CN102926894A - 柴油–lng双燃料混合动力船舶lng汽化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柴油–LNG双燃料混合动力船舶LNG汽化装置,包括柴油机海水开式冷却回路和LNG汽化回路,柴油机海水开式冷却回路的截止阀一端通海水总管,另一端通过海水管路通向海水泵,海水泵输出端经中冷器、滑油冷却器与淡水冷却器输入端相连。LNG汽化回路包括液流观察器和水浴汽化器,水浴汽化器包括外罐和内胆,淡水冷却器输出端通过海水管路、液流观察器通入水浴汽化器的外罐后,穿过外罐输出端和止回阀通向船舷外,LNG储气罐输出端通水浴汽化器的内胆,加热汽化后的天然气从水浴汽化器的内胆通向双燃料柴油机空气总管,天然气的汽化率提高20%以上,且能确保对柴油机的正常供气量,具有显著的经济性和良好的汽化效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种运输船舶的燃料装置,特别是涉及一种柴油–LNG双燃料混合动力船舶的LNG汽化装置,属于船舶技术领域。
背景技术
近年来,在国家大力发展节能环保产业,推进低碳经济的政策引导下,治理船舶油污水排放污染成为重中之重,开发使用柴油–LNG双燃料船用柴油机的船舶,作为推进低碳经济发展的新途径,对发展绿色航运,减排二氧化碳、打造低碳船舶起着十分重要的作用。
LNG (Liquified Natural Gas) 是液化天然气的英文缩写,是一种无色的液体,主要由甲烷组成。组份可能含有少量的乙烷、丙烷、氮气或通常存在于天然气中的其他组份。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-163℃左右,使之凝结成的液体。LNG的体积大约为气态的1/600。天然气液化后可以大大节的节约储运空间和成本,而且具有热值大、性能高等特点,更有利于远距离运输、存储,使天然气的应用方式更灵活、范围更广。
柴油–LNG双燃料混合动力船舶能使用柴油–LNG双燃料或纯柴油两种模式运行,使用气体燃料时,必须将储气罐内液化的LNG经过LNG汽化器汽化为NG(天然气)使用。现有的柴油–LNG双燃料混合动力船舶使用空气冷却的LNG汽化器,发动机吸收的气体燃料少,汽化量少,又受环境的因素影响较大,不利于提供柴油机燃烧汽化量,导致发动机燃烧不充分。
ZL201020291238.1的实用新型公开了一种新型内河柴油-LNG双燃料混合动力船,包括船体和动力***,所述船体包括甲板和设置在船体尾部的机舱、油舱,所述动力***包括至少一台柴油发动机、LNG储气罐和混燃控制***,所述柴油发动机设置在机舱内,所述LNG储气罐设置在船艉甲板上,将LNG.储气罐出口接低温气化器,再依次经电控截止阀、稳压器、天然气喷射单元通向发动机的进气管,该实用新型专利没有提供低温气化器的结构。
ZL201020269149.7的实用新型专利公开了一种“柴油–LNG双燃料内河干货船的LNG装置”,包括LNG储气罐、隔离空舱、LNG输送管路, LNG储气罐固定在船尾部主甲板上,在LNG储气罐和主甲板上的舱室之间设有隔离空舱,在LNG储气罐上方设有遮阳蓬, LNG储气罐的输出端与天然气输送管路一端连接,天然气输送管路另一端穿过船尾部主甲板下降入机舱,与柴油机空气总管相连,该实用新型专利没有提供LNG的汽化装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、拆装方便、通用性好的柴油-LNG双燃料混合动力汽化装置,该装置可确保发动机使用的汽化质量,提高汽化效率。
本发明通过以下技术方案予以实现:
一种柴油–LNG双燃料混合动力船舶LNG汽化装置,包括设置在机舱内的柴油机海水开式冷却回路和LNG汽化回路,所述柴油机海水开式冷却回路包括截止阀、海水泵、海水管路、中冷器、滑油冷却器和淡水冷却器,截止阀一端通海水总管,截止阀另一端通过海水管路通向海水泵,所述海水泵输出端经中冷器与滑油冷却器输入端相通,滑油冷却器输出端通过海水管路与淡水冷却器输入端相连。所述LNG汽化回路包括液流观察器和水浴汽化器,所述水浴汽化器包括外罐和套在外罐中的内胆,淡水冷却器输出端通过海水管路、液流观察器通入水浴汽化器的外罐和内胆之间的腔体后,再通过外罐输出端和止回阀通向船舷外,LNG储气罐输出端的LNG管路穿过外罐进入内胆,加热汽化后的天然气管路通向双燃料柴油机空气总管。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的柴油–LNG双燃料混合动力船舶的汽化装置,其中所述水浴汽化器设置在靠近储气罐处。
前述的柴油–LNG双燃料混合动力船舶的汽化装置,其中所述水浴汽化器设置在机舱靠近柴油机位置处;该水浴汽化器单独分隔在控制室内;所述控制室的防火等级为A60级。
本发明采用双层的水浴汽化器汽化LNG,使天然气的汽化率提高20%以上,且不受环境和天气的影响,确保对柴油机的正常供气量,具有显著的经济性和良好的汽化效率。本发明降低了施工成本,也避免了汽化器受天气环境的影响减少汽化效率,同时提升了柴油-LNG双燃料动力船舶混燃的替代率,便于天然气燃料的充分燃烧,也减少了油污水的排放量。
本发明的优点和特点,将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释,这些实施例,是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是实施本发明的原理示意图;
图2是本发明的水浴汽化器安装在船艉部船员顶棚甲板的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明包括设置在机舱内的柴油机海水开式冷却回路1和LNG汽化回路2,柴油机海水开式冷却回路1包括截止阀11、海水泵12、海水管路13、中冷器14、滑油冷却器15和淡水冷却器16,截止阀11一端通海水总管,另一端通过海水管路13通向海水泵12,所述海水泵12输出端经中冷器14与滑油冷却器15输入端相通,滑油冷却器15输出端通过海水管路13与淡水冷却器16输入端相连。LNG汽化回路2包括液流观察器21和水浴汽化器22,液流观察器21可以观察流过海水的温度、压力,水浴汽化器22包括外罐221和套在外罐221中的内胆222,淡水冷却器16输出端通过海水管路、液流观察器21通入水浴汽化器22的外罐221和内胆222之间的腔体后,再通过外罐输出端和止回阀23通向船舷外,设置在甲板上的LNG储气罐3输出端的LNG管路24穿过外罐221进入内胆222,加热汽化后的NG管路25通向双燃料柴油机空气总管。
如图1所示,实施例一的水浴汽化器22设置在机舱靠近柴油机4位置处;该水浴汽化器22单独分隔在控制室内;所述控制室的防火等级为A60级,即在纤维素型火灾中,结构完整性至少维持60分钟。
如图2所示,实施例二的水浴汽化器22安装在船艉部船员顶棚甲板5上,位于LNG储气罐3的一侧,通过紧固件固定在船尾部船员顶棚甲板上,水浴汽化器22距离船舷边距离L至少为760mm。
本发明利用柴油机开式海水冷却***冷却柴油机部件,海水泵12从海底门外抽取低温的海水,加压到2~5MPa送至滑油冷却器15和淡水冷却器16中,使润滑油得到冷却,并从船用柴油机4的高温的部件中吸收热量。经过淡水冷却器16海水腔的海水通过热交换吸取了流经淡水冷却器16谈水腔循环冷却谈水的热量,使得海水腔的海水温度升高到60℃左右,60℃左右的海水进入水浴汽化器22输入端,水浴汽化器22输出端通过止回阀23,将海水排出舷外。同时-163℃的LNG(液化天然气)进入水浴汽化器22的内胆222,使得内胆222温度低于水浴汽化器22中外罐221和内胆222之间腔体内的冷却水温度,形成了温度差,利用冷却过柴油机的海水温度升高的热量使内胆222内的低温液化天然气汽化后形成NG(天然气),输入到双燃料柴油机空气总管中,满足柴油机燃料使用要求。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (5)
1. 一种柴油–LNG双燃料混合动力船舶LNG汽化装置,包括设置在机舱内的柴油机海水开式冷却回路,所述柴油机海水开式冷却回路包括截止阀、海水泵、海水管路、中冷器、滑油冷却器和淡水冷却器,截止阀一端通海水总管,截止阀另一端通过海水管路通向海水泵,所述海水泵输出端经中冷器与滑油冷却器输入端相通,滑油冷却器输出端通过海水管路与淡水冷却器输入端相连;其特征在于,还包括LNG汽化回路,所述LNG汽化回路包括液流观察器和水浴汽化器,所述水浴汽化器包括外罐和套在外罐中的内胆,淡水冷却器输出端通过海水管路、液流观察器通入水浴汽化器的外罐和内胆之间的腔体后,再通过外罐输出端和止回阀通向船舷外,LNG储气罐输出端的LNG管路穿过外罐进入内胆,加热汽化后的天然气管路通向双燃料柴油机空气总管。
2.如权利要求1所述的柴油–LNG双燃料混合动力船舶LNG汽化装置,其特征在于,所述水浴汽化器设置在靠近储气罐处。
3.如权利要求1所述的柴油–LNG双燃料混合动力船舶LNG汽化装置,其特征在于,所述水浴汽化器设置在机舱靠近柴油机位置处。
4.如权利要求3所述的柴油–LNG双燃料混合动力船舶LNG汽化装置,其特征在于,设置在机舱靠近柴油机位置处的水浴汽化器单独分隔在控制室内。
5.如权利要求4所述的柴油–LNG双燃料混合动力船舶LNG汽化装置,其特征在于,所述控制室的防火等级为A60级。
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