【摘 要】
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随着能源价格的高涨和环境污染问题日益突出,LNG作为清洁、高效的燃料越来越受到市场青睐,而船舶每年需要消耗大量石油燃料,以LNG作为燃料的船用双燃料发动机也越来越受到各
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随着能源价格的高涨和环境污染问题日益突出,LNG作为清洁、高效的燃料越来越受到市场青睐,而船舶每年需要消耗大量石油燃料,以LNG作为燃料的船用双燃料发动机也越来越受到各大船舶公司的重视,成为主要研究和发展的对象,其供气系统也必将迎来快速的发展阶段。本文以上海沪东重机有限公司试车台用LNG供气系统项目为背景,设计一套为ME-GI型船用发动机提供燃气的高压供气系统。针对存储在低温储罐内的LNG,通过输送泵输送给LNG高压泵,高压泵再根据主机负荷将LNG加压到相应的压力后进行加热气化进入主机的工作流程,研究双燃料发动机LNG供气系统工艺设备集成优化。以功能要求为依据,对供气系统进行模块划分,分析研究供气系统的各个模块的功能、特点、实现方法及所需设备,完成主机供气任务对各个子系统协同工作的要求,完成复杂供气系统的集成优化。结合各模块基本原理设计,对供气系统进行气化所需换热量计算、锅炉能力计算、LNG储罐容积计算、通风系统能力计算及管路设计等,从而完成供气系统设计。为了控制船用双燃料发动机LNG气化流程的出口温度,进而控制双燃料发动机的燃烧性能及燃烧效率,基于Aspen plus建立LNG气化装置的仿真模型。以ME-GI型主机的实际数据为输入,通过调用相关的热力学方法和设备模块,计算得出气化流程主要设备参数,与实际计算结果作对比,验证了模型的可行性。同时对VAP(Vaporizer)中的GW(Glycol Water)进口温度、GW出口温度、VAP中LNG进口压力、LNG中甲烷浓度等运行参数进行模拟计算,得出各参数对LNG气化流程出口温度、VAP换热面积及换热量的影响规律,依此加强温度控制,并为VAP的节能选型提供依据,为各型船用双燃料发动机LNG气化流程的优化设计提供重要的理论基础。。最后,结合LNG供气系统的实际监控需求,给出了监控系统的具体设计方案,并对监控系统的硬件和软件进行了选型和配置,为ME-GI型主机供气系统设计提供依据。
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