[實(shí)用新型]一種LNG動(dòng)力船的余熱與冷能綜合利用系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821483733.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209053716U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李敏;曾冬琪;盧承聰;黃勇明;譚斌斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東海洋大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F02G5/02
• 分類(lèi)號(hào): F02G5/02;F01K27/00;F25B27/02;F25B15/06
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 劉瑤云;陳偉斌

本實(shí)用新型涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種LNG動(dòng)力船的余熱與冷能綜合利用系統(tǒng)，包括尾氣余熱利用部分和LNG冷能利用部分。尾氣余熱利用部分由船舶尾氣余熱驅(qū)動(dòng)的溴化鋰—水吸收式系統(tǒng)，通過(guò)冷凝器來(lái)加熱海水使其閃蒸，并用蒸發(fā)器承擔(dān)大部分的冷負(fù)荷，讓閃蒸的水蒸汽迅速冷凝得到淡水；冷能回收部分采用60%的乙二醇溶液蓄冷，乙二醇溶液由一條主路依次流經(jīng)低溫庫(kù)、高溫庫(kù)、空調(diào)系統(tǒng)和水汽凝結(jié)器。低溫庫(kù)、高溫庫(kù)、空調(diào)系統(tǒng)各自通過(guò)支路閥門(mén)根據(jù)負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)流量，進(jìn)而穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)冷能的梯級(jí)利用。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)部分船舶尾氣余熱和LNG冷能的綜合利用，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的同時(shí)也解決了船舶淡水、冷庫(kù)、空調(diào)的剛需。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種LNG動(dòng)力船的余熱與冷能綜合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著國(guó)際海事組織確定在2020年實(shí)行更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，液化天然氣（LNG）作為環(huán)保燃料成為未來(lái)船舶燃料的最佳選擇。由于LNG需要?dú)饣蟛拍芩椭链爸鳈C(jī)燃燒，在其氣化過(guò)程中會(huì)釋放出830~860 kJ/kg的冷能，通常采用船舶鍋爐蒸汽或缸套水作為熱源來(lái)加熱LNG，造成了能源的不必要浪費(fèi)。在現(xiàn)有的研究中，已有學(xué)者提出LNG冷能的梯級(jí)利用這一方案，但在對(duì)冷能的利用方式上低品位冷能的利用依舊不足。在船舶尾氣余熱的利用上，現(xiàn)有的方案大多采用余熱鍋爐作為余熱回收的方式，但此種方式對(duì)較低品位熱能的利用上還是有所欠缺，其經(jīng)余熱鍋爐后尾氣溫度較高，直接排放不僅是對(duì)熱能的浪費(fèi)，還會(huì)造成一定的熱污染。

目前對(duì)于LNG動(dòng)力船的余熱與冷能的利用還是有所不足的，與此相對(duì)的是，淡水、冷庫(kù)、空調(diào)等卻是船舶不可或缺的。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)尾氣余熱的回收用于海水制淡，結(jié)合LNG冷能的利用，解決船用淡水、冷庫(kù)、空調(diào)的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種LNG動(dòng)力船余熱與冷能的綜合利用系統(tǒng)，可以解決LNG動(dòng)力船淡水、冷庫(kù)與空調(diào)的需求問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

提供一種LNG動(dòng)力船余熱與冷能的綜合利用系統(tǒng)，包括尾氣余熱利用部分和LNG冷能利用部分，所述尾氣余熱利用部分，依次由發(fā)生器側(cè)邊出口、冷凝器、海水預(yù)熱器、制冷劑儲(chǔ)罐、節(jié)流元件和蒸發(fā)器通過(guò)管連接構(gòu)成；所述LNG冷能利用部分，LNG儲(chǔ)罐通過(guò)閥門(mén)與LNG-乙二醇溶液熱交換器相連，乙二醇溶液儲(chǔ)液桶內(nèi)設(shè)有隔板，將內(nèi)置溶液分為冷端和熱端，所述乙二醇溶液儲(chǔ)液桶的熱端與所述LNG-乙二醇溶液熱交換器通過(guò)溶液泵連接，所述乙二醇溶液儲(chǔ)液桶的冷端通過(guò)溶液循環(huán)泵由一條主路依次與低溫庫(kù)、高溫庫(kù)、空調(diào)系統(tǒng)冷源和水汽凝結(jié)器相連。

為了讓尾氣余熱利用部分能夠進(jìn)行熱交換循環(huán)，吸收器、稀溶液儲(chǔ)罐、稀溶液泵、溶液熱交換器和所述發(fā)生器內(nèi)噴嘴依次通過(guò)管相連接，所述發(fā)生器底部出口、所述溶液熱交換器和濃溶液儲(chǔ)罐通過(guò)管相連接，所述濃溶液儲(chǔ)罐通過(guò)閥門(mén)與所述吸收器內(nèi)噴嘴連接，所述吸收器與所述蒸發(fā)器出口相連。

為了讓本實(shí)用新型能夠?qū)⒑Ｋ氩⑶抑频Ｋ^(guò)濾器、海水泵、所述吸收器和所述海水預(yù)熱器依次通過(guò)管連接，所述海水預(yù)熱器另一端連接有噴嘴，所述噴嘴置于所述冷凝器上方。

為了提高本實(shí)用新型的熱交換效率、加大能量利用率，所述蒸發(fā)器、所述冷凝器與所述水汽凝結(jié)器均放置在真空罐中，所述真空罐內(nèi)部設(shè)有隔板，所述冷凝器在所述隔板一側(cè)，所述水汽凝結(jié)器與所述蒸發(fā)器在所述隔板另一側(cè)。

為了使本實(shí)用新型中所述真空罐外各連接部件之間安排合理，真空泵連接在所述蒸發(fā)器、所述水汽凝結(jié)器側(cè)的所述真空罐的蓋上；所述真空罐在所述冷凝器側(cè)設(shè)有濃海水排出口，所述真空罐在所述蒸發(fā)器、所述水汽凝結(jié)器側(cè)設(shè)有淡水出口，淡水箱通過(guò)水泵連接所述淡水出口；所述真空罐上設(shè)置有安全閥。

為了提高工質(zhì)的做功能力，所述水汽凝結(jié)器為蛇形管結(jié)構(gòu)；所述蒸發(fā)器與所述冷凝器為間壁式換熱的盤(pán)管結(jié)構(gòu)，所述冷凝器的盤(pán)管前段采用漸縮的形式。