專利名稱：一種用于油船上對(duì)油艙補(bǔ)充惰氣的補(bǔ)氣系統(tǒng)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油船上對(duì)油艙補(bǔ)充惰氣的補(bǔ)氣系統(tǒng)及其工作方法，屬于船舶業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大型原油船為了使貨油艙內(nèi)的大氣含氧體積不超過8%，并保持正壓狀態(tài)，航行中需要向貨油艙內(nèi)不定時(shí)地補(bǔ)入少量惰氣。當(dāng)油船航行時(shí)，在以往的大型原油船上，由于推進(jìn)主機(jī)是滿足國(guó)際防污公約排放I的要求，其排氣溫度相對(duì)較高，排煙量也相對(duì)較大，利用主機(jī)排氣熱量的廢氣鍋爐蒸發(fā)量也大，可滿足船舶航行時(shí)日用及油艙加熱蒸汽量的需要。隨著節(jié)能減排要求日益提高，船舶推 進(jìn)主機(jī)的排氣必須滿足國(guó)際防污公約排放II的要求，功率及耗油量進(jìn)一步降低，主機(jī)的排氣溫度越來越低，排煙氣量也越來越小，廢氣鍋爐蒸發(fā)量不能滿足船舶航行時(shí)日用及油艙加熱蒸汽量的需要，往往增設(shè)一臺(tái)小容量燃油鍋爐。因此現(xiàn)在有的油船使用提供蒸汽給貨油泵透平來驅(qū)動(dòng)貨油泵將油艙內(nèi)的油輸送至岸上油庫(kù)的蒸發(fā)量約40噸/時(shí)的大容量燃油鍋爐點(diǎn)火運(yùn)行在惰氣模式下產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)冷卻、脫硫、除塵和除濕處理后成為惰氣補(bǔ)入貨油艙內(nèi)。但大容量燃油鍋爐運(yùn)行在惰氣模式下的負(fù)荷，是按貨油泵排量的I. 25倍來確定，一般是50%的蒸發(fā)量。同時(shí)，鍋爐也不能在低于25%負(fù)荷下運(yùn)行，否則煙氣中的含氧量很難保證。所以，現(xiàn)有船上的補(bǔ)氣方式是很不經(jīng)濟(jì)，既耗費(fèi)了大量燃油及大量多余蒸汽排冷凝器，浪費(fèi)了能量，同時(shí)頻繁啟停鍋爐，會(huì)造成對(duì)鍋爐的損傷。油船停泊并處于裝卸狀態(tài)時(shí)，貨油泵工作，大容量燃油鍋爐，即貨油泵燃油鍋爐提供蒸汽給貨油泵的蒸汽透平，提供蒸汽給貨油泵透平來驅(qū)動(dòng)貨油泵將油艙內(nèi)的油輸送至岸上油庫(kù)，此時(shí)，如需對(duì)油艙惰化，只需將大容量燃油鍋爐調(diào)到惰氣模式，大容量燃油鍋爐生產(chǎn)蒸汽的同時(shí)，產(chǎn)出的煙氣被利用來生產(chǎn)惰氣，經(jīng)風(fēng)機(jī)送入油艙，以降低油艙內(nèi)大氣含氧，達(dá)到不能燃燒的程度。此時(shí)利用大容量燃油鍋爐生產(chǎn)煙氣相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)。但是當(dāng)油船航行或處于非裝卸狀態(tài)的停泊時(shí)，使用大容量燃油鍋爐進(jìn)行生產(chǎn)煙氣十分不經(jīng)濟(jì)，于是，如圖I所示，目前一般的油船是通過增設(shè)一個(gè)自帶洗滌和除濕功能的惰氣發(fā)生器20，該惰氣發(fā)生器20前端與使用輕質(zhì)柴油的燃油供給泵21連接，后端通過甲板水封裝置10與貨油艙11連接，輕質(zhì)柴油價(jià)格高昂，成本高，且惰氣發(fā)生器20僅用于生產(chǎn)惰氣，浪費(fèi)了能源。于此同時(shí)，隨著節(jié)能環(huán)保要求日益提高，新設(shè)計(jì)船舶的推進(jìn)主機(jī)功率進(jìn)一步降低，導(dǎo)致利用主機(jī)排氣熱量的廢氣鍋爐蒸發(fā)量不能滿足船舶日用及油艙加熱需要，船上需設(shè)一臺(tái)小容量燃油鍋爐來補(bǔ)充蒸汽，同時(shí)可用于船舶非裝卸作業(yè)停泊時(shí)供應(yīng)日用及油艙加熱蒸氣，這臺(tái)小容量燃油鍋爐僅用于提供蒸汽，產(chǎn)生蒸汽的同時(shí)所產(chǎn)生的煙氣就浪費(fèi)掉了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所需解決的技術(shù)問題是
I)在船舶航行和非裝卸作業(yè)時(shí)，使用專設(shè)的惰氣發(fā)生器生產(chǎn)惰氣，浪費(fèi)能源，且需燃燒輕質(zhì)柴油，輕質(zhì)柴油價(jià)格昂貴，成本高，不經(jīng)濟(jì)；2)油船上用于船舶非裝卸作業(yè)停泊時(shí)供應(yīng)日用及油艙加熱蒸氣的小容量燃油鍋爐僅提供蒸汽，造成煙氣的浪費(fèi)。本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種用于油船上對(duì)油艙補(bǔ)充惰氣的補(bǔ)氣系統(tǒng)，包括貨油泵燃油鍋爐，所述貨油泵燃油鍋爐煙道I與洗滌塔4連接，所述洗滌塔4與除濕器5連接，所述除濕器5與惰氣風(fēng)機(jī)6連接，所述惰氣風(fēng)機(jī)6與甲板水封裝置10連接，所述甲板水封裝置10與各個(gè)貨油艙11連接，還包括油船上用于日用及油艙加熱的小容量燃油鍋爐，所述小容量燃油鍋爐設(shè)有小容量燃油鍋爐煙道2，補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)7，所述小容量燃油鍋爐煙道2與所述洗滌塔4連接，所述補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)7前端與除濕器5連接，后端與甲板水封裝置10連接。本發(fā)明補(bǔ)氣系統(tǒng)的工作，包括以下步驟 I)油船裝卸中，貨油泵燃油鍋爐工作時(shí)A、貨油泵燃油鍋爐產(chǎn)生煙氣進(jìn)入煙道1，經(jīng)洗滌塔4脫硫、除塵并冷卻；B、煙氣經(jīng)除濕器5除去水滴；C、煙氣被風(fēng)機(jī)6吸入，加速排出；D、經(jīng)甲板水封裝置10進(jìn)入各個(gè)貨油艙11 ；2)油船航行或停泊，油船貨油泵燃油鍋爐不工作時(shí)a、用于日用及油艙加熱的小容量燃油鍋爐工作，其產(chǎn)生煙氣進(jìn)入小容量燃油鍋爐煙道2，經(jīng)洗滌塔4脫硫、除塵并冷卻；b、煙氣經(jīng)除濕器5除去水滴；C、煙氣被補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)7吸入，加速排出；d、經(jīng)甲板水封裝置10進(jìn)入各個(gè)貨油艙11 ；本發(fā)明的特點(diǎn)為給油船上小容量燃油鍋爐設(shè)定一個(gè)惰氣模式，利用原有的惰氣生產(chǎn)設(shè)備，再增設(shè)一臺(tái)補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)7，在航行或停泊時(shí)一邊補(bǔ)充蒸汽，一邊利用排出的煙氣送入船上原有的洗滌塔及除濕器來產(chǎn)生惰氣作為航行中貨油艙的補(bǔ)氣。這樣既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保，又省掉了一臺(tái)專用的惰氣發(fā)生器20。本發(fā)明的有益效果在于I)只需增設(shè)一臺(tái)專用的小容量補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)及少量閥件，初期投資極小。2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用，實(shí)施方便。3)燃燒廉價(jià)的重油，與輕質(zhì)柴油價(jià)格之差達(dá)50%，大大降低了運(yùn)行成本。4)省去了油船上專設(shè)的惰氣發(fā)生器，節(jié)約了油船上的空間，使得油船更加簡(jiǎn)潔，符合節(jié)能減排的趨勢(shì)。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)的惰氣生產(chǎn)及補(bǔ)充的系統(tǒng)示意圖。圖2是本發(fā)明的惰氣生產(chǎn)及補(bǔ)充的系統(tǒng)示意圖。其中I、貨油泵燃油鍋爐煙道，2、小容量燃油鍋爐煙道，3、煙氣抽氣閥，4、洗滌塔，
5、除濕器，6、風(fēng)機(jī)，7、補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)，8、空氣吸入頭，9、調(diào)節(jié)閥，10、甲板水封裝置，11、貨油艙，12、壓力安全閥，13、呼吸閥，14、透氣桅，15、氧氣分析儀，16、控制箱，17、壓力變送器，18、單向閥，19、主截止閥，20、惰氣發(fā)生器，21、燃油供給泵，22、鼓風(fēng)機(jī)，23、小氧氣分析儀，
24、輸送閥。
具體實(shí)施例方式
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下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。隨著節(jié)能環(huán)保要求日益提高，新設(shè)計(jì)船舶的推進(jìn)主機(jī)功率進(jìn)一步降低，導(dǎo)致利用主機(jī)排氣熱量的廢氣鍋爐蒸發(fā)量不能滿足船舶日用及油艙加熱需要，船上需設(shè)一臺(tái)小容量燃油鍋爐來補(bǔ)充蒸汽，用于船舶非裝卸作業(yè)停泊時(shí)供應(yīng)日用及油艙加熱蒸氣。本發(fā)明利用現(xiàn)有的小容量燃油鍋爐，結(jié)合圖1，圖2可知，為現(xiàn)有的小容量燃油鍋爐設(shè)置小容量燃油鍋爐煙道2，將小容量燃油鍋爐煙道2通過煙氣抽氣閥3與現(xiàn)有的惰氣生產(chǎn)及補(bǔ)充系統(tǒng)上的洗滌塔4連通，再在現(xiàn)有的惰氣生產(chǎn)及補(bǔ)充系統(tǒng)上增設(shè)一個(gè)補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)7，該補(bǔ)氣小風(fēng)機(jī)7設(shè)置在除濕器5與甲板水封裝置10之間，兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)閥門。當(dāng)油船處于裝卸貨油狀態(tài)時(shí)，油船上的大容量燃油鍋爐，即貨油泵燃油鍋爐處于工作狀態(tài)，此時(shí)如需對(duì)貨油艙惰化，將貨油泵燃油鍋爐調(diào)節(jié)到惰氣模式，此時(shí)貨油泵燃油鍋爐仍然可以提供蒸汽，但同時(shí)也產(chǎn)生制備惰氣所需的煙氣，煙氣經(jīng)貨油泵燃油鍋爐煙道I進(jìn)入洗滌塔4，經(jīng)冷卻、脫硫和除塵后，進(jìn)入除濕器5，除去水分后被風(fēng)機(jī)6吸入，加速排出后經(jīng)甲板水封裝置10進(jìn)入各個(gè)貨油艙11，完成對(duì)貨油艙的惰化，待惰化完成后，再將貨油泵燃油鍋爐調(diào)到普通模式，提高其提供蒸汽的效率。當(dāng)油船處于普通停泊或航行的狀態(tài)時(shí)，此時(shí)貨油泵燃油鍋爐處于停止?fàn)顟B(tài)，開啟小容量燃油鍋爐，小容量燃油鍋爐此時(shí)為船上提供日常生活所需的蒸汽以及為燃油艙提供加熱的蒸汽，此時(shí)如需對(duì)貨油艙11補(bǔ)充惰氣，只需將小容量燃油鍋爐調(diào)節(jié)到惰氣模式，使其提供蒸汽的同時(shí)還提供生產(chǎn)惰氣所需的煙氣，煙氣經(jīng)小容量燃油鍋爐煙道2進(jìn)入洗滌塔4，經(jīng)冷卻、脫硫和除塵后，進(jìn)入除濕器5，除去水分后被補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)7吸入，加速排出后經(jīng)甲板水封裝置10進(jìn)入各個(gè)貨油艙11，完成對(duì)貨油艙的惰氣補(bǔ)充，待惰氣補(bǔ)充足夠后，再將小容量燃油鍋爐調(diào)到普通模式，提高其提供蒸汽的效率。
權(quán)利要求
1.一種用于油船上對(duì)油艙補(bǔ)充惰氣的補(bǔ)氣系統(tǒng)，包括貨油泵燃油鍋爐，所述貨油泵燃油鍋爐煙道(I)與洗滌塔(4)連接，所述洗滌塔(4)與除濕器(5)連接，所述除濕器(5)與惰氣風(fēng)機(jī)(6)連接，所述惰氣風(fēng)機(jī)(6)與甲板水封裝置(10)連接，所述甲板水封裝置(10)與各個(gè)貨油艙(11)連接，其特征在于 還包括油船上用于日用及油艙加熱的小容量燃油鍋爐，所述小容量燃油鍋爐設(shè)有小容量燃油鍋爐煙道(2)，補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)(7)，所述小容量燃油鍋煙道(2)與所述洗滌塔(4)連接，所述補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)(7)前端與除濕器(5)連接，后端與甲板水封裝置(10)連接。
2.一種如權(quán)利要求I所述的補(bǔ)氣系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，包括以下步驟 O油船裝卸中，貨油泵燃油鍋爐工作時(shí) A、貨油泵燃油鍋爐產(chǎn)生煙氣進(jìn)入貨油泵燃油鍋爐煙道(1)，經(jīng)洗滌塔(4)脫硫、除塵并冷卻； B、煙氣經(jīng)除濕器(5)除去水滴； C、煙氣被風(fēng)機(jī)(6)吸入，加速排出； D、經(jīng)甲板水封裝置(10)進(jìn)入各個(gè)貨油艙(11)； 2)油船航行或停泊，油船貨油泵燃油鍋爐不工作時(shí) a、小容量燃油鍋爐產(chǎn)生煙氣進(jìn)入小容量燃油鍋爐煙道(2)，經(jīng)洗滌塔(4)脫硫、除塵并冷卻； b、煙氣經(jīng)除濕器(5)除去水滴； C、煙氣被補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)(7)吸入，加速排出； d、經(jīng)甲板水封裝置(10)進(jìn)入各個(gè)貨油艙(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油船上對(duì)油艙補(bǔ)充惰氣的補(bǔ)氣系統(tǒng)及其工作方法，屬于船舶業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。一種用于油船上對(duì)油艙補(bǔ)充惰氣的補(bǔ)氣系統(tǒng)，包括貨油泵燃油鍋爐，所述貨油泵燃油鍋爐煙道支管與洗滌塔連接，所述洗滌塔與除濕器連接，所述除濕器與惰氣風(fēng)機(jī)連接，所述惰氣風(fēng)機(jī)與甲板水封裝置連接，所述甲板水封裝置與各個(gè)貨油艙連接，其特征在于還包括油船上用于日用及油艙加熱的小容量燃油鍋爐，補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)，所述小容量燃油鍋爐煙道與所述洗滌塔連接，所述補(bǔ)惰氣小風(fēng)機(jī)前端與除濕器連接，后端與甲板水封裝置連接。
文檔編號(hào)F17C5/00GK102913751SQ201210454889
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者陳永福, 李曉峰 申請(qǐng)人:上海船舶研究設(shè)計(jì)院