[实用新型]一种船舶废热利用的温差发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种船舶废热利用的温差发电装置，属于一种船舶发电设备。

背景技术

自1973年世界发生石油危机以来，加上环境污染的加剧，节能问题日益引起了人们的重视。如何提高能源的利用率，减少船舶柴油机废气的排放，保护人类赖以生存的环境是许多人致力研究的课题。

就燃料大户船舶而言，目前主要有柴油和煤炭两种燃料，在燃烧完成后，废气以及部分做功后的废气会直接的通过排气管排入到环境中，造成了极大的能源浪费，而且高温的废热废气直接排放到空气中，很容易对环境造成不良影响。

在海洋还存在着一座称之为海水温差能的可再生能源，是指海洋表层海水和深层海水之间水温差的热能，是海洋能的一种重要形式。海洋的表面把太阳的辐射能大部分转化为热水并储存在海洋的上层；

另一方面，位于海平面底下的海水温度较低。这样，就在海洋平面和海底之间产生了一定的温差；

利用这一温差可以实现热力循环并发电，相比于单独的废热发电，利用温差能可以有效提高废热发电机构的效能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中船舶废热发电能效有限的技术，提供一种海水温差能和废热能混合的发电设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种船舶废热利用的温差发电装置，其特征是：包括温差换热机构、废热收集机构，所述温差换热机构包括海水收集系统和海水冷却系统；

所述海水收集系统包括位于船体侧壁的海水吸入口，所述海水吸入口通过一个排水泵连接到废热收集机构的进水口上；

海水冷却系统包括位于船体底部的冷却管路，冷却管路通过与船体底部的壳体传热，与海水进行换热；

所述废热收集机构包括安装在船体排气管上的换热器组件，所述换热器组件包括水冷壁、过热器和水汽分离箱，所述水冷壁安装在排气管的内壁，所述废热收集机构的进水口设置在水冷壁底部，所述水冷壁的顶部设置有出水口，所述出水口和进水口之间设置有加热管路，所述过热器安装在排气管内壁的顶端对应水冷壁的上部，所述水汽分离箱安装在排气管外壁对应过热器的位置，所述水汽分离箱包括一个环形的箱体，箱体的中部设置有一个分离板，分离板上密布有通孔，以分离板为界，箱体的下端连接在水冷壁顶部的出水口上，箱体的上端连接在过热器的底部进气口，所述过热器的顶部排气口连接在汽轮机的进气阀上，通过过热器产生的高温高压蒸气驱动汽轮机，通过汽轮机驱动发电机进行发电；

汽轮机的废气排放阀连接在冷却管路上。

作为本实用新型的进一步创新，所述冷却管路包括若干阵列排布于船体底部外壳上的换热管，换热管一端与废气排放阀连通，另一端位于船体尾部，与外界海水连通。

作为本实用新型的进一步创新，废热收集机构的进水口和排水泵之间以及排水泵和海水吸入口之间均连接有排水管道，排水泵将经海水吸入口进入的海水打到水冷壁内的加热管路中。

作为本实用新型的进一步创新，所述废热收集机构的进水口与排水泵之间还连接有辅助预热管道，所述辅助预热管道上连接有辅助换热器，所述辅助换热器通过辅助加热管连接到船体发动机上，通过辅助加热管将发动机的热量传递给辅助预热管道。

作为本实用新型的进一步创新，所述排气管顶端设置有一个排气涡扇，排气涡扇的排气方向朝向排气管的外部。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将一个简易的海水温差能利用机构整合到船体的废热、预热发电设备上，不仅提高了船舶的续航能力，同时海水温差能提升了原有船舶发电设备的发电效率。

2、船体通过船体底部外壳上的换热管对汽轮机所排出的废热进行排放，同时也兼做海水温差能的低温端，使得换热效率更高。

3、本实用新型还通过排水泵，将海洋表面渗入到船体内的海水运输至废热收集机构进行加热，相比于将渗入船体的水直接排出，本结构可以对海水进行再利用，效能更高。

4、辅助预热管道可以将船舶上其他发热设备产生的废热进行回收，不仅可以对发热设备进行散热，同时可以提高能源的利用效率；此外提高辅助预热管道可以提高海水的初温，在排气管的废热排放量较低时，也可以保证良好的发电效率。

5、排气涡扇可以在船舶发动机负载较低，废气排放压力较低的情况下，强制的抽出废气，防止废气因为换热机构带来的流动阻力而在换热机构表面发生结垢，影响换热效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型进水口和换热管的安装结构示意图；