过第二减压阀和所述第三热交换器连通至第二供给管路，用于供气至第二燃气设备；在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，当所述再气化装置的最小稳定再汽化量大于第二燃气设备的燃气需求量时，所述第二减压阀打开，所述高压燃气储存装置内的高压燃气依次输送至所述第二减压阀和所述第三热交换器，通过第二供给管路供给第二燃气设备使用。

5.根据权利要求2所述的挥发气体综合管理系统，其特征在于，还包括供给泵和泵管道；

所述供给泵设置于所述燃料舱内；所述泵管道第一端连通于所述供给泵、第二端分别连通于汽化通道和交换通道；

在所述汽化通道上依次设置有第五液压遥控阀、强制汽化器、第六液压遥控阀；所述汽化通道第二端连通于所述第一支路通道上的所述燃气压缩机；

在所述燃料发电装置处于燃料装载工况下，当所述燃料舱产生的燃气挥发气量低于第一燃气设备所需燃气值时，所述第五液压遥控阀、所述第六液压遥控阀和所述第一液压遥控阀打开，所述供给泵将所述燃料舱内的燃料依次输送至所述第五液压遥控阀、所述强制汽化器、所述第六液压遥控阀、所述燃气压缩机和所述第一液压遥控阀，通过所述第一供给管路供给第一燃气设备使用。

6.根据权利要求5所述的挥发气体综合管理系统，其特征在于，

多个所述通道包括第三支路通道；所述第三支路通道第一端连通至所述收集分配管；在所述第三支路通道上依次设置有回气压缩机、温度传感器和气动温控三通阀；所述温控气动三通阀包括连通于所述温度传感器的o端、连通于第一热交换器的a端、连通于第三供给管路的b端；所述第三热交换器连通于第三供给管路；

在所述燃料发电装置处于燃料装载工况下，当所述温度传感器检测到所述回气压缩机出口处燃气挥发气的温度低于设定温度值时，所述温控气动三通阀的o端和b端连通，所述燃料舱内的燃气挥发气输送至所述温控气动三通阀的b端，从而通过第三供给管路供给返回补给方；当所述温度传感器检测到所述回气压缩机出口处燃气挥发气的温度高于设定温度值时，所述温控气动三通阀的o端和a端连通，所述燃料舱内的燃气挥发气依次输送至所述温控气动三通阀的a端和所述第一热交换器，从而通过第三供给管路供给返回补给方。

7.根据权利要求5所述的挥发气体综合管理系统，其特征在于，还包括再汽化装置；

所述再汽化装置的第一端通过第二液压遥控阀与所述第一支路通道连通，第二端连通于第二供给管路用于供气至第二燃气设备；在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，所述第二液压遥控阀打开，所述燃料舱的燃气挥发气依次输送至所述燃气压缩机、所述第二液压遥控阀和再汽化装置，从而通过第二供给管路供给第二燃气设备使用；和/或，

所述再汽化装置的第一端通过第三液压遥控阀与所述交换通道连通，第二端连通于第二供给管路用于供气至第二燃气设备；在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，所述第三液压遥控阀打开，所述供给泵将所述燃料舱内的燃料经所述交换通道和所述第三液压遥控阀输送至所述再汽化装置，从而通过第二供给管路供给第二燃气设备使用。

8.根据权利要求7所述的挥发气体综合管理系统，其特征在于，

所述再气化装置包括气液分离器、再气化增压泵、再气化蒸发器和气化气体加热器；

在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，所述第二液压遥控阀和所述第三液压遥控阀打开，由所述燃气压缩机进入至所述再汽化装置再冷凝的燃料与由所述供给泵进入至所述再汽化装置中的燃料混合，经所述再气化增压泵增压和所述再气化蒸发器气化，经所述气化气体加热器调节温度后达到设定燃气压力和温度，通过第二供给管路供给第二燃气设备使用。

9.根据权利要求7所述的挥发气体综合管理系统，其特征在于，

所述交换通道通过回舱管路连通于所述燃料舱，在所述回舱管路上设置有第四液压遥控阀；

当所述第四液压遥控阀打开时，所述供给泵将所述燃料舱内的燃料经所述交换通道和所述第三液压遥控阀回输至所述燃料舱。

10.根据权利要求7所述的挥发气体综合管理系统，其特征在于，

所述高压燃气压缩机设有级间输出，所述级间输出通过第三热交换器连通至第二供气通道用于供气至第二燃气设备；所述强制汽化器通过第七液压遥控阀与所述高压燃气压缩机相连通；

在所述燃料发电装置处于发电外输工况下，当所述再气化装置的最小稳定再汽化量大于第二燃气设备的燃气需求量时，所述第五液压遥控阀和所述第七液压遥控阀打开，所述供给泵将所述燃料舱内的燃料依次通过所述第五液压遥控阀、所述强制汽化器和所述第七液压遥控阀输送至所述高压燃气压缩机，经所述级间输出输送至所述第三热交换器，从而通过第二供给管路供给第二燃气设备使用。

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