[发明专利]双燃料发动机LNG供气系统及LNG船

说明书

本发明提供一种双燃料发动机LNG供气系统，包括LNG汽化器、NG加热器、循环泵、第一加热器、第二加热器、第一三通调节阀、第二三通调节阀、LNG进口管路、NG出口管路、热水进口管路、热水出口管路、蒸汽进口管路和蒸汽出口管路；所述LNG进口管路与所述LNG汽化器的LNG入口连通，所述LNG汽化器的NG出口与所述NG加热器的NG入口连通，所述NG加热器的NG出口与所述NG出口管路连通。本发明既提高了供气系统的兼容性，能够使用多种热源进行LNG的汽化加热，同时提高了供气系统的自身调节能力，以应对热源温度和流量或主机负荷发生改变等情况。本发明还提供一种LNG船。

技术领域

本发明涉及船舶发动机供气技术领域，尤其是涉及一种双燃料发动机LNG供气系统及LNG船。

背景技术

随着全球环境的日益恶化，船舶废气排放对大气造成的污染已引起国际社会的广泛关注。面对海事法规的种种限制，船舶发动机开始采取各种改进措施以降低废气排放。双燃料发动机由于其良好的排放性、动力性和经济性受到国内外船东的青睐，相比传统低速柴油机的辅助系统，双燃料发动机须增加一套天然气供气系统，从而为双燃料主机供应满足供气压力要求和供气温度要求的气体燃料。

双燃料发动机LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)供气系统一般通过低温泵将液化天然气从LNG储罐中加压输送至汽化器，再通过汽化器加热为气态的天然气，从而为主机、辅机和锅炉等设备供气。由于不同的双燃料主机的进口温度要求不同，LNG汽化加热过程的出口温度须严格控制，一般要求出口天然气温度在0～60℃之间。双燃料发动机供气过程一般需要借助一套水乙二醇循环系统，以对来自LNG储罐的LNG进行加热汽化。供气系统运行过程中，低温泵转速随发动机负荷的变化实时调整，进入汽化器的LNG流量也会随之发生变化。由于不同的水乙二醇循环系统采用不同的加热工艺和控制方式，需要对汽化器出口的天然气温度变化过程进行分析，以确保控制方案能够满足供气要求。

现有工艺中水乙二醇循环系统对热源的依赖性较为明显，由于水乙二醇循环系统自身的调节能力有限，当热源温度和流量发生改变时或当主机负荷增加后(LNG的供应流量随之增加)，汽化器出口的水乙二醇的温度易在短时间内迅速降低，温度过低会导致管口结霜，若管口长时间处于低温状态下，管路会产生破裂等安全隐患。同时，部分工艺中热源的种类单一，水乙二醇循环系统无法兼容多种热源。还有部分工艺能够兼容多种热源，但该部分工艺采用一级换热的方式，即直接利用热源与LNG进行换热，这种一级换热的方式容易出现管道冷凝结冰的情况(即直接利用热水或蒸汽与LNG进行换热，由于水的冰点相对较高，故容易结冰)。

发明内容

本发明的目的是提供一种双燃料发动机LNG供气系统，旨在解决上述背景技术存在的不足，既提高了供气系统的兼容性，能够使用多种热源进行LNG的汽化加热，同时提高了供气系统的自身调节能力，以应对热源温度和流量或主机负荷发生改变等情况。

本发明的一种实施例提供一种双燃料发动机LNG供气系统，包括LNG汽化器、NG加热器、循环泵、第一加热器、第二加热器、第一三通调节阀、第二三通调节阀、LNG进口管路、NG出口管路、热水进口管路、热水出口管路、蒸汽进口管路和蒸汽出口管路；

所述LNG进口管路与所述LNG汽化器的LNG入口连通，所述LNG汽化器的NG出口与所述NG加热器的NG入口连通，所述NG加热器的NG出口与所述NG出口管路连通；

所述循环泵用于输送循环溶液，所述循环泵的出口与所述第一加热器的循环溶液入口连通，所述第一加热器的循环溶液出口与所述第一三通调节阀的入口连通，所述第一三通调节阀的第一出口与所述第二加热器的循环溶液入口连通，所述第一三通调节阀的第二出口通过支路与所述第二加热器的循环溶液出口连通；