基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102628412A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102628412A(43)申请公布日2012.08.08(21)申请号201210116850.9(22)申请日2012.04.20(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市梦溪路2号(72)发明人马哲树杨东(74)专利代理机构镇江京科专利商标代理有限公司32107代理人夏哲华(51)Int.Cl.F02G5/02(2006.01)F01D15/10(2006.01)F22B1/18(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统(57)摘要本发明涉及一种船用柴油机余热回收系统，具体涉及一种基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统。该系统包括有安装在船舶上的以船舶柴油机废气余热为热源的废气锅炉；所述废气锅炉内设置有以锅炉热水为热源的蒸发器，蒸发器可加热循环通过的有机工作介质并产生蒸汽；所述蒸发器的介质蒸汽出口经过汽轮机，再由汽轮机的冷却介质回流口与增压泵的入口连接，增压泵的出口连接蒸发器的介质入口；所述汽轮机驱动发电机发电。本发明能够提高船用柴油机余热的利用效率、结构紧凑、运行可靠。CN102684ACN102628412A权利要求书1/1页1.一种基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统，包括有安装在船舶上的以船舶柴油机废气余热为热源的废气锅炉（1），其特征是：所述废气锅炉内设置有以锅炉热水为热源的蒸发器（8），蒸发器可加热循环通过的有机工作介质并产生蒸汽；蒸发器（8）的介质蒸汽出口经过汽轮机（2），再由汽轮机的冷却介质回流口与增压泵（6）的入口连接，增压泵的出口连接蒸发器的介质入口；所述汽轮机驱动发电机（4）发电。2.根据权利要求1所述的基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统，其特征是：所述增压泵与蒸发器的介质入口之间还连接有一个可对介质进行预热的换热器（7）。3.根据权利要求2所述的基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统，其特征是：所述换热器（7）中具有与外部热源连接的加热管道（9），作为预热热源。4.根据权利要求2所述的基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统，其特征是：所述蒸发器（8）的介质蒸汽出口与汽轮机之间的管道经过所述换热器（7）作为换热器的预热热源。5.根据权利要求1－4之一所述的基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统，其特征是：所述汽轮机的冷却介质回流口与增压泵的入口之间还设置有冷凝器（5）。6.根据权利要求1－4之一所述的基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统，其特征是：所述废气锅炉（1）具有与船舶上的热水供应系统连接的热水及水蒸汽出口。7.根据权利要求1－4之一所述的基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统，其特征是：所述有机工作介质为R11、R113、R123、R141B、R245CA、R245FA、R365MFC、正戊烷、异戊烷其中的一种。2CN102628412A说明书1/3页基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统技术领域[0001]本发明涉及一种船用柴油机余热回收系统，具体涉及一种基于有机朗肯循环的船用柴油机余热发电系统。背景技术[0002]船舶是各国经济贸易的主要运输工具,在全球经济发展中起到不可替代的作用。据统计，世界上90%以上的进出口商品是通过船舶运输的。而船舶的主要推进动力包括中低速柴油机、燃气轮机、核动力。船用中低速柴油机由于具有经济性好、可靠性高、维修方便、使用寿命长、功率范围广、机动性好、可燃用价格低廉的劣质燃油等优点，在商用运输船舶上应用非常广泛。目前，性能优良的船用中低速柴油机，燃油燃烧释放的热能只有45%～55%转化为柴油机的输出功，废气带走25%～35%的热量，冷却水带走20%～25%的热量，其余大约15%的热量以机体散热损失、不完全燃烧损失、机械损失等的形式损失掉。废气带走的热量约占燃料燃烧能量的三分之一左右，回收船用柴油机废气余热可以提高燃料燃烧能量的利用率，起到很好的节能减排的效果。[0003]目前排气余热在船上的应用主要有两种方式：排气余热转换成加热热能；排气余热转换成加热热能和电能。充分而合理利用排气余热，要综合考虑如下因素：排气余热的质量高低、排气余热的数量大小、余热供应的稳定程度、排气余热设备的成本、投资回收期等因素。（1）一般的中、小型船舶，由于主机的排气余热能量不大，能回收的动力很有限，所以都只考虑作为加热用途的排气余热利用方式：通过废气锅炉产生一定压力的饱和水蒸汽满足乘员生活所需的热水供应、寒冷季节的舱室取暖以及油类的加热保温等。（2）在较大功率和万吨级以上的大型柴油机商船上，利用废气锅炉代替燃油辅锅炉产生生活杂用及燃油加热等的蒸汽，还不