一种超大型LNG双燃料绞吸挖泥船废热回收系统的制作方法

一种超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统
技术领域
1.本实用新型属于船舶废热回收技术领域，特别是涉及一种超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统。


背景技术：

2.目前，随着对减少排放、降低船舶运营成本和船舶能效设计指数规则的日益关注，在船上装备废热回收系统，以确保船舶主机所用燃油达到最佳利用，是节能减排以及提高船舶能效指标的重要手段。
3.到目前为止，由于燃油主机排气热流量和温度较高，其能量在船舶余热资源中最具吸引力。船舶回收的废热采用蒸气轮机发电方式，由废气锅炉产生蒸气带动蒸气轮机进行发电，将回收的余热一部分用于发电，另外一部分用于全船加热系统，全船加热系统除了用于加热重油外，还用于冬季的空调取暖。同时，对于lng动力船来说，加设废热发电装置相较燃油动力船更有必要。因为废气的余热大量用于加热重油，而使用燃气模式时，不再需要大量的加热热源，这时废气锅炉吸收的余热不仅无法回收利用，还需要额外的电能去驱动冷却水进行冷却。此时如果设置了废热发电装置，则可以将这部分余热充分利用起来。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，本系统可利用排烟废热回收所产生的蒸汽来驱动蒸汽涡轮发电机进行发电，对全船电网进行供电，同时所产生的蒸汽也可提供给辅助设备加热(重油加热等)，本实用新型可将排烟所拥有的热能得到有效的回收利用，将对降低燃油消耗及减少排放产生积极影响和推进。
5.本实用新型是这样实现的，一种超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，包括lng双燃料主机、废气经济器、蒸汽包、循环泵、蒸汽涡轮和发电机，所述lng双燃料主机的烟气出口与废气经济器的烟气进口相连，所述废气经济器内设置有低温换热管道和高温换热管道，所述废气经济器的低温换热管道出口与蒸汽包的入口相连，所述蒸汽包的热水出口通过循环泵与废气经济器的低温换热管道入口相连，所述蒸汽包的饱和蒸汽出口与废气经济器的高温换热管道入口相连，所述废气经济器的高温换热管道出口与蒸汽涡轮相连，所述蒸汽涡轮与发电机相连。
6.lng双燃料主机的排烟废气经过废气经济器所释放的热量主要用来产生过热蒸汽，所产生的过热蒸汽来驱动蒸汽涡轮带动发电机进行发电，对全船电网进行供电；同时所产生的过热蒸汽也提供给辅助设备加热(重油加热等)使用。
7.优选的，还包括冷凝器、冷凝水泵、主机缸套水换热器、热井、蒸汽包供给泵，所述废气经济器的高温换热管道出口还与冷凝器入口相连，所述冷凝器出口依次通过冷凝水泵、主机缸套水换热器、热井、蒸汽包供给泵与蒸汽包的入口相连。
8.进一步优选的，所述蒸汽包的饱和蒸汽出口还与辅助设备相连。
9.进一步优选的，所述热井设置有加热装置。
10.进一步优选的，所述冷凝器入口处的管路上设置有旁通阀。
11.优选的，所述废气经济器装有旁通管路。
12.优选的，所述蒸汽涡轮入口处的管路上设置有截止阀和流量阀。
13.优选的，所述废气经济器设有多台，各台废气经济器之间并联。
14.与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
15.本实用新型由于采用了全新的技术方案，与现有技术相比，
①
利用双级废气热交换，可实现饱和蒸汽和过热蒸汽双循环，既能利用过热蒸汽发电，又能满足船舶对饱和蒸汽的需求；
②
不仅配置有lng双燃料主机排烟废热的回收，还配置有主机高温缸套水废热的回收；
③
对于lng动力船来说，采用燃气模式时，不再需要大量的蒸汽加热燃油，节省驱动冷却水冷却蒸汽的电能，同时将这部分余热充分利用起来。本实用新型具有结构设计合理、废热利用率高、成本低、经济性好、节能环保的特点。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例提供的废热回收系统的示意图。
17.图中：1、lng双燃料主机；2、废气经济器；21、低温换热管道；22、高温换热管道；23、旁通管路；3、蒸汽包；4、循环泵；5、蒸汽涡轮；6、发电机；7、冷凝器；8、冷凝水泵；9、主机缸套水换热器；10、热井；11、蒸汽包供给泵；12、截止阀；13、流量阀；14、旁通阀。
具体实施方式
18.为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.实施例
22.如图1所示，本实用新型实施例提供一种超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，包括lng双燃料主机1、废气经济器2、蒸汽包3、循环泵4、蒸汽涡轮5、发电机6、冷凝器7、冷凝水泵8、主机缸套水换热器9、热井10、蒸汽包供给泵11。
23.所述lng双燃料主机1的烟气出口与废气经济器2的烟气进口相连，所述废气经济器2内设置有低温换热管道21和高温换热管道22，所述废气经济器2的低温换热管道21出口与蒸汽包3的入口相连，所述蒸汽包3的热水出口通过循环泵4与废气经济器2的低温换热管道21入口相连，蒸汽包3中的热水可通过循环泵4进入废气经济器2低温换热管道21产生饱
和蒸汽进入蒸汽包3，实现废弃热量的充分利用。所述蒸汽包3的饱和蒸汽出口与废气经济器2的高温换热管道22入口相连，所述废气经济器2的高温换热管道22出口与蒸汽涡轮5相连，所述蒸汽涡轮5与发电机6相连，蒸汽包3中的饱和蒸汽进入废气经济器2高温换热管道22产生过热蒸汽进入蒸汽涡轮5，可通过蒸汽涡轮5带动发电机6进行发电。
24.所述废气经济器2装有旁通管路23，当废气经济器2需要定期维修保养时，即可关闭废气经济器2管路，走旁通管路。
25.所述废气经济器2设有多台，各台废气经济器2之间并联运行。本实施例设置有4台废气经济器2。
26.所述废气经济器2的高温换热管道22出口还与冷凝器7入口相连，所述冷凝器7出口依次通过冷凝水泵8、主机缸套水换热器9、热井10、蒸汽包供给泵11与蒸汽包3的入口相连。所述蒸汽包3的饱和蒸汽出口还与辅助设备相连。废气经济器2产生的过热蒸汽通过冷凝器7、冷凝水泵8、主机缸套水换热器9、热井10、蒸汽包供给泵11进入蒸汽包3，用于辅助设备加热。设置主机缸套水换热器9可实现热量的回收利用，
27.所述热井10设置加热装置，当蒸汽不足时可用电加热进行补充。
28.所述蒸汽涡轮5入口处的管路上设置有截止阀12和流量阀13，通过控制器可控制截止阀和流量阀，从而控制进入蒸汽涡轮5的蒸汽量和通断状态。所述冷凝器7入口处的管路上设置有旁通阀14，通过控制器可控制旁通阀，从而控制进入冷凝器7的蒸汽量和通断状态。
29.本实施例中，动力源主要由4台大功率lng双燃料柴油机提供，其排烟的热量约占船用发电机燃油总能量的25％。传统模式安装废气锅炉产生蒸汽，船舶蒸汽主要用于生活区热水加热，空调加热及相关油舱的加热等系统。本实用新型lng双燃料主机1的排烟废气经过废气经济器2所释放的热量主要用来产生过热蒸汽，所产生的过热蒸汽来驱动蒸汽涡轮5带动发电机6进行发电，对全船电网进行供电；同时所产生的过热蒸汽也提供给辅助设备加热(重油加热等)使用。本实用新型实现了将排烟所拥有的热能得到有效的回收利用，将对降低燃油消耗及减少排放产生积极影响和推进。
30.以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，其特征在于，包括lng双燃料主机、废气经济器、蒸汽包、循环泵、蒸汽涡轮和发电机，所述lng双燃料主机的烟气出口与废气经济器的烟气进口相连，所述废气经济器内设置有低温换热管道和高温换热管道，所述废气经济器的低温换热管道出口与蒸汽包的入口相连，所述蒸汽包的热水出口通过循环泵与废气经济器的低温换热管道入口相连，所述蒸汽包的饱和蒸汽出口与废气经济器的高温换热管道入口相连，所述废气经济器的高温换热管道出口与蒸汽涡轮相连，所述蒸汽涡轮与发电机相连。2.根据权利要求1所述的超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，其特征在于，还包括冷凝器、冷凝水泵、主机缸套水换热器、热井、蒸汽包供给泵，所述废气经济器的高温换热管道出口还与冷凝器入口相连，所述冷凝器出口依次通过冷凝水泵、主机缸套水换热器、热井、蒸汽包供给泵与蒸汽包的入口相连。3.根据权利要求2所述的超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，其特征在于，所述蒸汽包的饱和蒸汽出口还与辅助设备相连。4.根据权利要求2所述的超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，其特征在于，所述热井设置有加热装置。5.根据权利要求2所述的超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，其特征在于，所述冷凝器入口处的管路上设置有旁通阀。6.根据权利要求1所述的超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，其特征在于，所述废气经济器装有旁通管路。7.根据权利要求1所述的超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，其特征在于，所述蒸汽涡轮入口处的管路上设置有截止阀和流量阀。8.根据权利要求1所述的超大型lng双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，其特征在于，所述废气经济器设有多台，各台废气经济器之间并联。

技术总结
本实用新型涉及一种超大型LNG双燃料绞吸挖泥船废热回收系统，包括LNG双燃料主机、废气经济器、蒸汽包、循环泵、蒸汽涡轮和发电机，所述LNG双燃料主机的烟气出口与废气经济器的烟气进口相连，所述废气经济器内设置有低温换热管道和高温换热管道，所述废气经济器的低温换热管道出口与蒸汽包的入口相连，所述蒸汽包的热水出口通过循环泵与废气经济器的低温换热管道入口相连，所述蒸汽包的饱和蒸汽出口与废气经济器的高温换热管道入口相连，所述废气经济器的高温换热管道出口与蒸汽涡轮相连，所述蒸汽涡轮与发电机相连。本实用新型可将排烟所拥有的热能得到有效的回收利用，将对降低燃油消耗及减少排放产生积极影响和推进。消耗及减少排放产生积极影响和推进。消耗及减少排放产生积极影响和推进。


技术研发人员：刘荣振 张润喜 李晓磊 姜曦 陈九肖 刘国瑞 于航健
受保护的技术使用者：中交天津航道局有限公司
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/7/4