[实用新型]一种节能中低压天然气燃料供给系统

说明书

本实用新型一种节能中低压天然气燃料供给系统，利用船上发动机排烟、缸套水的余热，通过氮气热交换器(9)，加热位于膨胀及液化腔(2)内的工作介质二氧化碳，再利用低温的LNG通过冷却器(8)液化工作介质二氧化碳，从而驱动气动单作用往复压力机(1)中活塞往复运动，将加压腔(3)内的LNG压缩到中低压天然气发动机工作压力范围，向发动机供气。本实用新型的驱动能源主要来自于船上发动机排烟、缸套水的余热和LNG冷能，仅有少量辅助设备如管路控制阀和风机等使用电力，从而比其他天然气燃料供给系统节省大量电力消耗、大幅减少天然气燃料的消耗。

技术领域

本发明涉及船舶发动机的燃料供给系统，更具体的说，涉及一种节能中低压天然气燃料供给系统，该系统可利用船上发动机排烟、缸套水的余热作为主要能源。

背景技术

由于低温贮罐内的LNG的日蒸发率约为0.3％，这部分蒸发气体简称BOG。LNG罐内液下泵运行时部分机械能转化为热能，这都会使罐内LNG气化产生闪蒸气，这些闪蒸气就是BOG气体。

液化天然气已经开始成为船舶使用的燃料之一，作为发动机燃料的天然气需要被加压到35bar-45bar之后才能够供中低压天然气发动机使用，用于中低压天然气发动机燃料供给系统也是多种多样，供给系统的能耗情况也是各不相同。主要的中低压天然气发动机燃料供给方式为中低压压缩机供给方式，这些设备都是电机驱动，它们都要消耗船舶电站发出的电力，也就是说在供给气体的过程中都要将电力作为主要能源，导致了船舶燃料的消耗。

发明内容

本发明旨在提供一种节能中低压天然气燃料供给系统，即在使用中低压天然气发动机的船舶中，利用船上发动机排烟、缸套水的余热作为主要能源，即可以实现将燃料LNG加压到可供中低压发动机使用的压力范围内。

为了达到上述目的，本发明提供一种节能中低压天然气燃料供给系统，包括多个内部设有活塞的气动单作用往复压力机，所述活塞将所述气动单作用往复压力机分割成膨胀及液化腔和加压腔两部分；所述膨胀及液化腔内部设有冷却器及工质加热器，所述工质加热器的进口与氮气热交换器的氮气出口通过管路相连接，并在所述管路上设置氮气风机，所述氮气热交换器的氮气进口与工质加热器的出口通过管路连接；所述氮气热交换器还包括热源侧，所述热源侧的进口和出口分别与排烟热交换器的水侧出口和进口连接；所述烟气热交换器的烟气侧接入发动机的排烟系统；每个所述加压腔的进口分成两路，其中一路与设置于LNG储存舱底部的LNG供给泵的出口相连，另一路与BOG压缩机的出口相连，所述BOG压缩机的进口通过管路连接在所述LNG储存舱的顶部；每个所述活塞依次动作，对所述加压腔内部的天然气进行加压，所述加压腔内部的天然气被加压后分成两路，其中一路作为冷源通向正在对所述膨胀及液化腔进行冷却的所述冷却器，另一路与所述冷却器的出口汇聚到一路后通向LNG储存蓄能罐；所述冷却器的出口LNG储存蓄能罐的出口通过管路与LNG加热器的进口相连；

上述一种节能中低压天然气燃料供给系统，优选方式下，所述活塞包括位于两端的活塞体，以及连接在两个所述活塞体之间的连接杆。

上述一种节能中低压天然气燃料供给系统，优选方式下，所述LNG加热器的内部加装有乙二醇加热工质。

本发明一种节能中低压天然气燃料供给系统，在使用中低压天然气发动机的船舶中，利用船上发动机排烟、缸套水的余热，经过氮气热交换器，加热工作介质二氧化碳，再利用LNG低温液化工作介质二氧化碳，从而驱动气动单作用往复压力机中活塞将LNG压缩到中低压天然气发动机工作压力范围，向发动机供气。本发明驱动能源主要来自于船上发动机排烟、缸套水的余热和LNG冷能，仅有少量辅助设备如管路控制阀和风机等使用电力，从而比其他天然气燃料供给系统节省大量电力消耗、大幅减少天然气燃料的消耗。

附图说明

图1是本发明一种节能中低压天然气燃料供给系统原理示意图；

图2是本发明上方的气动单作用往复压力机压缩LNG时的示意图；