专利名称：一种用于油船上对油舱补充惰气的补气系统及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种油船上对油舱补充惰气的补气系统及其工作方法，属于船舶业技术领域。
背景技术：
大型原油船为了使货油舱内的大气含氧体积不超过8%，并保持正压状态，航行中需要向货油舱内不定时地补入少量惰气。当油船航行时，在以往的大型原油船上，由于推进主机是满足国际防污公约排放I的要求，其排气温度相对较高，排烟量也相对较大，利用主机排气热量的废气锅炉蒸发量也大，可满足船舶航行时日用及油舱加热蒸汽量的需要。随着节能减排要求日益提高，船舶推 进主机的排气必须满足国际防污公约排放II的要求，功率及耗油量进一步降低，主机的排气温度越来越低，排烟气量也越来越小，废气锅炉蒸发量不能满足船舶航行时日用及油舱加热蒸汽量的需要，往往增设一台小容量燃油锅炉。因此现在有的油船使用提供蒸汽给货油泵透平来驱动货油泵将油舱内的油输送至岸上油库的蒸发量约40吨/时的大容量燃油锅炉点火运行在惰气模式下产生的烟气，经冷却、脱硫、除尘和除湿处理后成为惰气补入货油舱内。但大容量燃油锅炉运行在惰气模式下的负荷，是按货油泵排量的I. 25倍来确定，一般是50%的蒸发量。同时，锅炉也不能在低于25%负荷下运行，否则烟气中的含氧量很难保证。所以，现有船上的补气方式是很不经济，既耗费了大量燃油及大量多余蒸汽排冷凝器，浪费了能量，同时频繁启停锅炉，会造成对锅炉的损伤。油船停泊并处于装卸状态时，货油泵工作，大容量燃油锅炉，即货油泵燃油锅炉提供蒸汽给货油泵的蒸汽透平，提供蒸汽给货油泵透平来驱动货油泵将油舱内的油输送至岸上油库，此时，如需对油舱惰化，只需将大容量燃油锅炉调到惰气模式，大容量燃油锅炉生产蒸汽的同时，产出的烟气被利用来生产惰气，经风机送入油舱，以降低油舱内大气含氧，达到不能燃烧的程度。此时利用大容量燃油锅炉生产烟气相对比较经济。但是当油船航行或处于非装卸状态的停泊时，使用大容量燃油锅炉进行生产烟气十分不经济，于是，如图I所示，目前一般的油船是通过增设一个自带洗涤和除湿功能的惰气发生器20，该惰气发生器20前端与使用轻质柴油的燃油供给泵21连接，后端通过甲板水封装置10与货油舱11连接，轻质柴油价格高昂，成本高，且惰气发生器20仅用于生产惰气，浪费了能源。于此同时，随着节能环保要求日益提高，新设计船舶的推进主机功率进一步降低，导致利用主机排气热量的废气锅炉蒸发量不能满足船舶日用及油舱加热需要，船上需设一台小容量燃油锅炉来补充蒸汽，同时可用于船舶非装卸作业停泊时供应日用及油舱加热蒸气，这台小容量燃油锅炉仅用于提供蒸汽，产生蒸汽的同时所产生的烟气就浪费掉了。
发明内容
本发明所需解决的技术问题是
I)在船舶航行和非装卸作业时，使用专设的惰气发生器生产惰气，浪费能源，且需燃烧轻质柴油，轻质柴油价格昂贵，成本高，不经济；2)油船上用于船舶非装卸作业停泊时供应日用及油舱加热蒸气的小容量燃油锅炉仅提供蒸汽，造成烟气的浪费。本发明采取以下技术方案一种用于油船上对油舱补充惰气的补气系统，包括货油泵燃油锅炉，所述货油泵燃油锅炉烟道I与洗涤塔4连接，所述洗涤塔4与除湿器5连接，所述除湿器5与惰气风机6连接，所述惰气风机6与甲板水封装置10连接，所述甲板水封装置10与各个货油舱11连接，还包括油船上用于日用及油舱加热的小容量燃油锅炉，所述小容量燃油锅炉设有小容量燃油锅炉烟道2，补惰气小风机7，所述小容量燃油锅炉烟道2与所述洗涤塔4连接，所述补惰气小风机7前端与除湿器5连接，后端与甲板水封装置10连接。本发明补气系统的工作，包括以下步骤 I)油船装卸中，货油泵燃油锅炉工作时A、货油泵燃油锅炉产生烟气进入烟道1，经洗涤塔4脱硫、除尘并冷却；B、烟气经除湿器5除去水滴；C、烟气被风机6吸入，加速排出；D、经甲板水封装置10进入各个货油舱11 ；2)油船航行或停泊，油船货油泵燃油锅炉不工作时a、用于日用及油舱加热的小容量燃油锅炉工作，其产生烟气进入小容量燃油锅炉烟道2，经洗涤塔4脱硫、除尘并冷却；b、烟气经除湿器5除去水滴；C、烟气被补惰气小风机7吸入，加速排出；d、经甲板水封装置10进入各个货油舱11 ；本发明的特点为给油船上小容量燃油锅炉设定一个惰气模式，利用原有的惰气生产设备，再增设一台补惰气小风机7，在航行或停泊时一边补充蒸汽，一边利用排出的烟气送入船上原有的洗涤塔及除湿器来产生惰气作为航行中货油舱的补气。这样既经济又环保，又省掉了一台专用的惰气发生器20。本发明的有益效果在于I)只需增设一台专用的小容量补惰气小风机及少量阀件，初期投资极小。2)结构简单、实用，实施方便。3)燃烧廉价的重油，与轻质柴油价格之差达50%，大大降低了运行成本。4)省去了油船上专设的惰气发生器，节约了油船上的空间，使得油船更加简洁，符合节能减排的趋势。
图I是现有技术的惰气生产及补充的系统示意图。图2是本发明的惰气生产及补充的系统示意图。其中I、货油泵燃油锅炉烟道，2、小容量燃油锅炉烟道，3、烟气抽气阀，4、洗涤塔，
5、除湿器，6、风机，7、补惰气小风机，8、空气吸入头，9、调节阀，10、甲板水封装置，11、货油舱，12、压力安全阀，13、呼吸阀，14、透气桅，15、氧气分析仪，16、控制箱，17、压力变送器，18、单向阀，19、主截止阀，20、惰气发生器，21、燃油供给泵，22、鼓风机，23、小氧气分析仪，
24、输送阀。
具体实施例方式
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下面结合具体实施例对本发明进一步说明。随着节能环保要求日益提高，新设计船舶的推进主机功率进一步降低，导致利用主机排气热量的废气锅炉蒸发量不能满足船舶日用及油舱加热需要，船上需设一台小容量燃油锅炉来补充蒸汽，用于船舶非装卸作业停泊时供应日用及油舱加热蒸气。本发明利用现有的小容量燃油锅炉，结合图1，图2可知，为现有的小容量燃油锅炉设置小容量燃油锅炉烟道2，将小容量燃油锅炉烟道2通过烟气抽气阀3与现有的惰气生产及补充系统上的洗涤塔4连通，再在现有的惰气生产及补充系统上增设一个补惰气小风机7，该补气小风机7设置在除湿器5与甲板水封装置10之间，两侧各设有一个阀门。当油船处于装卸货油状态时，油船上的大容量燃油锅炉，即货油泵燃油锅炉处于工作状态，此时如需对货油舱惰化，将货油泵燃油锅炉调节到惰气模式，此时货油泵燃油锅炉仍然可以提供蒸汽，但同时也产生制备惰气所需的烟气，烟气经货油泵燃油锅炉烟道I进入洗涤塔4，经冷却、脱硫和除尘后，进入除湿器5，除去水分后被风机6吸入，加速排出后经甲板水封装置10进入各个货油舱11，完成对货油舱的惰化，待惰化完成后，再将货油泵燃油锅炉调到普通模式，提高其提供蒸汽的效率。当油船处于普通停泊或航行的状态时，此时货油泵燃油锅炉处于停止状态，开启小容量燃油锅炉，小容量燃油锅炉此时为船上提供日常生活所需的蒸汽以及为燃油舱提供加热的蒸汽，此时如需对货油舱11补充惰气，只需将小容量燃油锅炉调节到惰气模式，使其提供蒸汽的同时还提供生产惰气所需的烟气，烟气经小容量燃油锅炉烟道2进入洗涤塔4，经冷却、脱硫和除尘后，进入除湿器5，除去水分后被补惰气小风机7吸入，加速排出后经甲板水封装置10进入各个货油舱11，完成对货油舱的惰气补充，待惰气补充足够后，再将小容量燃油锅炉调到普通模式，提高其提供蒸汽的效率。
权利要求
1.一种用于油船上对油舱补充惰气的补气系统，包括货油泵燃油锅炉，所述货油泵燃油锅炉烟道(I)与洗涤塔(4)连接，所述洗涤塔(4)与除湿器(5)连接，所述除湿器(5)与惰气风机(6)连接，所述惰气风机(6)与甲板水封装置(10)连接，所述甲板水封装置(10)与各个货油舱(11)连接，其特征在于 还包括油船上用于日用及油舱加热的小容量燃油锅炉，所述小容量燃油锅炉设有小容量燃油锅炉烟道(2)，补惰气小风机(7)，所述小容量燃油锅烟道(2)与所述洗涤塔(4)连接，所述补惰气小风机(7)前端与除湿器(5)连接，后端与甲板水封装置(10)连接。
2.一种如权利要求I所述的补气系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤 O油船装卸中，货油泵燃油锅炉工作时 A、货油泵燃油锅炉产生烟气进入货油泵燃油锅炉烟道(1)，经洗涤塔(4)脱硫、除尘并冷却； B、烟气经除湿器(5)除去水滴； C、烟气被风机(6)吸入，加速排出； D、经甲板水封装置(10)进入各个货油舱(11)； 2)油船航行或停泊，油船货油泵燃油锅炉不工作时 a、小容量燃油锅炉产生烟气进入小容量燃油锅炉烟道(2)，经洗涤塔(4)脱硫、除尘并冷却； b、烟气经除湿器(5)除去水滴； C、烟气被补惰气小风机(7)吸入，加速排出； d、经甲板水封装置(10)进入各个货油舱(11)。
全文摘要
本发明涉及一种油船上对油舱补充惰气的补气系统及其工作方法，属于船舶业技术领域。一种用于油船上对油舱补充惰气的补气系统，包括货油泵燃油锅炉，所述货油泵燃油锅炉烟道支管与洗涤塔连接，所述洗涤塔与除湿器连接，所述除湿器与惰气风机连接，所述惰气风机与甲板水封装置连接，所述甲板水封装置与各个货油舱连接，其特征在于还包括油船上用于日用及油舱加热的小容量燃油锅炉，补惰气小风机，所述小容量燃油锅炉烟道与所述洗涤塔连接，所述补惰气小风机前端与除湿器连接，后端与甲板水封装置连接。
文档编号F17C5/00GK102913751SQ201210454889
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者陈永福, 李晓峰 申请人:上海船舶研究设计院