一種油制燃氣船舶動力系統技術方案

本發明專利技術公開了一種油制燃氣船舶動力系統，屬于機械領域，包括儲油罐、發生器、船舶發動機和發動機余熱裝置，所述儲油罐上設有進油管和出油管，所述出油管通過送油管與發生器相連，所述發生器中央設有散熱盤管，散熱盤管正下方設有空氣分配器，所述散熱盤管通過余熱管道和回流余熱管道與發動機余熱裝置相連，所述發動機余熱裝置通過循環水管道與船舶發動機相連，所述發生器上設有燃氣出氣管道，所述燃氣出氣管道與船舶發動機內部相連。本發明專利技術整體構造簡單，造價低廉，能很好的降低整機的設備尺寸，且使用方便，效率高，安全性好，易于推廣。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于機械領域，具體涉及一種油制燃氣船舶動力系統。
技術介紹
船舶的動力系統是船舶最主要的技術部分，其性能不僅直接影響船舶運輸效率，而且關系到人類生存環境。由于當今船舶普遍使用重油或柴油，所以船用動力系統革新和新能源替換在所難免。但由此也引發了船東及造船市場的煩惱，目前改造和新建燃氣動力船舶主要以LNG作為動力燃料，受LNG燃料儲存及使用標準限制，現有技術存在如下問題和缺點：（1）LNG主要成分是液態甲烷，沸點-161.5℃，閃點-188℃。LNG在沖裝和儲存中泄露的極冷介質會引起船舶甲板金屬“冷脆”，而產生結構坍塌事故。（2）LNG屬于液化的易燃氣體，作為船舶動力燃料使用時，需大量儲存。LNG在船舶上儲存需要滿足更高的消防要求，要有足夠空間來保證其安全間距，這對于有限的船舶空間來說無疑是不可行的。（3）LNG的儲存罐現有技術基本安置于船舶的上層甲板上，這對于儲存罐及輔助設施的質量、安全及技術要求極高。為防止LNG氣化和泄漏，儲存罐必須采用雙層不銹鋼真空罐，管道、減壓撬等輔助設施加裝防爆層，整機造價過高。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種油制燃氣船舶動力系統，以液態燃油作為制氣原料，利用船舶雙燃料發動機余熱進行制氣，進而為船舶提供動力，可降低能耗，減小危險現象的發生。本專利技術通過以下技術方案來實現：一種油制燃氣船舶動力系統，包括儲油罐、發生器、船舶發動機和發動機余熱裝置，所述儲油罐上設有進油管和出油管，所述出油管通過送油管與發生器相連，所述發生器中央設有散熱盤管，散熱盤管正下方設有空氣分配器，所述散熱盤管通過余熱管道和回流余熱管道與發動機余熱裝置相連，所述發動機余熱裝置通過循環水管道與船舶發動機相連，所述發生器上設有燃氣出氣管道，所述燃氣出氣管道與船舶發動機內部相連。進一步的，所述送油管上設有送油電磁閥。進一步的，所述發生器外部還設有鼓風機，所述鼓風機通過空氣管道與發生器內的空氣分配器相連。進一步的，所述余熱管道上還設有管道泵和流量閥。進一步的，所述燃氣出氣管道上依次設有出氣閥門、穩壓閥門和進氣電磁閥。進一步的，所述儲油罐內還設有增壓泵。進一步的，所述循環水管道用于循環收集船舶發動機的熱量，并暫留于發動機余熱裝置中。進一步的，所述儲油罐和發生器的內壁上均涂覆一層專用涂料，所述專用涂料由如下重量份的物質制成：42~46份環氧樹脂、21~24份天門冬樹脂、5~7份石墨烯、6~9份納米氧化鋯、1~2份鄰苯基苯酚、0.5~1.5份壬基酚胺醛樹脂聚醚、1.5~2.5份聚丙烯酸鈉、5~7份硅藻土、3~4份高嶺土、2~5份剛玉粉、2~4份六偏磷酸鈉、1~4份硅烷偶聯劑、6~8份乙二醇、25~30份二乙二醇丁醚；其制備方法包括如下步驟：（1）將石墨烯和納米氧化鋯共同混合，放入到質量分數為21%的氨水中，再加入石墨烯和納米氧化鋯總質量16%的水合肼，保持溶液溫度為25~28℃，同時以400~430轉/分鐘的轉速不斷攪拌處理1.5~2h，然后過濾得混合物A備用；（2）將環氧樹脂、天門冬樹脂、鄰苯基苯酚、壬基酚胺醛樹脂聚醚、聚丙烯酸鈉、硅藻土、高嶺土、剛玉粉同步驟（1）所得的混合物A共同混合后碾碎至顆粒大小為40~50μm，得混合物B備用；（3）將步驟（2）所得的混合物B與六偏磷酸鈉、硅烷偶聯劑、乙二醇、二乙二醇丁醚共同混合，以500~600轉/分鐘的轉速攪拌均勻即可。將石墨烯同納米氧化鋯經特殊復合處理制成混合物A，具有良好的導電穩定性，填充于環氧樹脂、天門冬樹脂中，形成連續的網鏈供電荷自由運動，降低了裝置工作時產生靜電帶來的不穩定因素，配合硅藻土、高嶺土、剛玉粉等成分的添加，增強了內壁防腐、耐溫、耐磨、耐污和防沉積的特性，進一步保證了裝置高效的運行。本專利技術具有如下有益效果：本專利技術以液態燃油作為制氣原料，利用船舶雙燃料發動機的余熱為燃油補充熱能，并混入一定比例的低壓空氣，以物理方式制取燃燒穩定的混空燃氣，持續為船舶提供動力，改變了傳統氣化中需要額外消耗大量熱能的方式，提高了經濟效益，又利于環境保護，同時采用的制氣原料在常溫常壓下為液態，其存儲和使用標準遠小于LNG的標準，泄露所造成的危害也遠低于LNG，所制的燃氣為混空燃氣，其熱值可調（6000-9600kcal/m3），有利于船舶節能減排，降低能耗成本，同時本動力系統可直接利用油罐車靈活方便的給船只沖裝燃料，而LNG側需要在水上布點建造造價昂貴的沖裝站；對原料罐和發生器的內壁上進行特殊的涂覆處理，增強了容器的耐腐、耐磨、耐溫、抗污、防沉積性能，保證了液體燃油氣相蒸發順利的進行，同時又對工作中產生的靜電進行了合理的分散，提高了安全性。本專利技術整體構造簡單，造價低廉，能很好的降低整機的設備尺寸，且使用方便，效率高，安全性好，易于推廣。附圖說明圖1為本專利技術的整體結構示意圖。具體實施方式為了對本專利技術做進一步的解釋說明，請參閱附圖。一種油制燃氣船舶動力系統，包括儲油罐2、發生器6、船舶發動機20和發動機余熱裝置7，所述儲油罐2上設有進油管1和出油管3，所述出油管3通過送油管4與發生器6相連，所述發生器6中央設有散熱盤管11，散熱盤管11正下方設有空氣分配器15，所述散熱盤管11通過余熱管道8和回流余熱管道12與發動機余熱裝置7相連，所述發動機余熱裝置7通過循環水管道21與船舶發動機20相連，所述發生器6上設有燃氣出氣管道16，所述燃氣出氣管道16與船舶發動機20內部相連。進一步的，所述送油管4上設有送油電磁閥5。進一步的，所述發生器6外部還設有鼓風機13，所述鼓風機13通過空氣管道14與發生器6內的空氣分配器15相連。進一步的，所述余熱管道8上還設有管道泵10和流量閥9。進一步的，所述燃氣出氣管道16上依次設有出氣閥門17、穩壓閥門18和進氣電磁閥19。進一步的，所述儲油罐2內還設有增壓泵。進一步的，所述循環水管道21用于循環收集船舶發動機20的熱量，并將水暫留于發動機余熱裝置7中。進一步的，所述儲油罐和發生器的內壁上均涂覆一層專用涂料，所述專用涂料由如下重量份的物質制成：45份環氧樹脂、22份天門冬樹脂、6份石墨烯、7份納米氧化鋯、1.5份鄰苯基苯酚、1份壬基酚胺醛樹脂聚醚、2份聚丙烯酸鈉、6份硅藻土、3.5份高嶺土、4份剛玉粉、3份六偏磷酸鈉、2份硅烷偶聯劑、7份乙二醇、28份二乙二醇丁醚；其制備方法包括如下步驟：（1）將石墨烯和納米氧化鋯共同混合，放入到質量分數為21%的氨水中，再加入石墨烯和納米氧化鋯總質量16%的水合肼，保持溶液溫度為27℃，同時以420轉/分鐘的轉速不斷攪拌處理1.8h，然后過濾得混合物A備用；（2）將環氧樹脂、天門冬樹脂、鄰苯基苯酚、壬基酚胺醛樹脂聚醚、聚丙烯酸鈉、硅藻土、高嶺土、剛玉粉同步驟（1）所得的混合物A共同混合后碾碎至顆粒大小為40~50μm，得混合物B備用；（3）將步驟（2）所得的混合物B與六偏磷酸鈉、硅烷偶聯劑、乙二醇、二乙二醇丁醚共同混合，以550轉/分鐘的轉速攪拌均勻即可。本專利技術具體的工作原理為：先將液態燃油（沸點>36℃、閃點<-18℃）由進油管1注入到儲油罐2內，在增壓泵的作用下，由出油管3進入到送油管4內，并通過送油電磁閥5導入發生器6內，其導入量由控制系統控制送油電磁閥5的啟停來實現，此時發動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種油制燃氣船舶動力系統，其特征在于，包括儲油罐、發生器、船舶發動機和發動機余熱裝置，所述儲油罐上設有進油管和出油管，所述出油管通過送油管與發生器相連，所述發生器中央設有散熱盤管，散熱盤管正下方設有空氣分配器，所述散熱盤管通過余熱管道和回流余熱管道與發動機余熱裝置相連，所述發動機余熱裝置通過循環水管道與船舶發動機相連，所述發生器上設有燃氣出氣管道，所述燃氣出氣管道與船舶發動機內部相連。

【技術特征摘要】
1.一種油制燃氣船舶動力系統，其特征在于，包括儲油罐、發生器、船舶發動機和發動機余熱裝置，所述儲油罐上設有進油管和出油管，所述出油管通過送油管與發生器相連，所述發生器中央設有散熱盤管，散熱盤管正下方設有空氣分配器，所述散熱盤管通過余熱管道和回流余熱管道與發動機余熱裝置相連，所述發動機余熱裝置通過循環水管道與船舶發動機相連，所述發生器上設有燃氣出氣管道，所述燃氣出氣管道與船舶發動機內部相連。2.根據權利要求1所述的一種油制燃氣船舶動力系統，其特征在于，所述送油管上設有送油電磁閥。3.根據權利要求1所述的一種油制燃氣船舶動力系統，其特征在于，所述發生器外部還設有鼓風機，所述鼓風機通過空氣管道與發生器內的空氣分配器相連。4.根據權利要求1所述的一種油制燃氣船舶動力系統，其特征在于，所述余熱管道上還設有管道泵和流量閥。5.根據權利要求1所述的一種油制燃氣船舶動力系統，其特征在于，所述燃氣出氣管道上依次設有出氣閥門、穩壓閥門和進氣電磁閥。6.根據權利要求1所述的一種油制燃氣船舶動力系統，其特征在于，所述儲油罐內還設有增壓泵。7.根據權利要求1所述的一種油制燃氣船舶動力系統，其特征在于，所述循環水管道用于循環收集船舶發動機的熱量...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王華，李東，李浩，張國龍，
申請(專利權)人：安徽啟東熱能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34