[發明專利]一種氨蒸發氣處理系統、氨燃料供給系統及船舶

在審

• 申請號: 202310342530.3
• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116398817A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 蔣雄健;陳兵;鄭雙燕;周鑫元;朱彥;王凱;陳依卓
• 申請（專利權）人: 江南造船（集團）有限責任公司
• 主分類號: F17D1/14
• 分類號: F17D1/14;F17D1/07;F17D3/01;F17D5/00;F28D21/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 雷紹寧

本發明公開了一種氨蒸發氣處理系統、氨燃料供給系統及船舶，該氨蒸發氣處理系統包括氣液分離裝置、氨氣捕捉器以及氨氣反應器。氣液分離裝置與氨燃料供給系統內的透氣結構連通，氨氣捕捉器與氣液分離裝置連通，氨氣反應器的進氣端與氨氣捕捉器連通，且與燃料利用裝置的出氣端連通。氨氣反應器用于和氨燃料利用裝置產生的廢氣中的氮氧化物的反應，氨氣和氮氧化物在高溫和催化劑的作用下進行反應，可生成氮氣和水。進而，本發明可以減少氨氣直接排入大氣，也可以減少主機、發電機的氮氧化物排放，以滿足NOx排放的要求，有利于環保。并且，由此可省去給主機、發電機配置的SCR系統(常規處理氮氧化物的系統設備)，有利于降低能耗。

技術領域

本發明涉及船舶燃料供給技術領域，具體涉及一種氨蒸發氣處理系統、氨燃料供給系統及船舶。

背景技術

低碳法規和政策的因素驅使航運業不斷尋求和發展新技術或采用新燃料來滿足相關要求。氨是一種不含碳的氮氫化合物，在氧氣中燃燒生成氮氣(N2)和水(H2O)，不生成二氧化碳(CO2)，因此，氨燃料是當前業界極力發展的零碳燃料。現階段，氨燃料的利用方式主要是以燃燒的形式來進行能量轉化，包括氨燃料主機、氨燃料發電機或氨燃料鍋爐等。為了滿足各用戶的燃氣進機要求，則需要通過氨燃料供給系統來滿足。此外，由于氨氣是一種有毒氣體，不同于LNG、LPG等其他燃氣供給系統，需要對氨氣透氣進行處理，避免其高濃度地排放到大氣中，減輕對環境和人員的危害。

目前，氨燃料供給系統的設計主要聚焦于氨燃料低速主機，此類主機通常采用迪塞爾循環，屬于高壓系統(供氣壓力一般需要達到80-90barg)，氨需要以液氨的形式進行供給，因此并未考慮氨以低壓氣態的形式進行燃燒利用的情況。對于氨氣的透氣處理，目前多以洗滌塔的形式進行，即通過淡水或酸性溶液在洗滌塔內的噴淋來對氨氣進行吸收處理，而由此形成的氨水或反應物質通常只能儲存在船上，待靠岸后進行駁岸處理，即船上需要布置一套氨水泄放和儲存系統，大量的氨氣處理則需要大容量的氨水儲存柜，這對船舶布置空間提出了要求，并且氨水具有一定的腐蝕性，需要額外應對船上氨水儲存的風險。

此外，公開號為CN?114458444?A的專利公開了一種船舶液氨供應系統及氨燃料動力船舶，其中提供一種船舶液氨供給系統，其液態氨燃料的供應主要考慮采用高壓系統的低速主機，對于氣態氨燃料的供應并未涉及。對于氨氣的處理，該專利通過配置氨裂解裝置來進行，即將氨氣裂解制成氫氣，然后對氫氣進行再利用，例如可作為氨發動機的引燃油或用作氫燃料電池。但是，目前船用氫燃料利用技術尚需發展，遠未達到能實際應用的程度。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種氨蒸發氣處理系統、氨燃料供給系統及船舶，以實現對液態氨燃料以及氣態氨燃料的供應，同時對供給過程中產生的氨透氣進行處理。

為了實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種氨蒸發氣處理系統，包括：

氣液分離裝置，與氨燃料供給系統內的透氣結構連通；

氨氣捕捉器，與氣液分離裝置連通；

氨氣反應器，包括進氣端和出氣端，氨氣反應器的進氣端與氨氣捕捉器連通，且與燃料利用裝置的出氣端連通。

可選地，氨蒸發氣處理系統還包括廢氣換熱器，廢氣換熱器的第一換熱通路與氨氣反應器的出氣端連通。

本發明還提供一種氨燃料供給系統，包括：

氨燃料儲存艙；

液體燃料供給系統，與氨燃料儲存艙連通，液體燃料供給系統包括進液管路，進液管路上設置有增壓泵；

氣體燃料供給系統，氣體燃料供給系統包括強制蒸發管路和自然蒸發管路，強制蒸發管路與氨燃料儲存艙連通，強制蒸發管路上設置有蒸發器，強制蒸發管路與蒸發器的第一換熱通路連通，自然蒸發管路與氨燃料儲存艙連通；

液體燃料利用裝置，與液體燃料供給系統的進液管路連通；