一种新型lng船舶动力装置系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及LNG燃料动力船舶技术领域，尤其是一种新型LNG船舶动力装置 系统。
【背景技术】
[0002] 液化天然气（LNG)主要成分是甲烷，LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，并且作为一 种经济、绿色、环保、安全的能源，优势突出。船舶运输逐步采用LNG作为燃料动力，正成为 船舶行业新的发展方向。国际海事组织（頂〇)对船用发动机废气排放的管制越来越严格， 到2016年1月1日，頂0TierIII排放标准将生效，这意味着自此以后在排放控制区（ECA) 内航行的船舶所安装的发动机在废气排放方面必须符合该标准，因此LNG作为船舶动力的 燃料成为首选。进入21世纪以来，随着世界范围内石油资源的日期枯竭，天然气正逐步取 代石油成为世界范围内主要的能源型式。LNG作为一种新兴能源相对传统的燃油而言储量 丰富且环境优势明显，相对太阳能和燃料电池等其他新兴能源而言，LNG在经济性方面的优 势非常显著。船用LNG主要有单一使用LNG燃料和使用双燃料发动机两种型式。从目前国 内外正在研发的船型来看，LNG运输船普遍采用单一的LNG作为主要突进能源，而非LNG运 输船大多采用双燃料发动机。然而船舶直接使用LNG作为燃料容易出现燃烧不充分，能源 利用率低的问题。 【实用新型内容】
[0003] 为了解决船舶直接使用LNG作为燃料容易出现燃烧不充分，能源利用率低的问 题，本实用新型提供了一种新型LNG船舶动力装置系统，先将LNG在化学回热器中裂解，然 后再输送到船舶动力装置燃烧为船舶提供动力，一方面提高了LNG气体的利用效率，也提 高了LNG船舶的动力性能。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型LNG船舶动力装置系 统，包括：LNG储罐、板式换热器、化学回热器、蒸汽发生器和船舶动力装置，所述LNG储罐内 的LNG通过管路经板式换热器至化学回热器，化学回热器内的NG在蒸汽发生器提供水蒸气 的条件下裂解，所述化学回热器将LNG裂解气通过管路输送到船舶动力装置为船舶动力提 供燃料。
[0005] 进一步地，还包括用于回收LNG裂解气在船舶动力装置燃烧热量的废气换热器。
[0006] 具体地，所述废气换热器用于给化学回热器提供热量。
[0007] 具体地，所述废气换热器用于给蒸汽发生器提供热量。
[0008] 本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种新型LNG船舶动力装置系统， 先将LNG在化学回热器中裂解，然后再输送到船舶动力装置燃烧为船舶提供动力，一方面 提高了LNG气体的利用效率，也提高了LNG船舶的动力性能，CH4的裂解气比同等物质量的 CH4的化学能提高了 206. 4KJ/mol，，甲烷在进入燃烧室前吸热裂解，生成CO、H2，这一过程 导致燃料品位降低，因而减小了燃烧过程中化学畑向物理畑转化的畑损失；废气换热器的 应用，回收了船舶动力装置余热，并将其用于给化学回热器和/或蒸汽发生器供热，提高了LNG的综合利用率。
【附图说明】
[0009] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0010] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0011] 图中：1.LNG储罐，2.板式换热器，3.化学回热器，4.蒸汽发生器，5.船舶动力装 置，6.废气换热器。
【具体实施方式】
[0012] 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0013] 如图1所示，一种新型LNG船舶动力装置系统，包括：LNG储罐1、板式换热器2、化 学回热器3、蒸汽发生器4和船舶动力装置5,LNG储罐1内的LNG通过管路经板式换热器 2至化学回热器3,化学回热器3内的NG在蒸汽发生器4提供水蒸气的条件下裂解，化学回 热器3将LNG裂解气通过管路输送到船舶动力装置5为船舶动力提供燃料。
[0014] 具体来说，本新型LNG船舶动力装置系统还包括用于回收LNG裂解气在船舶动力 装置5燃烧热量的废气换热器6,废气换热器6用于给化学回热器3和蒸汽发生器4提供热 量。
[0015] 具体来说，化学回热器3的热量由板式换热器2内的少部分NG燃烧供热。
[0016] 其工作原理为：理论基础是CH4在化学回热器里发生的主要化学反应如下：
[0017] 水蒸气重整反应：C丨丨:+丨丨」()<^CO+:川」 AH298K= 206. 4KJ/mol
[0018]部分氧化反应：C丨丨: + (),50」<^C0+2丨丨2AH298K= -36.OKJ/mol
[0019] C02重整反应：Cl丨:+C()2<^2C0+2丨丨」 AH298K=247. OKJ/mol
[0020] 自热催化重整：C丨丨:+XO」+(2-2X)丨丨」0<^C0_+(4-2X)H2
[0021] 甲烷裂解反应丨：OC+21LAH298K= 74.8KJ/mol
[0022] 水汽转化反应：C0+l!」()eC0」+丨丨2AH298K= -41.OKJ/mol
[0023]LNG经板式换热器2汽化后的NG在化学回热器3里被裂解为CO、H2，水利用废热 汽化，部分甲烷可燃烧给化学回热器3供热消除因废气余热温度的品味较低使得甲烷裂解 转化率偏低的缺陷。用汽化了的LNG为船舶动力动力装置提供燃料，尾气余热反过来裂解 甲烷（主要CH4 +H20白CO+ 3H2 )，让NG裂解气（主要C0和H2)代替NG为船舶 动力动力装置提供燃料。
[0024] 以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人 员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实 用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术 性范围。
【主权项】
1. 一种新型LNG船舶动力装置系统，其特征在于，包括：LNG储罐（I)、板式换热器（2)、 化学回热器（3)、蒸汽发生器（4)和船舶动力装置（5)，所述LNG储罐（1)内的LNG通过管 路经板式换热器（2)至化学回热器（3)，化学回热器（3)内的NG在蒸汽发生器（4)提供水 蒸气的条件下裂解，所述化学回热器（3)将LNG裂解气通过管路输送到船舶动力装置（5) 为船舶动力提供燃料。2. 如权利要求1所述的一种新型LNG船舶动力装置系统，其特征在于：还包括用于回 收LNG裂解气在船舶动力装置（5)燃烧热量的废气换热器（6)。3. 如权利要求2所述的一种新型LNG船舶动力装置系统，其特征在于：所述废气换热 器（6)用于给化学回热器（3)提供热量。4. 如权利要求2或3所述的一种新型LNG船舶动力装置系统，其特征在于：所述废气 换热器（6)用于给蒸汽发生器（4)提供热量。
【专利摘要】本实用新型涉及LNG燃料动力船舶技术领域，尤其是涉及一种新型LNG船舶动力装置系统，包括：LNG储罐、板式换热器、化学回热器、蒸汽发生器和船舶动力装置，所述LNG储罐内的LNG通过管路经板式换热器至化学回热器，化学回热器内的NG在蒸汽发生器提供水蒸气的条件下裂解，所述化学回热器将LNG裂解气通过管路输送到船舶动力装置为船舶动力提供燃料。本实用新型提供了一种新型LNG船舶动力装置系统，先将LNG在化学回热器中裂解，然后再输送到船舶动力装置燃烧为船舶提供动力，一方面提高了LNG气体的利用效率，也提高了LNG船舶的动力性能。
【IPC分类】B63H21/14, F02M21/02, F02M21/06
【公开号】CN204627798
【申请号】CN201520363669
【发明人】高华光, 龚希武, 孙壮, 葛越峰
【申请人】浙江海洋学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日