一种LNG供电船的制作方法

本实用新型涉及船舶供电领域，特指一种LNG供电船。

背景技术：

现有船舶供电技术采用的是岸电供电技术，该技术主要包括三个部分：岸上供电系统，电缆连接设备和船舶受电系统。

岸上供电系统：岸上供电系统使电力从高压变电站供应到靠近船舶的连接点；

电缆连接设备：连接岸上连接点及船上受电装置间的电缆和设备。电缆连接设备必须满足快速连接和储存的要求，不使用的时候储存在船上、岸上或者驳船上；

船舶受电系统：在船上固定安装受电系统，可能包括电缆绞车、船上变压器和相关电气管理系统等。

现有岸电供电方式主要分为低压上船和高压上船两种方式：

低压上船：比较典型的是洛杉矶港，洛杉矶港中压供电电压为34.5kV，经降压后在码头边提供6.6kV的埋地式电箱。对于配电电压为低压440V的受电船，采用了一艘配备缆绳绞车和变压器的驳船连接岸上供电系统和受电船，驳船上的变压器使岸上6.6kV的电压降为440V（配电电压为高压6.6kV的船舶不需要驳船连接）后在供给受电船。

高压上船：比较典型的是哥德堡港，其在岸边提供了10kV的连接点，10kV高压接入受电船后经船用变压器变压降到受电所用电压。

上述供电方式均是电能从岸上供给到受电船上，即每次受电船需要供电，则必须寻找港口停靠，才能受电。若受电船在航行途中，电能不足，则没航行到到港口前便会出现停电。特别是内河中的工程船、采砂船、客船等，现有内河中的船舶结构简单、老旧，没有自发电能力，改装成自发电船成本高，难度大，因此现有船舶大多采用岸电供电方式，若航行到港口前没电，则没法用电、作业；对于工程船来说，没电了需要航行到港口充电，再返回作业点，往返途中会浪费很多作业时间。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种LNG供电船，该供电船能够自行发电，将其产生的电能供给受电船，使受电船在任何地方均可受电，保证了受电船工作的稳定可靠性。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种LNG供电船，供电船上设有LNG燃料供给系统、燃气发电机和配电系统，所述燃气发电机与LNG燃料供给系统相连，所述LNG燃料供给系统为燃气发电机提供燃料，所述燃气发电机将产出的电能通过配电系统供给受电船；

所述LNG燃料供给系统包括LNG储罐和连接在LNG储罐上的LNG充装系统和供气系统，所述充装系统用于将LNG充装进LNG储罐；所述供气系统与燃气发电机相连，LNG储罐出来的LNG经过供气系统加压汽化后变成NG(天然气)送往燃气发电机。

由于上述结构，供电船上设置LNG燃料供给系统和燃气发电机，燃气发电机燃烧LNG进行发电，将产出的电能供给受电船使用，能够保证受电船在航运途中的任何地方受电，受电灵活便捷。且LNG作为清洁能源，具有燃烧效率高，对环境污染小的特点，能够代替煤炭石油作为发电机燃料，能够解决煤炭石油资源紧张的问题。

同时现有船舶，主要是内河船舶，他们体积小，结构简单，自发电能力差，改装成自发电船的改装难度大，经济成本高；即使有自发电能力的船舶，也大多采用煤炭石油作为发电燃料，对环境造成污染，且不便于改装成LNG发电。

但是停止上述船舶的使用，也会造成资源浪费；因此本实用新型的LNG供电船，能够解决上述船舶发电的问题，避免其报废。LNG清洁，高效，价格便宜，因此还解决了现有自发电船舶对环境造成的污染（煤炭石油发电），同时节省了现有自发电船舶的自发电费用。

进一步的，所述供气系统包括加压泵、汽化系统、缓冲罐；所述LNG储罐通过管道和阀门与加压泵、汽化系统、缓冲罐、燃气发电机依次连接。

LNG储罐出来的LNG，依次经过加压泵加压，汽化系统汽化成NG后，送往缓冲罐和燃气发电机。

进一步的，所述汽化系统包括LNG汽化器和汽化器热源供给系统；所述汽化器热源供给系统连接在LNG汽化器上，所述LNG汽化器通过管道和阀门分别连接至加压泵和缓冲罐。

所述LNG汽化器的热源由汽化器热源供给系统供给，该热源用于加热LNG，使LNG汽化成NG。

进一步的，所述汽化器热源供给系统包括加热器，所述加热器通过管道和阀门与LNG汽化器相互连接形成封闭回路；所述加热器通过管道和阀门连接至燃气发电机的冷却水缸；所述冷却水缸为加热器提供热水，加热器将热水送入LNG汽化器，热水将LNG汽化成NG后再从LNG汽化器流回加热器中，再从加热器中排出。

由于上述结构，燃气发电机冷却水缸中的水冷却发电机后变热，能够用于加热LNG，使废水再次利用，节省了能源，且避免了冷却水缸中的冷却水变热后对环境造成热污染。

进一步的，所述汽化器热源供给系统为水乙二醇加热系统，热水从LNG汽化器流向加热器的管路上设置有膨胀罐；所述膨胀罐上设置有乙二醇加注口。

考虑到水的冰点温度较高（0℃），将冷却水缸中的冷却水与一定比例的乙二醇（冰点较低，-20℃至-30℃）混合后，再用于LNG汽化器换热，这样管不易结冰。同时碰膨胀罐，在该管路中起着调压作用，避免LNG汽化工作后管路压力突变，影响水乙二醇加热系统中的管路流通。

进一步的，所述LNG汽化器与缓冲罐间还设置有NG加热系统；NG加热系统包括NG加热器和NG加热器热源供给系统，所述NG加热器热源供给系统连接在NG加热器上，所述NG加热器通过管道和阀门分别连接至LNG汽化器和缓冲罐；所述NG加热器热源供给系统包括加热设备，所述加热设备通过管道和阀门与NG加热器相互连接形成封闭回路；所述加热设备通过管道和阀门连接至燃气发电机的冷却水缸；所述冷却水缸为加热设备提供热水，加热设备将热水送入NG加热器，将NG加热后再从NG加热器流回加热设备中，再从加热设备中排出；所述NG加热器热源供给系统为水乙二醇加热系统，热水从NG加热器流向加热设备的管路上设置有NG加热系统膨胀罐；所述NG加热系统膨胀罐上设置有乙二醇加注口。

由于上述结构，在LNG汽化器与缓冲罐间设置NG加热系统，是为了避免LNG汽化器汽化温度不够，汽化后的NG温度和压力达不到使用要求，因此通NG加热系统对汽化后的NG进行再次加热加压，保证管路系统工作的稳定性和可靠性。

进一步的，所述LNG充装系统包括与LNG储罐连通的LNG液相充装接口和充装回气出口。

所述LNG液相充装接口与LNG运输船或岸上LNG存储设备相连，将LNG通过LNG液相充装结构充装入LNG储罐中；充装回气出口用于排出LNG储罐中的气体，保证LNG储罐中的压力稳定。一般情况下，充装回气出口也接回LNG运输船或岸上LNG存储设备，保证LNG运输船或岸上LNG存储设备中LNG储罐压力的稳定。

同时，采用LNG运输船为供电船充装LNG，能够保证供电船能够不间断的为受电船供电。

进一步的，LNG储罐通过出液管与加压泵相连，所述加压泵通过预冷回液管连回LNG储罐，所述LNG储罐、出液管、加压泵和预冷回液管构成预冷回路。

所述预冷回路用于预冷管路和加压泵，避免LNG从LNG储罐中出来时，使管道和加压泵立即受冷而损坏。预冷时，先使少量LNG从LNG储罐中流出，流出的少量LNG在管路中自然汽化后，预冷管路；预冷完成后，再往管路中通入大量LNG，正常工作。

进一步的，LNG储罐通过出液管与加压泵相连，所述加压泵通过循环回液管连回LNG储罐，所述LNG储罐、出液管、加压泵和循环回液管构成LNG储罐循环回路。

所述LNG储罐循环回路用于平衡LNG储罐内的压力，当LNG储罐内的LNG发生汽化时，可以使部分LNG入循环管路系统中，平衡LNG储罐内部压力，保证LNG的安全存储。

进一步的，LNG储罐上还连接有BOG发电系统；所述BOG发电系统包括空式汽化器、水浴式汽化器、燃气调压箱和BOG发电机；所述LNG储罐通过管道和阀门依次与空式汽化器、水浴式汽化器、燃气调压箱和BOG发电机连通。

由于LNG管路系统在存储和操作过程中会产生LNG蒸气，即BOG，现有技术中，为了保证LNG管路系统的压力稳定，不得不将BOG气体释放；这样会造成LNG的浪费，而本实用新型将BOG用于发电，将BOG再次利用，避免能源浪费。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的LNG供电船能够受电船提供电能，使受电船在航行过程中便可充电，不必回到港口；充电灵活便捷。LNG燃料供给系统中的预冷回路和LNG储罐循环回路，保证了LNG管路系统的安全可靠性。BOG发电系统，使LNG管路系统中的BOG气体在此利用，避免能源浪费。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构图；

图2是本实用新型实施例2的结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种LNG供电船，供电船甲板上设有LNG燃料供给系统，船舱内设置燃气发电机19，所述燃气发电机19与LNG燃料供给系统相连，所述LNG燃料供给系统为燃气发电机19提供燃料，所述燃气发电机19将产出的电能通过配电系统并网、变压等复杂的处理后供给受电船；所述LNG燃料供给系统包括LNG储罐3和连接在LNG储罐3上的LNG充装系统和供气系统，所述充装系统用于将LNG充装进LNG储罐3；所述供气系统与燃气发电机19相连，LNG储罐3出来的LNG经过供气系统加压汽化后变成NG送往燃气发电机19。所述供气系统包括加压泵9、汽化系统、缓冲罐16；所述LNG储罐3通过管道和阀门与加压泵9、汽化系统、缓冲罐16、燃气发电机19依次连接。

所述汽化系统包括LNG汽化器11和汽化器热源供给系统；所述汽化器热源供给系统连接在LNG汽化器11上，所述LNG汽化器11通过管道和阀门分别连接至加压泵9和缓冲罐16。

所述汽化器热源供给系统包括加热器14，所述加热器14通过管道和阀门与LNG汽化器11相互连接形成封闭回路；所述加热器14通过管道和阀门连接至燃气发电机19的冷却水缸；所述冷却水缸为加热器14提供热水，加热器14将热水送入LNG汽化器11，热水将LNG汽化成NG后再从LNG汽化器11流回加热器14中，再从加热器14中排出。

所述汽化器热源供给系统为水乙二醇加热系统，热水从LNG汽化器11流向加热器14的管路上设置有膨胀罐12；所述膨胀罐12上设置有乙二醇加注口13。

所述LNG充装系统包括与LNG储罐3连通的LNG液相充装接口1和充装回气出口2。本实施例中LNG液相充装接口1与充装回气出口2LNG运输船LNG储罐3相连。

LNG储罐3通过出液管与加压泵9相连，所述加压泵通过预冷回液管8连回LNG储罐3，所述LNG储罐3、出液管、加压泵9和预冷回液管8构成预冷回路。

LNG储罐3通过出液管与加压泵9相连，所述加压泵通过循环回液管7连回LNG储罐3，所述LNG储罐3、出液管、加压泵9和循环回液管7构成LNG储罐循环回路。

LNG储罐3上还连接有BOG发电系统；所述BOG发电系统包括空式汽化器4、水浴式汽化器5、燃气调压箱6和BOG发电机18；所述LNG储罐3通过管道和阀门依次与空式汽化器4、水浴式汽化器5、燃气调压箱6和BOG发电机18连通。

本实施例中，缓冲罐16通过管道连接6台燃气发电机19，使LNG为6台发电机提供燃料。每台发电的功率为1500kW。使6台发电机向外供电时能够提供4000kW至8000kW的功率；本实施例中，BOG发电机18采用一台，BOG的功率为150KW,BOG发电机18提供的电能用于供电船自用，例如供电船的生活供电。

实施例2

本实施例与实施例1大体相同，其不同至处在于，所述LNG储罐3上连接有两套独立的供气系统；每套供气系统单独来接至燃气发动机。如图2所示，左冷箱和右冷箱内分别设置有独立的预冷回路和LNG储罐循环回路，且预冷回路和LNG储罐循环回路与LNG储罐3相连；左冷箱和右冷箱内的加压泵9再分别连接一个独立的汽化系统；两个汽化系统分别连接至燃气发电机19。

设置两套独立的供气系统，能够使两个供气系统切换工作，便于供气系统的检修和维护，同时保证了LNG燃料供给系统的稳定性。

实施例3

本实施例与实施例1大体相同，其不同之处在于：如图1所示，LNG储罐3连接有2个加压泵9，且每个加压泵9都与LNG储罐3都形成有越冷回路和LNG储罐循环回路；2加压泵9并联后连接于一个汽化系统；该汽化系统在与燃气发电机19向量。

设置两套加压泵9，能够使加压泵9切换工作，便于检修和维护，保证了LNG燃料供给系统的稳定性。

实施例4

本实施例与实施例1、2、3大体相同，其不同之处在于：所述LNG汽化器11与缓冲罐16间还设置有NG加热系统，如图1所示；NG加热系统包括NG加热器10和NG加热器热源供给系统，所述NG加热器热源供给系统连接在NG加热器10上，所述NG加热器10通过管道和阀门分别连接至LNG汽化器11和缓冲罐16；所述NG加热器热源供给系统包括加热设备17，所述加热设备17通过管道和阀门与NG加热器10相互连接形成封闭回路；所述加热设备17通过管道和阀门连接至燃气发电机19的冷却水缸；所述冷却水缸为加热设备17提供热水，加热设备17将热水送入NG加热器10，将NG加热后再从NG加热器10流回加热设备17中，再从加热设备17中排出；所述NG加热器热源供给系统为水乙二醇加热系统，热水从NG加热器10流向加热设备17的管路上设置有NG加热系统膨胀罐15；所述NG加热系统膨胀罐15上设置有乙二醇加注口。

在LNG汽化器11与缓冲罐16间设置NG加热系统，是为了避免LNG汽化器11汽化温度不够，汽化后的NG温度和压力达不到使用要求，因此通NG加热系统对汽化后的NG进行再次加热加压，保证管路系统工作的稳定性和可靠性。

在LNG汽化器11的汽化出口处安装压力检测传感器和温度检测传感器，当汽化后的NG压力和温度符合要求，则直接送往缓冲罐16和燃气发电机19，若汽化后的NG压力和温度不符合要求，则控制阀门通断，将NG送往NG加热系统加热加压后，再送往缓冲罐16和燃气发电机19。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。