[实用新型]一种新型LNG船舶动力装置系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及LNG燃料动力船舶技术领域，尤其是一种新型LNG船舶动力装置系统。

背景技术

液化天然气(LNG)主要成分是甲烷，LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，并且作为一种经济、绿色、环保、安全的能源，优势突出。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。然而船舶直接使用LNG作为燃料容易出现燃烧不充分，能源利用率低的问题。

实用新型内容

为了解决船舶直接使用LNG作为燃料容易出现燃烧不充分，能源利用率低的问题，本实用新型提供了一种新型LNG船舶动力装置系统，先将LNG在化学回热器中裂解，然后再输送到船舶动力装置燃烧为船舶提供动力，一方面提高了LNG气体的利用效率，也提高了LNG船舶的动力性能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型LNG船舶动力装置系统，包括：LNG储罐、板式换热器、化学回热器、蒸汽发生器和船舶动力装置，所述LNG储罐内的LNG通过管路经板式换热器至化学回热器，化学回热器内的NG在蒸汽发生器提供水蒸气的条件下裂解，所述化学回热器将LNG裂解气通过管路输送到船舶动力装置为船舶动力提供燃料。

进一步地，还包括用于回收LNG裂解气在船舶动力装置燃烧热量的废气换热器。

具体地，所述废气换热器用于给化学回热器提供热量。

具体地，所述废气换热器用于给蒸汽发生器提供热量。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种新型LNG船舶动力装置系统，先将LNG在化学回热器中裂解，然后再输送到船舶动力装置燃烧为船舶提供动力，一方面提高了LNG气体的利用效率，也提高了LNG船舶的动力性能，CH4的裂解气比同等物质量的CH4的化学能提高了206.4KJ/mol，，甲烷在进入燃烧室前吸热裂解，生成CO、H₂，这一过程导致燃料品位降低，因而减小了燃烧过程中化学向物理转化的损失；废气换热器的应用，回收了船舶动力装置余热，并将其用于给化学回热器和/或蒸汽发生器供热，提高了LNG的综合利用率。

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；

图中：1.LNG储罐，2.板式换热器，3.化学回热器，4.蒸汽发生器，5.船舶动力装置，6.废气换热器。

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所示，一种新型LNG船舶动力装置系统，包括：LNG储罐1、板式换热器2、化学回热器3、蒸汽发生器4和船舶动力装置5，LNG储罐1内的LNG通过管路经板式换热器2至化学回热器3，化学回热器3内的NG在蒸汽发生器4提供水蒸气的条件下裂解，化学回热器3将LNG裂解气通过管路输送到船舶动力装置5为船舶动力提供燃料。

具体来说，本新型LNG船舶动力装置系统还包括用于回收LNG裂解气在船舶动力装置5燃烧热量的废气换热器6，废气换热器6用于给化学回热器3和蒸汽发生器4提供热量。

具体来说，化学回热器3的热量由板式换热器2内的少部分NG燃烧供热。

其工作原理为：理论基础是CH₄在化学回热器里发生的主要化学反应如下：

水蒸气重整反应：    ΔH_298K＝206.4KJ/mol

部分氧化反应：   ΔH_298K＝-36.0KJ/mol

CO2重整反应：      ΔH_298K=247.0KJ/mol

自热催化重整：