一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统

技术领域

本发明涉及一种节能型船用氨能源BOG回收装置及再利用系统，属于船舶能源技术领域。

背景技术

船舶行业也应响应减碳目标，对零碳燃料的研究也越来越重视。而氨作为一种高能量密度、低存储压力的无碳燃料，常温液化压力与H

船舶在运输及使用大量液氨过程中，由于船体运动及受热等原因，会存在闪蒸气(BOG)现象，导致罐内压力上升，造成安全隐患。气态NH

因此需要一种更加节能且安全的节能型船用氨能源BOG再利用系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：

(1)船舶罐装氨燃料受海上日晒及船体运动影响，会在储存和使用中存在闪蒸气体(BOG)，常温常压NH

(2)液氨BOG产生量远低于LNG的BOG量，而采用目前主流的回收方式(压缩、冷却)需要额外耗能，不够节能；其次会引起冷却或压缩回收机组启停频繁，影响使用寿命。

为此，本发明提供一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统，包括：

氨能源BOG回收装置，连接液氨罐，用于吸收液氨罐内产生的高压/低温的 BOG气体；再利用废热源加热后，将吸收后的NH

NH

压力调节装置，分别安装在氨能源BOG回收装置与液氨罐的连接管路上和 NH

传感器，设置在氨能源BOG回收装置上，用于监测氨能源BOG回收装置内部压力及NH

控制单元，连接压力调节装置、各传感器，用于控制氨能源BOG回收装置运行状态、控制压力调节装置调整冲注过程压力、调节NH

进一步，所述氨能源BOG回收装置，由储氨材料、热量调节环路、回收再利用环路三部分组成，热量调节环路、回收再利用环路在罐体内为两个独立运行腔体环路。

进一步，所述热量调节环路包含热量调节进口与热量调节出口，热量调节环路中的废热水从热量调节进口进入，从热量调节出口出；回收再利用环路中的NH

进一步，所述回收再利用环路内装填有储氨材料，并包含储氨入口、储氨出口、装填口、清理口，储氨入口、储氨出口与储氨材料之间进行传热、传质；装填口、清理口为后期储氨材料更换的操作口。

进一步，所述氨能源BOG回收装置储存再利用所需要的NH

进一步，所述压力调节装置为电子压力调节阀，根据设计需求，调节不同压力装置间的压力梯度，以保证设备安全运行。

进一步，所述NH

进一步，所述传感器包含NH

进一步，所述控制单元，用于控制氨能源BOG回收装置吸收的液氨BOG及液氨的总量，通过控制加热热量，控制再利用过程中氨能源BOG回收装置的储氨材料NH

一种基于节能型船用氨能源BOG回收装置的船用SCR系统，采用氨能源BOG 回收装置连接在液氨罐与SCR反应器之间，氨能源BOG回收装置回收的NH

与现有技术比较，本发明的有益效果如下：

1.可以回收液氨BOG，提高了能源的利用率，且室温储存NH

2.再利用节能型船用氨能源BOG回收装置内的NH

3.再利用时的喷射压力与温度相关，控制直接，并且喷射的为气态NH

4.节能型船用氨能源BOG回收装置可适用于SCR反应器。该装置起到了稳定氨气压力，SCR可以更好利用液氨罐内的NH

附图说明

图1是节能型船用氨能源BOG回收装置示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是节能型船用氨能源BOG回收装置的装填口/清理口典型示意图

图4是图3中B-B剖视图；

图5是装填口/清理口上设置的防腐蚀材料垫示意图；

图6是图5中C-C剖视图；

图7是节能型船用氨能源BOG回收再利用系统；

图8是节能型船用氨能源BOG回收再利用SCR系统实施例示意图；

附图标记：储氨材料1；压力调节装置2；节能型船用氨能源BOG回收装置3：热量调节进口3-1、热量调节出口3-2、储氨入口3-3、储氨出口3-4、换热管3-5、装填口3-6、清理口3-7、前端盖3-8、后端盖3-9、罐体3-10；计量装置4；传感器5：传感器5-1、传感器5-2、传感器5-3、传感器5-4；控制单元(ECU)6；液氨罐7；燃烧设备8；SCR反应器9。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于理解，以下实施例结合附图对本发明实施例的技术方案进行具体阐述。应理解，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的范围。

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明提供一种节能型船用氨能源BOG回收装置3，如图1，2所示。其由装填口3-6、清理口3-7、前端盖3-8、后端盖3-9、罐体3-10拼装而成，内部装填有储氨材料1。装置具有较好的隔热能力。

其中，装填口3-6结构与清理口3-7结构类似，采用双块盖板设计如图3， 4所示，螺栓连接，各连接处敷设有防腐蚀材料垫，见图5，6，保证罐体内的 NH

其中，前端盖3-8与罐体3-10也采用紧固连接，后端盖3-9类似，可采用螺栓连接形式。

其中，节能型船用氨能源BOG回收装置3罐体3-10分成两个独立运行腔体环路。热量调节环路，废热水可从热量调节进口3-1进入，从热量调节出口3-2 出；回收再利用环路，NH

其中，储氨材料固定在节能型船用氨能源BOG回收装置3罐体3-10的回收再利用环路。

其中，储氨入口3-3与液氨储存装置相连接，可吸收液氨储存装置所产生的BOG。

其中，储氨出口3-4与使用装置相连接，可向使用装置提供气态NH

本发明提供一种节能型船用氨能源BOG回收再利用系统，如图7所示，由氨能源BOG回收装置、压力调节装置、NH

该系统基于节能型船用氨能源BOG回收装置3设计，可以实现低能耗再利用吸收后的氨能源BOG。

NH

其中，压力调节装置2可根据设计需求，调节不同压力装置间的压力梯度，以保证设备安全运行。主要涉及到液氨罐7与氨能源BOG回收装置3的压力；氨能源BOG回收装置3与计量装置4的压力。

其中，氨能源BOG回收装置3储存了再利用所需要的NH

其中，传感器5作为控制单元(ECU)6信号依据，包含监测压力、温度及 NH

其中，控制单元(ECU)6控制节能型船用氨能源BOG回收装置3运行状态。回收、冲注工况下：根据传感器5-1与传感器5-2温度信号控制热量调节进口 3-1进入热量；根据传感器5-1的NH

本发明的提供的另一个实施例：一种基于节能型船用氨能源BOG回收装置3 的船用SCR系统，如图8所示。

氨能源作为一种高N含量燃料，在燃烧设备8中会产生大量NOx，需要SCR 反应器9进行处理。SCR反应中若采用液氨为还原剂，则会因为液氨浓度高，导致SCR还原剂控制困难，易造成烟气中氨泄漏等问题。

节能型船用氨能源BOG回收再利用系统经过改造可作为SCR系统的还原剂，弥补上述SCR还原剂控制缺点。

其中，节能型船用氨能源BOG回收装置3的NH

其中，回收及冲注过程。节能型船用氨能源BOG回收装置3的BOG回收及冲注信号：BOG回收过程由传入控制单元(ECU)6的传感器5-1压力信号决定；直接冲注信号由传入控制单元(ECU)6的传感器5-1浓度信号决定。高压/低温 NH

其中，脱附及建压过程。由废热加热，废热热源由氨能源BOG回收装置3 的热量调节进口3-1进入氨能源BOG回收装置3，与储氨材料1进行热交换，促使储氨材料1不断释放NH

其中，再利用过程。燃烧设备8内燃烧氨，产生高NOx的烟气，从燃烧出口进入SCR反应器9混合段，直接与气态还原剂NH