[发明专利]双燃料船舶发动机LNG供气系统

说明书

本发明提供一种双燃料船舶发动机LNG供气系统，包括LNG储罐、天然气日用罐、低压气化装置、低压缓冲罐、辅机阀组装置、船舶辅机发动机、高压泵系统、高压气化装置、高压缓冲装置、主机阀组装置、船舶主机发动机、辅机W/G循环系统、主机W/G循环系统、潜液泵、辅机发动机集气箱、第一盘管、第一尾气催化装置、辅机排气管、主机发动机集气箱、第二盘管、第二尾气催化装置、主机排气管、第一三通阀和第二三通阀。

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其是涉及一种双燃料船舶发动机LNG供气系统。

背景技术

MARPOL公约(国际防止船舶造成污染公约)的第73/78附则Ⅵ要求：2016年1月1日后的新建船舶在ECA区(船舶排放控制区)的NO_X的排放要符合TierⅢ标准；对于SO_X的排放而言，2020年1月1日以后，在任何区域航行的船舶，其燃油的硫含量必须达到0.5％m/m(mass/mass，质量百分比)以下；对于在ECA区航行的船舶，2015年1月1日以后，燃油的硫含量必须达到0.1％m/m以下。

随着国际海事组织对废气排放指标的要求越来越严格，因此船舶需配套尾气后处理设备或者选择清洁燃料，同时LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)作为清洁能源越来越受到青睐。

目前，技术成熟的双燃料发动机主要有二冲程低速双燃料发动机和四冲程中速双燃料发动机两类机型。二冲程低速双燃料发动机主要为MAN-ES公司开发设计的ME-GI发动机(曼恩公司双燃料低速机)和WinGD公司开发的DF发动机(温特图尔双燃料低速机)；对于四冲程中速双燃料发动机，MAN-ES和Wartsila公司都有相应的成熟产品，即DF发动机。

LNG动力船舶所配套的主体机型为双燃料发动机，与常规燃油发动机相比，双燃料发动机既可以采用燃油模式，也可切换至燃气模式，燃气模式的主要燃气种类为天然气；在燃气模式下，CO₂的排放可减少20％～25％；硫氧化物和颗粒物的排放可降低100％，采用WinGD低速双燃料发动机，氮氧化物的排放可减少85％～90％，能达到TierⅢ标准，但是采用MAN-ES低速双燃料发动机，氮氧化物无法满足TierⅢ标准。由于双燃料发动机存在气阀重叠角，在燃气模式下运行时，有少量甲烷随废气排出到大气，增加温室气体排放，造成环境的污染。

目前应用最广泛的船用LNG供气技术分为低压和高压供气，低压供气系统是针对WinGD公司的二冲程低速机或中速机，液体部分通过低压泵升压至16bar，气体部分通过压缩机升压供给燃气设备；高压供气系统是针对MAN-ES公司的二冲程低速柴油机，液体部分通过高压泵升压至300bar，气体部分通过压缩机升压供给燃气设备使用。但现有的船用LNG供气技术存在需要提供额外加热热源、排气中的NO_X不能满足第三阶段排放标准和甲烷逃逸等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双燃料船舶发动机LNG供气系统及双燃料船舶，旨在解决上述背景技术存在的不足，针对现有的船用LNG供气技术存在的需要提供额外加热热源、排气中的NO_X不能满足第三阶段排放标准和甲烷逃逸等问题，在符合科学原理的前提下通过合理的设计，使得供气系统中发动机的排气余热再利用并且气体排放指标更优。

本发明提供一种双燃料船舶发动机LNG供气系统，包括LNG储罐、天然气日用罐、低压气化装置、低压缓冲罐、辅机阀组装置、船舶辅机发动机、高压泵系统、高压气化装置、高压缓冲装置、主机阀组装置、船舶主机发动机、辅机W/G循环系统、主机W/G循环系统、潜液泵、辅机发动机集气箱、第一盘管、第一尾气催化装置、辅机排气管、主机发动机集气箱、第二盘管、第二尾气催化装置、主机排气管、第一三通阀和第二三通阀；