[發明專利]雙燃料船舶發動機LNG供氣系統

在審

• 申請號: 202010578537.1
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111594746A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 趙超;解衛闊;王廷勇;董如意;付洪田
• 申請（專利權）人: 青島雙瑞海洋環境工程股份有限公司
• 主分類號: F17C3/00
• 分類號: F17C3/00;F17C9/04;F17C13/04;F17C13/12;F01N3/28;F01N5/02;F02M21/02;F02M21/06
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 蔡光仟

本發明提供一種雙燃料船舶發動機LNG供氣系統，包括LNG儲罐、天然氣日用罐、低壓氣化裝置、低壓緩沖罐、輔機閥組裝置、船舶輔機發動機、高壓泵系統、高壓氣化裝置、高壓緩沖裝置、主機閥組裝置、船舶主機發動機、輔機W/G循環系統、主機W/G循環系統、潛液泵、輔機發動機集氣箱、第一盤管、第一尾氣催化裝置、輔機排氣管、主機發動機集氣箱、第二盤管、第二尾氣催化裝置、主機排氣管、第一三通閥和第二三通閥。

技術領域

本發明涉及船舶技術領域，尤其是涉及一種雙燃料船舶發動機LNG供氣系統。

背景技術

MARPOL公約(國際防止船舶造成污染公約)的第73/78附則Ⅵ要求：2016年1月1日后的新建船舶在ECA區(船舶排放控制區)的NO_X的排放要符合TierⅢ標準；對于SO_X的排放而言，2020年1月1日以后，在任何區域航行的船舶，其燃油的硫含量必須達到0.5％m/m(mass/mass，質量百分比)以下；對于在ECA區航行的船舶，2015年1月1日以后，燃油的硫含量必須達到0.1％m/m以下。

隨著國際海事組織對廢氣排放指標的要求越來越嚴格，因此船舶需配套尾氣后處理設備或者選擇清潔燃料，同時LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然氣)作為清潔能源越來越受到青睞。

目前，技術成熟的雙燃料發動機主要有二沖程低速雙燃料發動機和四沖程中速雙燃料發動機兩類機型。二沖程低速雙燃料發動機主要為MAN-ES公司開發設計的ME-GI發動機(曼恩公司雙燃料低速機)和WinGD公司開發的DF發動機(溫特圖爾雙燃料低速機)；對于四沖程中速雙燃料發動機，MAN-ES和Wartsila公司都有相應的成熟產品，即DF發動機。

LNG動力船舶所配套的主體機型為雙燃料發動機，與常規燃油發動機相比，雙燃料發動機既可以采用燃油模式，也可切換至燃氣模式，燃氣模式的主要燃氣種類為天然氣；在燃氣模式下，CO₂的排放可減少20％～25％；硫氧化物和顆粒物的排放可降低100％，采用WinGD低速雙燃料發動機，氮氧化物的排放可減少85％～90％，能達到TierⅢ標準，但是采用MAN-ES低速雙燃料發動機，氮氧化物無法滿足TierⅢ標準。由于雙燃料發動機存在氣閥重疊角，在燃氣模式下運行時，有少量甲烷隨廢氣排出到大氣，增加溫室氣體排放，造成環境的污染。

目前應用最廣泛的船用LNG供氣技術分為低壓和高壓供氣，低壓供氣系統是針對WinGD公司的二沖程低速機或中速機，液體部分通過低壓泵升壓至16bar，氣體部分通過壓縮機升壓供給燃氣設備；高壓供氣系統是針對MAN-ES公司的二沖程低速柴油機，液體部分通過高壓泵升壓至300bar，氣體部分通過壓縮機升壓供給燃氣設備使用。但現有的船用LNG供氣技術存在需要提供額外加熱熱源、排氣中的NO_X不能滿足第三階段排放標準和甲烷逃逸等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙燃料船舶發動機LNG供氣系統及雙燃料船舶，旨在解決上述背景技術存在的不足，針對現有的船用LNG供氣技術存在的需要提供額外加熱熱源、排氣中的NO_X不能滿足第三階段排放標準和甲烷逃逸等問題，在符合科學原理的前提下通過合理的設計，使得供氣系統中發動機的排氣余熱再利用并且氣體排放指標更優。

本發明提供一種雙燃料船舶發動機LNG供氣系統，包括LNG儲罐、天然氣日用罐、低壓氣化裝置、低壓緩沖罐、輔機閥組裝置、船舶輔機發動機、高壓泵系統、高壓氣化裝置、高壓緩沖裝置、主機閥組裝置、船舶主機發動機、輔機W/G循環系統、主機W/G循環系統、潛液泵、輔機發動機集氣箱、第一盤管、第一尾氣催化裝置、輔機排氣管、主機發動機集氣箱、第二盤管、第二尾氣催化裝置、主機排氣管、第一三通閥和第二三通閥；