[发明专利]甲醇燃料舷外机双涡轮增压闭环控制高效净化系统

说明书

一种甲醇燃料舷外机双涡轮增压闭环控制高效净化系统，有上下固定连接且连通的舷外机水上装置壳体和舷外机水下装置壳体，舷外机水上装置壳体内设置有N缸内燃机，连接在N缸内燃机的气缸盖排气口上的排气主管，连接在N缸内燃机的进气端的进气岐管，排气主管的出气端通过废气涡轮增压装置连接排气通道，将N缸内燃机所排出的废气和噪声排入到水下，排气主管和排气通道内均设置有净化催化填充体，进气岐管上分别设置有与废气涡轮增压装置、电动涡轮增压装置和甲醇燃料闪蒸气净化再利用装置的各出口相连的四个进气口，N缸内燃机的点火机构连接点火正时角度自动调整装置。本发明避免了由于直接将废气和污物排入水体，造成对生态环境的破坏。

技术领域

本发明涉及一种船舶甲醇燃料动力机械净化系统。特别是涉及一种甲醇燃料舷外机双涡轮增压闭环控制高效净化系统。

背景技术

鉴于船舶航行安全和节能环保的要求，船舶清洁能源推进系统技术的推广应用已成为实现行业可持续发展的重要因素之一。尤其对于以水体为净化和降噪媒介的舷外机，工作中直接将废气和污物排入水体，因为对生态环境破坏极大，所以急需治理。而通过在内燃机上进行应用甲醇燃料的技术改造和应用可再生清洁替代能源——改性甲醇燃料，将会快速实现多元化能源替代，减少尾气污物排放，降低船舶营运成本，优化船舶动力机械建改造投入。

目前国内外船舶推进系统大量采用的动力机械仍然是压燃式或点燃式内燃机，舷外机亦分为点燃式和压燃式，舷外机是高航速中小型船舶的最佳动力源。

舷外机(见图1)是一种适用于驱动中小型高速船舶的将机(发动机)、桨(螺旋桨)、轴(传动轴)、变速(变速器)、悬挂(固定架)、操控(控制速度方向)六大系统集合成一体，且整体可悬挂于船体外侧的一种机、电、液一体化船舶推进系统。

舷外机作为中小型高速船舶推进系统的动力源具有结构紧凑、超轻量化、高速、立轴、可靠、耐久、安装方便、操作简单等优势，尤其适于游艇、巡逻艇、渔业养殖船等中小型高速船舶。舷外机的升功率(KW/L)、功重比(KW/Kg)、轻量化等内燃机技术指标均优于传统推进系统。与传统船舶推进系统相比在输出功率基本相同的情况下，舷外挂机推进系统总重量约减轻5倍以上，系统体积约缩小5倍以上，转速约提高4倍以上，并且很容易在相对经济实用前提下，实现航速超越30海里/时以上。

虽然舷外机靠特殊的机桨轴变速悬挂操纵一体化推进系统技术赢得了船舶推进系统的诸多优势。但是，舷外机能耗大，如，一台115马力的舷外挂机燃料消耗35升-40升/小时， 10万台舷外机年消耗汽柴油约达500-600万吨。舷外机污染大，目前舷外机是唯一以水体做废气净化和声波衰减的船舶动力源，其最大的危害是将废气和噪声全部排入水体；10万台舷外机年贡献污染物约1570万吨；更可怖的是10万台舷外机主要污染水库、内河、旅游区及沿海经济发达、人员密集、风景秀丽的水域。

由于舷外机工作废气和噪声的排泄通道垂直布置于舷外机中心轴线上(见图1)，周围被发动机气缸块组合下端、气缸盖组合、排气主管、排气导管、排气歧管、面板、消音器、膨胀腔、水上装置壳、传动轴、换挡轴、水套、油槽、机油泵、机油管、水下装置壳、上水管、下水管、水泵、线束等20余种零部件包覆。舷外机内燃机的工作废气和噪声通过非直线圆柱型排气主管进入不规则变截面的气缸块组合上端，再经过不规则变截面的排气导管进入舷外机内燃机排气歧管，并穿过水套和油槽经过旁通检测口，再经过面板进入消音器的膨胀腔，再通过水上装置壳到达浸水排气管，再由浸水排气管末端将得到降温降噪的废气通过水下装置壳和螺旋桨传动轴之间的空隙传到螺旋桨，最后辅助螺旋桨提升部分正推力后，经螺旋桨周围水体排至水中，至此仍带余温、噪声、常规和非常规污染物的内燃机尾气全部进入水体。由于目前舷外机仍大量使用开环控制技术，故污染物排放是随机的、无序的、很差的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够解决船舶舷外机对水体严重污染的甲醇燃料舷外机双涡轮增压闭环控制高效净化系统。