一种lng运输船冷能和废热综合利用系统的制作方法
[0026]如图1所示，本实用新型实施例提供的适用于一种LNG运输船冷能和废热综合利用系统包括高压栗P、第一换热器H1、第二换热器H2、第三换热器H3、第一膨胀做功单元和第二膨胀做功单元。第一换热器Hl和第二换热器H2依次连接在高压栗P的出口管线上，第一膨胀做功单元和第二膨胀做功单元并列连接在第二换热器H2的出口管线上;所述第一膨胀做功单元包括第一膨胀透平机El、第一变速齿轮箱Gl、第一离合器Cl、第一风机Al、第二离合器C2、第二风机A2、第一变频器Fl、第一三相异步电机Ml、第二三相异步电机M2、第三风机A3，第一风机Al、第二风机A2、第三风机A3分别连接在第一离合器Cl、第二离合器C2、第二三相异步电机M2上;第一离合器Cl和第二离合器C2设置在第一变速齿轮箱Gl输出端，第一膨胀透平机El和第一三相异步电机Ml设置在第一变速齿轮箱Gl输入端;所述的第二膨胀做功单元包括第二膨胀透平机E2、第二变速齿轮箱G2、第三离合器C3、第四风机A4、第四离合器C4、第五风机A5、第二变频器F2、第三三相异步电机M3、第四三相异步电机M4、第六风机A6;第四风机A4、第五风机A5、第六风机A6分别连接在第三离合器C3、第四离合器C4、第四三相异步电机M4上；第三离合器C3和第四离合器C4设置在第二变速齿轮箱G2的输出端，第二膨胀透平机E2和第三三相异步电机M3设置在第二变速齿轮箱G2的输入端；第一膨胀透平机El、第二膨胀透平机E2均连接在第二换热器H2和第三换热器H3之间。第一换热器Hl出口连接有冷凝器。第一离合器Cl、第二离合器C2分别设置在第一风机Al、第二风机A2与第一变速齿轮箱Gl之间。第三离合器C3、第四离合器C4分别设置在第四风机A4、第五风机A5与第二变速齿轮箱G2之间。
[0027]第一膨胀透平机El和第一三相异步电机Ml为第一变速齿轮箱Gl提供动力；第二膨胀透平机E2和第三三相异步电机M3为第二变速齿轮箱G2提供动力。
[0028]第一风机Al、第二风机A2、第三风机A3的扇片转角可以调节，从而改变送风量，当第一风机Al、第二风机A2的扇片转角变化时，第一风机Al、第二风机A2负荷会发生变化，当负荷增大时，第一变速齿轮箱Gl的输出轴转速下降，第一变频器Fl通过给定值与反馈信号的反馈值比较，从而改变频率来控制第一三相异步电机Ml加载，以此来提高转速，达到要求的转速(1780rpm)，当负荷减少时，第一变频器Fl的控制则相反，同样达到要求的转速。
[0029]第四风机A4、第五风机A5、第六风机A6的扇片转角可以调节，从而改变送风量，当第四风机A4、第五风机A5的扇片转角变化时，第四风机A4、第五风机A5负荷会发生变化，当负荷增大时，第二变速齿轮箱G2的输出轴转速下降，第二变频器F2通过给定值与反馈信号的反馈值比较，从而改变频率来控制第三三相异步电机M3加载，以此来提高转速，达到要求的转速(1780rpm)，当负荷减少时，第二变频器F2的控制则相反，同样达到要求的转速。
[0030]在所述的LNG运输船冷能和废热综合利用系统中，来自于船舶液货舱的液态LNG由高压栗P增压至30MPa左右，进入第一换热器H1，在第一换热器Hl中，低温高压的LNG(LNG的温度为_163°C)与第三换热器H3换热过的汽轮机乏汽进行再次换热，使低温高压LNG变成气态的天然气。
[0031]在所述的LNG运输船冷能和废热综合利用系统中，从第一换热器Hl出来的气态天然气在第二换热器H2中与锅炉的排烟余热(正常负荷时，锅炉排烟温度160°C)在第二换热器中换热，变成高温的天然气(温度大约在130°C_150°C左右)。
[0032]在所述的一种LNG运输船冷能和废热综合利用系统中，从第二换热器H2出来的高温的天然气(温度大约在130°C_150°C左右)分别进入第一膨胀透平机E1、第二膨胀透平机E2做功，并分别通过第一变速齿轮箱Gl驱动两个输出相同转速的第一风机Al、第二风机A2和第二变速齿轮箱G2驱动两个输出相同转速的第四风机A4、第五风机A5。
[0033]在所述的第一膨胀做功单元中，第一风机Al、第二风机A2与第一变速齿轮箱Gl之间分别设有第一离合器Cl、第二离合器C2，可以在其中任何一个风机损坏时，可以脱离第一变速齿轮箱Gl以保证其维修，不影响其他的风机运行。
[0034]在所述的第一膨胀做功单元中，第一变频器Fl可分别通过第一风机Al和第二风机A2的转速反馈信号改变频率来控制第一三相异步电机Ml，以满足第一风机Al和第二风机A2的恒定转速需求。当第一膨胀透平机El做功无法满足第一风机Al和第二风机A2的负荷需求，第一变频器Fl通过改变第一三相异步电机Ml的负荷来满第一风机Al和第二风机A2的负荷需要。在特殊情况下，当第一风机Al或第二风机A2因故障分别第一离合器Cl或第二离合器C2脱开时，第一膨胀透平机El有可能大于第一风机Al或第二风机A2的负荷，此时第一三相异步电机Ml是负转矩，从而变成发电机向船舶电网反馈供电，保证任何情况下，都可以充分利用第一膨胀透平机El的机械功。
[0035]在所述的第二膨胀做功单元中，第四风机A4、第五风机A5与第二变速齿轮箱G2之间分别设有第三离合器C3、第四离合器C4，可以在其中任何一个风机损坏时，可以脱离第二变速齿轮箱G2以保证其维修，不影响其他的风机运行。
[0036]在所述的第二膨胀做功单元中，第二变频器F2可分别通过第四风机A4和第五风机A5的转速反馈信号改变频率来控制第三三相异步电机M3，以满足第四风机A4和第五风机A5的恒定转速需求。当第二膨胀透平机E2做功无法满足第四风机A4和第五风机A5的负荷需求，第二变频器F2通过改变第二三相异步电机M2的负荷来满第四风机A4和第五风机A5的负荷需要。在特殊情况下，当第四风机A4或第五风机A5因故障分别第三离合器C3或第四离合器C4脱开时，第二膨胀透平机E2有可能大于第四风机A4或第五风机A5的负荷，此时第三三相异步电机M3是负转矩，从而变成发电机向船舶电网反馈供电，保证任何情况下，都可以充分利用第二膨胀透平机E2的机械功。
[0037]所述的一种LNG运输船冷能和废热综合利用系统中，从第一膨胀做功单元、第二膨胀做功单元分别输送来的低温低压的气态天然气(天然气的压力为0.1MPa)在第三换热器H3中与汽轮机乏汽换热，以满足进入锅炉前温度至少在25°C左右的要求。
[0038]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种LNG运输船冷能和废热综合利用系统，其特征在于:包括高压栗、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一膨胀做功单元、第二膨胀做功单元，第一换热器和第二换热器依次连接在高压栗的出口管线上，第一膨胀做功单元和第二膨胀做功单元并列连接在第二换热器的出口管线上;所述第一膨胀做功单元包括第一膨胀透平机、第一变速齿轮箱、第一离合器、第一风机、第二离合器、第二风机、第一变频器、第一三相异步电机、第二三相异步电机、第三风机，第一风机、第二风机、第三风机分别连接在第一离合器、第二离合器、第二三相异步电机上;第一离合器和第二离合器设置在第一变速齿轮箱的输出端，第一膨胀透平机和第一三相异步电机设置在第一变速齿轮箱的输入端;所述第二膨胀做功单元包括第二膨胀透平机、第二变速齿轮箱、第三离合器、第四风机、第四离合器、第五风机、第二变频器、第三三相异步电机、第四三相异步电机、第六风机;第四风机、第五风机、第六风机分别连接在第三离合器、第四离合器、第四三相异步电机上;第三离合器和第四离合器设置在第二变速齿轮箱的输出端，第二膨胀透平机和第三三相异步电机设置在第二变速齿轮箱的输入端;第一膨胀透平机、第二膨胀透平机均连接在第二换热器和第三换热器之间。2.根据权利要求1所述的LNG运输船冷能和废热综合利用系统，其特征在于:所述第一换热器出口连接有冷凝器。3.根据权利要求1所述的LNG运输船冷能和废热综合利用系统，其特征在于:所述第一离合器、第二离合器分别设置在第一风机、第二风机与第一变速齿轮箱之间。4.根据权利要求1所述的LNG运输船冷能和废热综合利用系统，其特征在于:所述第三离合器、第四离合器分别设置在第四风机、第五风机与第二变速齿轮箱之间。
【专利摘要】本实用新型涉及一种LNG运输船冷能和废热综合利用系统，包括高压泵、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一膨胀做功单元和第二膨胀做功单元。第一换热器和第二换热器依次连接在高压泵的出口管线上，第一膨胀做功单元和第二膨胀做功单元并列连接在第二换热器的出口管线上。该系统利用LNG冷能、汽轮机乏汽和锅炉排烟余热，汽化液态LNG来推动膨胀透平机做功直接驱动锅炉上的风机，不仅实现了LNG冷能、汽轮机乏汽和锅炉排烟余热的充分综合利用，还节约大量的电能，从而节约船舶的运营成本，具有很好的经济性和环保性。
【IPC分类】F17C9/02, F04D25/04, F04D25/08, F27D17/00, F01D15/08, F01D13/00, F01K17/06
【公开号】CN205243564
【申请号】CN201520890466
【发明人】李博洋, 刘柱, 陈爱玲, 姚文龙, 张运秋, 张晓荣, 田东方
【申请人】青岛远洋船员职业学院
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月10日
文档序号 :
【 10332295 】
技术研发人员：李博洋,刘柱,陈爱玲,姚文龙,张运秋,张晓荣,田东方
技术所有人：青岛远洋船员职业学院
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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