一種LNG動力水上供電系統的製作方法
2023-09-20 22:11:57 2
一種lng動力水上供電系統
技術領域
1.本技術涉及船舶供電領域，特別涉及一種lng動力水上供電系統。
背景技術：
2.目前我國航運業所使用的動力燃料以柴油、重油等傳統化石燃料為主，船舶尾氣給江河湖泊、港口碼頭以及沿岸城市帶來的環境汙染問題受到越來越多的關注，而隨著碳達峰、碳中和目標的提出，行業「去油脫碳」的壓力與日俱增。
3.海洋核能、氫能、電能等技術在使用過程中不直接產生碳排放，是船舶未來實現「淨零」碳排放的重要發展方向。lng是世界公認的清潔環保能源，作為船舶主機燃料幾乎不產生硫氧化物和固體顆粒物，大幅降低氮氧化物的排放，沒有碳煙，能有效降低船舶廢氣汙染、改善沿江沿河生態景觀。
4.雖然國家對於水上行業推廣應用lng技術給予了大量的政策支持，但是受沿岸加氣設施相對滯後、船舶改造成本較高、lng燃料價格浮動等不利因素的影響，我國lng動力船舶的推廣較為緩慢。同時現有的供電方式均是電能從岸上供給到受電船上，每次受電船需要供電時，必須尋找港口停靠，才能受電，充電十分麻煩。
技術實現要素：
5.本技術實施例提供一種lng動力水上供電系統，以解決相關技術中充電時需要受電船尋找港口停靠，將電能從岸上供給到受電船上，充電麻煩的問題。
6.為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種lng動力水上供電系統，其包括：浮動發電平臺，所述浮動發電平臺上設置有lng儲存部和發電控制部，所述lng儲存部用於儲存lng，所述發電控制部通過供氣系統與lng儲存部連接，所述lng儲存部用於向發電控制部提供燃料，所述發電控制部用於向用戶供給電能。
7.一些實施例中，所述供氣系統包括罐體管理系統和燃料管理系統，所述罐體管理系統和燃料管理系統均與lng儲存部連接。
8.一些實施例中，所述罐體管理系統包括：罐體監測系統、第一分析控制系統和罐體切換系統，所述罐體監測系統與lng儲存部連接，用於採集並發送第一數據；所述第一分析控制系統與罐體監測系統連接，用於獲取並分析第一數據；所述罐體切換系統與第一分析控制系統和lng儲存部連接。
9.一些實施例中，所述第一數據包括罐體內部壓力數據和罐體接口壓力數據。
10.一些實施例中，所述燃料管理系統包括：燃料監測系統和第二分析控制系統，所述燃料監測系統與lng儲存部連接，用於採集並發送第二數據；所述第二分析控制系統與燃料監測系統和lng儲存部連接，用於獲取並分析第二數據，並用於根據第二數據調節燃料供給量。
11.一些實施例中，所述第二數據包括燃料壓力數據和氣體濃度數據。
12.一些實施例中，所述lng儲存部包括多個lng罐箱，所述lng罐箱通過供氣系統與發
電控制部連接。
13.一些實施例中，所述發電控制部包括：集控室、發電機艙和啟動箱，所述集控室內安裝有集控臺和顯示器，所述集控臺和顯示器均與供氣系統連接；所述發電機艙內安裝有發電機組，所述發電機組與集控臺和lng罐箱連接；所述啟動箱與發電機組連接，所述啟動箱用於向用戶供給電能。
14.一些實施例中，該供電系統還包括：浮動電纜收放裝置，其與浮動發電平臺連接，所述浮動電纜收放裝置用於收放用戶電纜。
15.一些實施例中，所述浮動發電平臺上還設置有錨系部，所述錨系部包括多臺錨絞機。
16.本技術提供的技術方案帶來的有益效果包括：
17.本技術實施例提供了一種lng動力水上供電系統，通過lng儲存部向發電控制部提供lng燃料，通過發電控制部向用戶供給電能，並配合在水上移動的浮式發電平臺，可以靈活、機動地為挖沙船、挖泥船等水上作業工程船舶、沿岸工業及居民區、島礁設施等用戶提供清潔能源，使受電船可以在任何地方受電。
附圖說明
18.為了更清楚地說明本技術實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
19.圖1為本技術實施例提供的總體布置示意圖；
20.圖2為本技術實施例提供的浮動發電平臺示意圖。
21.圖中：1、浮動發電平臺；10、錨系部；100、錨絞機；11、lng儲存部；110、lng罐箱；12、發電控制部；120、發電機艙；121、集控室；13、工作生活部；14、供氣系統；
22.2、浮動電纜收放裝置；20、活動式步橋；
23.3、用戶。
具體實施方式
24.為使本技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本技術保護的範圍。
25.參見圖1至圖2，本技術實施例提供了一種lng動力水上供電系統，其能解決相關技術中充電時需要受電船尋找港口停靠，將電能從岸上供給到受電船上，充電麻煩的問題。
26.本技術實施例一種lng動力水上供電系統，其包括：浮動發電平臺1，浮動發電平臺1上設置有lng儲存部11和發電控制部12，lng儲存部11用於儲存lng，發電控制部12通過供氣系統14與lng儲存部11連接，lng儲存部11用於向發電控制部12提供燃料，發電控制部12用於向用戶3供給電能。
27.本技術中，通過lng儲存部11向發電控制部12提供lng燃料，通過發電控制部12向
用戶3供給電能，並配合在水上移動的浮式發電平臺，可以靈活、機動地為挖沙船、挖泥船等水上作業工程船舶、沿岸工業及居民區、島礁設施等用戶3提供清潔能源，使受電船可以在任何地方受電。
28.在當前內河船舶lng動力改裝推廣不順利的情況下，通過該水上供電系統，建造以lng(液化天然氣liquefiednatural gas)為燃料、可移動的內河浮式發電平臺，根據用能需求向採砂區的採砂船、疏浚作業的挖泥船、沿江沿湖的工業及居民區等分布式用戶提供電力保障，可以減少上述工程船作業過程中船用柴油機，以及電力設施不完善、「拉閘限電」等環境下企業及社區自備燃油發電機的使用，對於推廣應用lng清潔能源、防治船舶大氣汙染具有現實意義。
29.lng儲存部11輸送的lng經過供氣系統14加壓汽化後變成ng(natural gas天然氣)送往發電控制部12為發電控制部12提供燃料，發電控制部12將產出的電能經過處理後供給用戶3。
30.lng儲存部11包括多個lng罐箱110，lng罐箱110通過供氣系統14與發電控制部12連接。在本技術中，在浮動發電平臺1上堆放有3排、4列、2層共計24個lng罐箱110，位於最外側的lng罐箱110距離浮動發電平臺1舷側的距離大於一個lng罐箱110的寬度，該設置的目的是方便後續更換lng罐箱110。
31.在上述實施例的基礎上，本實施例中，供氣系統14包括罐體管理系統和燃料管理系統，罐體管理系統和燃料管理系統均與lng儲存部11連接。
32.其中，罐體管理系統包括：罐體監測系統、第一分析控制系統和罐體切換系統，罐體監測系統與lng儲存部11連接，用於採集並發送第一數據；第一分析控制系統與罐體監測系統連接，用於獲取並分析第一數據；罐體切換系統與第一分析控制系統和lng儲存部11連接，第一數據包括了罐體內部壓力數據和罐體接口壓力數據。因此，罐體監測系統與lng罐箱110連接，用來監測罐體內部壓力數據和罐體接口壓力數據。lng罐箱110上的罐體接口處連接有燃料輸送裝置，燃料輸送裝置與罐體切換系統連接，同一時間段內部分燃料輸送裝置工作，為發電控制部12提供lng燃料。例如，設置同一時間段內只有兩個lng罐箱110為發電控制部12提供lng燃料，罐體監測系統監測這兩個lng罐箱110的罐體內部壓力數據和罐體接口壓力數據，並將罐體內部壓力數據和罐體接口壓力數據發送至第一分析控制系統進行分析，當第一分析控制系統通過罐體內部壓力數據和罐體接口壓力數據分析出這兩個lng罐箱110內lng燃料使用完畢時，罐體切換系統控制與這兩個lng罐箱110連接的燃料輸送裝置停止工作，同時控制與另外兩個lng燃料充足的lng罐箱110連接的燃料輸送裝置開始工作；
33.在罐體內部還設置了溫度傳感器和厚度傳感器，溫度傳感器和厚度傳感器也與罐體監測系統連接，通過溫度傳感器和厚度傳感器可以及時掌握lng罐箱110內的不同數據，進而保證了供電系統的安全性。
34.在浮動發電平臺1還設置有罐體自動更換裝置，罐體自動更換裝置包括了傳動機構和定位機構，罐體自動更換裝置與第一分析控制系統連接，當第一分析控制系統分析出lng罐箱110內lng燃料使用完畢後，罐體自動更換裝置工作，傳動機構將lng燃料使用完畢的lng罐箱110移出，將更換的新的lng罐箱110移入lng罐箱放置處，定位機構將新的lng罐箱110固定。
35.燃料管理系統包括燃料監測系統和第二分析控制系統，燃料監測系統與lng儲存部11連接，用於採集並發送第二數據；第二分析控制系統與燃料監測系統和lng儲存部11連接，用於獲取並分析第二數據，並用於根據第二數據調節燃料供給量。其中，第二數據包括燃料壓力數據和氣體濃度數據，第二數據還包括了燃料溫度數據和液體含量數據。燃料監測系統與lng罐箱110上的燃料輸送裝置連接，通過燃料監測系統監測lng燃料供給時的燃料壓力數據和燃料溫度數據，將數據反饋給第二分析控制系統，第二分析控制系統通過分析燃料壓力數據和燃料溫度數據來調節lng燃料的供給量，實現對發電控制部12發電功率的控制；通過監測系統監測到的氣體濃度數據和液體含量數據可以保證燃料供給時的安全性，當氣體濃度數據和液體含量數據不達標時，可以及時停止燃料供給。
36.在上述實施例的基礎上，本實施例中，發電控制部12包括：集控室121、發電機艙120和啟動箱，集控室121內安裝有集控臺和顯示器，集控臺和顯示器均與供氣系統14連接；發電機艙120內安裝有發電機組，發電機組與集控臺和lng罐箱110連接；啟動箱與發電機組連接，啟動箱用於向用戶3供給電能。
37.本實施例中，罐體管理系統和燃料管理系統採集的第一數據、第二數據、分析結果及控制信息均顯示於顯示器上，通過集控臺控制供氣系統14工作，發電機艙120內安裝有多臺lng動力發電機組，單臺發電機組的發電功率為800kw，發電機艙120內還設置有主變壓器、分電箱等設備，lng罐箱110向發電機組提供lng燃料，發電機組將產出的電能通過主變壓器、分電箱進行處理後供給啟動箱，使啟動箱向用戶3供給電能，一個啟動箱可以同時為多個用戶3供電。
38.在上述實施例的基礎上，本實施例中，該供電系統還包括浮動電纜收放裝置2，浮動電纜收放裝置2與浮動發電平臺1連接，浮動電纜收放裝置2用於收放用戶3電纜。
39.浮動電纜收放裝置2包括活動式步橋20，活動式步橋20設置於浮動發電平臺1上，可以供工作人員走動，活動式步橋20下方且位於浮動發電平臺1的船舷一側布置有與啟動箱數量匹配的電纜固定卡箍，電纜固定卡箍用於固定電纜，活動式步橋20旁還安裝有電動卷揚機和導向滑輪，電動卷揚機配備鋼絲繩及吊鉤或卸扣，浮動發電平臺1上還固定有固定眼板，固定眼板設置於導向滑輪的下方，電動卷揚機的鋼絲繩穿過導向滑輪後，可以通過吊鉤或卸扣固定於固定眼板上。當供電系統為用戶3供電時，通過電動卷揚機的鋼絲繩與用戶3電纜連接，將用戶3電纜拉至浮動發電平臺1與啟動箱連接，然後使用電纜固定卡箍將電纜固定。
40.在浮動發電平臺1上還設置有錨系部10，錨系部10包括多臺錨絞機100，錨系部10設置於浮動發電平臺1端部兩側，通過錨絞機100可以將浮動發電平臺1固定；在浮動發電平臺1上還設置有工作生活部13，工作生活部13用於供工作人員進行日常活動。
41.在本技術的描述中，需要說明的是，術語「上」、「下」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本技術中的具體含義。
42.需要說明的是，在本技術中，諸如「第一」和「第二」等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個
……」
限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
43.以上所述僅是本技術的具體實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本技術。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本技術的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本技術將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所申請的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。