一种LNG动力水上供电系统的制作方法

一种lng动力水上供电系统
技术领域
1.本技术涉及船舶供电领域，特别涉及一种lng动力水上供电系统。


背景技术：

2.目前我国航运业所使用的动力燃料以柴油、重油等传统化石燃料为主，船舶尾气给江河湖泊、港口码头以及沿岸城市带来的环境污染问题受到越来越多的关注，而随着碳达峰、碳中和目标的提出，行业“去油脱碳”的压力与日俱增。
3.海洋核能、氢能、电能等技术在使用过程中不直接产生碳排放，是船舶未来实现“净零”碳排放的重要发展方向。lng是世界公认的清洁环保能源，作为船舶主机燃料几乎不产生硫氧化物和固体颗粒物，大幅降低氮氧化物的排放，没有碳烟，能有效降低船舶废气污染、改善沿江沿河生态景观。
4.虽然国家对于水上行业推广应用lng技术给予了大量的政策支持，但是受沿岸加气设施相对滞后、船舶改造成本较高、lng燃料价格浮动等不利因素的影响，我国lng动力船舶的推广较为缓慢。同时现有的供电方式均是电能从岸上供给到受电船上，每次受电船需要供电时，必须寻找港口停靠，才能受电，充电十分麻烦。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种lng动力水上供电系统，以解决相关技术中充电时需要受电船寻找港口停靠，将电能从岸上供给到受电船上，充电麻烦的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种lng动力水上供电系统，其包括：浮动发电平台，所述浮动发电平台上设置有lng储存部和发电控制部，所述lng储存部用于储存lng，所述发电控制部通过供气系统与lng储存部连接，所述lng储存部用于向发电控制部提供燃料，所述发电控制部用于向用户供给电能。
7.一些实施例中，所述供气系统包括罐体管理系统和燃料管理系统，所述罐体管理系统和燃料管理系统均与lng储存部连接。
8.一些实施例中，所述罐体管理系统包括：罐体监测系统、第一分析控制系统和罐体切换系统，所述罐体监测系统与lng储存部连接，用于采集并发送第一数据；所述第一分析控制系统与罐体监测系统连接，用于获取并分析第一数据；所述罐体切换系统与第一分析控制系统和lng储存部连接。
9.一些实施例中，所述第一数据包括罐体内部压力数据和罐体接口压力数据。
10.一些实施例中，所述燃料管理系统包括：燃料监测系统和第二分析控制系统，所述燃料监测系统与lng储存部连接，用于采集并发送第二数据；所述第二分析控制系统与燃料监测系统和lng储存部连接，用于获取并分析第二数据，并用于根据第二数据调节燃料供给量。
11.一些实施例中，所述第二数据包括燃料压力数据和气体浓度数据。
12.一些实施例中，所述lng储存部包括多个lng罐箱，所述lng罐箱通过供气系统与发
电控制部连接。
13.一些实施例中，所述发电控制部包括：集控室、发电机舱和启动箱，所述集控室内安装有集控台和显示器，所述集控台和显示器均与供气系统连接；所述发电机舱内安装有发电机组，所述发电机组与集控台和lng罐箱连接；所述启动箱与发电机组连接，所述启动箱用于向用户供给电能。
14.一些实施例中，该供电系统还包括：浮动电缆收放装置，其与浮动发电平台连接，所述浮动电缆收放装置用于收放用户电缆。
15.一些实施例中，所述浮动发电平台上还设置有锚系部，所述锚系部包括多台锚绞机。
16.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
17.本技术实施例提供了一种lng动力水上供电系统，通过lng储存部向发电控制部提供lng燃料，通过发电控制部向用户供给电能，并配合在水上移动的浮式发电平台，可以灵活、机动地为挖沙船、挖泥船等水上作业工程船舶、沿岸工业及居民区、岛礁设施等用户提供清洁能源，使受电船可以在任何地方受电。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术实施例提供的总体布置示意图；
20.图2为本技术实施例提供的浮动发电平台示意图。
21.图中：1、浮动发电平台；10、锚系部；100、锚绞机；11、lng储存部；110、lng罐箱；12、发电控制部；120、发电机舱；121、集控室；13、工作生活部；14、供气系统；
22.2、浮动电缆收放装置；20、活动式步桥；
23.3、用户。
具体实施方式
24.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.参见图1至图2，本技术实施例提供了一种lng动力水上供电系统，其能解决相关技术中充电时需要受电船寻找港口停靠，将电能从岸上供给到受电船上，充电麻烦的问题。
26.本技术实施例一种lng动力水上供电系统，其包括：浮动发电平台1，浮动发电平台1上设置有lng储存部11和发电控制部12，lng储存部11用于储存lng，发电控制部12通过供气系统14与lng储存部11连接，lng储存部11用于向发电控制部12提供燃料，发电控制部12用于向用户3供给电能。
27.本技术中，通过lng储存部11向发电控制部12提供lng燃料，通过发电控制部12向
用户3供给电能，并配合在水上移动的浮式发电平台，可以灵活、机动地为挖沙船、挖泥船等水上作业工程船舶、沿岸工业及居民区、岛礁设施等用户3提供清洁能源，使受电船可以在任何地方受电。
28.在当前内河船舶lng动力改装推广不顺利的情况下，通过该水上供电系统，建造以lng(液化天然气liquefiednatural gas)为燃料、可移动的内河浮式发电平台，根据用能需求向采砂区的采砂船、疏浚作业的挖泥船、沿江沿湖的工业及居民区等分布式用户提供电力保障，可以减少上述工程船作业过程中船用柴油机，以及电力设施不完善、“拉闸限电”等环境下企业及社区自备燃油发电机的使用，对于推广应用lng清洁能源、防治船舶大气污染具有现实意义。
29.lng储存部11输送的lng经过供气系统14加压汽化后变成ng(natural gas天然气)送往发电控制部12为发电控制部12提供燃料，发电控制部12将产出的电能经过处理后供给用户3。
30.lng储存部11包括多个lng罐箱110，lng罐箱110通过供气系统14与发电控制部12连接。在本技术中，在浮动发电平台1上堆放有3排、4列、2层共计24个lng罐箱110，位于最外侧的lng罐箱110距离浮动发电平台1舷侧的距离大于一个lng罐箱110的宽度，该设置的目的是方便后续更换lng罐箱110。
31.在上述实施例的基础上，本实施例中，供气系统14包括罐体管理系统和燃料管理系统，罐体管理系统和燃料管理系统均与lng储存部11连接。
32.其中，罐体管理系统包括：罐体监测系统、第一分析控制系统和罐体切换系统，罐体监测系统与lng储存部11连接，用于采集并发送第一数据；第一分析控制系统与罐体监测系统连接，用于获取并分析第一数据；罐体切换系统与第一分析控制系统和lng储存部11连接，第一数据包括了罐体内部压力数据和罐体接口压力数据。因此，罐体监测系统与lng罐箱110连接，用来监测罐体内部压力数据和罐体接口压力数据。lng罐箱110上的罐体接口处连接有燃料输送装置，燃料输送装置与罐体切换系统连接，同一时间段内部分燃料输送装置工作，为发电控制部12提供lng燃料。例如，设置同一时间段内只有两个lng罐箱110为发电控制部12提供lng燃料，罐体监测系统监测这两个lng罐箱110的罐体内部压力数据和罐体接口压力数据，并将罐体内部压力数据和罐体接口压力数据发送至第一分析控制系统进行分析，当第一分析控制系统通过罐体内部压力数据和罐体接口压力数据分析出这两个lng罐箱110内lng燃料使用完毕时，罐体切换系统控制与这两个lng罐箱110连接的燃料输送装置停止工作，同时控制与另外两个lng燃料充足的lng罐箱110连接的燃料输送装置开始工作；
33.在罐体内部还设置了温度传感器和厚度传感器，温度传感器和厚度传感器也与罐体监测系统连接，通过温度传感器和厚度传感器可以及时掌握lng罐箱110内的不同数据，进而保证了供电系统的安全性。
34.在浮动发电平台1还设置有罐体自动更换装置，罐体自动更换装置包括了传动机构和定位机构，罐体自动更换装置与第一分析控制系统连接，当第一分析控制系统分析出lng罐箱110内lng燃料使用完毕后，罐体自动更换装置工作，传动机构将lng燃料使用完毕的lng罐箱110移出，将更换的新的lng罐箱110移入lng罐箱放置处，定位机构将新的lng罐箱110固定。
35.燃料管理系统包括燃料监测系统和第二分析控制系统，燃料监测系统与lng储存部11连接，用于采集并发送第二数据；第二分析控制系统与燃料监测系统和lng储存部11连接，用于获取并分析第二数据，并用于根据第二数据调节燃料供给量。其中，第二数据包括燃料压力数据和气体浓度数据，第二数据还包括了燃料温度数据和液体含量数据。燃料监测系统与lng罐箱110上的燃料输送装置连接，通过燃料监测系统监测lng燃料供给时的燃料压力数据和燃料温度数据，将数据反馈给第二分析控制系统，第二分析控制系统通过分析燃料压力数据和燃料温度数据来调节lng燃料的供给量，实现对发电控制部12发电功率的控制；通过监测系统监测到的气体浓度数据和液体含量数据可以保证燃料供给时的安全性，当气体浓度数据和液体含量数据不达标时，可以及时停止燃料供给。
36.在上述实施例的基础上，本实施例中，发电控制部12包括：集控室121、发电机舱120和启动箱，集控室121内安装有集控台和显示器，集控台和显示器均与供气系统14连接；发电机舱120内安装有发电机组，发电机组与集控台和lng罐箱110连接；启动箱与发电机组连接，启动箱用于向用户3供给电能。
37.本实施例中，罐体管理系统和燃料管理系统采集的第一数据、第二数据、分析结果及控制信息均显示于显示器上，通过集控台控制供气系统14工作，发电机舱120内安装有多台lng动力发电机组，单台发电机组的发电功率为800kw，发电机舱120内还设置有主变压器、分电箱等设备，lng罐箱110向发电机组提供lng燃料，发电机组将产出的电能通过主变压器、分电箱进行处理后供给启动箱，使启动箱向用户3供给电能，一个启动箱可以同时为多个用户3供电。
38.在上述实施例的基础上，本实施例中，该供电系统还包括浮动电缆收放装置2，浮动电缆收放装置2与浮动发电平台1连接，浮动电缆收放装置2用于收放用户3电缆。
39.浮动电缆收放装置2包括活动式步桥20，活动式步桥20设置于浮动发电平台1上，可以供工作人员走动，活动式步桥20下方且位于浮动发电平台1的船舷一侧布置有与启动箱数量匹配的电缆固定卡箍，电缆固定卡箍用于固定电缆，活动式步桥20旁还安装有电动卷扬机和导向滑轮，电动卷扬机配备钢丝绳及吊钩或卸扣，浮动发电平台1上还固定有固定眼板，固定眼板设置于导向滑轮的下方，电动卷扬机的钢丝绳穿过导向滑轮后，可以通过吊钩或卸扣固定于固定眼板上。当供电系统为用户3供电时，通过电动卷扬机的钢丝绳与用户3电缆连接，将用户3电缆拉至浮动发电平台1与启动箱连接，然后使用电缆固定卡箍将电缆固定。
40.在浮动发电平台1上还设置有锚系部10，锚系部10包括多台锚绞机100，锚系部10设置于浮动发电平台1端部两侧，通过锚绞机100可以将浮动发电平台1固定；在浮动发电平台1上还设置有工作生活部13，工作生活部13用于供工作人员进行日常活动。
41.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
42.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
43.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种lng动力水上供电系统，其特征在于，其包括：浮动发电平台(1)，所述浮动发电平台(1)上设置有lng储存部(11)和发电控制部(12)，所述lng储存部(11)用于储存lng，所述发电控制部(12)通过供气系统(14)与lng储存部(11)连接，所述lng储存部(11)用于向发电控制部(12)提供燃料，所述发电控制部(12)用于向用户(3)供给电能。2.如权利要求1所述的lng动力水上供电系统，其特征在于：所述供气系统(14)包括罐体管理系统和燃料管理系统，所述罐体管理系统和燃料管理系统均与lng储存部(11)连接。3.如权利要求2所述的lng动力水上供电系统，其特征在于：所述罐体管理系统包括：罐体监测系统，所述罐体监测系统与lng储存部(11)连接，用于采集并发送第一数据；第一分析控制系统，所述第一分析控制系统与罐体监测系统连接，用于获取并分析第一数据；罐体切换系统，所述罐体切换系统与第一分析控制系统和lng储存部(11)连接。4.如权利要求3所述的lng动力水上供电系统，其特征在于：所述第一数据包括罐体内部压力数据和罐体接口压力数据。5.如权利要求2所述的lng动力水上供电系统，其特征在于：所述燃料管理系统包括：燃料监测系统，所述燃料监测系统与lng储存部(11)连接，用于采集并发送第二数据；第二分析控制系统，所述第二分析控制系统与燃料监测系统和lng储存部(11)连接，用于获取并分析第二数据，并用于根据第二数据调节燃料供给量。6.如权利要求5所述的lng动力水上供电系统，其特征在于：所述第二数据包括燃料压力数据和气体浓度数据。7.如权利要求1所述的lng动力水上供电系统，其特征在于：所述lng储存部(11)包括多个lng罐箱(110)，所述lng罐箱(110)通过供气系统(14)与发电控制部(12)连接。8.如权利要求7所述的lng动力水上供电系统，其特征在于：所述发电控制部(12)包括：集控室(121)，所述集控室(121)内安装有集控台和显示器，所述集控台和显示器均与供气系统(14)连接；发电机舱(120)，所述发电机舱(120)内安装有发电机组，所述发电机组与集控台和lng罐箱(110)连接；启动箱，所述启动箱与发电机组连接，所述启动箱用于向用户(3)供给电能。9.如权利要求1所述的lng动力水上供电系统，其特征在于，该供电系统还包括：浮动电缆收放装置(2)，其与浮动发电平台(1)连接，所述浮动电缆收放装置(2)用于收放用户电缆。10.如权利要求1所述的lng动力水上供电系统，其特征在于：所述浮动发电平台(1)上还设置有锚系部(10)，所述锚系部(10)包括多台锚绞机(100)。

技术总结
本申请涉及一种LNG动力水上供电系统，其包括：浮动发电平台，浮动发电平台上设置有LNG储存部和发电控制部，LNG储存部用于储存LNG，发电控制部通过供气系统与LNG储存部连接，LNG储存部用于向发电控制部提供燃料，发电控制部用于向用户供给电能。本发明中，通过LNG储存部向发电控制部提供LNG燃料，通过发电控制部向用户供给电能，并配合在水上移动的浮式发电平台，可以灵活、机动地为挖沙船、挖泥船等水上作业工程船舶、沿岸工业及居民区、岛礁设施等用户提供清洁能源，使受电船可以在任何地方受电。电。电。


技术研发人员：张进才 冯声 孟轲 王允 雷慧 麻妍妍 蔡如桦 胡春桃 安静 肖茜 尤小健 郭健 桂霆 贺梅葵
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七一九研究所
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/3/28