基于配气活塞式热气机的船舶余热发电装置及其工作方法

摘要

本发明公开了一种基于配气活塞式热气机的船舶余热发电装置及其工作方法，属于节能环保领域。本发明船舶余热发电装置由热源、冷源、配气活塞式热气机发电系统组成。本发明利用船舶主机燃料的二次余热（余热锅炉排热）和发电柴油机组的排热作为热气机的热源，以海水作为冷源驱动热气机运行，带动发电机发电，可避免从船舶主机排气口直接取热而增大内燃机排气阻力、降低主机输出功率的问题；在余热锅炉或发电柴油机组运行障碍时还可直接使用船舶燃料的一次余热作为热源驱动热气机运行。本发明一方面有效地利用了船舶内外的温差能，可减少对船上柴油发电机组的依赖；另一方面由于热气机是不依赖燃烧的闭式循环，因此不会增加任何排放问题。

主权项

一种基于配气活塞式热气机的船舶余热发电装置，其特征在于：所述基于配气活塞式热气机的船舶余热发电装置由热源（A），冷源（B），配气活塞式热气机发电系统（C）组成；所述热源（A）由主机燃烧室（1）、一次烟气输出管（2）、余热锅炉（4）、二次烟气输出管（9）、单向阀（5）、第二输海水管（14）、海水淡化装置（10）、淡水管（6）、热淡水/蒸汽管（3）、发电柴油机燃烧室（7）、发电柴油机排烟管（8）组成，其中所述主机燃烧室（1）烟气出口与一次烟气输出管（2）的进口连接，一次烟气输出管的第一出口（a）与余热锅炉（4）的热流体进口连接，余热锅炉（4）的热流体出口与二次烟气输出管（9）的进口连接，第二输海水管（14）的出口与海水淡化装置（10）的进口连接，海水淡化装置（10）的出口与淡水管（6）的进口连接，淡水管（6）的出口与余热锅炉（4）的冷流体进口连接，余热锅炉（4）的冷流体出口与热淡水/蒸汽管（3）的进口连接，发电柴油机燃烧室（7）的烟气出口与发电柴油机排烟管（8）的进口连接，发电柴油机排烟管（8）的出口与二次烟气输出管（9）的进口连接，一次烟气输出管的第二出口（b）与单向阀（5）的进口连接，单向阀（5）的出口与二次烟气输出管（9）的进口连接；所述冷源（B）由冷水源（15）组成，其中，冷水源（15）为船舱外海水，冷水源的第二出口（g）与所述热源（A）的第二输海水管（14）的进口连接；所述配气活塞式热气机发电系统（C）由余热回收装置（27）、加热器（25）、回热器（24）、冷却器（23）、配气活塞（26）、动力活塞（22）、摆盘机构（21）、联轴节（20）、发电机（19）、第一输海水管（18）、第一海水管（17）、换热器（13）、第二海水管（12）、三次烟气输出管（11）、排烟管（16）组成，所述加热器（25）安装于余热回收装置（27）内，所述余热回收装置（27）外敷用以减少热量散失的保温层，所述加热器（25）与回热器的第一端（d）连接，回热器的第二端（e）与冷却器（23）连接，配气活塞（26）与动力活塞（22）分别通过连通管同时连接于所述摆盘机构（21）上，所述摆盘机构（21）通过联轴节（20）与发电机(19)连接，余热回收装置(27)的烟气进口与所述热源（A）的二次烟气输出管（9）的出口连接，余热回收装置（27）的烟气出口与三次烟气输出管（11）的进口连接，三次烟气输出管（11）的出口与换热器（13）的热流体进口连接，换热器（13）的热流体出口与排烟管（16）连接，第一输海水管（18）的进口与所述冷源（B）的冷水源的第一出口（m）连接，第一输海水管（18）的出口与冷却器（23）的进口连接，冷却器（23）的出口与换热器（13）的冷流体进口经第一海水管（17）连接，换热器（13）的冷流体出口与所述热源（A）的海水淡化装置（10）的进口经第二海水管（12）连接。