一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统技术方案

本发明专利技术涉及一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统，包括：氨能源BOG回收装置连接液氨罐，实现低能耗再利用吸收后的氨能源BOG；NH3喷射计量装置连接氨能源BOG回收装置，用于直接控制BOG气体再利用量；压力调节装置，用于调节液氨罐与氨能源BOG回收装置的压力和氨能源BOG回收装置与NH3喷射计量装置的压力；传感器设置在氨能源BOG回收装置、NH3喷射计量装置、设置在液氨罐上；控制单元连接压力调节装置、各传感器，用于控制氨能源BOG回收装置运行状态、控制压力调节装置调整冲注过程压力、调节NH3喷射计量装置达到设计压力及设计用量。本发明专利技术可以回收液氨BOG，提高了能源的利用率，且储存成本低廉。储存成本低廉。储存成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统


[0001]本专利技术涉及一种节能型船用氨能源BOG回收装置及再利用系统，属于船舶能源


技术介绍

[0002]船舶行业也应响应减碳目标，对零碳燃料的研究也越来越重视。而氨作为一种高能量密度、低存储压力的无碳燃料，常温液化压力与H2和LNG相比更低，在常温(25℃)下，仅需要10.3个大气压，使得在实际压缩运维成本远低于其它气体燃料，因此受到了船舶行业广泛重视。
[0003]船舶在运输及使用大量液氨过程中，由于船体运动及受热等原因，会存在闪蒸气(BOG)现象，导致罐内压力上升，造成安全隐患。气态NH3具有毒性、腐蚀性、易燃易爆等特点，直接气态排放或水吸收后排放，造成污染和NH3浪费。常见回收方式有以下几类，全压力储存回收，对储存气态NH3的空间及安全性要求较高，降温储存回收相对安全，但投资高，且回收过程不节能，常温低压回收虽然节能且投资低，但流程复杂，对船员的要求高。由于液氨每日的BOG产生量远低于LNG的BOG产生量，导致冷却或压缩回收机组启停频繁，对动力回收机组可靠性要求高。
[0004]因此需要一种更加节能且安全的节能型船用氨能源BOG再利用系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：
[0006](1)船舶罐装氨燃料受海上日晒及船体运动影响，会在储存和使用中存在闪蒸气体(BOG)，常温常压NH3回收利用困难。
[0007](2)液氨BOG产生量远低于LNG的BOG量，而采用目前主流的回收方式(压缩、冷却)需要额外耗能，不够节能；其次会引起冷却或压缩回收机组启停频繁，影响使用寿命。
[0008]为此，本专利技术提供一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统。
[0009]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统，包括：
[0010]氨能源BOG回收装置，连接液氨罐，用于吸收液氨罐内产生的高压/低温的 BOG气体；再利用废热源加热后，将吸收后的NH3再释放，实现低能耗再利用吸收后的氨能源BOG；
[0011]NH3喷射计量装置，连接氨能源BOG回收装置，用于直接控制BOG气体再利用量；
[0012]压力调节装置，分别安装在氨能源BOG回收装置与液氨罐的连接管路上和 NH3喷射计量装置与氨能源BOG回收装置的连接管路上，用于调节液氨罐与氨能源BOG回收装置的压力和氨能源BOG回收装置与NH3喷射计量装置的压力；
[0013]传感器，设置在氨能源BOG回收装置上，用于监测氨能源BOG回收装置内部压力及NH3浓度、NH3压力波动、换热过程中的NH3泄露以及热量调节出口温度；设置在NH3喷射计量装置上，用于监测NH3喷射计量装置的压力，作为NH3喷射计量装置的电磁阀开度调节信号；
设置在液氨罐上，用于监测液压罐温度及压力监控；
[0014]控制单元，连接压力调节装置、各传感器，用于控制氨能源BOG回收装置运行状态、控制压力调节装置调整冲注过程压力、调节NH3喷射计量装置达到设计压力及设计用量。
[0015]进一步，所述氨能源BOG回收装置，由储氨材料、热量调节环路、回收再利用环路三部分组成，热量调节环路、回收再利用环路在罐体内为两个独立运行腔体环路。
[0016]进一步，所述热量调节环路包含热量调节进口与热量调节出口，热量调节环路中的废热水从热量调节进口进入，从热量调节出口出；回收再利用环路中的NH3从储氨入口进入，从储氨出口释放；所述储氨入口与液氨储存装置相连接，能吸收液氨装置所产生的BOG；所述储氨出口与使用装置相连接，能向使用装置提供气态NH3。
[0017]进一步，所述回收再利用环路内装填有储氨材料，并包含储氨入口、储氨出口、装填口、清理口，储氨入口、储氨出口与储氨材料之间进行传热、传质；装填口、清理口为后期储氨材料更换的操作口。
[0018]进一步，所述氨能源BOG回收装置储存再利用所需要的NH3，再利用NH3来自于以下两种状态，一种为回收受热或运动所产生的液氨BOG气体，另一种为氨能源BOG回收装置内NH3含量不足所引起的液氨罐直接冲注；所述储氨材料为一种降温可吸收NH3/加热可释放NH3的物质，并且该物质能多次循环使用，吸附物理特性不发生剧烈变化。
[0019]进一步，所述压力调节装置为电子压力调节阀，根据设计需求，调节不同压力装置间的压力梯度，以保证设备安全运行。
[0020]进一步，所述NH3喷射计量装置包含喷嘴结构、电磁控制阀装置，由耐腐蚀材料构成，由控制单元信号控制，具有开度调节及关闭调节能力，可再利用过程中NH3使用量。
[0021]进一步，所述传感器包含NH3含量传感器、压力传感器、温度传感器，由耐腐蚀材料构成，传感器信号作为控制单元的输入信号。
[0022]进一步，所述控制单元，用于控制氨能源BOG回收装置吸收的液氨BOG及液氨的总量，通过控制加热热量，控制再利用过程中氨能源BOG回收装置的储氨材料NH3释放，以及控制再利用过程压力及喷射量。
[0023]一种基于节能型船用氨能源BOG回收装置的船用SCR系统，采用氨能源BOG 回收装置连接在液氨罐与SCR反应器之间，氨能源BOG回收装置回收的NH3作为SCR系统的还原剂，弥补SCR还原剂控制缺点；其中，氨能源BOG回收装置中的 NH3来源为两种状态:一种为氨能源BOG回收装置回收受热或运动所产生的液氨 BOG气体；另一种为氨能源BOG回收装置内NH3含量不足所引起的液氨罐直接冲注氨能源BOG回收装置。
[0024]与现有技术比较，本专利技术的有益效果如下：
[0025]1.可以回收液氨BOG，提高了能源的利用率，且室温储存NH3，储存成本低廉，且为固态储存，相较于气态高压/低温储存，更安全更节能，且储氨密度高，装置小型化；
[0026]2.再利用节能型船用氨能源BOG回收装置内的NH3时，可利用低温废热等方式，并且NH3储存吸收过程可重复使用，节能环保；
[0027]3.再利用时的喷射压力与温度相关，控制直接，并且喷射的为气态NH3，控制的瞬态反应性高；
[0028]4.节能型船用氨能源BOG回收装置可适用于SCR反应器。该装置起到了稳定氨气压力，SCR可以更好利用液氨罐内的NH3，并解决SCR还原剂供给控制精度问题。
附图说明
[0029]图1是节能型船用氨能源BOG回收装置示意图；
[0030]图2是图1中A
‑
A剖视图；
[0031]图3是节能型船用氨能源BOG回收装置的装填口/清理口典型示意图
[0032]图4是图3中B
‑
B剖视图；
[0033]图5是装填口/清理口上设置的防腐蚀材料垫示意图；
[0034]图6是图5中C
‑
C剖视图；
[0035]图7是节能型船用氨能源BOG回收再利用系统；
[0036]图8是节能型船用氨能源BOG回本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统，其特征在于：包括：氨能源BOG回收装置，连接液氨罐，用于吸收液氨罐内产生的高压/低温的BOG气体；再利用废热源加热后，将吸收后的NH3再释放，实现低能耗再利用吸收后的氨能源BOG；NH3喷射计量装置，连接氨能源BOG回收装置，用于直接控制BOG气体再利用量；压力调节装置，分别安装在氨能源BOG回收装置与液氨罐的连接管路上和NH3喷射计量装置与氨能源BOG回收装置的连接管路上，用于调节液氨罐与氨能源BOG回收装置的压力和氨能源BOG回收装置与NH3喷射计量装置的压力；传感器，设置在氨能源BOG回收装置上，用于监测氨能源BOG回收装置内部压力及NH3浓度、NH3压力波动、换热过程中的NH3泄露以及热量调节出口温度；设置在NH3喷射计量装置上，用于监测NH3喷射计量装置的压力，作为NH3喷射计量装置的电磁阀开度调节信号；设置在液氨罐上，用于监测液压罐温度及压力监控；控制单元，连接压力调节装置、各传感器，用于控制氨能源BOG回收装置运行状态、控制压力调节装置调整冲注过程压力、调节NH3喷射计量装置达到设计压力及设计用量。2.根据权利要求1所述的节能型船用氨能源BOG回收再利用系统，其特征在于：所述氨能源BOG回收装置，由储氨材料、热量调节环路、回收再利用环路三部分组成，所述热量调节环路、回收再利用环路在罐体内为两个独立运行的腔体环路。3.根据权利要求2所述的节能型船用氨能源BOG回收再利用系统，其特征在于：所述热量调节环路包含热量调节进口与热量调节出口，热量调节环路中的废热水从热量调节进口进入，从热量调节出口出；回收再利用环路中的NH3从储氨入口进入，从储氨出口释放；所述储氨入口与液氨储存装置相连接，能吸收液氨装置所产生的BOG；所述储氨出口与使用装置相连接，能向使用装置提供气态NH3。4.根据权利要求2所述的节能型船用氨能源BOG回收再利用系统，其特征在于：所述回收再利用环路内装填有储氨材料，并包含储氨入口、储氨出口、装填口、清理口，储氨入口、储氨出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：林睿，彭佳杰，王树信，童雨舟，贺天智，代黎博，陈勇，陈旭，汪海燕，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七，
类型：发明
国别省市：