燃料气体加热系统的制作方法

本发明涉及一种燃料气体加热系统。更具体来说，本发明涉及一种可通过在供应燃料气体之前使用电加热装置将燃料气体加热到发动机所需的温度来确保将燃料气体平稳地供应到发动机的燃料气体加热系统。

背景技术：

1、一般来说，燃烧装置(例如，安装在各种船上的发动机)以例如船用柴油(marinediesel oil；mdo)和重质燃料油(heavy fuel oil；hfo)的油作为燃料。然而，这些燃料油归因于在其燃烧期间产生的温室气体和各种有害物质而被视为环境污染的罪魁祸首。另外，如果油价归因于例如化石燃料的耗尽或国际政治不稳定性的因素而上涨，那么燃料成本将飙升，从而引起船舶运转问题。

2、近年来，随着空气污染法规逐渐加严，清洁剂燃料(例如含有低含量的硫氧化物(sox)和氮氧化物(nox)的液化天然气(liquefied natural gas；lng))作为代替燃料油的能源已经备受关注。具体来说，大量传输lng的lng运输船(lng carrier；lngc)已使用了将储存在储罐中的lng用作发动机的燃料的技术。

3、对于使用液化气体作为燃料的发动机，应在将液化气体注入到发动机中以供燃烧之前将其预处理到发动机所需的压力和温度。

4、对于将燃料气体管安装在露天甲板(weather deck)上的常规lng船，燃料气体的温度可能归因于室外温度的影响而下降。因此，将电热跟踪(electric heat tracing)系统和绝缘(insulation)系统应用到燃料气体管以防止燃料气体的温度下降。

5、然而，由于此燃料气体管的长度接近200米，因此电热跟踪(electric heattracing)系统和绝缘(insulation)系统的应用需要大量材料和高额费用。

技术实现思路

1、技术问题

2、已构想出本发明来解决本领域中的此类问题，且本发明旨在提供一种燃料气体加热系统。

3、更具体来说，本发明的一个目标是提供一种可通过使用安置在发动机上游的电加热器将燃料气体加热到发动机所需的温度来确保将燃料气体平稳地供应到发动机的燃料气体加热系统。

4、本发明的另一个目标是提供一种包含能够降低爆炸风险的电气体加热器的燃料气体加热系统。

5、本发明不限于此，且根据以下结合附图的描述，本发明的其它目标对于所属领域的技术人员将变得显而易见。

6、技术解决方案

7、根据本发明的一个方面，一种燃料气体加热系统包含：发动机单元；燃料供应单元，将燃料气体供应至发动机单元；燃料加热单元，加热待供应到发动机单元的燃料气体；气体阀单元，放置在气体阀单元室中且控制待供应到发动机单元的燃料气体的压力和流速；通风单元，安置在气体阀单元室中以将经由外部空气的进气循环的空气排放到外部大气；氮气供应单元，对由氮产生器产生的氮气进行加压且将所加压氮气供应到燃料加热单元；以及控制器，控制燃料气体加热系统。

8、燃料气体加热单元可包含由双壁管构成的电气体加热器且可放置在气体阀单元室中。

9、电气体加热器可包含：电线圈，安置在双壁管的内管中；以及热间隙填料，填充在含有电线圈的内管中和双壁管的内管与外管之间以从内管中的电线圈传递热。

10、电气体加热器可还包含：氮气供应阀；泄漏检测压力传感器，检测氮气的压力；以及气体压力传感器，检测燃料气体的压力，其中通过打开氮气供应阀来将氮气供应到双壁管的内管。

11、可在比燃料气体的供应压力更高的压力下供应氮气，且当氮气的供应压力低于燃料气体的供应压力时，可切断燃料气体的供应。

12、电气体加热器可还包含：空气循环风扇，使双壁管与电线圈之间的空气循环；空气循环管线，空气沿着所述空气循环管线从电气体加热器的一端循环到电气体加热器的另一端；以及气体传感器，检测燃料气体的泄漏。

13、气体传感器可安置在空气循环管线上，且当气体传感器检测到存在燃料气体时，可切断燃料气体的供应。

14、发动机单元可包含气体温度传感器，其中气体温度传感器检测供应到发动机单元的燃料气体的温度以基于燃料气体的温度而控制燃料加热单元。

15、根据本发明的另一方面，一种燃料气体加热系统操作方法包含：第一燃料供应步骤，其中将燃料气体从燃料供应单元供应到燃料加热单元；燃料气体加热步骤，其中由燃料加热单元加热所供应燃料气体；以及第二燃料供应步骤，其中将由燃料加热单元加热的燃料气体供应到发动机单元。

16、燃料气体加热步骤可包含将燃料气体供应到由双壁管构成的电气体加热器中，其中燃料气体供应到双壁管的外管且通过加热安置在双壁管的内管中的电线圈来加热。

17、燃料气体加热步骤可还包含泄漏监测步骤，其中在燃料气体的加热期间监测燃料气体的泄漏或回流。

18、泄漏监测步骤可包含：氮气供应步骤；以及空气循环步骤，其中使内管中的空气循环，其中泄漏监测步骤通过选自氮气供应步骤和空气循环步骤中的一个来执行。

19、空气循环步骤可包含周期性地改变空气循环方向。

20、在泄漏监测步骤中检测到气体泄漏后，切断燃料气体的供应且停止发动机的气体模式操作。

21、有利效应

22、本发明的实施例提供一种燃料气体加热系统。

23、更具体来说，本发明的实施例提供一种可通过使用安置在发动机上游的电加热器将燃料气体加热到发动机所需的温度来确保将燃料气体平稳地供应到发动机的燃料气体加热系统。

24、另外，本发明的实施例提供一种包含能够降低爆炸风险的电气体加热器的燃料气体加热系统。

25、本发明不限于此，且根据以下结合附图的描述，本发明的其它优点对于所属领域的技术人员将变得显而易见。

技术特征：

1.一种燃料气体加热系统，包括：

2.根据权利要求1所述的燃料气体加热系统，其中所述燃料气体加热单元包括由双壁管构成的电气体加热器且放置在所述气体阀单元室中。

3.根据权利要求2所述的燃料气体加热系统，其中所述电气体加热器包括：电线圈，安置在所述双壁管的内管中；以及热间隙填料，填充在含有所述电线圈的所述内管中和所述双壁管的所述内管与外管之间以从所述内管中的所述电线圈传递热。

4.根据权利要求3所述的燃料气体加热系统，其中所述电气体加热器还包括：

5.根据权利要求4所述的燃料气体加热系统，其中在比燃料气体的供应压力更高的压力下供应所述氮气，且当所述氮气的供应压力低于所述燃料气体的所述供应压力时，切断所述燃料气体的供应。

6.根据权利要求3所述的燃料气体加热系统，其中所述电气体加热器还包括：

7.根据权利要求6所述的燃料气体加热系统，其中所述气体传感器安置在所述空气循环管线上，且当所述气体传感器检测到存在燃料气体时，切断所述燃料气体的供应。

8.根据权利要求1所述的燃料气体加热系统，其中所述发动机单元包括气体温度传感器，所述气体温度传感器检测供应到所述发动机单元的所述燃料气体的温度以基于所述燃料气体的所述温度而控制所述燃料加热单元。

9.一种燃料气体加热系统操作方法，包括：

10.根据权利要求9所述的燃料气体加热系统操作方法，其中所述燃料气体加热步骤包括将所述燃料气体供应到由双壁管构成的电气体加热器中，所述燃料气体供应到所述双壁管的外管且通过加热安置在所述双壁管的内管中的电线圈来加热。

11.根据权利要求10所述的燃料气体加热系统操作方法，其中所述燃料气体加热步骤还包括泄漏监测步骤，其中在所述燃料气体的加热期间监测所述燃料气体的泄漏或回流。

12.根据权利要求11所述的燃料气体加热系统操作方法，其中所述泄漏监测步骤包括：

13.根据权利要求12所述的燃料气体加热系统操作方法，其中所述空气循环步骤包括周期性地改变空气循环方向。

14.根据权利要求11所述的燃料气体加热系统操作方法，其中，在所述泄漏监测步骤中检测到气体泄漏后，切断所述燃料气体的供应且停止发动机的气体模式操作。

技术总结公开一种燃料气体加热系统。燃料气体加热系统包含：发动机单元；燃料供应单元，将燃料气体供应至发动机单元；燃料加热单元，加热待供应到发动机单元的燃料气体；气体阀单元，放置在气体阀单元室中且控制待供应到发动机单元的燃料气体的压力和流速；通风单元，安置在气体阀单元室中以将经由外部空气的进气循环的空气排放到外部大气；氮气供应单元，对由氮产生器产生的氮气进行加压且将所加压氮气供应到燃料加热单元；以及控制器，控制燃料气体加热系统。技术研发人员：金宗铉,李贞洙,郑镕鎭受保护的技术使用者：韩华海洋株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/27