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LNG船舶动力主机燃料加注系统研究
| 论文题名： | LNG船舶动力主机燃料加注系统研究 |
| 关键词： | 船舶动力主机;天然气燃料;加注系统;PLC控制 |
| 摘要： | 长久以来，航运业为活跃全球经济做出了巨大贡献。随着各大洲经济交流的加深，航运业排放的CO2和氮氧化物明显增加。温室效应和PM2.5超标带来的恶劣气候愈演愈烈。国际海事组织（IMO)先后制定了一系列规范来遏制航运业污染物的排放。LNG燃料主机船舶在降低污染物排放，提高主机燃烧效率等方面具有非常大的优势。LNG主机需要LNG燃料加注系统的辅助才能工作。目前，我国对于LNG燃料加注系统的研究还处于初级阶段，LNG加注过程中，流量、温度和压力的控制比较粗放，使得LNG燃料主机燃烧效率偏低。为了保护环境，提高LNG燃料主机效率，本文设计了一套基于PLC控制系统的低压LNG船舶动力主机燃料加注系统（简称低压LNG燃料加注系统）。 首先，结合低压LNG燃料主机对燃气压力和温度的需求进行管系设计。LNG燃料加注管系主要由LNG充装和存储监控系统、汽化与加热单元、可燃气体探测与紧急切断系统、透气与通风系统、LNG加注管路与低温附件等部分组成。使用中间介质进行热量循环，利用船舶主机缸套水废热对LNG进行气化和加热，有效利用船舶废热。 其次，结合低压LNG燃料加注系统对LNG和中间介质流量、压力和温度的控制要求，完成了加注系统的PLC硬件设计。 最后，根据控制系统的特性对控制系统软件进行设计。对低压LNG燃料加注流程和管系控制要求进行分析，使用STEP7和WINCC等软件设计控制点表和人机交互控制界面。通过PID算法控制LNG和中间介质的温度、压力和流量。选用SIMULINK仿真软件对系统中的流量调节阀PI控制算法进行仿真，通过参数调节，得到调节精确、响应迅速的阀门调节PI参数。 通过控制系统对管系进行精确而迅速的实时控制，低压LNG燃料加注系统可以高效而稳定地向LNG燃料主机输出压力为6Bar、温度为25℃的燃气。 |
| 作者： | 彭奇平 |
| 专业： | 农业机械化 |
| 导师： | 朱从容 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江海洋大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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