一種壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，向氣體發(fā)動機提供燃氣，包括液化氣儲罐、增壓部件和加熱部件；所述增壓部件連接所述液化氣儲罐的頂部且在該液化氣儲罐的下游，將液化氣的揮發(fā)氣增壓成滿足所述氣體發(fā)動機所需壓力的壓縮氣體；加熱部件連接在所述增壓部件的下游，將所述壓縮氣體加熱至所述氣體發(fā)動機所需的溫度；所述氣體發(fā)動機連接在所述加熱部件的下游。本實用新型可以優(yōu)先使用液化氣儲罐中揮發(fā)的氣體，提高了揮發(fā)氣的利用率，在揮發(fā)氣不足的情況下，還能結合使用強制蒸發(fā)氣，實現(xiàn)了將液化氣向壓縮氣體的轉換，在一定溫度和壓力下，保證持續(xù)不斷的向氣體發(fā)動機供氣，滿足了全負荷氣體發(fā)動機的燃料需求，適用于氣體發(fā)動機試驗臺、發(fā)電輔機試驗臺、輪船或深海平臺。
【專利說明】一種壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃氣動力的供應系統(tǒng)，更明確地說，涉及一種用于將燃氣從液化氣儲罐供應給氣體發(fā)動機的壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，屬于動力【技術領域】。

【背景技術】
[0002]隨著國際貿易和船舶運輸?shù)陌l(fā)展，以傳統(tǒng)石油產(chǎn)品為燃料的船舶柴油機的廢氣排放對地球環(huán)境的污染越來越嚴重，為此國際海事組織MO通過了《國際防止船舶造成大氣污染公約》，進一步提高了對船在海上運行時的排放要求。天然氣(NG)是一種清潔能源燃料，其優(yōu)點在于無需或只需簡單地增加排放后處理措施就能夠很容易地達到Tier III排放要求，因而目前越來越多的船舶采用天然氣作為動力燃料。
[0003]天然氣是以碳氫化合物為主的氣體混合物，其主要成份是甲烷，具有無色無味、無毒、無腐蝕等特性，是一種可壓縮的可燃性氣體。應用超低溫冷凍技術使天然氣變?yōu)橐簯B(tài)(體積縮小約600倍，縮寫LNG)，然后采用超低溫保冷槽罐來進行保存，是實現(xiàn)天然氣遠距離運輸?shù)囊环N方式，這種方式具有存儲體積小、輸送效率高和安全可靠的優(yōu)點，能夠很好地解決天然氣氣源的輸送和供應問題。
[0004]為了保證能向氣體發(fā)動機持續(xù)供應燃氣，亟需開發(fā)一種氣體供應系統(tǒng)，保證將LNG轉化為壓縮氣體天然氣，以一定壓力和溫度向氣體發(fā)動機供氣。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，并將其推廣至所有的液化氣(liquefied gas,縮寫LG)，能夠將液化氣及其揮發(fā)氣(Boil Of Gas，縮寫B(tài)OG)增壓、加熱為壓縮氣體，以一定壓力和溫度向氣體發(fā)動機供氣，達到簡化設備配置、降低供氣系統(tǒng)能耗的效果，提高氣體供應系統(tǒng)的經(jīng)濟性和安全性。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]一種壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，向氣體發(fā)動機提供燃氣；其特征在于:所述氣體供應系統(tǒng)包括:
[0008]液化氣儲罐；
[0009]增壓部件，連接所述液化氣儲罐的頂部且在該液化氣儲罐的下游，將液化氣的揮發(fā)氣增壓成滿足所述氣體發(fā)動機所需壓力的壓縮氣體；
[0010]加熱部件，連接在所述增壓部件的下游，將所述壓縮氣體加熱至所述氣體發(fā)動機所需的溫度；
[0011]所述氣體發(fā)動機連接在所述加熱部件的下游。
[0012]進一步地，所述的氣體供應系統(tǒng)還包括氣體化部件，該氣體化部件連接于所述液化氣儲罐與所述增壓部件之間，將液化氣氣體化且輸送給所述增壓部件，該增壓部件將液化氣的揮發(fā)氣和氣體化后的液化氣增壓成滿足所述氣體發(fā)動機所需壓力的壓縮氣體。
[0013]進一步地，所述的氣體發(fā)動機所需的壓力為5?50barg。
[0014]進一步地，所述的氣體發(fā)動機所需的壓力為20?700barg。
[0015]進一步地，所述的液化氣儲罐為耐壓儲罐，允許由于產(chǎn)生所述揮發(fā)氣而導致的壓力增加。
[0016]進一步地，所述的液化氣儲罐為常壓儲罐。
[0017]進一步地，所述的氣體發(fā)動機的上游連接有壓力控制閥和壓力傳感器，該壓力控制閥根據(jù)壓力傳感器給出的信號控制供應給所述氣體發(fā)動機的氣體壓力。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型可以優(yōu)先使用液化氣(LG)儲罐中揮發(fā)的氣體，提高了揮發(fā)氣(BOG)的利用率，在揮發(fā)氣不足的情況下，還能結合使用強制蒸發(fā)氣，實現(xiàn)了將液化氣向壓縮氣體(compressed gas，縮寫CG)的轉換，在一定溫度和壓力下，保證持續(xù)不斷的向氣體發(fā)動機供氣，滿足了全負荷氣體發(fā)動機的燃料需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖。
[0020]圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0021]本實用新型涉及能夠有效地將揮發(fā)氣(BOG)從儲罐取出，或同時將液化氣(LG)抽出進行氣化，經(jīng)過增壓、加熱后供應給氣體發(fā)動機的氣體供應系統(tǒng)和方法。
[0022]下面結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明，以求更為清楚地理解本實用新型的結構和使用過程，但不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0023]實施例1
[0024]本實施例以液化氣的揮發(fā)氣(Boil Of Gas，縮寫B(tài)OG)為供氣的氣源。
[0025]請參閱圖1，圖示壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)與氣體發(fā)動機9相連接，該氣體供應系統(tǒng)包括液化氣儲罐1、增壓部件4和加熱部件5。
[0026]所述液化氣儲罐I (tank)儲存可以用作燃料的液化氣，本實施例中，該液化氣儲罐I為不耐受高壓的常壓儲罐，是用于專門儲存LG燃料的燃料罐。
[0027]所述增壓部件4連接在所述液化氣儲罐I的下游，并且連通所述液化氣儲罐I的頂部以釋放B0G，該增壓部件4能夠將液化氣的揮發(fā)氣增壓成滿足所述氣體發(fā)動機9所需壓力的壓縮氣體；該氣體發(fā)動機9所需的壓力為5?50barg(表壓，gauge pressure)，本實施例中，該增壓部件4為氣體壓縮機。
[0028]所述加熱部件5連接在所述增壓部件4的下游，用以將所述壓縮氣體加熱至所述氣體發(fā)動機9所需的溫度；本實施例中，該加熱部件5為氣體加熱器。
[0029]所述氣體發(fā)動機9連接在所述加熱部件5的下游。
[0030]以上所有構件均通過輸送管道連接。
[0031]采用本實施例所述氣體供應系統(tǒng)實現(xiàn)的壓縮加熱的氣體供應方法包括:從所述液化氣儲罐I中釋放液化氣的揮發(fā)氣，所述增壓部件4將液化氣的揮發(fā)氣增壓成滿足所述氣體發(fā)動機9所需壓力的壓縮氣體，所述加熱部件5將經(jīng)增壓的所述壓縮氣體加熱至所述氣體發(fā)動機9所需的溫度，供應給所述氣體發(fā)動機9。
[0032]以下為本實施例的一個應用例。
[0033]所述氣體供應系統(tǒng)向WARTSILA公司的雙燃料低速柴油機或中速柴油機進行氣體供應，該雙燃料低速柴油機所需的氣體壓力為15.5barg (表壓)，該雙燃料中速柴油機所需的氣體壓力為5.5barg(表壓)?？紤]到揮發(fā)氣供應管線過長形成的壓降損失，根據(jù)實際需要增壓部件4將BOG增壓到5-50barg (表壓)，且CG在穿過加熱部件5時溫度從約_163°C升高到約0-60°C，接著供應給雙燃料柴油機。
[0034]實施例2
[0035]本實施例以液化氣(LG)及其揮發(fā)氣(Boil Of Gas，縮寫B(tài)OG)共同作為供氣的氣源，其結構以實施例1為基礎，作了改進。
[0036]請參閱圖2，圖示壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)與氣體發(fā)動機9相連接，該氣體供應系統(tǒng)包括液化氣儲罐1、氣體化部件2、增壓部件4、加熱部件5、壓力控制閥11和壓力傳感器
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[0037]所述液化氣儲罐I儲存用作燃料的液化氣(LG)，本實施例中，該液化氣儲罐I為耐受高壓的耐壓儲罐，以允許由于液化氣儲罐I中產(chǎn)生LG的揮發(fā)氣而導致的壓力增加，是用于儲存運輸LG的儲存罐，罐內的上部存在有大量LG的揮發(fā)氣(BOG)。
[0038]所述增壓部件4連接在所述液化氣儲罐I的下游，并且連通所述液化氣儲罐I的頂部以釋放B0G，本實施例中，該揮發(fā)氣增壓部件4為氣體壓縮機。
[0039]所述氣體化部件3安裝在所述液化氣儲罐I的下游，連接于所述液化氣儲罐I與所述增壓部件4之間，該氣體化部件3將液化氣氣體化且輸送給所述增壓部件4，該增壓部件4將液化氣的揮發(fā)氣(BOG)和氣體化后的液化氣(LG)增壓成滿足所述氣體發(fā)動機9所需壓力的壓縮氣體(CG)。該氣體發(fā)動機9所需的壓力為20?700bar表壓。
[0040]所述加熱部件5連接在所述增壓部件4的下游，將所述壓縮氣體(CG)加熱至所述氣體發(fā)動機9所需的溫度，本實施例中，該揮發(fā)氣加熱部件5為氣體加熱器。
[0041]所述壓力控制閥11和壓力傳感器12連接在所述加熱部件5的下游，該壓力控制閥11根據(jù)壓力傳感器12給出的信號，控制供應給所述氣體發(fā)動機9的氣體壓力。
[0042]所述氣體發(fā)動機9連接在所述壓力控制閥11和壓力傳感器12的下游。
[0043]以上所有構件均通過輸送管道連接。
[0044]采用本實施例所述氣體供應系統(tǒng)實現(xiàn)的壓縮加熱的氣體供應方法包括:從所述液化氣儲罐I抽取液化氣并釋放液化氣的揮發(fā)氣，所述氣體化部件2氣化所述液化氣，所述增壓部件4將液化氣的揮發(fā)氣和氣體化后的液化氣增壓成滿足所述氣體發(fā)動機9所需壓力的壓縮氣體，所述加熱部件5加熱增壓后的壓縮氣體，以滿足所述氣體發(fā)動機9所需的溫度，并將壓縮氣體供應給該氣體發(fā)動機9。
[0045]以下為本實施例的一個應用例。
[0046]所述氣體供應系統(tǒng)向MDT公司的雙燃料低速柴油機進行氣體供應，該雙燃料低速柴油機所需的氣體的壓力為300barg(表壓，gauge pressure) ο考慮到輸送管道過長形成的壓降損失，增壓部件4將BOG和氣體化LG增壓到20-700barg (表壓)，且CG在穿過加熱部件5時溫度從約_163°C升高到約0-60°C，接著供應給雙燃料低速柴油機。
[0047]本實用新型所述的壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)既可以作為需使用LG的大型設施，如輪船或深海平臺等的氣體發(fā)動機和發(fā)電輔機的氣體供應系統(tǒng)，也可以在柴油機生產(chǎn)廠家作為在陸上的氣體發(fā)動機試驗臺、發(fā)電輔機試驗臺、柴油機試車臺等的氣體供應系統(tǒng)。由于陸上試車臺的LG燃料需求量少，小容量的液化氣儲罐I形成的BOG氣體量也小，可以使用實施例2的氣體供應系統(tǒng)配置試車臺。
[0048]本實用新型可以根據(jù)輪船的類型進行配置使用。當所述輪船為大型液化氣運輸船時，液化氣儲罐I是用于儲存運輸LG的儲存罐，該液化氣儲罐I容量大，形成的BOG氣體量也大，揮發(fā)氣完全能夠滿足氣體發(fā)動機全負荷運行，因此可以選用實施例1的方案來配置船上的氣體供應系統(tǒng)；當所述輪船為使用LG燃料的非液化氣運輸船時，例如散裝貨船、集裝箱船、原油油船、化學品運輸船和工程船等，液化氣儲罐I僅用來儲存作為燃料的液化氣，是專門用于儲存燃料的燃料罐，該液化氣儲罐I容量小，所形成的BOG的量也小，因此可以選用實施例2的方案來配置船上的氣體供應系統(tǒng)，而揮發(fā)氣可以直接供給燃燒單元(例如燃氣鍋爐)。當所述輪船為小型液化氣運輸船時，液化氣儲罐I中產(chǎn)生的BOG只能滿足氣體發(fā)動機部分負荷的運行，因此可以選用實施例2的方案來配置船上的氣體供應系統(tǒng)。
[0049]盡管在本文中已通過優(yōu)選實施例來詳細描述本實用新型，但必須理解的是，所屬領域的技術人員凡依本實用新型申請內容所作的各種等效修改、變化與修正，都應成為本實用新型專利的保護范圍，因此本文中的描述和附圖應解釋為以說明為目的，而非限制本實用新型的范圍。
【權利要求】
1.一種壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，向氣體發(fā)動機提供燃氣；其特征在于:所述氣體供應系統(tǒng)包括: 液化氣儲罐； 增壓部件，連接所述液化氣儲罐的頂部且在該液化氣儲罐的下游，將液化氣的揮發(fā)氣增壓成滿足所述氣體發(fā)動機所需壓力的壓縮氣體； 加熱部件，連接在所述增壓部件的下游，將所述壓縮氣體加熱至所述氣體發(fā)動機所需的溫度； 所述氣體發(fā)動機連接在所述加熱部件的下游。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣體供應系統(tǒng)還包括氣體化部件，該氣體化部件連接于所述液化氣儲罐與所述增壓部件之間，將液化氣氣體化且輸送給所述增壓部件，該增壓部件將液化氣的揮發(fā)氣和氣體化后的液化氣增壓成滿足所述氣體發(fā)動機所需壓力的壓縮氣體。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣體發(fā)動機所需的壓力為5?50barg。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣體發(fā)動機所需的壓力為20?700barg。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，其特征在于:所述的液化氣儲罐為耐壓儲罐，允許由于產(chǎn)生所述揮發(fā)氣而導致的壓力增加。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，其特征在于:所述的液化氣儲罐為常壓儲罐。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的壓縮加熱的氣體供應系統(tǒng)，其特征在于:所述的氣體發(fā)動機的上游連接有壓力控制閥和壓力傳感器，該壓力控制閥根據(jù)壓力傳感器給出的信號控制供應給所述氣體發(fā)動機的氣體壓力。
【文檔編號】F02M21/02GK204253215SQ201420633968
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權日:2014年10月29日
【發(fā)明者】吳璇 申請人:滬東重機有限公司