[發明專利]用于船舶的廢熱回收裝置

無效

• 申請號: 201410260701.9
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN105201682A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 孫文鎬;樸建一;李承宰;李鎬起;陳正根;崔在雄;李東佶;邊庭周;李在民
• 申請（專利權）人: 三星重工業株式會社
• 主分類號: F02G5/04
• 分類號: F02G5/04;F01K25/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本發明涉及用于船舶的廢熱回收裝置，更特別地說，涉及回收從船舶的發動機排放的排放氣體的廢熱的用于船舶的廢熱回收裝置。

背景技術

近來，隨著高油價時代的到來，正在進行通過提高船舶的能量效率而節省燃料成本以及在船舶的運轉中確保環境友好特征的努力。

通常，在船舶的運轉中，大多數能量由主發動機消耗用于推進船舶，并且主發動機的運轉所消耗的燃料的大約25％實際上在空氣中作為排出廢氣處理掉。因此，正積極地引進用于通過使用排出廢氣回收部分廢熱的各種裝置。

圖1是示出現有技術的用于船舶的廢熱回收裝置的示意圖。參見圖1，在現有技術的用于船舶的廢熱回收裝置中，熱回收裝置(鍋爐)121安裝在排出管道處，排出廢氣通過所述排出管道從船舶的發動機110排出，然后回收(在均勻壓力下加熱)排出廢氣的熱量，使得產生高溫蒸汽、以用作各種能量源。

然而，在現有技術的用于船舶的廢熱回收裝置中，因為排出廢氣的廢熱僅通過具有單一結構的熱回收裝置121被回收，所以沒有回收甚至在已經經過熱回收裝置121之后仍然處于高溫狀態的排出廢氣的廢熱并將其排放到空氣中，使得能量被浪費。

此外，沒有提供用于從冷卻器回收熱量以冷卻從發動機自身產生的熱量的熱回收裝置。

另一方面，發動機110的運轉率在船舶的運轉期間是變化的。例如，船舶的發動機110可以以滿負載運轉整個運轉天數的約2/3，以低于滿負載的負載運轉剩余的運轉天數。這樣，當以低于滿負載的負載運轉發動機110時，相比于當以滿負載運轉發動機110時所產生的排出廢氣，產生相對低量的排出廢氣。

排出廢氣量的變化導致在蘭金循環中流動的熱容量的變化，這對蘭金循環的效率產生嚴重的影響。因此，相比于現有技術，當在可以通過回收發動機的排出廢氣的大量廢熱而驅動渦輪的用于船舶的廢熱回收裝置的開發中考慮以上問題時可以穩定地產生電。

發明內容

本發明提供一種用于船舶的廢熱回收裝置，其可以通過最大限度地回收發動機的排放氣體的熱源而提高能量(電)產生能力，從而驅動渦輪。

根據本發明的一個方面，提供一種用于船舶的廢熱回收裝置，包括：熱交換器，其從自發動機排放的排出廢氣回收熱量并在均勻壓力下加熱第一制冷劑；渦輪，其通過絕熱膨脹在均勻壓力下加熱的所述第一制冷劑而被驅動；冷凝器，其冷凝被絕熱膨脹的所述第一制冷劑；和熱交換泵，其壓縮被冷凝的要在熱交換器中再循環的所述第一制冷劑。

廢熱回收裝置可以進一步包括冷卻從發動機產生的熱量的多個冷卻器，其中冷凝的所述第一制冷劑從所述多個冷卻器接收熱量并在熱交換器中被再循環。

廢熱回收裝置可以進一步包括將從渦輪排放的熱量供給到被供給到熱交換器的所述第一制冷劑的蓄熱器。

廢熱回收裝置可以進一步包括在排出管道上設置在熱交換器的前端處的熱回收裝置，以獨立于熱交換器回收排出廢氣的熱量，從發動機排放的排出廢氣經過所述排出管道。

廢熱回收裝置可以進一步包括：輔助渦輪，其通過絕熱膨脹在均勻壓力下通過使用由熱回收裝置回收的熱量而被加熱的第二制冷劑而被驅動；輔助冷凝器，其冷凝被絕熱膨脹的所述第二制冷劑；和輔助泵，其壓縮被冷凝的要在熱回收裝置中再循環的所述第二制冷劑。

廢熱回收裝置可以進一步包括：冷凝器冷卻管線，其連接到冷凝器以將第三制冷劑供給到冷凝器，所述第三制冷劑是冷凝器的制冷劑；冷凝器冷卻泵，其迫使所述第三制冷劑循環通過冷凝器冷卻管線；海水熱交換器，其執行所述第三制冷劑和海水之間的熱交換；海水管線，其連接到海水熱交換器以將海水供給到海水熱交換器；和海水泵，其迫使海水循環通過海水管線。

廢熱回收裝置可以進一步包括：冷凝器冷卻管線，其連接到冷凝器以將第三制冷劑供給到冷凝器，所述第三制冷劑是冷凝器的制冷劑；冷凝器冷卻泵，其迫使所述第三制冷劑循環通過冷凝器冷卻管線；主冷卻器，其執行所述第三制冷劑和海水之間的熱交換以及用于冷卻的淡水和海水之間的熱交換；海水管線，其連接到主冷卻器以將海水供給到主冷卻器；和海水泵，其迫使海水循環通過海水管線。

廢熱回收裝置可以進一步包括通過排出廢氣運轉的渦輪增壓機，其中熱交換器包括設置在渦輪增壓機和渦輪之間并執行從渦輪增壓機排放的排出廢氣和供給到渦輪的第一制冷劑之間的熱交換的熱交換部分。

熱交換器可以包括用于循環在熱交換部分中循環的導熱流體的至少一個循環泵。