專利名稱：新型內河柴油-lng雙燃料混合動力船的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及內河船，具體涉及新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船。
背景技術：
水運的成本比陸運大約低30%，隨著我國經濟的加速發展，大宗貨物的物流需 求不斷增加，因此，大力發展水運將對經濟發展起到有力的支撐作用，特別是江蘇、長 三角、珠三角等內河資源發達的地區。目前，內河及京杭運河中的貨船一般使用的是船用純柴油發動機，雖然同陸路 運輸相比具有較大的優勢，但還是存在以下一些不足(1)、燃料消耗高，造成運營成本增加。(2)、油污水排放量大，污染河道。(3)、廢氣排放污染嚴重，廢氣中含有大量的硫化物、碳微粒和其他雜質粉塵等 有害物質，影響周圍居民的身心健康。由此可見，在目前國家大力發展節能環保產業，推進低碳經濟的政策引導下， 治理內河及京杭運河船油污水排放污染成為重中之重。液化天然氣(LNG)安全性高，燃 料能源密度大，有優良的節能環保效果，建立液化天然氣加氣站規模小，運行成本低。 目前柴油-LNG混合動力汽車已經研發成功，為此，研究開發一種低成本、低污染的新 型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船將非常有利于改善內河船污染現狀。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是解決現有純柴油動力船排放污染嚴重的問 題。為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是提供一種新型內河柴 油-LNG雙燃料混合動力船，包括船體和動力系統，所述船體包括甲板和設置在船體尾 部的機艙、油艙，所述動力系統包括至少一臺柴油發動機、LNG儲氣罐和混燃控制系 統，所述柴油發動機設置在機艙內，所述LNG儲氣罐設置在船尾甲板上，所述混燃控制 系統設置在船體上，將LNG儲氣罐中的LNG輸送至發動機的進氣管。在上述方案中，所述混燃控制系統包括ECU控制單元和低溫氣化器，低溫氣化 器其入口連接至LNG儲氣罐，出口依次通過電控截止閥、轉換通徑和壓力表連接至穩 壓器，穩壓器經電控組件連接至天然氣噴射組件，天然氣噴射組件的出口分別與柴油發 動機的進氣管相通，ECU控制單元根據傳感器獲得的發動機轉速和負荷增加或減少的信 號，控制燃油的噴射量，并協調同步控制噴射到進氣管道的天然氣噴射量。在上述方案中，還包括水霧降溫系統，所述水霧降溫系統包括多個細水霧噴 嘴，所述細水霧噴嘴設置在LNG儲氣罐的上方，通過冷卻管路連接到船舶總管上，該冷 卻管路上設有截止閥。在上述方案中，所述LNG儲氣罐罐體的軸向與船體首尾線垂直且對稱地沿船體首尾線布置。在上述方案中，所述動力系統包括兩臺發動機，沿船體首尾線左右對稱地設置 在機艙內。本實用新型，采用柴油和天然氣的混合動力，碳、硫、煙塵、油廢水排量大大 減少，燃油消耗費用下降25%以上，具有顯著的經濟性和良好的環保性能。
圖1為本實用新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船的一種實施例的結構示意 圖；圖2為圖1中內河柴油-LNG雙燃料混合動力船的甲板布置圖；圖3為內河柴油-LNG雙燃料混合動力船的船艙布置圖；圖4為內河柴油-LNG雙燃料混合動力船的混燃控制系統示意圖；圖5為內河柴油-LNG雙燃料混合動力船的水霧降溫系統示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供的內河柴油-LNG雙燃料混合動力船是在現有內河干貨柴油動 力船舶改造而成的，船長68m，型寬15m，型深4.5m，全船共設8道橫艙壁，4道半水密 橫艙壁，貨艙區船底用縱骨架式，兩側舷艙為橫骨架式，其余首尾、機艙為橫骨架式， 航行于內河A、B級航區。
以下結合附圖對本實用新型作出詳細的說明。圖1為本實用新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船的一種實施例結構示意圖， 圖2為內河柴油-LNG雙燃料混合動力船的甲板布置圖，圖3為內河柴油-LNG雙燃料混 合動力船的船艙布置圖，如圖1、圖2和圖3所示，新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力 船包括船體和動力系統，所述船體包括甲板10和設置在船體尾部的機艙20、油艙30，油 艙30用來存儲柴油，供柴沒發動機使用。再結合圖4，動力系統包括兩臺柴油發動機41、LNG儲氣罐42和混燃控制系 統，兩臺柴油發動機41設置在機艙20內，分別沿船體首尾線左、右對稱布置。LNG儲 氣罐42設置在甲板10的船尾部，內存放-162°C的液化天然氣，采用真空常壓儲存，罐 體的軸向與船體首尾線垂直且對稱布置，LNG儲氣罐42采用螺栓固定在氣罐支座上，氣 罐支座與甲板10采用焊接形式固定，LNG儲氣罐42的加氣口布置在船體的右側。混燃 控制系統包括ECU控制單元58和低溫氣化器51，低溫氣化器51的入口連接至LNG儲 氣罐42，出口依次通過電控截止閥52、轉換通徑53和壓力表54連接至穩壓器55，穩壓 器55經電控組件56連接至天然氣噴射組件57，天然氣噴射組件57的出口分別與兩臺柴 油發動機41的進氣管相通。這樣，通過混燃控制系統將LNG儲氣罐42中的天然氣輸送 至柴油發動機41的進氣管，與柴油混合供柴沒發動機使用，ECU控制單元(電子控制單 元)58由海南嘉潤動力有限公司制造，該單元根據傳感器獲得的發動機轉速和負荷增加 或減少的信號，控制燃油的噴射量，并協調同步控制噴射到進氣管道的天然氣噴射量， 實現電控噴射功能。LNG儲氣罐42在受到太陽照射時，罐體本身溫度會升高，本實用新型采用采用水霧降溫方式，降低氣罐外殼溫度，有效地降低了氣罐危險系數。如圖5所示，水霧降 溫系統包括多個細水霧噴嘴61，細水霧噴嘴61設置在LNG儲氣罐42的上方，并通過冷 卻管路連接到船舶總管63上，該冷卻管路上設有截止閥62。在本實施例中，細水霧噴嘴 61共設有6個，通過兩個串聯設置的截止閥62控制。本實用新型，通過將現有的柴油動力轉為柴油和天然氣混合動力，新船型航行 時采用柴油-LNG混燃動力行駛狀態；在停車或者倒車時采用純柴油工況狀態。在滿足 了原有船舶負荷特性、推進特性的同時，也實現了現有的柴油動力轉為柴油和液化天然 氣的混合動力技術，天然氣替代柴油率可高達50%-80%。柴油-液化天然氣混燃的工 作方式完全能滿足船舶動力需求，碳、硫、煙塵、油廢水排量大大減少，燃油消耗成本 按當前市場價格下降25%以上，具有顯著的經濟性和良好的環保性能。本實用新型技術 先進，經濟可靠，節能環保，市場潛力巨大，具有廣闊的開發價值，同時也是響應國家 節能減排號召，發展水運低碳經濟，實現綠色航運的創新舉措，必將為社會作出豐厚的 財富。本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人應該得知在本實用新型的啟示 下作出的結構變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案，例如對于小噸位的 船可以采用一臺柴沒發動機，針對不同的船型，對供氣管路進行調整，這些改進的技術 方案均落入本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船，包括船體和動力系統，所述船體包括甲板 和設置在船體尾部的機艙、油艙，其特征在于所述動力系統包括至少一臺柴油發動機，設置在機艙內；LNG儲氣罐，設置在船尾甲板上；混燃控制系統，設置在船體上，將LNG儲氣罐中的LNG輸送至發動機的進氣管。
2.如權利要求1所述的新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船，其特征在于所述混 燃控制系統包括ECU控制單元和低溫氣化器，低溫氣化器的入口連接至LNG儲氣罐，出 口依次通過電控截止閥、轉換通徑和壓力表連接至穩壓器，穩壓器經電控組件連接至天 然氣噴射組件，天然氣噴射組件的出口與柴油-LNG雙燃料混合發動機的進氣管相通， ECU控制單元根據傳感器獲得的發動機轉速和負荷增加或減少的信號，控制燃油的噴射 量，并協調同步控制噴射到進氣管道的天然氣噴射量。
3.如權利要求1所述的新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船，其特征在于還包括水 霧降溫系統，所述水霧降溫系統包括多個細水霧噴嘴，所述細水霧噴嘴設置在LNG儲氣 罐的上方，通過冷卻管路連接到船舶總管上，該冷卻管路上設有截止閥。
4.如權利要求1所述的新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船，其特征在于所述LNG 儲氣罐罐體的軸向與船體首尾線垂直且對稱地沿船體首尾線布置。
5.如權利要求1所述的新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船，其特征在于所述動力 系統包括兩臺發動機，沿船體首尾線左右對稱地設置在機艙內。
專利摘要本實用新型公開了一種新型內河柴油-LNG雙燃料混合動力船，包括船體和動力系統，所述船體包括甲板和設置在船體尾部的機艙、油艙，所述動力系統包括至少一臺柴油發動機、LNG儲氣罐和混燃控制系統，所述柴油發動機設置在機艙內，所述LNG儲氣罐設置在船尾甲板上，所述混燃控制系統設置在船體上，將LNG儲氣罐中的LNG輸送至發動機的進氣管。本實用新型采用柴油和天然氣的混合動力，碳、硫、煙塵、油廢水排量大大減少，燃油消耗費用下降25％以上，具有顯著的經濟性和良好的環保性能。
文檔編號F02D41/30GK201800907SQ201020291238
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月5日 優先權日2010年8月5日
發明者崔宇峰, 時國偉, 李安新, 管義鋒, 賈文濤, 陳仕銳, 鮑榮 申請人:孫加成