一种双燃料惰气发生系统及包含其的船舶的制作方法

1.本发明涉及一种双燃料惰气发生系统及包含其的船舶。


背景技术：

2.惰气发生器主要由燃烧腔，洗涤塔，遥控阀件，点火器等组成，在船舶中，惰气发生器产生的惰性气体主要用于对超大型邮轮(简称vlcc)、浮式装卸载储油船(简称fpso海)等载油用途船的货油舱进行保护，以防止货油舱内含氧量超标引起爆炸。一般的惰气发生器通常是单燃料的，主要以轻油(简称mgo)或者中油(简称mdo)为燃料，在燃烧腔内与惰气风机送来的新鲜空气混合并充分燃烧，产生惰性气体，然后经过洗涤塔的冷却、洗涤、除杂，并经过氧气分析仪的实时监测产生氧气浓度低于5％的惰性气体，最后，经过甲板水封桶输送到各个舱室。以上方案中的燃料为单燃料。
3.在现有技术中，惰气发生器采用单燃料，如果发生故障，无论什么原因，惰气发生系统都将处于停止状态，使用和维修灵活性较低。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的船舶上的惰气发生系统采用单燃料，导致使用和维修灵活性较低的缺陷，提供一种双燃料惰气发生系统及包含其的船舶。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种双燃料惰气发生系统，应用于船舶，所述双燃料惰气发生系统包括双燃料惰气发生器和至少两个燃料供应单元，所述燃料供应单元中的任意一个所述燃料供应单元可与所述双燃料惰气发生器相连通。
7.在本方案中，通过上述结构形式，即便是与双燃料惰气发生器相连通的某一个燃料供应单元发生故障，还可以通过将其他的燃料供应单元与双燃料惰气发生器相连通并为双燃料惰气发生器提供燃料，进而实现双燃料惰气发生系统处于正常运行状态，而不需要关闭整个惰气发生系统，进而使得舱室能得到实时保护，从而提高了惰气发生系统使用和维修的灵活性。
8.优选地，其中两个所述燃料供应单元为燃油供应单元和可燃气供应单元，所述燃油供应单元中的燃料为燃油，所述可燃气供应单元中的燃料为伴生气。采用伴生气相对燃油来说，具有成本低并能减少污染的优点。优选地，所述船舶上具有燃油处理系统，所述可燃气供应单元与所述燃油处理系统相连通。通过将可燃气供应单元与燃油处理系统相连通，使得可燃气供应单元中的可燃气体也就是伴生气是来自于燃油处理系统产生的尾气。采用这种设置，不仅能将燃油处理系统产生的尾气进行了回收利用，进而节省了能源，另外还能防止燃油处理系统产生的尾气被排放到大气中，进而避免对环境造成污染。
9.优选地，所述双燃料惰气发生系统还包括燃烧阀组，所述燃烧阀组分别与所述燃油供应单元、所述可燃气供应单元和所述双燃料惰气发生器相连接，所述燃烧阀组用于控
制所述燃油供应单元和所述可燃气供应单元中的任意一个与所述双燃料惰气发生器的通断。通过燃烧阀组来实现双燃料惰气发生器与燃油供应单元或者可燃气供应单元之间的连通与否，从而进一步提高双燃料惰气发生系统使用和维修的灵活性。
10.优选地，所述双燃料惰气发生系统还包括双壁管，所述双壁管沿着其径向方向自内向外依次形成第一空腔和第二空腔，所述第一空腔和所述第二空腔不相连通，所述可燃气供应单元和所述双燃料惰气发生器之间通过所述第一空腔连通。第一空腔用于将伴生气输送至双燃料惰气发生器中，第二空腔用于将第一空腔与外部空气进行隔离，即便是第一空腔内的可燃气发生泄漏，也会泄漏在第二空腔内，而不会直接泄漏至双壁管外的空气中，从而实现第二空腔对第一空腔的保护。因此，采用双壁管具有提高可燃气供应单元中的伴生气在向双燃料惰气发生器输送时的安全性的优点。优选地，所述第二空腔和所述双燃料惰气发生器之间相连通。通过将第二空腔与双燃料惰气发生器相连通，即便是第一空腔发生泄漏，将可燃气泄漏至第二空腔内，也会使得第二空腔内的可燃气供应至双燃料惰气发生器内，并实现燃烧。不仅提高了第二空腔对第一空腔的保护作用，还能使得可燃气体的有效利用。
11.优选地，所述双燃料惰气发生系统还包括附加供应单元，所述附加供应单元用于向所述第二空腔内供应惰性气体。通过在第二空腔内供应惰性气体，并利用惰性气体的压力将第一空腔内的空气赶走，并使得第二空腔始终保持正压，进一步将第一空腔与空气隔离，以进一步对第一空腔进行保护，进而提高双燃料惰气发生系统的安全性。优选地，所述双壁管的数量为两个，其中一个所述双壁管连接于所述燃烧阀组和所述可燃气供应单元之间，另一个所述双壁管连接于所述燃烧阀组和所述双燃料惰气发生器之间。采用上述结构形式，以减少管道之间的连接接头及法兰，既能简化整体结构，减少重量，又能降低泄漏风险，从而提高双燃料惰气发生系统的安全性。
12.优选地，在所述可燃气供应单元和所述燃烧阀组之间的双壁管上设置有压力传感器，所述双燃料惰气发生系统还包括控制单元；
13.所述压力传感器和所述燃烧阀组分别电连接于所述控制单元，所述压力传感器被配置为：当所述压力传感器检测到所述双壁管内的压力值低于预设值时，所述压力传感器产生压力信号并将所述压力信号传送至所述控制单元；
14.所述控制单元被配置为：当接收到所述压力信号时，所述控制单元控制所述燃烧阀组断开所述可燃气供应单元与所述双燃料惰气发生器之间的连通。
15.在本方案中，通过检测双壁管内的压力值来判断输送至双燃料惰气发生器中的伴生气的压力以及对应的流量是否满足要求，当不满足要求时使得可燃气供应单元与双燃料惰气发生器不连通。采用这种设置，一方面有利于提高双燃料惰气发生系统对舱室保护的可靠性，另一方面也进一步提高了双燃料惰气发生系统使用的灵活性。
16.优选地，所述双燃料惰气发生系统还包括抽气风机，所述抽气风机与所述控制单元电连接，所述抽气风机的进气口连通于舱室，所述抽气风机的出气口与所述舱室的外部连通。抽气风机用于抽出舱室内的可燃气体，以避免可燃气体泄漏后发生爆炸，从而提高了双燃料惰气发生系统使用的安全性。
17.优选地，所述双燃料惰气发生系统还包括检测单元，所述检测单元与所述控制单元电连接，当所述检测单元检测到所述舱室内的可燃气体含量超出预设值时，所述控制单
元控制所述燃烧阀组断开所述可燃气供应单元与所述双燃料惰气发生器之间的连通。采用以上结构形式，以进一步提高双燃料惰气发生系统使用的安全性。
18.优选地，所述燃烧阀组包括多个连接管路，所述检测单元还用于检测所述连接管路连接处的气体泄漏量，当所述气体泄漏量超出预设值时，所述控制单元发出指令，并使所述燃烧阀组断开所述可燃气供应单元与所述双燃料惰气发生器之间的连通。通过以上结构检测燃烧阀组的管路连接处的泄漏是否超出预设值的范围，若泄漏超出预设值的范围将断开可燃气供应单元与双燃料惰气发生器之间的连接，进而提高双燃料惰气发生系统使用的安全性。
19.一种船舶，其特点在于，其包含如上所述的双燃料惰气发生系统。
20.在本方案中，在船舶中采用如上结构的双燃料惰气发生系统，即便是与双燃料惰气发生器相连通的燃料供应单元发生故障，还可以通过将其他的燃料供应单元与双燃料惰气发生器相连通并为双燃料惰气发生器提供燃料，进而实现双燃料惰气发生系统处于正常运行状态，进而使得舱室能得到实时保护，从而提高了惰气发生系统使用和维修的灵活性。当双燃料惰气发生系统中的燃料采用船舶中的燃油处理系统产生的伴生气的时候，采用如上的双燃料惰气发生系统还能有效利用船舶中燃油处理系统中产生的伴生气，不仅有效利用了资源，而且还能避免污染环境。
21.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
22.本发明的积极进步效果在于：本发明的双燃料惰气发生系统，通过采用多个燃料供应单元，即便是与双燃料惰气发生器相连通的燃料供应单元发生故障，还可以通过将其他的燃料供应单元与双燃料惰气发生器相连通并为双燃料惰气发生器提供燃料，进而实现双燃料惰气发生系统处于正常运行状态，而不需要关闭整个惰气发生系统，进而使得舱室能得到实时保护，从而提高了惰气发生系统使用和维修的灵活性。
附图说明
23.图1为本发明较佳实施例的双燃料惰气发生系统的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.燃油供应单元10
26.可燃气供应单元20
27.双燃料惰气发生器30
28.燃烧阀组40
29.双壁管50
30.附加供应单元60
31.压力传感器70
32.气体探头80
33.抽气风机90
34.燃油处理系统110
35.舱室内120
具体实施方式
36.下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
37.如图1所示，本实施例提供一种应用于船舶上的双燃料惰气发生系统。该双燃料惰气发生系统包括双燃料惰气发生器30和至少两个燃料供应单元，燃料供应单元中的任意一个燃料供应单元可与双燃料惰气发生器30相连通。
38.需要说明的是，对于燃料供应单元供应的燃料不做限定，多个燃料供应单元可以供给相同的燃料，也可以供给不同的燃料。在本实施例中，采用后者。其中，采用以上的结构形式，即便是与双燃料惰气发生器30相连通的某一个燃料供应单元发生故障，还可以通过将其他的燃料供应单元与双燃料惰气发生器30相连通并为双燃料惰气发生器30提供燃料，进而实现双燃料惰气发生系统处于正常运行状态，而不需要关闭整个惰气发生系统，进而使得舱室能得到实时保护，从而提高了惰气发生系统使用和维修的灵活性。
39.在本实施例中，其中两个燃料供应单元为燃油供应单元10和可燃气供应单元20，燃油供应单元10中的燃料为燃油，可燃气供应单元20中的燃料为伴生气。采用伴生气相对燃油来说，具有成本低并能减少污染的优点。对于载油卸油船来说，通常都会在船舶上设置燃油处理系统110，在本实施例提供的双燃料惰气发生系统中，将可燃气供应单元20与燃油处理系统110相连通。通过将可燃气供应单元20与燃油处理系统110相连通，使得可燃气供应单元20中的可燃气体也就是伴生气是来自于燃油处理系统110产生的尾气。采用这种设置，不仅能将燃油处理系统110产生的尾气进行了回收利用，进而节省了能源，另外还能防止燃油处理系统110产生的尾气被排放到大气中，进而避免对环境造成污染。
40.进一步地，双燃料惰气发生系统还包括燃烧阀组40，燃烧阀组40分别与燃油供应单元10、可燃气供应单元20和双燃料惰气发生器30相连接，燃烧阀组40用于控制燃油供应单元10和可燃气供应单元20中的任意一个与双燃料惰气发生器30的通断。燃烧阀组40是由过个用于打开和关闭管道连通的二通阀或者三通阀组成，为整个双燃料惰气发生系统提供多通路，以减少安装工作量，提高系统工作的可靠性。通过燃烧阀组40来实现双燃料惰气发生器30与燃油供应单元10或者可燃气供应单元20之间的连通与否，从而进一步提高双燃料惰气发生系统使用和维修的灵活性。
41.在本实施例中，双燃料惰气发生系统还包括双壁管50，双壁管50沿着其径向方向自内向外依次形成第一空腔和第二空腔，第一空腔和第二空腔不相连通，可燃气供应单元20和双燃料惰气发生器30之间通过第一空腔连通。第一空腔用于将伴生气输送至双燃料惰气发生器30中，第二空腔用于将第一空腔与外部空气进行隔离，即便是第一空腔内的可燃气发生泄漏，也会泄漏在第二空腔内，而不会直接泄漏至双壁管50外的空气中，从而实现第二空腔对第一空腔的保护。因此，采用双壁管50具有提高可燃气供应单元20中的伴生气在向双燃料惰气发生器30输送时的安全性的优点。并且，第二空腔和双燃料惰气发生器30之间相连通。通过将第二空腔与双燃料惰气发生器相连通，即便是第一空腔发生泄漏，将可燃气泄漏至第二空腔内，也会使得第二空腔内的可燃气供应至双燃料惰气发生器内，并实现燃烧。不仅提高了第二空腔对第一空腔的保护作用，还能使得可燃气体的有效利用。
42.进一步地，双燃料惰气发生系统还包括附加供应单元60，附加供应单元60用于向第二空腔内供应惰性气体。通过在第二空腔内供应惰性气体，并利用惰性气体的压力将第
一空腔内的空气赶走，并使得第二空腔始终保持正压，进一步将第一空腔与空气隔离，以进一步对第一空腔进行保护，进而提高双燃料惰气发生系统的安全性。其中，惰性气体可以为氮气、氩气、氦气等。
43.为了减少管道之间的连接接头及法兰，并且在简化整体结构，减少重的同时，降低泄漏风险，从而提高双燃料惰气发生系统的安全性。在本实施例中，双壁管50的数量为两个，其中一个双壁管50连接于燃烧阀组40和可燃气供应单元20之间，另一个双壁管50连接于燃烧阀组40和双燃料惰气发生器30之间。
44.在本实施例中，在可燃气供应单元20和燃烧阀组40之间的双壁管50上设置有压力传感器70，双燃料惰气发生系统还包括控制单元；压力传感器70和燃烧阀组分别电连接于控制单元，压力传感器70被配置为：当压力传感器70检测到双壁管50内的压力值低于预设值时，压力传感器70产生压力信号并将压力信号传送至控制单元；控制单元被配置为：当接收到压力信号时，控制单元控制燃烧阀组40断开可燃气供应单元20与双燃料惰气发生器30之间的连通。
45.在本方案中，通过检测双壁管50内的压力值来判断输送至双燃料惰气发生器30中的伴生气的压力以及对应的流量是否满足要求，当不满足要求时使得可燃气供应单元20与双燃料惰气发生器30不连通。采用这种设置，一方面有利于提高双燃料惰气发生系统对舱室保护的可靠性，另一方面也进一步提高了双燃料惰气发生系统使用的灵活性。
46.其中，双燃料惰气发生系统还包括抽气风机90，抽气风机90与控制单元电连接，抽气风机90的进气口连通于舱室，抽气风机90的出气口与舱室的外部连通。当可燃气供应单元20与双燃料惰气发生器30连通时，抽气风机90就处于工作状态，以对舱室进行通风。抽气风机90用于抽出舱室内120的空气，以避免可燃气体泄漏后发生爆炸，从而提高了双燃料惰气发生系统使用的安全性。
47.在本实施例中，双燃料惰气发生系统还包括检测单元，检测单元与控制单元电连接，当检测单元检测到舱室内120的可燃气体含量超出预设值时，控制单元控制燃烧阀组40断开可燃气供应单元20与双燃料惰气发生器30之间的连通。其中，检测单元包括用于检测碳氢气的气体探头80和用于检测硫化氢气体的气体探头80。无论这些气体探头80中，哪个气体探头80检测到相应的气体超标，控制单元均会断开可燃气供应单元20与双燃料惰气发生器30之间的连通。采用以上结构形式，以进一步提高双燃料惰气发生系统使用的安全性。
48.进一步地，燃烧阀组40包括多个连接管路，检测单元还用于检测连接管路连接处的气体泄漏量，当气体泄漏量超出预设值时，控制单元发出指令，并使燃烧阀组40断开可燃气供应单元20与双燃料惰气发生器30之间的连通。通过以上结构检测燃烧阀组40的管路连接处的泄漏是否超出预设值的范围，若泄漏超出预设值的范围将断开可燃气供应单元20与双燃料惰气发生器30之间的连接，进而提高双燃料惰气发生系统使用的安全性。
49.本实施例还提供一种船舶，其包含如上的双燃料惰气发生系统。在船舶中采用如上结构的双燃料惰气发生系统，即便是与双燃料惰气发生器30相连通的燃料供应单元发生故障，还可以通过将其他的燃料供应单元与双燃料惰气发生器30相连通并为双燃料惰气发生器30提供燃料，进而实现双燃料惰气发生系统处于正常运行状态，进而使得舱室能得到实时保护，从而提高了惰气发生系统使用和维修的灵活性。当双燃料惰气发生系统中的燃料采用船舶中的燃油处理系统产生的伴生气的时候，采用如上的双燃料惰气发生系统还能
有效利用船舶中燃油处理系统110中产生的伴生气，不仅有效利用了资源，而且还能避免污染环境。
50.在本实施例提供的双燃料惰气发生系统中，一般情况下，双燃料惰气发生器30是与可燃气供应单元20相连通的。也就是说双燃料惰气发生器30中的燃料一般情况下是来自与船舶中的燃油处理系统110产生的尾气。在工作过程中，当控制单元识别到双壁管50上的压力传感器70检测到的双壁管50内的伴生气的压力值低于设置的预设值时，控制单元将控制燃烧阀组40中与可燃气供应单元20和双燃料惰气发生器30连通的阀门关闭；并控制燃烧阀组40中与燃油供应单元10和双燃料惰气发生器30连通的阀门打开。同样的，若检测单元检测到有可燃气泄漏时，控制单元也会将可燃气供应单元20和双燃料惰气发生器30断开，将燃油供应单元10和双燃料惰气发生器30连通。需要说明的是，在本实施例中，对于燃油供应单元与双燃料惰气发生器之间的连通，以及可燃气供应单元与双燃料惰气发生器之间的连通，是通过燃烧阀组来控制的，当然，在其他实施例中，也可以是分别设置相应的阀组来分别对它们进行控制。同理，对于通过接收到压力传感器、检测单元的信号来控制可燃气供应单元与双燃料惰气发生系统之间的通断的控制系统，以及用于控制燃烧阀组、抽气风机的控制单元，可以是一个整体的控制单元，也可以是多个独立的控制单元对他们分别进行控制。
51.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。