CN204647855U - 一种lng燃料动力船舶的lng燃料综合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及LNG燃料动力船舶技术领域，尤其是一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，包括LNG储罐、第一换热器、汽轮机、船舶食物仓库、第一混合器、第二混合器和船舶动力装置，LNG储罐内的LNG通过管路依次经过第一换热器、汽轮机、船舶食物仓库和第一混合器，到达船舶动力装置，第一换热器与储冷器连接；汽轮机上连接有发电机；第一混合器还与空气连通；第二混合器用于将柴油与空气混合后输送到船舶动力装置。本实用新型的一种LNG燃料动力船舶LNG燃料综合利用系统，将LNG冷能梯度利用，提高了LNG燃料动力船舶的冷能回收率，充分利用LNG汽化的膨胀功，提高了LNG燃料动力船舶能量的综合利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及LNG燃料动力船舶技术领域，尤其是一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统。
背景技术
LNG(Liquefied Natural Gas)的主要成分是甲烷，是一种清洁、高效的能源,发展前景光明。把节能贯穿于我国经济社会发展全过程和各领域，LNG动力船以液化天然气为燃料动力，因其节能环保为业界所青睐。船舶运输逐步采用LNG作为燃料动力，正成为船舶行业新的发展方向。
国际海事组织(IMO)对船用发动机废气排放的管制越来越严格，到2016年1月1日，IMO Tier III排放标准将生效，这意味着自此以后在排放控制区(ECA)内航行的船舶所安装的发动机在废气排放方面必须符合该标准，因此LNG作为船舶动力的燃料成为首选。
进入21世纪以来，随着世界范围内石油资源的日期枯竭，天然气正逐步取代石油成为世界范围内主要的能源型式。LNG作为一种新兴能源相对传统的燃油而言储量丰富且环境优势明显，相对太阳能和燃料电池等其他新兴能源而言，LNG在经济性方面的优势非常显著。
船用LNG主要有单一使用LNG燃料和使用双燃料发动机两种型式。从目前国内外正在研发的船型来看，LNG运输船普遍采用单一的LNG作为主要突进能源，而非LNG运输船大多采用双燃料发动机。
纯LNG船舶动力装置有着动力不足的缺陷，故加入一定比例的柴油。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，将LNG冷能梯度利用，提高了LNG燃料动力船舶的冷能回收率，充分利用LNG汽化的膨胀功，提高了LNG燃料动力船舶能量的综合利用率。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，包括：LNG储罐、第一换热器、汽轮机、船舶食物仓库、第一混合器、第二混合器和船舶动力装置，
所述LNG储罐内的LNG通过管路依次经过第一换热器、汽轮机、船舶食物仓库和第一混合器，到达船舶动力装置，
所述第一换热器与用于将LNG汽化后的冷能储存的储冷器连接，所述储冷器储存的冷能用于给冷库供冷；
所述汽轮机上连接有发电机，用于将汽化的LNG产生的膨胀功发电；
所述第一混合器还与空气连通，用于将第一混合器内的LNG气体与空气混合后输送到船舶动力装置；
所述第二混合器用于将柴油与空气混合后输送到船舶动力装置。
为了进一步提高LNG气体稳定性和可控性，所述船舶食物仓库与第一混合器之间依次设有第二换热器、减压装置、LNG流量计和LNG稳压器。
为了使燃料能够充分燃烧，所述第一混合器内输入的空气依次经过空气稳压器和空气流量计进入第一混合器。
为了精确控制空气的流量和空气流速，所述第二混合器内输入的空气依次经过空气稳压器和空气流量计进入第二混合器，所述第二混合器内输入的柴油经过柴油流量计进入第二混合器。
作为优选，所述第二混合器与船舶动力装置之间设有用于控制柴油流量的截止阀。
作为优选，所述船舶动力装置产生的废气经过废气换热器至废气回收装置，废气换热器的热能用于船员生活用水。
作为优选，所述船舶动力装置外连接有测功仪。
作为优选，所述船舶动力装置外连接有废气分析仪。
具体地，所述第一换热器为板式换热器
具体地，所述空气为废气余热加热的热空气。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，将LNG冷能梯度利用，提高了LNG燃料动力船舶的冷能回收率，充分利用LNG汽化的膨胀功，提高了LNG燃料动力船舶能量的综合利用率，实现了LNG船舶动力装置的化学能利用、废气余热利用，提高了动力性能；回收了船舶动力装置余热，提高了LNG的综合利用率，双燃料发动机克服了纯LNG发动机动力不足的缺陷，加入合适比例的柴油既能保证船舶动力装置的动力特性又能保证排放较少的NOX和CO等污染物。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的另外一种形式的结构示意图。
图中：1.LNG储罐，2.第一换热器，3.储冷器，4.冷库，5.汽轮机，6.发电机，7.船舶食物仓库，8.第一混合器，9.空气入口，10.柴油入口，11.第二混合器，12.船舶动力装置，13.第二换热器，14.减压装置，15.LNG流量计，16.LNG稳压器，17.空气稳压器，18.空气流量计，19.柴油流量计，20.截止阀，21.废气换热器，22.废气回收装置，23.测功仪，24.废气分析仪。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1和图2所示，一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，包括：LNG储罐1、第一换热器2、汽轮机5、船舶食物仓库7、第一混合器8、第二混合器11和船舶动力装置12，LNG储罐1内的LNG通过管路依次经过第一换热器2、汽轮机5、船舶食物仓库7和第一混合器8，到达船舶动力装置12，第一换热器2与用于将LNG汽化后的冷能储存的储冷器3连接，储冷器3储存的冷能用于给冷库4供冷；汽轮机5上连接有发电机6，用于将汽化的LNG产生的膨胀功发电；第一混合器8还与热空气连通，用于将第一混合器8内的LNG气体与空气混合后输送到船舶动力装置12；第二混合器11用于将柴油与空气混合后输送到船舶动力装置12。
作为优选，第一换热器2为板式换热器。
在一种具体实施方式中，如图2所示，船舶食物仓库7与第一混合器8之间依次设有第二换热器13、减压装置14、LNG流量计15和LNG稳压器16。
在一种具体实施方式中，第一混合器8内输入的空气依次经过空气稳压器17和空气流量计18进入第一混合器8。
在一种具体实施方式中，第二混合器11内输入的空气依次经过空气稳压器17和空气流量计18进入第二混合器11，第二混合器11内输入的柴油经过柴油流量计19进入第二混合器11。
在一种具体实施方式中，第二混合器11与船舶动力装置12之间设有用于控制柴油流量的截止阀20。
在一种具体实施方式中，船舶动力装置12产生的废气经过废气换热器21至废气回收装置22，废气换热器21的热能用于船员生活用水。
在一种具体实施方式中，船舶动力装置12外连接有测功仪23。
在一种具体实施方式中，船舶动力装置12外连接有废气分析仪24。
其工作原理为：如图2所示，LNG储罐1经板式换热器2汽化后的冷能储存在储冷器3中，在冷库4里进行阶梯冷能利用(包括冷冻渔船捕捞上来的水产品等)；LNG体积约为同量气态天然气体积的1/600，汽化产生大量的膨胀功，通入汽轮机5、发电机组6中进行发电；气化后的天然气仍有-40℃的低温，这部分冷能可以用于船员食物仓库7；气化后出来的天然气依次经过第二换热器13、减压装置14、LNG流量计15和LNG稳压器16通入第一混合器8中，经过LNG船舶动力系统废气余热加热的空气从空气入口9进入，依次经过流量阀、空气稳压器11和空气流量计18在第一混合器8与天然气混合作为LNG船舶动力装置12的燃料；或者柴油从柴油入口10进入，通过流量阀，柴油流量计19与空气流量计18出来的热空气在第二混合器11中混合，构成LNG/柴油双燃料船舶动力装置12。船舶动力装置12的特性分别经过测功仪23和废气分析仪24测定；废气通过废气换热器21后可以用于生活用水，废气经过废气回收装置22后排放到大气中。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，其特征在于包括：LNG储罐(1)、第一换热器(2)、汽轮机(5)、船舶食物仓库(7)、第一混合器(8)、第二混合器(11)和船舶动力装置(12)，
所述LNG储罐(1)内的LNG通过管路依次经过第一换热器(2)、汽轮机(5)、船舶食物仓库(7)和第一混合器(8)，到达船舶动力装置(12)，
所述第一换热器(2)与用于将LNG汽化后的冷能储存的储冷器(3)连接，所述储冷器(3)储存的冷能用于给冷库(4)供冷；
所述汽轮机(5)上连接有发电机(6)，用于将汽化的LNG产生的膨胀功发电；
所述第一混合器(8)还与空气连通，用于将第一混合器(8)内的LNG气体与空气混合后输送到船舶动力装置(12)；
所述第二混合器(11)用于将柴油与空气混合后输送到船舶动力装置(12)。
2.如权利要求1所述的一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，其特征在于：所述船舶食物仓库(7)与第一混合器(8)之间依次设有第二换热器(13)、减压装置(14)、LNG流量计(15)和LNG稳压器(16)。
3.如权利要求2所述的一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，其特征在于：所述第一混合器(8)内输入的空气依次经过空气稳压器(17)和空气流量计(18)进入第一混合器(8)。
4.如权利要求3所述的一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，其特征在于：所述第二混合器(11)内输入的空气依次经过空气稳压器(17)和空气流量计(18)进入第二混合器(11)，所述第二混合器(11)内输入的柴油经过柴油流量计(19)进入第二混合器(11)。
5.如权利要求4所述的一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，其特征在于：所述第二混合器(11)与船舶动力装置(12)之间设有用于控制柴油流量的截止阀(20)。
6.如权利要求5所述的一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，其特征在于：所述船舶动力装置(12)产生的废气经过废气换热器(21)至废气回收装置(22)，废气换热器(21)的热能用于船员生活用水。
7.如权利要求6所述的一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，其特征在于：所述船舶动力装置(12)外连接有测功仪(23)。
8.如权利要求7所述的一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，其特征在于：所述船舶动力装置(12)外连接有废气分析仪(24)。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种LNG燃料动力船舶的LNG燃料综合利用系统，其特征在于：所述第一换热器(2)为板式换热器。
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| CN110513720A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-29 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种双燃料系统 |
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