船用LNG燃料系統(tǒng)課件

1、船用LNG燃料系統(tǒng),目錄,LNG用作船舶燃料,采用液化天然氣作為船舶燃料的益處： 節(jié)能減排效應(yīng)： 極大的降低了硫化物，氮氧化物和固體顆粒的排放。 與傳統(tǒng)的船舶燃料相比，可減少20%30%二氧化碳排放。 硫化物和氮?dú)饣锱欧趴刂埔?滿足排放控制區(qū)域（ECA)對硫化物和氮氧化物的排放要求。（如北海，波羅的海，地中海及美國海岸線等） 經(jīng)濟(jì)性 與低硫船用燃油（MGO)相比,天然氣具有價格優(yōu)勢，節(jié)省了船舶營運(yùn)費(fèi)用。 減少維護(hù)費(fèi)用。,IMO對SOx的排放要求,IMO對NOx的排放要求,MARPOL Annex VI, Regulation 13),MARPOL Annex VI, Regulation

2、14),燃料價格對比:,當(dāng)前市場零售價（2013年）,“國鴻”LNG燃料系統(tǒng),該系統(tǒng)有效的解決了： LNG燃料在船上的安全儲存 LNG燃料儲罐及燃?xì)夤苈吩诖系陌惭b與布置 燃?xì)獾臍饣图訜崽幚?燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)的安全操作,“國鴻液化氣”作為國內(nèi)一家專業(yè)的液貨系統(tǒng)工程集成商，利用我司在LPG/LNG船貨物操作系統(tǒng)領(lǐng)域的項(xiàng)目經(jīng)歷，由我司自主設(shè)計開發(fā)的LNG燃料供應(yīng)系統(tǒng)已經(jīng)申請2項(xiàng)國家專利，目前我司的專利產(chǎn)品“低壓燃?xì)夤庀到y(tǒng)”已經(jīng)應(yīng)用到國內(nèi)建造的首艘6500HP的雙燃料港作拖輪項(xiàng)目。,專利產(chǎn)品： “一種船舶動力裝置的低壓燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)” 專利產(chǎn)品： “一種船舶動力裝置的高壓燃?xì)夤庀到y(tǒng)” 專利產(chǎn)品： “

3、一種液化天然氣儲存艙氣室罩” 專利產(chǎn)品： “氮?dú)庋h(huán)強(qiáng)制氣化系統(tǒng)”,目錄,低壓燃?xì)夤庀到y(tǒng),該系統(tǒng)適用于低壓燃?xì)庵鳈C(jī)（燃?xì)夤鈮毫π∮?bar)，滿足4沖程主機(jī)用氣需求。LNG儲罐具備儲罐和日用罐的功能。,（低壓燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)主要組成）,低壓燃?xì)夤庀到y(tǒng)特征,燃?xì)夤鈮毫νǔＰ∮?bar， 滿足低壓用氣設(shè)備的要求。如低壓燃?xì)庵鳈C(jī)及鍋爐等。 采用撬裝式設(shè)計，便于設(shè)備在船上的安裝，系統(tǒng)設(shè)備可安裝在主甲板上或者儲罐艙室內(nèi)。 與儲罐相連的管接頭、閥、管路以及LNG氣化加熱單元安裝在一個獨(dú)立的箱柜內(nèi)，該箱柜直接焊接在LNG儲罐外殼上，只需對箱柜進(jìn)行通風(fēng)處理。該箱柜可作為次屏蔽防護(hù)處所。 充裝管路采用高真空

4、雙層絕熱管路，減少熱傳遞。 燃?xì)夤夤苈?，環(huán)圍在通風(fēng)導(dǎo)管內(nèi)。進(jìn)行負(fù)壓通風(fēng)處理，滿足安全等級的要求。 水乙二醇溶液作為間接加熱介質(zhì)，降低加熱介質(zhì)的冰點(diǎn)，可有效地提高換熱效率。同時水乙二醇單元采用氮?dú)庠鰤?，可防止氣體泄漏至加熱介質(zhì)中，該系統(tǒng)可布置在安全區(qū)。 LNG氣化器/加熱器，采用一根或者多根螺旋盤管分層羅列，降低存在泄漏的可能性。,目錄,高壓燃?xì)夤庀到y(tǒng),該系統(tǒng)的設(shè)計既滿足高壓用氣設(shè)備,同時也可給低壓用氣設(shè)備供氣，采用增壓泵和高壓氣化器使燃?xì)獾膲毫蛇_(dá)300Bar，滿足2沖程主機(jī)用氣需求。,高壓燃?xì)夤庀到y(tǒng)系統(tǒng)特征,儲罐內(nèi)的液體經(jīng)過LNG增壓泵，將液體加壓至300Bar。 系統(tǒng)設(shè)備可安裝在主甲

5、板上以及儲罐艙室內(nèi)。 最大供氣壓力可達(dá)300Bar , 滿足曼恩2沖程主機(jī)供氣要求。 采用變頻電機(jī)驅(qū)動增壓泵，可有效根據(jù)系統(tǒng)的用氣量調(diào)節(jié)液體的流量。 儲罐內(nèi)的蒸發(fā)氣可直接或者經(jīng)過壓縮后可直接供給船廠的低壓用氣設(shè)備（如燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，燃?xì)忮仩t等），有效的對貨物蒸氣進(jìn)行利用。 采用水乙二醇系統(tǒng)作為間接加熱介質(zhì)，可將高壓燃?xì)夤苈分行孤兜臍怏w通過膨脹水柜分離出來，防止泄漏的燃?xì)饣烊肫渌到y(tǒng)。可使加熱介質(zhì)在安全區(qū)和危險區(qū)之間連續(xù)循環(huán)。,目錄,液化天然氣儲罐及儲罐監(jiān)控系統(tǒng) LNG充裝站 LNG充裝管路及低溫閥 LNG氣化/加熱單元 水乙二醇加熱單元 應(yīng)急速閉系統(tǒng) 可燃?xì)怏w與火災(zāi)探測系統(tǒng) 透氣系統(tǒng) 通風(fēng)系統(tǒng) 控

6、制系統(tǒng),LNG燃料供應(yīng)系統(tǒng)組成,液化天然氣儲罐,（雙層真空絕熱罐）,“C”形壓力儲罐：,（外包絕熱層的壓力儲罐）,其它類型的LNG燃料儲罐：,（“B”形獨(dú)立液貨艙）,液化天然氣儲罐的類型,液化天然氣儲罐監(jiān)控系統(tǒng),LNG儲罐壓力監(jiān)控,駕駛室監(jiān)控&報警板,LNG儲罐液位監(jiān)控,LNG儲罐溫度監(jiān)控,壓力變送器,差壓變送器測量液位,主控制站,壓力開關(guān),溫度傳感器,雷達(dá)測量,LNG儲罐在船上的布置,開敞甲板上的布置,儲罐距離船舷不少于760mm； 儲氣罐的布置應(yīng)能確保自然通風(fēng)； 儲罐的布置應(yīng)保證船舶發(fā)生碰撞時，不致于對儲罐造成損壞。 對于與儲罐相連的管路接口處存在液體泄漏的地方安裝承滴盤。,適合于主甲板上

7、有合適的空間可以對儲罐進(jìn)行布置的船舶，如油船、化學(xué)品船，散貨船等。,圍蔽處所內(nèi)的布置,適合于主甲板上沒有合適的位置可以對儲罐進(jìn)行布置的船舶，儲罐可布置在獨(dú)立的艙室內(nèi)。如集裝箱船，拖輪等。,儲氣罐和相關(guān)的管路及閥門可設(shè)計位于發(fā)生液體泄漏時充當(dāng)磁屏蔽的處所內(nèi)，該處所與儲罐具有相同的設(shè)計溫度 對于雙層真空絕熱儲罐，儲氣罐的外壁應(yīng)與儲罐內(nèi)壁具有相同的設(shè)計溫度，與儲罐相連的管路，閥門及設(shè)備可安裝在一個密閉的箱體內(nèi)。 儲罐距離船殼板的任何地方不少于760mm； 儲罐處所進(jìn)行通風(fēng)處理；氣罐處所安裝固定式滅火裝置。 儲罐處所設(shè)有可燃?xì)怏w和火災(zāi)探測裝置。,LNG儲罐在船上的布置,LNG充裝站,充裝站的設(shè)計滿足碼

8、頭充裝要求以及槽車充裝要求，帶有LNG快速充裝接頭。 充裝站設(shè)有液體充裝管線和蒸氣回氣管線。 充裝管路靠近通岸接頭處串聯(lián)安裝1個手動載止閥和1個遙控切斷閥。 充裝管線設(shè)有必要的壓力及溫度顯示儀器儀表。 充裝接頭的下方裝有不銹鋼承滴盤。 LNG充裝接頭處設(shè)有防飛濺裝置。 充裝站上設(shè)有氮?dú)獯祾呓涌谝约皻怏w采樣接口 充裝管路采用高真空雙層絕熱罐,LNG加注方式,LNG槽車加注 岸基加注 LNG 躉船加注 船靠船加注,LNG充裝管路,真空絕熱管道,LNG充裝管路采用真空絕熱管。根據(jù)規(guī)范要求：對于設(shè)計溫度低于-110度的低溫管路進(jìn)行應(yīng)力分析，并提交船級社認(rèn)可。 在工廠事先預(yù)制好，現(xiàn)場安裝。 管路連接接頭

9、處，包絕緣處理。 節(jié)省安裝時間和安裝費(fèi)用。,“T”型接頭,“L”型接頭,直管段接頭,LNG低溫管路接頭處 的絕熱處理,真空絕熱管與泡沫保溫管比較,LNG供氣管路,采用雙層管，內(nèi)外管材質(zhì)不銹鋼。內(nèi)管為供氣管，內(nèi)外管之間負(fù)壓通風(fēng)。 雙層管之間的通風(fēng)導(dǎo)管段與段采用法蘭上的圓孔連通，外形美觀。 單段管路出廠前預(yù)制完成，管路接頭處采用法蘭連接。 與主機(jī)連接處采用柔性軟管（由主機(jī)廠家提供），提供配對法蘭。,LNG低溫閥,取得船用產(chǎn)品證書 閥門材質(zhì)不銹鋼 對焊接頭 控制閥可采用氣動或者液壓驅(qū)動,低溫蝶閥,長柄低溫截止閥,氣動低溫截止閥,安全閥,短柄低溫截止閥,LNG氣化/加熱單元,LNG氣化/加熱器：,LN

10、G氣化器和加熱器分開設(shè)計，提高了換熱效率； 組合安裝在一起，節(jié)省安裝空間。 換熱管采用螺旋盤管式結(jié)構(gòu)，降低換熱管因溫度變化產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。 采用一根或者多根換熱管繞成螺旋狀，分層羅列，整體布置在一個外筒內(nèi)。 相比其它類型換熱器，減少接頭數(shù)量，將燃?xì)庑孤┑目赡苄越抵磷畹汀?LNG氣化/加熱器特點(diǎn),LNG氣化/加熱器為我公司專利產(chǎn)品：,水乙二醇加熱單元,系統(tǒng)主要組成： 2 套循環(huán)泵（一用一備）； 乙二醇換熱器，用于加熱水/乙二醇溶液； 一套壓力平衡水柜（采用氮?dú)庠鰤海?管路閥門及測量儀表等。 根據(jù)系統(tǒng)要求，可選擇性的配置電加熱器。,采用水、乙二醇混合溶液作為間接加熱介質(zhì)（冰點(diǎn)可達(dá)-30以下），防

11、止LNG氣化器換熱管表面出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象，提高換熱效率。此設(shè)計可保證為LNG氣化器和加熱器提供穩(wěn)定的加熱源，使供氣系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定。乙二醇管路采用氮?dú)庠鰤?，防止燃?xì)膺M(jìn)入加熱系統(tǒng)。 （該系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)申請國家專利）,LNG氣化可利用的加熱源： 1）主機(jī)缸套循環(huán)水 2）海水 3）蒸氣等,應(yīng)急速閉系統(tǒng),應(yīng)急速閉按鈕進(jìn)行船岸連接。用于緊急情況下，迅速切斷應(yīng)急速閉閥。預(yù)留與槽車的接口，可用于切斷槽車及加氣站的氣體總閥。,船岸連接裝置,應(yīng)急速閉系統(tǒng)功能如下： 用于緊急關(guān)閉LNG充裝管路中的速閉閥； 用于 LNG儲罐的溢流保護(hù)；（設(shè)有高液位和高高液位報警） 用于 LNG儲罐壓力保護(hù)；（設(shè)有儲罐高壓和高高壓報警

12、） 用于供氣系統(tǒng)的安全保護(hù)；（關(guān)閉燃?xì)夤庵鏖y及儲罐排液閥）,可燃?xì)怏w與火災(zāi)探測系統(tǒng),燃料柜艙室,通風(fēng)導(dǎo)管,ESD防護(hù)式機(jī)艙,壓縮機(jī)房 （如設(shè)有）,其他氣體管路及 設(shè)備封閉場所,主控制站,駕駛室監(jiān)控&報警板,儀表空氣系統(tǒng),儀表空氣用于給遠(yuǎn)程控制閥提供干燥潔凈的壓縮空氣，該系統(tǒng)具有以下功能： 儀表空氣供氣管路上設(shè)有易熔塞，用于失火后，易熔塞高溫熔化自動關(guān)閉應(yīng)急速閉閥。 易熔塞安裝位置： LNG充裝站及LNG儲罐艙室內(nèi)。 設(shè)有供氣壓力遠(yuǎn)程顯示以及低壓報警功能。 系統(tǒng)設(shè)計滿足IGC規(guī)范的要求。,透氣系統(tǒng),透氣管用于將LNG儲罐上及管系上安全閥出口的貨物蒸氣排放至大氣中。,透氣口安裝位置的要求： 透氣

13、口的位置應(yīng)高出露天甲板6米，并高出工作區(qū)域和舷梯6m, 且各出口至少距離下列位置10m 通向起居，服務(wù)和控制處所或其它氣體安全處所最近的空氣進(jìn)口，空氣出口或開口； 引起著火危險的甲板機(jī)械和設(shè)備；,CCS 天然氣燃料動力船舶規(guī)范 對上述距離的要求可放寬至3米和5米。,透氣口和通風(fēng)口的布置,燃料罐艙室及燃?xì)鈱?dǎo)管的通風(fēng),儲存氣體的燃料柜艙室設(shè)有有效地負(fù)壓式機(jī)械強(qiáng)力通風(fēng)系統(tǒng)。 穿過船上圍蔽處所的氣體管路封閉在管路中，管道進(jìn)行負(fù)壓通風(fēng)， 通風(fēng)能力滿足每小時至少換氣30次。,采用兩臺防爆電動馬達(dá)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)用于燃料罐艙室及燃?xì)怆p層導(dǎo)管的通風(fēng)處理。設(shè)有風(fēng)機(jī)控制箱，采用負(fù)壓傳感器對通風(fēng)失效進(jìn)行監(jiān)測報警。,LNG

14、燃料供應(yīng)系統(tǒng)控制塊圖,LNG充裝站壓力、溫度監(jiān)測,駕駛室監(jiān)控&報警板,LNG儲罐壓力、液位、溫度監(jiān)測,燃?xì)夤夤苈穳毫?，溫度監(jiān)測,主控制站,不間斷電源,應(yīng)急速閉系統(tǒng),通風(fēng)系統(tǒng),儲罐處所溫度 監(jiān)測,可燃?xì)怏w與火災(zāi)探測,水乙二醇系統(tǒng),儀表氣源及閥門控制系統(tǒng),LNG 充裝控制站,燃?xì)膺\(yùn)行、報警信號至主機(jī),電源供應(yīng),船岸緊急切斷按鈕,主控制站,在機(jī)艙集控室設(shè)有一套主控制臺，集中對燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行控制和管理。 控制系統(tǒng)采用可編程控制器，控制臺上設(shè)有一套人機(jī)顯示界面，用于操作和管理整個燃料供應(yīng)系統(tǒng)。 采用落地式安裝。 燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)的操作采用一鍵式啟停。 主控制站設(shè)有“燃?xì)釸eady”指示燈, 用于提

15、示“燃?xì)馓幱诳捎脿顟B(tài)”,主機(jī)可隨時 切換至燃?xì)饽Ｊ健?主控制站設(shè)有必要的報警提示及應(yīng)急停止按鈕。,駕駛室監(jiān)控&報警板,駕駛臺設(shè)有一套監(jiān)控面板, 面板上設(shè)有觸摸屏，可與主控制站上的觸摸屏同步顯示。 監(jiān)控面板上上設(shè)有燃?xì)庀到y(tǒng)運(yùn)行READY指示（燃?xì)馓幱诳捎脿顟B(tài)）和“主機(jī)停機(jī)報警”(停主機(jī)指示） 和通用報警（燃?xì)庀到y(tǒng)的通用故障報警,。 控制箱上設(shè)有“燃?xì)庵鏖y關(guān)閉按鈕”用于遠(yuǎn)程關(guān)閉燃?xì)庵鏖y。 設(shè)有“ESD按鈕”，用于應(yīng)急關(guān)閉所有的遙控閥。 報警面板采用嵌入式安裝，可鑲嵌在駕駛臺上。,LNG充裝控制站,安裝在LNG充裝站附近，用于對LNG儲罐內(nèi)的壓力和液位進(jìn)行監(jiān)控和報警。 掛壁式安裝。 面板上設(shè)有儲罐壓

16、力和液位指示儀表。 面板上設(shè)有儲罐高壓以及高液位級高高液位報警指示燈和蜂鳴器。 面板上設(shè)有應(yīng)急停止按鈕， 控制箱內(nèi)設(shè)有遠(yuǎn)程應(yīng)急停止按鈕電纜接口，可連接一段電纜至岸上，用于遠(yuǎn)程緊急停止系統(tǒng)內(nèi)的ESD閥門。,目錄,“國鴻”LNG燃料供應(yīng)系統(tǒng)特征,系統(tǒng)設(shè)備采用模塊化設(shè)計，成撬組裝，便于船上的安裝。 系統(tǒng)部件幾乎全部采用進(jìn)口件，保證了設(shè)備運(yùn)行安全，可靠。 設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低。 采用人機(jī)化設(shè)計，實(shí)現(xiàn)“一鍵式”操作。 系統(tǒng)的設(shè)計和建造完全滿足船級社規(guī)范要求。,目錄,工作范圍:,我司為客戶提供完整的燃料供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計方案，進(jìn)行項(xiàng)目總包。解決船東及船廠的后顧之憂! 我司可提供的項(xiàng)目如下： LNG燃料供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計 ；

17、 LNG燃料充裝站的設(shè)計與制造； LNG儲罐設(shè)計（包括儲罐絕緣層及儲罐液位、溫度、壓力測量單元）； LNG氣化器和加熱器的設(shè)計與制造； 水/乙二醇加熱單元設(shè)計與制造； LNG充裝管路,供氣管路和系統(tǒng)閥供應(yīng) ； 控制系統(tǒng)設(shè)計與制造； 系統(tǒng)安裝和開機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)； 系統(tǒng)的操作指導(dǎo)及船員培訓(xùn)等。,目錄,6500HP雙燃料港作拖輪項(xiàng)目,LNG燃料儲存及供應(yīng)系統(tǒng)的開發(fā)成果介紹：, LNG燃料供應(yīng)系統(tǒng)原理圖,通風(fēng)透氣系統(tǒng),水乙二醇加熱系統(tǒng),應(yīng)急速閉系統(tǒng),LNG充裝單元,LNG燃料供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計,系統(tǒng)設(shè)備制造,控制系統(tǒng)設(shè)計, LNG氣化/加熱系統(tǒng),充裝操作模式控制,應(yīng)急操作工藝控制,儲罐惰化/干燥/除氣控制,供氣模式控制,LNG氣化器/加熱器,濕氣分離罐,壓力平衡水