一种适用于内燃机的复合式余热回收系统

摘要

本发明公开了一种适用于内燃机的朗肯循环与温差发电模块复合式余热回收系统，包括中温余热回收分系统和低温余热回收分系统；中温余热回收分系统中，液压泵、蒸发器、过热器、膨胀机、冷凝器和储液器依次相连，此系统采用朗肯循环技术回收内燃机中温余热；蒸发器将涡轮增压器涡轮端排出的尾气作为热源；过热器将内燃机EGR系统的尾气作为热源；膨胀机通过其曲轴连接发电机，发电机电能输出端连接能量回收装置；低温余热回收分系统中，采用三个半导体温差发电模块分别回收中温余热回收分系统蒸发器出口端的尾气热量、涡轮增压器压气机端出口增压空气的热量以及发动机冷却水的热量。本发明采用朗肯循环和半导体温差发电模块联合回收内燃机余热，既提高了内燃机燃油经济性，又减小了整个余热回收系统的体积。

主权项

一种适用于内燃机的复合式余热回收系统，其特征在于，包括：内燃机(1)、涡轮增压器(2)、液压泵(3)、蒸发器(4)、过热器(5)、膨胀机(6)、发电机(7)、冷凝器(8)、储液器(9)、第一半导体温差发电换热器(10)、第二半导体温差发电换热器(11)、第三半导体温差发电换热器(12)、能量回收装置(13)以及连接管路；液压泵(3)、蒸发器(4)、过热器(5)、膨胀机(6)、冷凝器(8)和储液器(9)依次相连，形成采用朗肯循环的中温余热回收分系统；储液器(9)中存储的液体为朗肯循环的工作介质；蒸发器(4)进一步连接涡轮增压器(2)的涡轮端出口，将涡轮增压器(2)涡轮端排出的尾气作为蒸发器(4)的热源；过热器(5)进一步连接内燃机(1)的进气口和排气口，将内燃机(1)排气再循环EGR系统的尾气作为过热器(5)的热源；膨胀机(6)连接发电机(7)，发电机(7)电能输出端连接能量回收装置(13)；第一半导体温差发电换热器(10)、第二半导体温差发电换热器(11)和第三半导体温差发电换热器(12)构成低温余热回收分系统；其中，内燃机(1)的冷却水系统出口连接第二半导体温差发电换热器(11)进口，第二半导体温差发电换热器(11)出口连接内燃机(1)的冷却水系统进口，第二半导体温差发电换热器(11)的电能输出端连接能量回收装置(13)；涡轮增压器(2)的压气机端出口连接第三半导体温差发电换热器(12)进口，第三半导体温差发电换热器(12)出口连接内燃机(1)进气口，第二半导体温差发电换热器(11)的电能输出端连接能量回收装置(13)；蒸发器(4)的内燃机尾气侧出口管路进一步连接到第一半导体温差发电换热器(10)的进口，第一半导体温差发电换热器(10)出口与大气环境相通，第一半导体温差发电换热器(10)的电能输出端连接能量回收装置(13)。