动力涡轮发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107387217A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710641817.0(22)申请日2017.07.31(71)申请人中国船舶重工集团公司第七一一研究所地址201108上海市闵行区华宁路3111号(72)发明人秦培军郭丰泽朱奎刘佳彬李静芬(74)专利代理机构北京市磐华律师事务所11336代理人董巍刘明霞(51)Int.Cl.F01N5/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称动力涡轮发电装置(57)摘要本发明公开了一种动力涡轮发电装置，用于使用发动机所排出的排气进行发电，动力涡轮发电装置包括：动力涡轮，动力涡轮用于接收发动机所排出的排气，排气能够带动动力涡轮转动；发电机，发电机与动力涡轮相连，动力涡轮能够通过转动带动发电机发电；以及调节组件，发动机所排出的排气经由调节组件达到动力涡轮，调节组件能够调节进入动力涡轮的排气的排气量。本发明的动力涡轮发电装置，可以保证发动机不同负荷、变负荷和排气波动的情况下动力涡轮发电装置的发电品质，有效提高了动力涡轮发电装置与发动机的排气系统的匹配适应性。CN107387217ACN107387217A权利要求书1/1页1.一种动力涡轮发电装置，其特征在于，所述动力涡轮发电装置用于使用发动机所排出的排气进行发电，所述动力涡轮发电装置包括：动力涡轮，所述动力涡轮用于接收所述发动机所排出的排气，排气能够带动所述动力涡轮转动；发电机，所述发电机与所述动力涡轮相连，所述动力涡轮能够通过转动带动所述发电机发电；以及调节组件，所述发动机所排出的排气经由所述调节组件达到所述动力涡轮，所述调节组件能够调节进入所述动力涡轮的排气的排气量。2.根据权利要求1所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，所述调节组件包括控制单元、第一调节阀和第二调节阀，所述控制单元能够控制所述第一调节阀和所述第二调节阀，其中，所述第一调节阀设置在所述发动机的排气端和所述动力涡轮之间，所述第二调节阀设置在所述第一调节阀和大气之间。3.根据权利要求2所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，所述控制单元基于以下标准控制所述第一调节阀和所述第二调节阀：当所述发动机的运行负荷等于与所述动力涡轮相匹配的设计负荷时，所述第一调节阀保持标准开度，所述第二调节阀关闭；当所述发动机的所述运行负荷低于所述设计负荷时，所述第一调节阀的开度小于所述标准开度，所述第二调节阀关闭；当所述发动机的所述运行负荷高于所述设计负荷时，所述第一调节阀的开度大于所述标准开度，所述第二调节阀相应地关闭或打开预定开度。4.根据权利要求1所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，还包括变频器，所述变频器与所述发电机相连，所述变频器用于调节所述发电机所发的电的频率。5.根据权利要求1所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，所述发电机通过齿轮箱与所述动力涡轮相连。6.根据权利要求5所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，所述发电机与所述齿轮箱之间和/或所述齿轮箱与所述动力涡轮之间通过联轴器和法兰相连。7.根据权利要求1所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，所述动力涡轮用于与涡轮增压器并联设置在所述发动机的排气端与大气之间，所述发动机所排出的排气一部分进入所述涡轮增压器，一部分进入所述动力涡轮。2CN107387217A说明书1/4页动力涡轮发电装置技术领域[0001]本发明属于柴油机废气后处理应用技术领域，具体地涉及一种动力涡轮发电装置。背景技术[0002]石油资源的日趋消耗、地球环境的日益恶化，使节能环保成为人类共同遵守的准则和共同担负的使命，也成为全球最为关注的热点话题。在船舶动力装置中,发动机作为主要动力源,以消耗柴油或天然气为船舶提供航行动力,同时也为船舶提供所需要的电力等能源。当前发动机的燃料能量利用率较低，未被利用的能源排放入环境中，不仅造成能源的浪费，更是造成环境的污染。如果能够利用发动机排气的能量进行发电可达到节能和减排的效果，意义重大。[0003]因而，在节能新技术领域，废气涡轮发电技术正得到越来越广泛的应用。基于动力涡轮的涡轮发电系统是涡轮发电技术的一项重要技术分支。[0004]动力涡轮发电装置在发动机配机过程中，有几个技术难点：(1)排气能量的合理分配；(2)发动机负荷波动时，排气能量的波动，会影响动力涡轮发电装置的发电品质，发电品质的保证是一个难点；(3)高速旋转的动力涡轮与常规发电机的连接技术。这些技术难点很大程度上制约了动力涡轮发电装置在排气能量系统的应用。[0005]目前我国船舶主机的排气余热多采用锅炉回收热量，即旁通的排气进入锅炉后产生蒸汽用于发电或者生活用。这种方式对排气余热有较大程度的回收，但是对排气的余压没有充分回收。鉴于目前对排气余压回收的