[发明专利]基于多能互补的船舶余热利用发电系统

说明书

本发明公开了一种基于多能互补的船舶余热利用发电系统，包括：太阳能槽式集热温差发电子系统、烟气余热温差发电子系统和余热有机朗肯循环发电子系统；工质泵、导热油热端A、导热油热端B和太阳能槽式集热器通过管路连接形成高温管路循环。高温烟气通过烟气余热温差发电子系统后进入有机朗肯循环子系统；有机朗肯循环冷端A和B及工质预热器分别作为有机工质的两级余热。本发明所述的基于多能互补的船舶余热利用发电系统，实现对船舶多种余热的回收，且实现余热的梯级利用；同时与太阳能有机结合，互补发电。系统所发电能并入船舶微电网，降低了船舶发电柴油机的燃油消耗，减少了化石能源在船舶能源消耗中所占比例，实现船舶能效提升。

技术领域

本发明涉及一种涉及船舶节能与环境保护技术领域，具体的说是一种船舶余热梯级利用并与太阳能互补发电的系统。

背景技术

目前，交通运输行业在现代经济发展和工业生产中扮演着重要的角色，同时也是能源消耗和造成环境污染的重点行业，交通运输行业产生的CO2占整个工业的比重高达23％。船舶作为最经济的运输工具之一，具有单位质量货物移动单位距离耗能低的优点，适合远距离、大运量运输，对国家的发展和世界经济的繁荣具有极其重要的作用。与此同时由于巨大的规模，船舶运输的能源消耗在整个交通运输中占相当大的比例，因此船舶运输是世界各国节能减排和应对气候变化的重点领域，提高能效将对航运业的发展产生重大的影响。

随着造船业的发展，船舶航行的燃料费用有显著增高趋势，其在船舶运营总费用开支成本中占有很大的比例。据统计表明，小型运输船占25％-30％，定期客货船约占35％，散货船约占50％，油船约占60％。因此，船舶节能极为重要，是关系到国民经济发展的重大问题。

现代船舶主机的做功热效率最大可达到50％左右，其余的热量主要以船舶废气、水或滑油冷却以及热辐射等方式排放到大气环境中。这不仅造成了能源浪费，同时也导致了环境污染，其中以船舶废气中的CO2为代表的温室气体所导致的全球温室效应尤为严重。如果我们能够将这部分能量回收利用，例如将船舶的废气余热、缸套冷却水余热等应用于发电、制热、制冷等，这样可以有效提高船舶柴油机的燃油利用率，从而获得巨大的经济价值，并且满足国际公约的要求，并减少了由于废气排放对环境的破坏。

太阳能储量巨大且可再生，如果将其作为辅助能源并利用到船上，也定会在船舶的能效提升起到一定的作用。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种基于多能互补的船舶余热利用发电系统，用于解决现有的船舶能源利用率低下的缺点。本发明采用的技术手段如下：

一种基于多能互补的船舶余热利用发电系统，包括：太阳能槽式集热温差发电子系统、烟气余热温差发电子系统和余热有机朗肯循环发电子系统；所述的太阳能槽式集热温差发电子系统包括低温淡水泵、工质泵、太阳能槽式集热器、导热油热端A、导热油热端B、第一级温差发电单元A、第一级温差发电单元B、低温淡水冷端A和低温淡水冷端B；所述的工质泵、导热油热端A、导热油热端B和太阳能槽式集热器通过管路连接，内部工作介质为导热油，导热油吸收太阳能槽式集热器收集的热量，形成高温管路循环，所述的低温淡水泵、低温淡水冷端A和低温淡水冷端B通过管路连接形成低温管路；所述第一级温差发电单元A的两端分别同导热油热端A和低温淡水冷端A接触，所述第一级温差发电单元B的两端分别同导热油热端B和低温淡水冷端B接触。

所述的烟气余热温差发电子系统包括：主发电机烟气、主机烟气、有机朗肯循环工质冷端A、有机朗肯循环工质冷端B、第三级温差发电单元A、第三级温差发电单元B、烟气管路A、烟气管路B、第二级温差发电单元A、第二级温差发电单元B；所述主发电机烟气连通烟气管路A，所述主机烟气连通烟气管路B；所述第二级温差发电单元A的两端分别同低温淡水冷端A和烟气管路A接触，所述第二级温差发电单元B的两端分别同低温淡水冷端B和烟气管路B接触；所述第三级温差发电单元A的两端分别同有机朗肯循环工质冷端A和烟气管路A接触，所述第三级温差发电单元B的两端分别同有机朗肯循环工质冷端B和烟气管路B接触。