[實用新型]一種LNG動力船的分布式能源系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720730621.4
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN206942884U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 趙忠超;王威;周依檬;張艷瑞;張永;陳育平
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學海洋裝備研究院
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02;B63H21/16;B63J2/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用新型涉及一種LNG動力船的分布式能源系統(tǒng)及控制方法，具體是為了實現能源的高效利用，以LNG汽化產生的巨額冷量和燃燒產生的大量熱量作為船舶艙室的電、動、冷、熱系統(tǒng)的冷熱源，提高了能源的利用效率，節(jié)約資源，同時起到保護環(huán)境的作用，屬于分布式能源系統(tǒng)領域。

背景技術

近年來，隨著天然氣產業(yè)的迅猛發(fā)展，天然氣高效利用已成為研究熱點。我國的能源政策和一次能源比例形式決定了天然氣使用將是未來幾年大力發(fā)展的優(yōu)勢產業(yè)，分布式能源系統(tǒng)無疑是其中重點。分布式能源系統(tǒng)的優(yōu)勢在于引進高效冷熱電機組，實現燃氣、電、熱、冷的最優(yōu)匹配，從而實現能量的梯級利用，較大程度地實現節(jié)能減排，同時對于環(huán)境保護具有重大現實意義。

對于本系統(tǒng)，首先應將LNG的巨額冷能合理利用，其次要考慮如何完善系統(tǒng)的余熱回收部分，最主要的是要在保證系統(tǒng)能源穩(wěn)定、持續(xù)供應的前提下，提高系統(tǒng)的操作彈性，使得系統(tǒng)在各種工況下均能保持較高的能源有效利用率，并且最終使得能源的綜合利用效率達到68％以上。

目前，船用余熱回收系統(tǒng)基本上使用簡單低效的系統(tǒng)。申請?zhí)枮?01620689534.4的專利公開了一種LNG分布式能源氣化冷熱回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由LNG儲存單元、輸送管路、冷熱回收單元、輸送泵、燃氣內燃機發(fā)電單元、供電管線、高溫煙氣管道、循環(huán)管路組成；所述LNG輸送單元通過輸送管路連接到冷熱回收單元上，冷熱回收單元通過輸送管路連接到燃氣內燃發(fā)電機單元上，燃氣內燃發(fā)電機單元再通過輸送泵和循環(huán)管路連接到冷熱回收單元上，冷熱回收單元再通過循環(huán)管路連接到燃氣內燃發(fā)電機單元上，燃氣內燃發(fā)電機單元設置有連接到分布式能源的供電管線和高溫煙氣管道。它回收利用燃氣內燃機高溫缸套水的熱能與低溫LNG進行換熱，并將釋放的冷量進行吸收和利用，該系統(tǒng)雖利用LNG汽化所釋放的冷量，但該系統(tǒng)中直接使用燃氣內燃機高溫缸套水作為載冷劑，在換熱器中與LNG進行熱交換，由于LNG汽化時顯熱交換溫差能達到170～200℃，可能使得進行熱交換的缸套水水吸收過多冷量而降溫過多，使得無法再次進入燃氣內燃機高溫缸套水中進行循環(huán)使用，同時該系統(tǒng)并未有效的利用LNG汽化的冷能和燃燒后的余熱。

申請?zhí)枮?01610880726.8的專利公開了一種發(fā)動機余熱綜合回收系統(tǒng)，主要包括有發(fā)動機高品位能回收系統(tǒng)與溴化鋰吸收式循環(huán)制冷(熱)系統(tǒng)。所述的發(fā)動機高品位能回收系統(tǒng)包括發(fā)動機尾氣排出管、工質泵、蒸發(fā)換熱器、單螺桿膨脹機、發(fā)電機、冷凝器Ⅰ以及發(fā)動機尾氣乏氣排出管，其中所述的蒸發(fā)換熱器(實質就是管殼式換熱器)連接于發(fā)動機尾氣排出管，蒸發(fā)換熱器出口連接于發(fā)電機組，發(fā)電機組由單螺桿膨脹機與發(fā)電機組成，單螺桿膨脹機與冷凝器Ⅰ入口相連，冷凝器Ⅰ出口與工質泵連接，工質泵與所述的蒸發(fā)換熱器入口相連，其中工質泵為整個發(fā)動機高品位能回收系統(tǒng)提供動力；所述的溴化鋰吸收式循環(huán)制冷(熱)系統(tǒng)主要包括吸收器、溶液泵、溶液熱交換器、發(fā)生器1、發(fā)生器2、冷凝器Ⅱ、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、接發(fā)動機冷卻水管、接發(fā)動機尾氣乏氣排氣管以及截止閥A、B、C、D，其中所述的接發(fā)動機尾氣乏氣排氣管與發(fā)生器1連接，所述的接發(fā)動機冷卻水管與發(fā)生器2連接，發(fā)生器1與發(fā)生器2并聯組成發(fā)生器單元，并聯后的發(fā)生器單元與閥組—冷凝器單元、閥組—蒸發(fā)器單元相連，閥組—冷凝器單元由截止閥A、B、節(jié)流閥、冷凝器Ⅱ組成，其中冷凝器Ⅱ的前后串聯有截止閥A與節(jié)流閥，截止閥B并聯于冷凝器Ⅱ、截止閥A與節(jié)流閥，組成閥組—冷凝器單元；閥組—蒸發(fā)器單元由截止閥C、D、蒸發(fā)器組成，其中蒸發(fā)器的前端串聯有截止閥C，截止閥D并聯于蒸發(fā)器上，整個閥組—冷凝器單元和閥組—蒸發(fā)器共同組成閥組—冷凝器—蒸發(fā)器單元，實現系統(tǒng)供熱或供冷以及即不供熱也不供冷的要求。其中蒸發(fā)器與吸收器相連，吸收器后連接有溶液泵，溶液泵與溶液熱交換器連接，溶液泵為整個溴化鋰吸收式循環(huán)制冷(熱)系統(tǒng)提供動力，其中發(fā)生器單元還通過溶液熱交換器與吸收器相連，共同組成整個溴化鋰吸收式循環(huán)制冷(熱)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在制熱時運行方式為開啟截止閥B，和截止閥C，關閉截止閥A與截止閥D，此時冷劑蒸汽只流過蒸發(fā)器，達到單獨制冷的目的。存在明顯錯誤，冷劑蒸汽進入蒸發(fā)器實現蒸發(fā)吸熱制冷的效果無法實現。該系統(tǒng)所述在開啟截止閥B和D，關閉截止閥A和C，此時冷劑蒸汽不流過冷凝器Ⅱ與蒸發(fā)器，達到既不制冷也不制熱的目的，并未考慮進入吸收器內冷劑水的溫度以及吸收過程產生的大量熱量，以至于整個系統(tǒng)運行必定存在缺陷。

發(fā)明內容