[发明专利]一种增压气化的气体供应系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃气动力的供应系统，更明确地说，涉及一种用于有效地将气体从液化气储罐供应给气体发动机的增压气化的气体供应系统及方法，属于动力技术领域。

背景技术

随着国际贸易和船舶运输的发展，以传统石油产品为燃料的船舶柴油机的废气排放对地球环境的污染越来越严重，为此国际海事组织IMO通过了《国际防止船舶造成大气污染公约》，进一步提高了对船在海上运行时的排放要求。天然气(NG)是一种清洁能源燃料，其优点在于无需或只需简单地增加排放后处理措施就能够很容易地达到TierⅢ排放要求，因而目前越来越多的船舶采用天然气作为动力燃料。

天然气是以碳氢化合物为主的气体混合物，其主要成份是甲烷，具有无色无味、无毒、无腐蚀等特性，是一种可压缩的可燃性气体。应用超低温冷冻技术使天然气变为液态(体积缩小约600倍，缩写为LNG)，然后采用超低温保冷槽罐来进行保存，是实现天然气远距离运输的一种方式，这种方式具有存储体积小、输送效率高和安全可靠的优点，能够很好地解决天然气气源的输送和供应问题。

常规的气体供应系统以LNG储罐(tank)中产生的蒸发气体和强制蒸发气体为气源，通过多级压缩机和加热器将液态天然气(LNG)增压、气化，提供给柴油机及辅机用作燃料，使之在气体燃烧室中燃烧。然而这种气体多级压缩方式存在有以下问题：气体供应系统相对复杂、能耗高，需要相对较大的功率来压缩气态的天然气。

对于大型LNG货运船来说，船上设置有较大体积的LNG储存罐，其中能够生成大量的挥发气(BOG)，这些挥发气完全能够满足船舶航行的燃料供给需要，此时比较适宜采用上述多级压缩的气体供应方案；而对于小型LNG货运船以及使用液化气作为燃料来推进的散装货船、集装箱船、原油油船和化学品运输船等轮船来说，虽然此类船舶配有LNG燃料罐，但该储罐体积较小、挥发气量小，形成的挥发天然气无法满足满负荷时船舶航行的需要，因而不适宜采用多级压缩的气体供应方案。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种增压气化的气体供应系统，并将其推广至所有的液化气(liquefied gas,缩写LG)，适用于小型LNG货运船和以LNG为燃料的船舶，能够将LG增压、气体化为压缩气体，以一定压力和温度向气体发动机供气，达到简化设备配置、降低供气系统能耗的效果，提高气体供应系统的经济性和安全性；本发明还提供了一种增压气化的气体供应方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种增压气化的气体供应系统，向气体发动机提供经增压气化的液化气；其特征在于：所述气体供应系统包括：

液化气储罐；

液化气增压部件，连接在所述液化气储罐的下游，将液化气增压至所述气体发动机所需的压力；

气体化部件，连接在所述液化气增压部件的下游，气化增压后的液化气；

所述气体发动机连接在所述气体化部件的下游。

进一步地，所述的液化气储罐为耐压储罐，允许由于产生挥发气而导致的压力增加。

进一步地，所述的气体供应系统还包括：

挥发气增压部件，连接所述液化气储罐的顶部且在该液化气储罐的下游，将液化气的挥发气增压至所述气体发动机所需的压力；

挥发气加热部件，连接在所述挥发气增压部件的下游，加热增压后的挥发气；

所述气体发动机连接在所述气体化部件的下游与所述挥发气加热部件的下游的共同连接处。

进一步地，所述的液化气储罐为常压储罐。

进一步地，所述的气体供应系统还包括有缓冲部件，该缓冲部件连接在所述气体化部件的下游与所述挥发气加热部件的下游的共同连接处和所述气体发动机的上游，经过增压气化的液化气与经过增压加热的挥发气汇合于该缓冲部件中，以缓冲不同的气体压力至稳定状态。

进一步地，所述的气体供应系统还包括高压部件，该高压部件连接在所述液化气增压部件与气体化部件之间，将增压后的液化气继续加压至超高压力。

进一步地，所述的超高压力为20～700barg。

进一步地，所述的气体发动机所需的压力为5～50barg。

进一步地，所述的液化气增压部件为一个增压泵或者由至少二个增压泵形成的泵组，该泵组中的增压泵并联后能够同时运行，也能够单机运行。

进一步地，所述的气体化部件包括至少一个气化器，一个以上的气化器并联后能够同时运行。