[發(fā)明專利]一種適用于船舶多熱源有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910398411.3
• 申請(qǐng)日: 2019-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN110145378A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳巨輝;許滔;廖吉鵬;陳紀(jì)元;馬明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F01K23/06
• 分類號(hào): F01K23/06;F01K25/10;F03G6/06;F24S60/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種適用于船舶多熱源有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，它是一種有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電裝置。本發(fā)明解決了太陽(yáng)能能源密度低、太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度受季節(jié)晝夜氣候的影響較大等不穩(wěn)定性問題，同時(shí)使朗肯循環(huán)系統(tǒng)工作效率大幅提高，大幅度減少污染的排放。主要包括太陽(yáng)能集熱槽、工質(zhì)泵、蒸發(fā)器、冷凝器、螺桿膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)、循環(huán)管道、儲(chǔ)液罐、冷海水泵等。以發(fā)動(dòng)機(jī)的排出的廢氣熱源為主，太陽(yáng)能熱源為輔，冷卻液采用深海里的冷海水，采用有機(jī)工質(zhì)R134a利用各種熱源，組成為一個(gè)高效、節(jié)能、低污染的朗肯循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，廢氣加熱有機(jī)工質(zhì)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，完全由太陽(yáng)能提供熱源，不使用傳統(tǒng)電能和熱能，降低了傳統(tǒng)能源的消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體是船舶發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣廢熱為主，太陽(yáng)能為補(bǔ)充的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

作為一個(gè)全球性的研究課題，航運(yùn)業(yè)的節(jié)能減排技術(shù)已經(jīng)引起了國(guó)際社會(huì)的高度重視，針對(duì)節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域的研究、開發(fā)和利用,各國(guó)在給予政策扶持的同時(shí),更投入了大量的人力、物力和財(cái)力以期能著實(shí)有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排這一根本性的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,以風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能、生物質(zhì)能和海洋能等為典型代表的新能源在節(jié)能減排方面所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和所能產(chǎn)生的效益已經(jīng)越來(lái)越顯著,其在船舶交通運(yùn)輸行業(yè)的應(yīng)用和推廣已呈潮涌之勢(shì)，在全球石化能源逐漸減少、燃油占船舶運(yùn)輸成本越來(lái)越大的情況下,如何進(jìn)一步做好船舶的節(jié)能工作,從而有效降低運(yùn)輸成本已迫在眉睫；同時(shí)如何高效燃燒和降低污染排放已引起國(guó)際海事組織IMO的高度重視,也就是說(shuō)世界遠(yuǎn)洋航運(yùn)業(yè)日益受到高油價(jià)以及環(huán)保的挑戰(zhàn),面臨著極大的節(jié)能減排壓力。為了適應(yīng)這一新形勢(shì)的需要,綠色船舶成為其中最重要的解決渠道和未來(lái)船舶發(fā)展的方向,其中新型能源在船舶上的應(yīng)用是最具有革新性和代表性的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了最大限度地提高朗肯循環(huán)熱效率，進(jìn)一步減小污染物的排放，并且利用R134a(四氟乙烷)作為循環(huán)工質(zhì)，提供了一種新的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：整個(gè)系統(tǒng)分成3個(gè)大部分：第一部分是以廢氣為熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電、第二部分是以太陽(yáng)能為熱源的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電、第三部分是集熱與蓄熱裝置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：與普通的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的效率提高近20％至30％，采用了深海里的5℃的冷海水作為冷卻液，大幅度提高了循環(huán)熱效率，冷卻水管道的長(zhǎng)度是常規(guī)系統(tǒng)的一半，建造成本大大減低。本設(shè)計(jì)發(fā)電系統(tǒng)將太陽(yáng)能與廢氣余熱相結(jié)合，不使用傳統(tǒng)供電方式，節(jié)約了電能，間接節(jié)省了石油和煤炭等能源的使用，同時(shí)使朗肯循環(huán)系統(tǒng)工作效率大幅提高，大幅度減少污染的排放。

蓄熱部分充分考慮到了太陽(yáng)能、與發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)的互補(bǔ)性，利用小型電加熱器耗電相對(duì)小的優(yōu)勢(shì)，采用熔鹽蓄熱儲(chǔ)能技術(shù)解決了太陽(yáng)能間歇性和發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)的弊端，達(dá)到將日間用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱、夜間用太陽(yáng)能的效果所儲(chǔ)存的熱能用于有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電。

在太陽(yáng)能利用部分中設(shè)置蓄熱裝置可有效地解決太陽(yáng)能能源密度低、太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度受季節(jié)晝夜氣候的影響較大等不穩(wěn)定性問題。有效地解決太陽(yáng)能能源密度低、太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度受季節(jié)晝夜氣候的影響較大等不穩(wěn)定性問題。

附圖說(shuō)明

圖1整體結(jié)構(gòu)圖圖，圖2系統(tǒng)控制圖，圖3太陽(yáng)能&電加熱示意圖。

具體實(shí)施方式

一種適用于船舶多熱源有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的工作原理如下：

1、發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電原理