一种甲板运输船上的LNG供气系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种甲板运输船上的LNG供气系统，包括至少一个LNG燃料罐、至少一套燃料加注和围护系统，及LNG燃料增压气化/加热系统、供气辅助系统、安全监控/紧急切断系统；所述燃料加注和围护系统与LNG燃料罐构成连接回路，所述LNG燃料增压气化/加热系统把LNG燃料进行气化、加热后输送到双燃料主机；所述供气辅助系统为LNG燃料增压气化/加热系统提供加热热源；所述安全及监控/紧急切断系统用以监测LNG燃料罐的液位、压力、温度和LNG泄漏监测系统、火灾探测系统及紧急切断系统。本实用新型专利技术的LNG供气系统，具有两套燃料加注和围护系统，任意一舷都能方便加注,设有二套LNG驳运/喷淋泵，便于对LNG燃料罐内压力进行控制及保证供气系统的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种甲板运输船上的LNG供气系统
本技术涉及船舶
，尤其涉及一种甲板运输船上的LNG供气系统。
技术介绍
目前世界上LNG输送的方式基本上是通过将天然气液化后装入专用轮船,通过海洋、河流进行全球运输,到岸后经处理,进入管网，或者通过公路或铁路输送。但管道一次大量投资高、投资回收周期长、折旧成本过高，公路、铁路运输则对运输方式的安全性要求较高。目前贴近气源但管网不能覆盖的区域基本上都需要LNG物流企业进行公路水路的运输。由于LNG项目大多分布在沿海、沿江及西气东输终端附近，这使得LNG物流市场地域性明显。LNG物流市场发展较快的是东南沿海福建、江苏、浙江等地、环渤海地区以及长江沿线的湖北武汉等地区。如何将LNG输送到偏远的地方，成为社会发展需要解决的技术问题。LNG罐式集装箱(以下简称罐箱)联运是以物联网为基础的水路陆路高效联运新模式，通过合理的时间调配和罐箱高效吊装，实现LNG小规模的水路和陆路的高效联运模式。与传统运输方式相比，LNG集装罐运输的气源成本、运输成本都较低。海上LNG船运输是大宗LNG贸易的最基本的运输方式，通过将天然气液化后装入专用船，通过海洋、河流进行全球运输。LNG船是国际公认的高技术、高难度、高附加值的“三高”产品，目前只有美国、中国、日本、韩国和欧洲的少数几个国家有能力建造。围绕LNG船的LNG供气系统已有部分文献给出了相关的技术方案：例如，中国专利CN201721074640.2公开了一种海船LNG燃料高压供气系统，它包括LNG充装存储系统、燃料供给系统；充装存储系统包括LNG储罐、管道、阀门、LNG充装工艺系统，燃料供给系统包括加压泵、汽化器；LNG储罐通过管道和阀门依次连接加压泵、汽化器、船舶燃气发动机。该高压供气系统能够为采用燃气发动机的船舶进行供气，改善现有柴油发动机对环境造成的污染。中国专利CN201810128809.0公开了一种船用LNG燃料供气系统，包括燃料罐箱和气化调压撬；燃料罐箱包括罐体和支撑罐体的框架；气化调压撬包括撬座，以及安装于撬座上的气化装置和缓冲罐；气化装置内设有供船舶的主机循环水流动的冷却通道以及供LNG吸收主机循环水热量而气化的气化通道；气化装置上设有进液口、出气口和增压气口，气化装置的进液口与罐体的出液口相连通，气化装置的增压气口与罐体的回气口相连通，气化装置的出气口经缓冲罐向船舶的主机提供气体燃料。该现有技术燃料罐箱可更换，燃料加注方便；采用船舶自身能源进行LNG气化，减少外部能源消耗，同时气化过程也避免了对外部环境的污染，利用气化天然气进行罐体增压，系统运行更平稳。上述现有技术给出了LNG集装箱的LNG供气系统，但基本是单侧加注、单侧供气，若发生故障，影响整体运转，再者，一些LNG供气系统还严重依赖人工操作，也会引发一些安全隐患问题。因此，如何设计一种自动化程度高、安全系数高的适用于甲板运输船的LNG供气系统，已成为一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的LNG燃料供气系统自动化程度低、安全系数低的问题，本技术提供了一种甲板运输船上的LNG供气系统。本技术的技术方案是：一种甲板运输船上的LNG供气系统，其特征在于：所述LNG供气系统包括至少一个LNG燃料罐、至少一套与LNG燃料罐相连接的燃料加注和围护系统、LNG燃料增压气化/加热系统、供气辅助系统、安全监控/紧急切断系统；所述燃料加注和围护系统与LNG燃料罐构成连接回路，所述LNG燃料增压气化/加热系统把LNG燃料进行气化、加热后输送到双燃料主机；所述供气辅助系统为LNG燃料增压气化/加热系统提供加热热源；所述安全及监控/紧急切断系统用以监测LNG燃料罐的液位、压力、温度和供气系统的LNG泄漏监测系统、火灾探测系统及紧急切断系统。在此基础上，所述燃料加注和围护系统包括与LNG燃料罐连接的LNG液相加注管路以及与LNG燃料罐连通的用以平衡LNG燃料罐内的气相压力的通岸回气管路；所述燃料加注和围护系统还设置有连接有与所述LNG液相加注管路和所述通岸回气管路连通的用于对减压后充装接口的吹扫以及对罐体和管路系统进行干燥、惰化、驱气的N2吹扫管路；所述N2吹扫管路与所述LNG液相加注管路的接口之间、以及与所述通岸回气管路的接口之间的连通管路上设置有控制阀；所述LNG液相加注管路、所述通岸回气管路与所述N2吹扫管路连通部位之前的管路上设置有控制阀和气动控制阀，在与所述N2吹扫管路连通部位之后的管路上设置有角式安全阀。在此基础上，所述LNG燃料增压气化/加热系统包括用管路依次连接的LNG驳运/喷淋泵、LNG气化器、NG加热器、缓冲罐，所述LNG驳运/喷淋泵通过管路把LNG燃料输送至LNG气化器，然后经NG加热器处理后进入缓冲罐；所述缓冲罐的燃料在压力控制单元的作用下输送到到双燃料主机；所述LNG驳运/喷淋泵通过管路与所述LNG燃料罐的底部连接，所述LNG驳运/喷淋泵与所述LNG燃料罐之间的管路上还设置有气动控制阀；所述缓冲罐与所述压力控制单元之间的管路上也设置有气动控制阀；所述缓冲罐的顶部设置有角式安全阀。在此基础上，所述LNG液相加注管路通入所述LNG燃料罐的上方；所述LNG液相加注管路与所述LNG燃料罐之间的管路上设置有控制阀和气动控制阀，在控制阀和气动控制阀之间的管路上有液流分支管路，所述液流分支管路上设置有气动控制阀，所述液流分支管路与从LNG驳运/喷淋泵引出的管路连通，然后一并通入LNG气化器中；所述LNG气化器与NG加热器之间的管路上连通有气流分支管路，所述气流分支管路上设置气动控制阀，所述气流分支管路同时与所述LNG燃料罐和所述LNG液相加注管路连通，与所述LNG燃料罐的支路上设置有控制阀，与所述LNG液相加注管路的支路上设置有气动控制阀。在此基础上，所述LNG燃料罐的顶部设置有角式安全阀；所述LNG燃料罐内还设置有与LNG液相加注管路相连通的上加注管并配有喷淋喷嘴；当LNG充装时，如果LNG燃料罐压力升高，则自动打开上加注气动控制阀降低压力，避免LNG通过安全阀逃逸释放。当船舶停泊时间较长时，如果LNG燃料罐压力升高，则利用LNG驳运/喷淋泵做为动力，驳运LNG液体对LNG燃料罐上部的气体进行冷却，避免LNG通过安全阀逃逸释放。在此基础上，所述供气辅助系统包括通过管道依次连接的水乙二醇膨胀柜、两组水乙二醇输送泵、水乙二醇加热器；所述水乙二醇加热器的进口处设置有三通气动温控阀；所述水乙二醇膨胀柜与水乙二醇输送泵之间的管路设置有控制阀，流出水乙二醇膨胀柜的管路设置有单向节流阀；从所述单向节流阀引出的两组管路一并汇入三通液动温控阀中，所述三通气动温控阀由两个引出支路，其中一个支路通过水乙二醇加热器进行热交换，然后再和另一支路汇合，再依次通过NG加热器、LNG气化器进行热交换，最后汇入到两组水乙二醇输送泵进口，构成一个循环。在此基础上，膨胀水柜分别用于水乙二醇循环系统的补液及燃气泄漏检测在此基础上，所述水乙二醇加热器中，水乙二醇溶液通过管路从一端进入，主机冷却水从另一端呈逆流进入，主机高温冷却水作为乙二醇的加热介质；所述NG加热器、LNG气化器的水乙二醇作为所述LNG燃料增压气化/加热系统的加热热源；所述三通气动温控阀能自动控制水乙二醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲板运输船上的LNG供气系统，其特征在于：所述LNG供气系统包括至少一个LNG燃料罐(1)、至少一套与LNG燃料罐(1)相连接的燃料加注和围护系统(2)、LNG燃料增压气化/加热系统(3)、供气辅助系统(4)、安全监控/紧急切断系统；所述燃料加注和围护系统(2)与LNG燃料罐(1)构成连接回路，所述LNG燃料增压气化/加热系统(3)把LNG燃料进行气化、加热后输送到双燃料主机(6)；所述供气辅助系统(4)为LNG燃料增压气化/加热系统(3)提供加热热源；所述安全及监控/紧急切断系统用以监测LNG燃料罐的液位、压力、温度和供气系统的LNG泄漏监测系统、火灾探测系统及紧急切断系统。

【技术特征摘要】
1.一种甲板运输船上的LNG供气系统，其特征在于：所述LNG供气系统包括至少一个LNG燃料罐(1)、至少一套与LNG燃料罐(1)相连接的燃料加注和围护系统(2)、LNG燃料增压气化/加热系统(3)、供气辅助系统(4)、安全监控/紧急切断系统；所述燃料加注和围护系统(2)与LNG燃料罐(1)构成连接回路，所述LNG燃料增压气化/加热系统(3)把LNG燃料进行气化、加热后输送到双燃料主机(6)；所述供气辅助系统(4)为LNG燃料增压气化/加热系统(3)提供加热热源；所述安全及监控/紧急切断系统用以监测LNG燃料罐的液位、压力、温度和供气系统的LNG泄漏监测系统、火灾探测系统及紧急切断系统。2.根据权利要求1所述的甲板运输船上的LNG供气系统，其特征在于：所述燃料加注和围护系统(2)包括与LNG燃料罐(1)连接的LNG液相加注管路(21)以及与LNG燃料罐(1)连通的用以平衡LNG燃料罐(1)内的气相压力的通岸回气管路(23)；所述燃料加注和围护系统(2)还设置有连接有与所述LNG液相加注管路(21)和所述通岸回气管路(23)连通的用于对减压后充装接口的吹扫以及对罐体和管路系统进行干燥、惰化、驱气的N2吹扫管路(22)；所述N2吹扫管路(22)与所述LNG液相加注管路(21)的接口之间、以及与所述通岸回气管路(23)的接口之间的连通管路上设置有控制阀(7)；所述LNG液相加注管路(21)；所述通岸回气管路(23)与所述N2吹扫管路(22)连通部位之前的管路上设置有控制阀(7)和气动控制阀(8)，在与所述N2吹扫管路(22)连通部位之后的管路上设置有角式安全阀(9)。3.根据权利要求2所述的甲板运输船上的LNG供气系统，其特征在于：所述LNG燃料增压气化/加热系统(3)包括用管路依次连接的LNG驳运/喷淋泵(31)、LNG气化器(32)、NG加热器(33)、缓冲罐(34)，所述LNG驳运/喷淋泵(31)通过管路把LNG燃料输送至LNG气化器(32)，然后经NG加热器(33)处理后进入缓冲罐(34)；所述缓冲罐(34)的燃料在压力控制单元(5)的作用下输送到双燃料主机(6)；所述LNG驳运/喷淋泵(31)通过管路与所述LNG燃料罐(1)的底部连接，所述LNG驳运/喷淋泵(31)与所述LNG燃料罐(1)之间的管路上还设置有气动控制阀(8)；所述缓冲罐(34)与所述压力控制单元(5)之间的管路上也设置有气动控制阀(8)；所述缓冲罐(34)的顶部设置有角式安全阀(9)。4.根据权利要求3所述的甲板运输船上的LNG供气系统，其特征在于：所述LNG液相加注管路(21)通入所述LNG燃料罐(1)的上方或者下方对LNG燃料罐（1）进行加注；LNG液相加注管路(21)与LNG燃料罐(1)之间的管路上设置有控制阀(7)和气动控制阀(8)，加注时通过控制气动控制阀(8)，选择是上加注或下加注来控制LNG燃料罐(1)的压力。5.根据权利要求2所述的甲板运输船上的LNG供气系统，其特征在于：所述LNG燃料罐(1)的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：何勇，顾常庆，肖先刚，张晓辉，金赵锋，
申请(专利权)人：南通诺德瑞海洋工程研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32