[發明專利]一種LNG動力船舶的BOG回收系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202010185779.4
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111219593B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 沈九兵;嚴思遠;許津津;蔣慶峰;馮國增
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: F17C5/02
• 分類號: F17C5/02;F17C5/04;F17C13/04
• 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

本發明公開一種LNG動力船舶的BOG回收系統，包括LNG儲罐、換熱器及LNG加注裝置，其中換熱器內設濾網、噴淋管、填料及進氣管，LNG加注裝置依次與第二閥門、第一調節閥、LNG儲罐連接，另一路與第三閥門、第二調節閥、LNG儲罐連接；第三路與第七閥門、LNG泵、換熱器連接；LNG儲罐連接LNG液位控制儲液罐，LNG液位控制儲液罐通過第四閥門與LNG儲罐通過第五閥門共同連接BOG緩沖罐，BOG緩沖罐連接BOG壓縮機，BOG壓縮機通過第六閥門連接換熱器，所述換熱器連接第八閥門、第三調節閥至LNG儲罐。本發明充分回收船舶LNG儲罐在預冷和加注過程中及停用時產生的BOG，降低了運營成本，減輕了環境污染。

技術領域

本發明涉及對LNG動力船舶LNG儲罐在預冷和加注過程中及停用時產生的氣體的再液化，具體涉及一種LNG動力船舶的BOG回收系統及其工作方法。

背景技術

天然氣是一種清潔能源，燃燒熱值高、無污染且能量利用率高，所占的市場份額日益增加，在儲運過程中，將常壓下天然氣冷卻至-162.5℃下變為液態的天然氣(LNG)，體積變為原來的1/625。

隨著全球范圍內大氣污染情況的加重，國內外對船舶尾氣排放的標準也進一步提高，為了達到排放標準，同時避免添加價格昂貴、體積龐大的脫硫脫硝裝置，使得以LNG為動力的船舶得以快速發展。當LNG動力船舶儲罐內LNG停用時，以及在對LNG儲罐進行預冷及加注的過程中，由于LNG是在常壓、-162.5℃低溫下儲存的，因為LNG儲罐漏熱以及設備發熱等原因，在給LNG動力船舶的LNG儲罐進行預冷和加注時，LNG會吸收熱量蒸發產生大量的BOG(boil-off gas)，而在停用時，LNG儲罐內LNG由于儲罐漏熱而蒸發同樣會產生BOG，隨著BOG量的不斷增多，存儲裝置內壓力會隨之升高，對存儲設備本身及系統產生不利影響，造成安全隱患，直接排空不僅會造成經濟損失，同時也給環境帶來不利影響，因此，及時對船舶LNG儲罐產生的BOG進行再液化回收處理十分必要。

目前BOG主要的再液化方式有以低溫制冷機為冷源的再液化方式以及用低溫工質(如液氮)為冷源的再液化方式，對于LNG動力船舶的BOG再液化回收，若用低溫制冷機則存在耗功大的缺點，若以液氮為冷源的BOG再液化回收則要額外添加液氮儲罐并且需要定期添補，回收設備復雜且收益不高。為了充分利用加注過程中的連續供應的過冷LNG，采用以過冷LNG為冷源的BOG再液化方式則具有設備少、流程簡單且收益高的優勢，因此針對LNG動力船舶LNG儲罐產生的BOG，設計了一套以過冷LNG為冷源的BOG再液化系統。

發明內容

本發明的目的是針對LNG動力船舶LNG儲罐在預冷和加注過程中及停用時產生的BOG的再液化，提供一種利用接觸式換熱器且以過冷LNG為冷源，與BOG直接接觸液化BOG的LNG動力船舶的BOG再液化系統及方法。

本發明能克服以往BOG再液化系統復雜且不穩定的問題，減少再液化BOG時的換熱損耗，同時系統具備良好的負荷調節能力。

為實現本發明的目的，本發明采用的技術方案是：

一種LNG動力船舶的BOG回收系統，包括LNG儲罐、換熱器及LNG加注裝置，其中，所述換熱器內自上而下依次隔離設置有濾網、噴淋管、填料及進氣管，所述LNG加注裝置通過管道一路依次與第二閥門、第一調節閥、LNG儲罐的噴淋管入口連接，另一路依次與第三閥門、第二調節閥、LNG儲罐下入口連接；第三路依次與第七閥門、LNG泵、換熱器內的噴淋管入口連接；

所述LNG儲罐上出口通過管道連接至LNG液位控制儲液罐入口，LNG液位控制儲液罐出口通過第四閥門與LNG儲罐上出口通過第五閥門共同連接至所述BOG緩沖罐入口，BOG緩沖罐出口連接至BOG壓縮機入口，所述BOG壓縮機出口通過第六閥門連接至換熱器內進氣管入口，所述換熱器下出口通過管道依次連接第八閥門、第三調節閥至所述LNG儲罐下入口。

進一步優選，所述LNG加注裝置的出口設置有分別連通第二閥門，第三閥門和第七閥門的第一閥門。