一种LNG动力船冷热电联装置制造方法及图纸

技术编号:21174824 阅读:71 留言:0更新日期:2019-05-22 11:40
本发明专利技术公开了LNG动力船冷热电联供装置,包括LNG气化系统、冷能冷量回收系统和烟气余热回收及生产系统;LNG气化系统包括依序连通的LNG罐、调节阀、低温泵、一级气化器和二级气化器;冷能和冷量回收系统包括依序连通的载冷剂泵、冷冻库、回热器、冷藏库和透平机;透平机的出口端依序经过回热器和一级气化器在与载冷剂泵连通构成循环回路;烟气余热回收及生产系统包括内燃机、天然气锅炉、烟气冷热机组、烟气一级回收器、烟气二级回收器和高温换热器。其可以实现LNG冷能和冷量同时利用;冷量利用主要通过冻藏冷库和载冷剂实现,冷能回收主要通过透平机发电实现,冷冻库和冷藏库构成朗肯循环的高温热源,一级汽化器构成朗肯循环的低温热源,实现冷能梯级利用。

A Cooling and Heating Unit for LNG Power Ship

The invention discloses a combined cooling, heating and power supply device for LNG power ship, including LNG gasification system, cold energy recovery system and waste heat recovery and production system of flue gas; LNG gasification system includes sequentially connected LNG tanks, control valves, cryogenic pumps, primary gasifiers and secondary gasifiers; and cold energy and refrigeration recovery system includes sequentially connected refrigerant pump, refrigerant storage, regenerator, refrigeration storage and permeability. The outlet end of turbine is connected with refrigerant pump by regenerator and primary gasifier sequentially to form a circulating circuit. The waste heat recovery and production system of flue gas includes internal combustion engine, natural gas boiler, flue gas cooling and heating unit, flue gas primary recovery unit, flue gas secondary recovery unit and high temperature heat exchanger. It can realize the simultaneous utilization of LNG cold energy and cold energy; the utilization of cold energy is mainly realized by freezing cold storage and refrigerant carrier; the recovery of cold energy is mainly realized by turbine power generation; the freezer and cold storage constitute the high-temperature heat source of Rankine cycle; the primary carburetor constitutes the low-temperature heat source of Rankine cycle and realizes the cascade utilization of cold energy.

【技术实现步骤摘要】
一种LNG动力船冷热电联装置
本专利技术属于船舶电联
,尤其涉及一种LNG动力船冷热电联产装置。
技术介绍
目前船舶动力主要有柴油动力燃柴混合动力、燃气轮机动力和核动力等。除了核动力船舶外,其他形式动力均涉及到燃烧产物排放及对海洋环境的不利影响。对于海洋环境的保护需求,这也是液化天然气发动机应用的技术背景。同时船舶在海上航行,运行在不同纬度,还必须为船员提供必要的电、热水、空调等生活要求。特别是海上邮轮主要以提供休闲旅游为主,必须提供舒适的环境,还要有游泳池等高级设备。目前液化天然气还没有推广到船舶领域应用,本专利为满足船舶冷、热、电的需求,提供应用LNG动力时其冷能和冷量的利用技术。
技术实现思路
为海洋环境,满足海上生活需求,提供的休闲娱乐环境,本专利技术提出了一种LNG动力船冷热电联装置,本装置可以同时为船舶提供冷库、空调所需要冷量,也可以提供生活热水、蒸汽和电能;可以大幅度减少向大气排放NOx,SO2等污染物;可以为船舶提供温湿度独立控制的所需的热源和冷源。本专利技术的技术方案为:一种LNG动力船冷热电联装置,包括LNG气化系统、冷能冷量回收系统和烟气余热回收及生产系统;所述LNG气化系统包括依序连通的LNG罐、调节阀、低温泵、一级气化器和二级气化器;所述冷能和冷量回收系统包括依序连通的载冷剂泵、冷冻库、回热器、冷藏库和透平机;所述透平机的出口端依序经过回热器和所述一级气化器在与所述载冷剂泵连通构成循环回路;所述烟气余热回收及生产系统包括内燃机、天然气锅炉、烟气冷热机组、烟气一级回收器、烟气二级回收器和高温换热器;所述内燃机与高温换热冷凝器连接,其上设有缸套换热管和烟气出口;所述烟气二级回收器与所述二级汽化冷凝器连接,换热管与换热管相连接;所述天然气锅炉与所述二级汽化冷凝器连接,其内设有三次预热加热管;所述烟气冷热机组内设有吸收机组发生器、吸收机组蒸发管和吸收机组冷凝管;所述烟气一级回收器内设有一级烟气换热管和二次预热加热管;所述烟气二级回收器内设有二级烟气换热管和烟气吸热管;所述高温换热器内设有一次预热加热管,所述高温换热器的一端通过管道与所述缸套换热管内的缸套换热管连通构成回路,另一端设有第一进水管道和第一出水管道;所述烟气出口依次通过管道连通吸收机组发生器、一级烟气换热管和二级烟气换热管;所述吸收机组蒸发管的一端连接第二进水管道,另一端连接第二出水管道,进水管道上设有阀门,出水管道上设有阀门和空调冷水泵,所述阀门与吸收机组蒸发管之间设有支路,所述支路连通所述烟气吸热管回流至吸收机组蒸发管与阀门之间;所述阀门与烟气二级回收器之间的支路上设有烟气载热泵和阀门;所述吸收机组冷凝管的输入端设有阀门,输出端设有水泵;所述一次预热加热管的一端设有阀门作为淡水输入端,另一端作为输出端依次通过管道与二次预热加热管、三次预热加热管连通。更进一步的,所述二级汽化冷凝器上设有二级汽化器加热管。更进一步的,所述透平机上设有发电机。更进一步的,所述缸套换热管从内燃机中的输出端至所述高热热器之间的管道上设有缸套载热泵。更进一步的,所述阀门为三通阀门。所述天然气锅炉(NB)内的余烟依次通过烟气一级回收器(12)和烟气二级回收器(1),所述烟气二级回收器(11)与所述二级汽化冷凝器(5)连接,换热管(H4)与换热管(H3)相连接。更进一步的,夏季,阀门k5、阀门K6是打开的,冷水泵P2运行,阀门K7是关闭的,水泵P3停运的。更进一步的,冬季,阀门K5、阀门K6是关闭的,冷水泵P2停开,阀门K3、阀门K4是打开的,水泵P4是运行的。更进一步的,所述内燃机上设有发电机。更进一步的,第一进水管道的进入水温为50℃,第一出水管道的流出水温为70℃;吸收机组蒸发管两侧的水温分别为80℃和90℃;淡水输入端的水温为20℃;吸收机组蒸发管上第二进水管道的水温为23℃,,第二出水管道的水温为18℃;内燃机输出的烟气为450℃,经过吸收机器发生器后,烟气温度为140℃。进一步在烟气一级12回收器和烟气二级回收器11降温后,下降到50℃,最后被用于二次LNG气化器后温度下降到30℃。更进一步的,二级汽化冷凝器至内燃机的管道上设有阀门;二级汽化冷凝器至天然气锅炉的管道上设有阀门。有益效果:本新型专利技术的一种LNG动力船冷热电联装置,可以实现LNG冷能和冷量同时利用;冷量利用主要通过冻藏冷库和载冷剂实现,冷能回收主要通过透平机发电实现,冷冻库和冷藏库构成朗肯循环的高温热源,一级汽化器构成有机朗肯循环的低温热源,实现冷能梯级利用。通过调控阀门与水泵,夏季可以同时提供冷、电和汽;冬季可以同时提供热、电和汽,实现热能梯级利用。内然机(ICE)发电,利用其燃烧时1300℃高温,然后通过吸收式机组(GAH)夏季制取高温冷水用于空调,冬季回收烟气余热用于生产生活热水,剩余烟气仍可用于二级天然气气化。为船舶空调提供温湿度独立控制所需的冷热源,夏季通过H9蒸发管产生高温冷水,缸套余热用于给稀溶液加热再生。附图说明图1为本技术的一种LNG动力船冷热电联装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本专利技术,应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围,在阅读了本专利技术之后,本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如附图1所示,一种LNG动力船冷热电联装置,包括LNG气化系统、冷能冷量回收系统和烟气余热回收及生产系统;所述LNG气化系统包括依序连通的LNG罐1、调节阀2、低温泵3、一级气化器4和二级气化器5。所述冷能和冷量回收系统包括依序连通的载冷剂泵6、冷冻库7、回热器8、冷藏库9和透平机T;所述透平机T的出口端依序经过回热器8和所述一级气化器4在与所述载冷剂泵6连通构成循环回路。所述烟气余热回收及生产系统包括内燃机ICE、天然气锅炉NB、烟气冷热机组GAH、烟气一级回收器12、烟气二级回收器11和高温换热器10。所述内燃机ICE与二级汽化冷凝器5连接,其上设有缸套换热管H11和烟气出口;所述烟气二级回收器11与所述二级汽化冷凝器5连接,换热管H4与换热管H3相连接;所述天然气锅炉NB与所述二级汽化冷凝器5连接,其内设有三次预热加热管H7;所述烟气冷热机组GAH内设有吸收机组发生器H1、吸收机组蒸发管H9和吸收机组冷凝管H10;所述烟气一级回收器12内设有一级烟气换热管H2和二次预热加热管H6;所述烟气二级回收器11内设有二级烟气换热管H3和烟气吸热管H8;所述高温换热器10内设有一次预热加热管H5,所述高温换热器10的一端通过管道与所述缸套换热管H11内的缸套换热管H11连通构成回路,另一端设有第一进水管道和第一出水管道;所述烟气出口依次通过管道连通吸收机组发生器H1、一级烟气换热管H2和二级烟气换热管H3;所述吸收机组蒸发管H9的一端连接第二进水管道,另一端连接第二出水管道,进水管道上设有阀门K6,出水管道上设有阀门K5和空调冷水泵P2,所述阀门K6与吸收机组蒸发管H9之间设有支路,所述支路连通所述烟气吸热管H8回流至吸收机组蒸发管H9与阀门K5之间;所述阀门K6与烟气二级回收器11之间的支路上设有烟气载热泵P3和阀门K7;所述吸收机组冷凝管H10的输入端设有阀门K3,输出端设有水泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LNG动力船冷热电联装置,其特征在于:包括LNG气化系统、冷能冷量回收系统和烟气余热回收及生产系统;所述LNG气化系统包括依序连通的LNG罐(1)、调节阀(2)、低温泵(3)、一级气化器(4)和二级气化器(5);所述冷能和冷量回收系统包括依序连通的载冷剂泵(6)、冷冻库(7)、回热器(8)、冷藏库(9)和透平机(T);所述透平机(T)的出口端依序经过回热器(8)和所述一级气化器(4)在与所述载冷剂泵(6)连通构成循环回路;所述烟气余热回收及生产系统包括内燃机(ICE)、天然气锅炉(NB)、烟气冷热机组(GAH)、烟气一级回收器(12)、烟气二级回收器(11)和高温换热器(10);所述内燃机(ICE)与所述二级汽化冷凝器(5)连接,其上设有缸套换热管(H11)和烟气出口;所述天然气锅炉(NB)与所述二级汽化冷凝器(5)连接,其内设有加热管(H7);所述烟气冷热机组(GAH)内设有吸收机组发生器(H1)、吸收机组蒸发管(H9)和吸收机组冷凝管(H10);所述烟气一级回收器(12)内设有一级烟气换热管(H2)和二次预热加热管(H6);所述烟气二级回收器(11)内设有二级烟气换热管(H3)和烟气吸热管(H8);所述高温换热器(10)内设有一次预热加热管(H5),所述高温换热器(10)的一端通过管道与所述内燃机内的缸套换热管(H11)连通构成回路,另一端设有第一进水管道(101)和第一出水管道(102);所述烟气出口依次通过管道连通吸收机组发生器(H1)、一级烟气换热管(H2)和二级烟气换热管(H3);所述吸收机组蒸发管(H9)的一端连接第二进水管道(201),另一端连接第二出水管道(202),第二进水管道(201)上设有阀门(K6),第二出水管道(202)上设有阀门(K5)和空调冷水泵(P2),所述阀门(K6)与吸收机组蒸发管(H9)之间设有支路,所述支路连通所述烟气吸热管(H8)回流至吸收机组蒸发管(H9)与阀门(K5)之间;所述阀门(K6)与烟气二级回收器(11)之间的支路上设有烟气载热泵(P3)和阀门(K7);所述吸收机组冷凝管(H10)的输入端设有阀门(K3),输出端设有水泵(P4);所述一次预热加热管(H5)的一端设有阀门(K4)作为淡水输入端,另一端作为输出端依次通过管道与二次预热加热管(H6)、三次预热加热管(H7)连通。...

【技术特征摘要】
1.一种LNG动力船冷热电联装置,其特征在于:包括LNG气化系统、冷能冷量回收系统和烟气余热回收及生产系统;所述LNG气化系统包括依序连通的LNG罐(1)、调节阀(2)、低温泵(3)、一级气化器(4)和二级气化器(5);所述冷能和冷量回收系统包括依序连通的载冷剂泵(6)、冷冻库(7)、回热器(8)、冷藏库(9)和透平机(T);所述透平机(T)的出口端依序经过回热器(8)和所述一级气化器(4)在与所述载冷剂泵(6)连通构成循环回路;所述烟气余热回收及生产系统包括内燃机(ICE)、天然气锅炉(NB)、烟气冷热机组(GAH)、烟气一级回收器(12)、烟气二级回收器(11)和高温换热器(10);所述内燃机(ICE)与所述二级汽化冷凝器(5)连接,其上设有缸套换热管(H11)和烟气出口;所述天然气锅炉(NB)与所述二级汽化冷凝器(5)连接,其内设有加热管(H7);所述烟气冷热机组(GAH)内设有吸收机组发生器(H1)、吸收机组蒸发管(H9)和吸收机组冷凝管(H10);所述烟气一级回收器(12)内设有一级烟气换热管(H2)和二次预热加热管(H6);所述烟气二级回收器(11)内设有二级烟气换热管(H3)和烟气吸热管(H8);所述高温换热器(10)内设有一次预热加热管(H5),所述高温换热器(10)的一端通过管道与所述内燃机内的缸套换热管(H11)连通构成回路,另一端设有第一进水管道(101)和第一出水管道(102);所述烟气出口依次通过管道连通吸收机组发生器(H1)、一级烟气换热管(H2)和二级烟气换热管(H3);所述吸收机组蒸发管(H9)的一端连接第二进水管道(201),另一端连接第二出水管道(202),第二进水管道(201)上设有阀门(K6),第二出水管道(202)上设有阀门(K5)和空调冷水泵(P2),所述阀门(K6)与吸收机组蒸发管(H9)之间设有支路,所述支路连通所述烟气吸热管(H8)回流至吸收机组蒸发管(H9)与阀门(K5)之间;所述阀门(K6)与烟气二级回收器(11)之间的支路上设有烟气载热泵(P3)和阀门(K7);所述吸收机组冷凝管(H10)的输入端设有阀门(K3),输出端设有水泵(P4);所述一次预热加热管(H5)的一端设有阀门...

【专利技术属性】
技术研发人员:许光映王晋宝薛大文田美灵
申请(专利权)人:浙江海洋大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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