【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及双燃料动力船舶，具体地，涉及一种船用双模式液化天然气燃料供应系统及供应方法。
技术介绍
1、全球能源消费正在向绿色、低碳、清洁的方向转型，天然气作为清洁燃料之一，已成为航运业应对低碳零碳目标的重要选择，并占据了双燃料船舶替代燃料的绝大部分份额。
2、液化天然气(lng,liquefied natural gas)是一种清洁、高效的能源，在常压下储运，为温度极低(-162℃)的无色透明液体。lng作为动力船舶燃料时需进行气化，直至达到lng燃料发动机进气要求温度、压力、流量等参数范围。其气化过程中会释放出大量的冷能，约为830kj/kg。因此，如何持续、稳定的为发动机提供燃料供应，且同时实现低品味冷能的回收利用，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
3、目前没有发现同本专利技术类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种船用双模式液化天然气燃料供应系统及供应方法。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种船用双模式液化天然气燃料供应系统，包括：燃料供应主路子系统、中间介质循环子系统和热源子系统；其中：
3、所述燃料供应主路子系统，用于将天然气燃料分别经过调压和换热后形成满足供应温度和压力要求的燃料输送至发动机主机和/或发动机辅机；
4、所述中间介质循环子系统，用于向所述燃料供应主路子系统提供用于换热的热量，同时回收天然气燃料气化过程
5、所述热源子系统，用于向所述中间介质循环子系统提供热源。
6、优选地，所述燃料供应主路子系统，包括：lng储罐、第一缓冲罐、第二缓冲罐、第三缓冲罐、第一三流体换热器、第二三流体换热器、低压燃料泵、高压燃料泵和调压阀；其中：
7、所述低压燃料泵设置于所述lng储罐的内部，并通过管路与所述第一缓冲罐连接，用于将所述lng储罐中的天然气燃料通过所述低压燃料泵一次加压后驳送至所述第一缓冲罐；
8、所述第一缓冲罐的出口端设置两路供应管路；其中：一路供应管路依次经过所述高压燃料泵进行二次加压以及所述第一三流体换热器进行换热，连接至所述第二缓冲罐，用于向发动机主机输送燃料；另一路供应管路依次经过所述调压阀进行调压以及所述第二三流体换热器进行换热，连接至所述第三缓冲罐，用于向发动机辅机输送燃料；
9、所述第一三流体换热器和所述第二三流体换热器分别与所述中间介质循环子系统连接进行热量供应。
10、优选地，所述lng储罐的底部设有贮槽，利用船舶运行时形成的坡度，所述lng储罐内的天然气燃料向所述贮槽汇集；
11、所述低压燃料泵设置于所述贮槽处。
12、优选地，所述贮槽位于所述lng储罐内靠近船尾方向的位置。
13、优选地，所述第一三流体换热器和/或所述第二三流体换热器的形式包括：板式和管壳式。
14、优选地，所述中间介质循环子系统，包括：水乙二醇循环子系统和其他低沸点介质循环子系统；其中：
15、所述水乙二醇循环子系统，包括：第一换热器、水乙二醇泵和膨胀水箱；其中：
16、所述第一换热器、水乙二醇泵以及膨胀水箱依次设置于所述燃料供应主路子系统的第一三流体换热器6和第二三流体换热器7之间的管路上，为所述第一三流体换热器6和所述第二三流体换热器7进行热量供应；
17、所述其他低沸点介质循环子系统，包括：中间介质储罐21、中间介质泵19、第二换热器16和膨胀机17；其中：
18、所述中间介质储罐21、中间介质泵19、第二换热器16和膨胀机17依次设置于所述燃料供应主路子系统的第一三流体换热器6和第二三流体换热器7之间的管路上，回收天然气燃料气化过程中释放的冷能，进行循环膨胀发电；
19、优选地，所述水乙二醇循环子系统，为所述第一三流体换热器6和所述第二三流体换热器7进行热量供应，包括：
20、所述水乙二醇泵将膨胀水箱内的水乙二醇加压后输送至所述第一换热器内吸收热量，经过一阀门进入所述第二换热器释放热量用于气化低沸点介质，释放热量后的水乙二醇进入所述膨胀水箱储存，直至进入下一个循环。
21、优选地，所述其他低沸点介质循环子系统，回收天然气燃料气化过程中释放的冷能，进行循环膨胀发电，包括：
22、饱和或过冷的液态低沸点介质储存在所述中间介质储罐内，经所述中间介质泵加压后输送至所述第二换热器，吸收水乙二醇释放的热量汽化为高温高压的蒸汽；
23、饱和或过热的高温高压气态工质进入所述膨胀机做功，带动发电机转动向外输出电能；做完功的乏汽在所述第一三流体换热器和/或第二三流体换热器中放热为lng的气化提供所需热量，放热后的工质变为饱和或过冷的液态低沸点介质，流至所述中间介质储罐储存。
24、优选地，所述其他低沸点介质循环子系统所采用的低沸点介质，包括：丙烷r290、乙烯r1150、丙烯r1270、乙烷r170和甲乙丙丁烷混合物。
25、优选地，所述热源子系统，采用船舶蒸汽作为热源向所述中间介质循环子系统的水乙二醇循环子系统提供热量。
26、根据本专利技术的另一个方面，提供了一种船用双模式液化天然气燃料供应方法，采用本专利技术上述中任一项所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，将天然气燃料供应至船舶发动机。
27、由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：
28、本专利技术提供的船用双模式液化天然气燃料供应系统及供应方法，在燃料供应系统运行时，中间介质循环系统可通过三流体换热器及时切换，为燃料供应主路子系统提供热量，确保燃料供应系统的持续性和稳定性。
29、本专利技术提供的船用双模式液化天然气燃料供应系统及供应方法，其他低沸点介质循环系统在提供热量供应的同时，还能够回收利用lng气化过程中浪费的冷能，用于实现循环膨胀发电，为船舶提供额外的电力供应，实现燃料的多层次深度利用。
30、本专利技术提供的船用双模式液化天然气燃料供应系统及供应方法，采用三流体换热器，在不增加系统复杂程度的情况下，实现系统功能的多样化保障系统的运行稳定。
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1.一种船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，包括：燃料供应主路子系统、中间介质循环子系统和热源子系统；其中：
2.根据权利要求1所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，所述燃料供应主路子系统，包括：LNG储罐、第一缓冲罐、第二缓冲罐、第三缓冲罐、第一三流体换热器、第二三流体换热器、低压燃料泵、高压燃料泵和调压阀；其中：
3.根据权利要求2所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，所述LNG储罐的底部设有贮槽，利用船舶运行时形成的坡度，所述LNG储罐内的天然气燃料向所述贮槽汇集；
4.根据权利要求3所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，所述贮槽位于所述LNG储罐内靠近船尾方向的位置。
5.根据权利要求2所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，所述第一三流体换热器和/或所述第二三流体换热器的形式包括：板式和管壳式。
6.根据权利要求1所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，所述中间介质循环子系统，包括：水乙二醇循环子系统和其他低沸点介质循环子系统；其中：<...
【技术特征摘要】
1.一种船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，包括：燃料供应主路子系统、中间介质循环子系统和热源子系统；其中：
2.根据权利要求1所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，所述燃料供应主路子系统，包括：lng储罐、第一缓冲罐、第二缓冲罐、第三缓冲罐、第一三流体换热器、第二三流体换热器、低压燃料泵、高压燃料泵和调压阀；其中：
3.根据权利要求2所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，所述lng储罐的底部设有贮槽，利用船舶运行时形成的坡度，所述lng储罐内的天然气燃料向所述贮槽汇集；
4.根据权利要求3所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，所述贮槽位于所述lng储罐内靠近船尾方向的位置。
5.根据权利要求2所述的船用双模式液化天然气燃料供应系统，其特征在于，所述第一三流体换热器和/或所述第二三流体换热器的形式包括：板式和管壳式。
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈江龙，杨新伟，郭江峰，陈猛，
申请(专利权)人：中船动力集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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