[发明专利]一种实现液化天然气力船舶发动机高效零污染运行的方法

权利要求书

1.一种实现液化天然气力船舶发动机高效零污染运行的方法，其特征在于:它包括以下步骤：

(1)液化天然气从液化天然气储罐中流出，经换热汽化为天然气；

(2)天然气、氧气经过海水预热器换热温度达到5-10℃；换热后的天然气经过安装有天然气流量传感器和天然气流量控制阀的天然气管道进入混合调压配气装置，换热后的氧气经过安装有氧气流量传感器和氧气流量控制阀的氧气管道进入混合调压配气装置，氩气与氧气按体积比3.7:1～3.8:1进入混合调压配气装置中成为助燃气体，天然气和助燃气体以1:9.45～1:9.65的体积比在混合调压配气装置中混合后输送到发动机的燃烧室燃烧，发动机的燃烧室排气经过装有氧浓度传感器和气体流量计的排气总管依次进入余热回收装置和海水预冷器回收余热并将排气冷却至5-10℃；

(3)余热被回收后的一部分排气进入主通道，另一部分排气在与主通道连通的旁通通道上游支点处进入旁通通道，然后在氮氧化物、硫氧化物去除装置中除去氮硫，进入主通道和旁通通道的排气的流量控制方法为：发动机电子控制单元读取排气总管内的气体流量计输出的气体流量信号并与设定值比较，然后输出控制信号给安装在旁通通道上游支点处的电磁阀,当排气流量大于设定值，则增大电磁阀开度以增加旁通通道气体流量；当排气流量小于设定值，则减小电磁阀开度以减小旁通通道气体流量；

(4)经过除氮硫处理的排气从旁通通道下游支点处的单向阀回到主通道，与主通道内的气体一同进入水冷却分离装置，使水蒸气液化从气体中分离，再经过二氧化碳冷却分离装置，使二氧化碳以液体形式从气体中分离，排气中剩余的气体为以氩气为主的可参与再循环的气体，进入混合调压配气装置，与新鲜的氧气以及天然气混合，再次进入发动机的燃烧室参与燃烧。

2.根据权利要求1所述的实现液化天然气力船舶发动机高效零污染运行的方法，其特征在于:所述的步骤(2)中助燃气体和天然气在混合调压配气装置中的体积比的控制方法为：发动机电子控制单元接收氧浓度传感器输出的发动机排气中的氧浓度信号并与设定的排气氧浓度最大允许值比较，当排气中氧气浓度低于设定值时，发动机电子控制单元输出控制信号给氧气流量控制阀和天然气流量控制阀，控制天然气和氧气的进气量，使天然气与助燃气体体积比为1:9.45～1:9.65；当排气中氧气浓度高于设定值时，发动机电子控制单元输出控制信号给氧气流量控制阀和天然气流量控制阀，以控制天然气和氧气的进气量，在接下来的1秒内减少氧气供给量，使天然气与助燃气体体积比为1:9.35～1:9.55，之后发动机电子控制单元输出控制信号给氧气流量控制阀和天然气流量控制阀，使天然气与助燃气体体积比为1:9.45～1:9.65。

3.根据权利要求1或2所述的实现液化天然气力船舶发动机高效零污染运行的方法，其特征在于:所述的步骤(1)中液化天然气与空分装置中的主换热器换热升温，液化天然气中的冷能用于冷却进入空分装置的空气，以分离出氧气，以液氧形式储存于液氧储罐。

4.根据权利要求3所述的实现液化天然气力船舶发动机高效零污染运行的方法，其特征在于:所述的步骤(1)中氧气的制备过程为：液氧从液氧储罐中流出，经过所述的水冷却分离装置和二氧化碳冷却分离装置时与发动机排出的废气换热，液氧的冷能得到利用，液氧汽化为氧气进入氧气储罐，氧气从中流出至海水预热器换热。

5.根据权利要求1或2所述的实现液化天然气力船舶发动机高效零污染运行的方法，其特征在于:在水冷却分离装置中产生的水，经过化学处理后，做为船舶上的生活用水；在二氧化碳冷却分离装置中产生的液态二氧化碳，取部分继续冷却压缩制成干冰用于冷库制冷，其余的液态二氧化碳储存于储罐内用于压舱或者与海水换热后成为二氧化碳气体排入大气。