一种船舶用自增压供气系统及其工作方法技术方案

本申请提供一种船舶用自增压供气系统以及工作方法，包括：储气罐、换热器、缓冲罐、闪蒸气供给管；预设第一气压阈值与第二气压阈值，第二气压阈值大于第一气压阈值；当储气罐内的气压低于第一气压阈值时，换热器将从储气罐抽出的液态天然气燃料进行加热并将受热汽化后的天然气燃料引回储气罐，以将储气罐内的天然气燃料保持在饱和液体状态；当储气罐内的气压介于第一气压阈值和第二气压阈值之间时，换热器将从储气罐抽出的液态天然气燃料进行加热并将受热汽化后的天然气燃料引流至缓冲罐；当储气罐内的气压高于第二气压阈值之间时，闪蒸气供给管将储气罐中的闪蒸气引流至换热器，换热器将加热后的闪蒸气引流至缓冲罐。热器将加热后的闪蒸气引流至缓冲罐。热器将加热后的闪蒸气引流至缓冲罐。

【技术实现步骤摘要】
一种船舶用自增压供气系统及其工作方法


[0001]本申请涉及船舶
，具体涉及一种船舶用自增压供气系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]为减少船舶排气对环境大气的污染，国际组织和世界各国相继制定了不同的船舶排放法规，近年来使用以液态天然气(LNG) 为代表的新型燃料成为了船舶动力发展的重要趋势，作为LNG动力船舶必配的关键系统，天然气的供应系统的不断优化也引起人们越来越多的重视。
[0003]现有的船用低压自增压供气系统，通常存在如下问题：
[0004]如何合理利用闪蒸气(BOG)：为了达到主机的供气压力，LNG储罐内压力设定值较高，这就导致了储罐内BOG的挥发量较大，目前主要采用排放大气或增加BOG加热器后由发动机消耗的方式处理BOG，导致能源浪费或增大 BOG处理成本，如何在不增加成本的情况下合理利用BOG让LNG供气系统稳定运行至关重要。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种船舶用自增压供气系统及其工作方法，以解决现有技术中船舶供气系统无法合理利用闪蒸气的技术问题。
[0006]本申请提供一种船舶用自增压供气系统，其包括：储气罐，其从外部接收供给的天然气燃料；换热器，其对从所述储气罐抽出的液态天然气燃料进行加热，并将受热汽化后的天然气燃料选择性引回所述储气罐；缓冲罐，其选择性地接收从换热器引出的汽化天然气燃料；闪蒸气供给管，其选择性地将所述储气罐中的闪蒸气引流至所述换热器，所述换热器将加热后的闪蒸气引流至所述缓冲罐；其中，所述缓冲罐将其内的汽化天然气燃料和/或闪蒸气引流至动力发生单元；预设第一气压阈值与第二气压阈值，所述第二气压阈值大于所述第一气压阈值；当所述储气罐内的气压低于第一气压阈值时，所述换热器将从所述储气罐抽出的液态天然气燃料进行加热并将受热汽化后的天然气燃料引回所述储气罐，以将所述储气罐内的天然气燃料保持在饱和液体状态；当所述储气罐内的气压介于第一气压阈值和第二气压阈值之间时，所述换热器将从所述储气罐抽出的液态天然气燃料进行加热并将受热汽化后的天然气燃料引流至所述缓冲罐；当所述储气罐内的气压高于第二气压阈值之间时，所述闪蒸气供给管将所述储气罐中的闪蒸气引流至所述换热器，所述换热器将加热后的闪蒸气引流至所述缓冲罐。
[0007]可选的，在本申请一些实施例中，所述换热器内部设有第一换热组件和第二换热组件，所述第一换热组件用以将天然气燃料选择性引回所述储气罐，所述第二换热组件用以将天然气燃料选择性引流至缓冲罐。
[0008]可选的，在本申请一些实施例中，船舶用自增压供气系统还包括加注站，其对所述储气罐供给天然气燃料，其选择性地将天然气燃料引流至所述换热器，所述换热器将加热后的天然气燃料引流至所述缓冲罐。
[0009]可选的，在本申请一些实施例中，船舶用自增压供气系统还包括第一天然气输送管，其选择性地将加注站的天然气燃料引流至所述第二换热组件；第二天然气输送管，其选择性地将储气罐底部的天然气燃料引流至所述第一换热组件；第三天然气输送管，其选择性地将储气罐底部的天然气燃料引流至所述第二换热组件。
[0010]可选的，在本申请一些实施例中，船舶用自增压供气系统还包括控制系统，通过控制阀控制闪蒸气供给管、加注站、第一天然气输送管、第二天然气输送管以及第三天然气输送管开通与关闭。
[0011]可选的，在本申请一些实施例中，所述控制阀分为开关阀和可调节阀，所述开关阀设置在所述加注站中，所述可调节阀设置在所述闪蒸气供给管、第一天然气输送管、第二天然气输送管以及第三天然气输送管中。
[0012]可选的，在本申请一些实施例中，所述控制系统监测并记录所述储气罐的内腔压力值。
[0013]可选的，在本申请一些实施例中，所述换热器通过水乙二醇系统进行加热，所述水乙二醇系统利用水乙二醇混合物作为加热介质。
[0014]可选的，在本申请一些实施例中，所述储气罐为双层真空储气罐。
[0015]相应的，本申请还提供一种所述船舶用自增压供气系统的工作方法，包括以下步骤：
[0016]供气步骤:从外部对储气罐进行天然气燃料供给，当所述储气罐的内腔压力值低于第一气压阈值时，从储气罐抽出的天然气燃料通过换热器加热汽化后被引回至所述储气罐，以将所述储气罐内的天然气燃料保持在饱和液体状态，当所述储气罐内腔压力值介于第一气压阈值和第二气压阈值之间时，从储气罐抽出的天然气燃料部分通过换热器加热汽化后被引回至所述储气罐，另一部分被加热汽化后引流至所述缓冲罐中，当所述储气罐内腔压力值高于第二气压阈值时，进行闪蒸气处理步骤；
[0017]闪蒸气处理步骤：停止将天然气燃料引回至所述储气罐的步骤，打开所述闪蒸气供给管，所述闪蒸气供给管将所述储气罐中的闪蒸气引流至所述换热器，所述换热器将闪蒸气进行加热并引流至所述缓冲罐，直至所述储气罐内腔压力值低于所述第二气压阈值时，关闭所述闪蒸气供给管并重复所述供气步骤。
[0018]可选的，在本申请一些实施例中，所述第一气压阈值为6～8bar，所述第二气压阈值为9～9.5bar。
[0019]可选的，在本申请一些实施例中，在所述供气步骤之前，还包括以下制备步骤：
[0020]预供气步骤：开通加注站的加注口，所述加注站输送的天然气燃料通过第一天然气输送管引流至所述换热器中，经由所述换热器加热后汽化进入所述缓冲罐内，所述缓冲罐将其内的汽化天然气燃料引流至动力发生单元；
[0021]加注步骤：通过加注站对储气罐进行天然气燃料供给，直至供给完成，待所述储气罐的内腔压力值大于所述第一气压阈值时，停止所述预供气步骤。
[0022]本专利技术的有益效果在于，本专利技术的船舶用自增压供气系统采用集中换热器，能够满足对储气罐的加压、对动力源的供气以及对闪蒸气的再利用处理，降低了换热器数量，缩减了设备占用空间，简化了系统，降低了设备成本，同时提高了能源转化率。本专利技术的船舶用自增压供气系统的工作方法通过控制系统监测储气罐内部气压值，根据内部气压值的不
同控制各管道阀门的开闭，从而使船舶用自增压供气系统在预供气模式、加注模式、供气模式和闪蒸气处理模式之间切换，其中在预供气模式和加注模式中通过加注站对动力源直接供气，从而在加注模式过程中无需外接电源，降低船舶运行成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本申请提供的船舶用自增压供气系统示意图；
[0025]图中标号如下：
[0026]储气罐1；
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换热器2；
[0027]加注站3；
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控制系统4；
[0028]加热系统5；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶用自增压供气系统，其特征在于，包括：储气罐，其从外部接收供给的天然气燃料；换热器，其对从所述储气罐抽出的液态天然气燃料进行加热，并将受热汽化后的天然气燃料选择性引回所述储气罐；缓冲罐，其选择性地接收从换热器引出的汽化天然气燃料；闪蒸气供给管，其选择性地将所述储气罐中的闪蒸气引流至所述换热器，所述换热器将加热后的闪蒸气引流至所述缓冲罐；其中，所述缓冲罐将其内的汽化天然气燃料和/或闪蒸气引流至动力发生单元；预设第一气压阈值与第二气压阈值，所述第二气压阈值大于所述第一气压阈值；当所述储气罐内的气压低于第一气压阈值时，所述换热器将从所述储气罐抽出的液态天然气燃料进行加热并将受热汽化后的天然气燃料引回所述储气罐，以将所述储气罐内的天然气燃料保持在饱和液体状态；当所述储气罐内的气压介于第一气压阈值和第二气压阈值之间时，所述换热器将从所述储气罐抽出的液态天然气燃料进行加热并将受热汽化后的天然气燃料引流至所述缓冲罐；当所述储气罐内的气压高于第二气压阈值之间时，所述闪蒸气供给管将所述储气罐中的闪蒸气引流至所述换热器，所述换热器将加热后的闪蒸气引流至所述缓冲罐。2.根据权利要求1所述的船舶用自增压供气系统，其特征在于，所述换热器内部设有第一换热组件和第二换热组件，所述第一换热组件用以将天然气燃料选择性引回所述储气罐，所述第二换热组件用以将天然气燃料选择性引流至缓冲罐。3.根据权利要求1所述的船舶用自增压供气系统，其特征在于，还包括加注站，其对所述储气罐供给天然气燃料，其选择性地将天然气燃料引流至所述换热器，所述换热器将加热后的天然气燃料引流至所述缓冲罐。4.根据权利要求2所述的船舶用自增压供气系统，其特征在于，还包括第一天然气输送管，其选择性地将加注站的天然气燃料引流至所述第二换热组件；第二天然气输送管，其选择性地将储气罐底部的天然气燃料引流至所述第一换热组件；第三天然气输送管，其选择性地将储气罐底部的天然气燃料引流至所述第二换热组件。5.根据权利要求1所述的船舶用自增压供气系统，其特征在于，还包括控制系统，通过控制阀控制闪蒸气供给管、加注站、第一天然气输送管、第二天然气输送管以及第三天然气输送管开通与关闭。6.根据权利要求5所述的船舶用自增压供气系统，其特征在于，所述控制阀分为...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱向利，李晓波，金圻烨，张西兆，戴佳男，冯静娅，张晓晨，武强，陆逸，侯志鹏，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：