[实用新型]LNG动力船用燃料气化及冷热电三联供给系统

摘要

本实用新型所公开的一种LNG动力船用燃料气化及冷热电三联供给系统，该系统包括LNG气化及冷量回收单元、主机废气热量回收单元、低温朗肯循环单元、发电单元、富余冷量回收单元，以及各单元之间连接的船舶蒸汽、冷量和电力供应通道；本实用新型通过巧妙的设计使LNG在气化过程中实现冷热流体的大温差换热以保证气化完全，而在冷能回收过程中则利用冷热流体进行小温差换热以提高冷能回收效率，并通过独特的循环自蒸发设计和循环载冷剂回收冷能设计避免了传统气化器的冻结及效率不高等问题。本实用新型可同时进行船舶冷能、废热回收和动力循环发电，冷能及废热回收利用率较高，安全系数较大，有效提高了LNG动力船舶的能量转换利用效率。

主权项

1.LNG动力船用燃料气化及冷热电三联供给系统，其特征在于，该系统包括LNG气化及冷量回收单元、主机废气热量回收单元、低温朗肯循环单元、发电单元、富余冷量回收单元，以及各单元之间连接的船舶蒸汽、冷量和电力供应通道；所述的LNG气化及冷量回收单元，包括LNG液体燃料储罐(LNG)、液体泵(PUM0)、第一循环换热网络(HEN1)、第二循环换热网络(HEN2)、第三循环换热网络(HEN3)、第一膨胀机(TUR0)、第四循环换热网络(HEN4)和船舶引擎(E1)；LNG液体燃料储罐(LNG)通过液体泵(PUM0)及低温燃料供应通道与第二循环换热网络(HEN2)连接，第二循环换热网络(HEN2)和第三循环换热网络(HEN3)、第一膨胀机(TUR0)、第四循环换热网络(HEN4)依次连接，第四循环换热网络(HEN4)连接船舶引擎(E1)，第二循环换热网络(HEN2)、第三循环换热网络(HEN3)和第四循环换热网络(HEN4)依次对液态LNG进行气化及冷量回收，使之气化为指定温度的天然气燃料供应给船舶引擎(E1)；同时，第一循环换热网络(HEN1)通过低温朗肯循环单元连接第二循环换热网络(HEN2)；所述的主机废气热量回收单元，包括废气锅炉(S1)，废气锅炉(S1)两端分别通过主机废气通道连接船舶引擎(E1)和第一循环换热网络(HEN1)；废气锅炉(S1)接收船舶引擎(E1)所产生的废气，进行热量回收后排入第一循环换热网络(HEN1)中继续回收余热并最终排入大气；同时，经废气锅炉(S1)加热产生的水蒸气通过船舶蒸汽供应通道与船舶蒸汽热水装置(STE)连接；所述的低温朗肯循环单元，包括工质泵(PUM1)和第二膨胀机(TUR1)；工质泵(PUM1)和第二膨胀机(TUR1)两端分别连接第一循环换热网络(HEN1)和第二循环换热网络(HEN2)，构成首尾相连的低温朗肯循环；工质泵(PUM1)将低温朗肯循环工质加压输送至第一循环换热网络(HEN1)中吸收废气余热，吸热气化后的低温朗肯循环工质进入第二膨胀机(TUR1)膨胀做功，然后再进入第二循环换热网络(HEN2)中气化LNG液体燃料并回收其冷量，并最终返回工质泵(PUM1)完成低温朗肯循环；所述的发电单元，包括第一发电动力装置(G0)和第二发电动力装置(G1)；第一发电动力装置(G0)与LNG气化及冷量回收单元中的第一膨胀机(TUR0)连接，第二发电动力装置(G1)与低温朗肯循环单元中的第二膨胀机(TUR1)连接，第一发电动力装置(G0)和第二发电动力装置(G1)分别利用第一膨胀机(TUR0)和第二膨胀机(TUR1)轴端输出的机械能带动发电机发电，并将电能通过电力供应通道输送至船舶电力装置(POW)及系统内的用电设备液体泵(PUM0)和工质泵(PUM1)；所述的富余冷量回收单元，包括第二载冷剂(Z‑2)及其输送管路上的自动控制阀；第二载冷剂(Z‑2)通过输送管路及其上自动控制阀分别输送至LNG气化及冷量回收单元的第一循环换热网络(HEN1)、第二循环换热网络(HEN2)、第三循环换热网络(HEN3)和第四循环换热网络(HEN4)的回热器中；通过自动控制阀控制第二载冷剂(Z‑2)的输入；进行冷量回收后的第二载冷剂(Z‑2)分别通过各循环换热网络的冷量回收通道与船舶制冷装置(REF)连接。