一种船用甲醇燃料供给系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种船用甲醇燃料供给系统，包括通过甲醇供给管道系统依次连接的甲醇日用舱

【技术实现步骤摘要】
一种船用甲醇燃料供给系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及船舶燃料供给系统，具体涉及一种船用甲醇燃料供给系统及其控制方法
。

技术介绍

[0002]绿色甲醇作为一种新型清洁能源，与传统燃料相比，在减少碳排放
、
降低空气污染
、
改善环境质量等方面具有明显的优势
。
同时，作为一种液体产品，甲醇在世界上
125
个最大的港口都有供应，甲醇可以通过采用与柴油机的操作相似的标准安全程序进行运输
、
储存和加注，具备技术过渡较成熟
、
法规明确
、
基础设施改造难度小费用低
、
加注便利等优势
。
[0003]随着
IMO
海上环境保护委员会第
80
届会议
(MEPC 80)
的顺利召开，国际海事组织进一步收紧了国际航运温室气体减排要求，明确在
2050
年左右实现航运业净零排放
。
目前甲醇船舶燃料已成为船东的重要选择，甲醇动力船舶订单增长显著
。
[0004]随着甲醇发动机商用产品的成熟，国内甲醇燃料供给系统开始迅速发展
。
但是，现有甲醇燃料供给系统还存在以下一些问题：
1)
甲醇燃料供给系统普遍采用两级换热系统对甲醇燃料进行换热处理，避免了甲醇燃料和换热介质之间的泄漏对船舶造成安全隐患，增加了设备成本和设备尺寸；
2)/>配备的过滤器不具备自清洁功能，需要打开过滤器后对滤网进行人工清洁，增加了甲醇燃料暴露造成的火宅隐患；
3)
甲醇泄放到泄放柜后再通过泄放泵抽回到甲醇储存舱中，需要排净泄放系统时甲醇残液很难完全排回甲醇储存舱，造成不必要的甲醇损失；
4)
甲醇管路上没有空气排放装置，容易造成管路内部的腐蚀；
5)
对泵的保护缺乏相应机制
。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种船用甲醇燃料供给系统，以提高系统的安全性，降低人工清洗滤网带来的风险
。
[0006]一种船用甲醇燃料供给系统，包括通过甲醇供给管道系统依次连接的甲醇日用舱
、
粗滤器组
、
甲醇供给泵
、
除气罐
、
甲醇循环泵
、
换热单元
、
精滤器组；所述精滤器组外接甲醇消耗设备；所述船用甲醇燃料供给系统还包括第一控制盘和第二控制盘；所述甲醇日用舱用于甲醇燃料的存储，设有用于监测甲醇日用舱内甲醇燃料的液面高度的高液位开关和低液位开关；所述甲醇供给泵用于将甲醇日用舱内的甲醇燃料泵出，并最终将甲醇传输至外接甲醇消耗设备；所述粗滤器组和
/
或精滤器组为冗余设计，分别包括至少两个相互并联的滤器构件，所述滤器构件设有自清洁机构，所述自清洁机构包括清洁刷和设于所述滤器构件顶部的驱动机构；所述第一控制盘，用于控制甲醇日用舱的燃料加注和舱内液面上部空间的气体压力；所述第二控制盘，用于控制甲醇燃料供给系统的运行状态；当处于备用状态的一侧滤器构件执行自清洁操作时，清洁刷在驱动机构的带动下开始旋转，清洁刷在旋转的过程中与滤器内的滤网内表面接触，附着在滤网内表面的杂质就会脱落
。
[0007]进一步的，所述换热单元为双壁板式换热器，所述双壁板式换热器包括构成甲醇
燃料通道的第一壁板和构成冷
/
热源通道的第二壁板，所述第一壁板和第二壁板之间形成气隙，当甲醇燃料或冷
/
热源任一侧的壁板发生泄漏时，另一侧的液体不会被污染；所述船用甲醇燃料供给系统还包括接液盘和废液舱；所述接液盘设于所述换热单元的外部下侧；用于收集换热单元发生泄漏时渗透出来的液体；所述废液舱设于所述接液盘的下端，用于接收换热单元的漏液
。
[0008]进一步的，所述甲醇供给管道系统包括连接甲醇日用舱出口和粗滤器组进口的第一供给管路
、
连接粗滤器组出口和甲醇供给泵进口的第二供给管路
、
连接甲醇供给泵出口和除气罐进口的第三供给管路
、
第三供给管路的第一旁通管路
、
连接除气罐出口和甲醇循环泵进口的第四供给管路
、
连接甲醇循环泵出口和换热单元进口的第五供给管路
、
连接换热单元出口和精滤器组进口的第六供给管路
、
连接精滤器组出口和甲醇消耗设备进口的第七供给管路；所述甲醇供给管道系统还包括连接甲醇供给泵的第一出口管路和甲醇日用舱的第一回流管路
、
连接精滤器组的第三出口管路和除气罐的第二回流管路
。
[0009]进一步的，甲醇燃料供给系统还包括甲醇泄放回收系统，所述甲醇泄放回收系统包括甲醇泄放泵
、U
形部件
、
甲醇泄放管路以及压缩空气管线以及液位开关；所述甲醇泄放泵为气动隔膜泵，用于将甲醇泄放回收系统内的甲醇燃料输送回甲醇日用舱内；所述压缩空气管线包括依次连接第一手动截止阀和空气过滤器，用于给甲醇泄放泵提供动力；所述
U
形部件一侧设有液位开关，所述
U
形部件设于甲醇泄放回收系统的最低点，甲醇泄放系统中的甲醇燃料可以流入所述
U
形部件中，所述液位开关用于监测所述
U
形部件内甲醇燃料液体的高度；所述甲醇泄放管路包括一端连接所述
U
形部件的泄放主管路
、
连接泄放主管路和粗滤器组的第一泄放支管路和第二泄放支管路
、
连接泄放主管路和甲醇供给泵的第三泄放支管路
、
连接泄放主管路和流量计所在管段的第四泄放支管路
、
连接泄放主管路和甲醇供给泵的第一出口管路的第五泄放支管路
、
连接泄放主管路和甲醇循环泵的第六泄放支管路
、
连接泄放主管路和甲醇循环泵的第二出口管路的第七泄放支管路
、
连接泄放主管路和换热单元的第八泄放支管路
、
连接废液舱和换热单元外部的接液盘的第九泄放支管路
、
连接泄放主管路和精滤器组的第十泄放支管路和第十一泄放支管路
、
连接泄放主管路和精滤器组的第三出口管路的第十二泄放支管路
、
连接
U
形部件和甲醇泄放泵的第十三泄放支管路
、
连接甲醇泄放泵和甲醇日用舱的第十四泄放支管路，以及连接甲醇日用舱的甲醇泄放泵的第二旁通管路；
[0010]进一步的，所述甲醇泄放管路上设有多个遥控截止阀，用于泄放甲醇燃料供给系统各个管段内的甲醇燃料；所述第四泄放支管路包括依次连接的第二手动截止阀和第一止回阀，用于对流量计上游的第三手动截止阀和下游的第四手动截止阀之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种船用甲醇燃料供给系统，其特征在于，包括通过甲醇供给管道系统依次连接的甲醇日用舱
(01)、
粗滤器组
(02)、
甲醇供给泵
(03)、
除气罐
(04)、
甲醇循环泵
(05)、
换热单元
(06)、
精滤器组
(07)
；所述精滤器组
(07)
外接甲醇消耗设备；所述船用甲醇燃料供给系统还包括第一控制盘
(15)
和第二控制盘
(16)
；所述甲醇日用舱
(01)
用于甲醇燃料的存储，设有用于监测甲醇日用舱
(01)
内甲醇燃料的液面高度的高液位开关
(X2)
和低液位开关
(X3)
；所述甲醇供给泵
(03)
用于将甲醇日用舱
(01)
内的甲醇燃料泵出，并最终将甲醇传输至外接甲醇消耗设备；所述粗滤器组
(02)
和
/
或精滤器组
(07)
为冗余设计，分别包括至少两个相互并联的滤器构件，所述滤器构件设有自清洁机构，所述自清洁机构包括清洁刷和设于所述滤器构件顶部的驱动机构；所述第一控制盘
(15)
，用于控制甲醇日用舱
(01)
的燃料加注和舱内液面上部空间的气体压力；所述第二控制盘
(16)
，用于控制甲醇燃料供给系统的运行状态；当处于备用状态的一侧滤器构件执行自清洁操作时，清洁刷在驱动机构的带动下开始旋转，清洁刷在旋转的过程中与滤器内的滤网内表面接触，附着在滤网内表面的杂质就会脱落
。2.
根据权利要求1所述的船用甲醇燃料供给系统，其特征在于，所述换热单元
(06)
为双壁板式换热器，所述双壁板式换热器包括构成甲醇燃料通道的第一壁板和构成冷
/
热源通道的第二壁板，所述第一壁板和第二壁板之间形成气隙，当甲醇燃料或冷
/
热源任一侧的壁板发生泄漏时，另一侧的液体不会被污染；所述船用甲醇燃料供给系统还包括接液盘
(09)
和废液舱
(17)
；所述接液盘
(09)
设于所述换热单元
(06)
的外部下侧；用于收集换热单元
(06)
发生泄漏时渗透出来的液体；所述废液舱
(17)
设于所述接液盘
(09)
的下端，用于接收换热单元
(06)
的漏液
。3.
根据权利要求1所述的船用甲醇燃料供给系统，其特征在于，所述甲醇供给管道系统包括连接甲醇日用舱
(01)
出口和粗滤器组
(02)
进口的第一供给管路
(L1)、
连接粗滤器组
(02)
出口和甲醇供给泵
(03)
进口的第二供给管路
(L2)、
连接甲醇供给泵
(03)
出口和除气罐
(04)
进口的第三供给管路
(L3)、
第三供给管路
(L3)
的第一旁通管路
(L10)、
连接除气罐
(04)
出口和甲醇循环泵
(05)
进口的第四供给管路
(L4)、
连接甲醇循环泵
(05)
出口和换热单元
(06)
进口的第五供给管路
(L5)、
连接换热单元
(06)
出口和精滤器组
(07)
进口的第六供给管路
(L6)、
连接精滤器组
(07)
出口和甲醇消耗设备
(18)
进口的第七供给管路
(L7)
；所述甲醇供给管道系统还包括连接甲醇供给泵
(03)
的第一出口管路
(L3)
和甲醇日用舱
(01)
的第一回流管路
(L8)、
连接精滤器组
(07)
的第三出口管路
(L7)
和除气罐
(04)
的第二回流管路
(L13)。4.
根据权利要求1所述的船用甲醇燃料供给系统，其特征在于，还包括甲醇泄放回收系统，所述甲醇泄放回收系统包括甲醇泄放泵
(10)、U
形部件
(08)、
甲醇泄放管路以及压缩空气管线
(L22)
以及液位开关
(X12)
；所述甲醇泄放泵
(10)
为气动隔膜泵，用于将甲醇泄放回收系统内的甲醇燃料输送回甲醇日用舱
(01)
内；所述压缩空气管线
(L22)
包括依次连接第一手动截止阀
(84)
和空气过滤器
(14)
，用于
给甲醇泄放泵
(10)
提供动力；所述
U
形部件
(08)
一侧设有液位开关
(X12)
，所述
U
形部件
(08)
设于甲醇泄放回收系统的最低点，甲醇泄放系统中的甲醇燃料可以流入所述
U
形部件
(08)
中，所述液位开关
(X12)
用于监测所述
U
形部件
(08)
内甲醇燃料液体的高度；所述甲醇泄放管路包括一端连接所述
U
形部件
(08)
的泄放主管路
(L45)、
连接泄放主管路
(L45)
和粗滤器组
(02)
的第一泄放支管路
(L32)
和第二泄放支管路
(L33)、
连接泄放主管路
(L45)
和甲醇供给泵
(03)
的第三泄放支管路
(L34)、
连接泄放主管路
(L45)
和流量计
(X4)
所在管段的第四泄放支管路
(L36)、
连接泄放主管路
(L45)
和甲醇供给泵
(03)
的第一出口管路
(L3)
的第五泄放支管路
(L37)、
连接泄放主管路
(L45)
和甲醇循环泵
(05)
的第六泄放支管路
(L38)、
连接泄放主管路
(L45)
和甲醇循环泵
(05)
的第二出口管路
(L5)
的第七泄放支管路
(L39)、
连接泄放主管路
(L45)
和换热单元
(06)
的第八泄放支管路
(L40)、
连接废液舱
(17)
和换热单元
(06)
外部的接液盘
(09)
的第九泄放支管路
(L41)、
连接泄放主管路
(L45)
和精滤器组
(07)
的第十泄放支管路
(L42)
和第十一泄放支管路
(L43)、
连接泄放主管路
(L45)
和精滤器组
(07)
的第三出口管路
(L7)
的第十二泄放支管路
(L44)、
连接
U
形部件
(08)
和甲醇泄放泵
(10)
的第十三泄放支管路
(L14)、
连接甲醇泄放泵
(10)
和甲醇日用舱
(01)
的第十四泄放支管路
(L47)
，以及连接甲醇日用舱
(01)
的甲醇泄放泵
(10)
的第二旁通管路
(L46)。5.
根据权利要求4所述的船用甲醇燃料供给系统，其特征在于，所述甲醇泄放管路上设有多个遥控截止阀，用于泄放甲醇燃料供给系统各个管段内的甲醇燃料；所述第四泄放支管路
(L36)
包括依次连接的第二手动截止阀
(71)
和第一止回阀
(34)
，用于对流量计
(X4)
上游的第三手动截止阀
(73)
和下游的第四手动截止阀
(72)
之间的管段进行泄放；所述第九泄放支管路
(L41)
包括依次连接的液位传感器
(X10)
和第一遥控截止阀
(57)
，所述液位传感器
(X10)
安装在接液盘
(09)
下部的管路上，信号传送给第二控制盘
(16)
，由第二控制盘
(16)
对第一遥控截止阀
(57)
进行控制；所述第十四泄放支管路
(L47)
包括依次连接的第二止回阀
(22)、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖耀华，黄朝俊，余侃，肖森林，刘建成，李磊，吴海，
申请(专利权)人：招商局海洋装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：