[实用新型]船用LNG冷能及烟气余热综合利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶制冷技术，具体地指一种船用LNG冷能及烟气余热综合利用系统。

背景技术

LNG（液化天然气）是目前最理想的船舶替代燃料之一，顺应能源结构调整及节能减排的需要，LNG船舶在我国的推广有很大优势。LNG作为船舶燃料，通常温度在-160℃左右，属于高品位冷能，进燃气机前需要经过汽化器由低温液态汽化为常温气态，汽化1kgLNG大约能释放830kJ冷能，若能合理回收这一冷能，可以降低船舶LNG燃料的相对价格，节约能耗，减少汽化过程污染。另外，船舶上的LNG燃气机约有30%的热量从尾气排出，这部分烟气余热有待有效利用。

目前，现有技术对LNG船舶上能量的资源化利用多集中在对烟气余热或LNG冷能各自单独利用上，尚未形成系统化研究，能源的利用效率有待提高。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种船用LNG冷能及烟气余热综合利用系统，该系统实现了LNG船舶上LNG自身冷能及燃气机烟气余热的综合利用，提高了能源利用效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种船用LNG冷能及烟气余热综合利用系统，包括汽化器、燃气机，及低温换热器，所述汽化器包括一级汽化器、二级汽化器，及三级汽化器，所述一级汽化器上设有LNG入口，所述一级汽化器的出气口与所述二级汽化器的进气口连接，所述二级汽化器的出气口与所述三级汽化器的进气口连接，所述三级汽化器的出气口与燃气机进气口连接；所述一级汽化器的热介质管路上连有用于冷冻及冷藏的低温换热器，所述一级汽化器的换热介质出口与所述低温换热器的换热介质进口连接，所述低温换热器的换热介质出口与所述一级汽化器的换热介质进口连接；所述二级汽化器上设有用于引导海水热交换的海水入口和海水出口；所述燃气机的烟气出口连有烟气余热回收制冷装置，所述余热回收制冷装置的制冷剂出口与制冷蒸发装置的制冷剂进口连接，所述制冷蒸发装置的制冷剂出口与所述余热回收制冷装置的制冷剂进口连接。

进一步地，所述制冷蒸发装置为空调用制冷蒸发装置，其内设有两条独立制冷管道，一条为与所述海水出口连接的单向海水换热管道，另一条为连接在所述余热回收制冷装置的制冷剂出口和制冷剂进口之间的循环换热管道。

进一步地，所述制冷蒸发装置为制冰或制冷海水用制冷蒸发装置。

进一步地，所述低温换热器包括冷冻室换热管道和冷藏室换热管道，所述冷冻室换热管道和所述冷藏室换热管道串联或各自单独工作。

进一步地，所述一级汽化器与所述低温换热器间连有换热介质储罐和低温泵，所述一级汽化器的换热介质出口与换热介质储罐进口连接，所述换热介质储罐出口经所述低温泵与所述低温换热器的换热介质进口连接。

进一步地，所述余热回收制冷装置的制冷剂出口与所述制冷蒸发装置的制冷剂进口间连有制冷剂储罐。

进一步地，所述余热回收制冷装置为吸附式制冷装置或吸收式制冷装置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

其一，本实用新型针对LNG的高品位低温特性，对LNG进行分级汽化，用一级汽化冷能实现冷冻冷藏室的低温制冷，并利用剩余冷能进行海水预冷，实现了LNG船舶上LNG冷能的梯度利用；且通过燃气机烟气余热回收制冷装置提供的冷能和预冷海水的冷量实现船舶空调系统制冷，即：通过两制冷单元的联合实现了冷冻冷藏制冷和空调制冷，满足了船舶基本制冷需求，并实现了LNG船舶上LNG自身冷能及燃气机烟气余热的综合利用，提高了能源利用效率。

其二，本实用新型用于渔船等冰需船舶时，可通过烟气余热回收制冷装置提供的冷能制冰或制冷冻海水，同时LNG高品位冷能用于冷冻室及冷藏室制冷，两者的结合可实现船舶整条冷链的冷能供应。

其三，本实用新型实现了LNG船舶LNG冷能的梯度利用及LNG船舶耗散能量的回收利用，提高了能源利用效率，达到了良好的节能减排效果，带来了可观的经济效益，增加了LNG船舶推广应用的经济与环保价值。

附图说明

图1为一种船用LNG冷能及烟气余热综合利用系统的结构示意图。

图2为一种用于冰需场合的船用LNG冷能及烟气余热综合利用系统的结构示意图。

图3为图1中低温换热器的安装管路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。