余热回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种余热回收系统，用于对主机排气进行余热回收，余热回收系统包括：供热单元、制热单元、发电单元和制冷单元；其中，供热单元与主机流体连接，主机排气进入供热单元；制热单元、发电单元和制冷单元分别与供热单元流体连接；并且，供热单元吸收主机排气的热能，以分别向制热单元、发电单元及制冷单元提供热源；以及，供热单元具有气路和水路；主机排气进入气路，以对水路进行热交换；水路吸收主机排气的热能，以产生作为热源的热流体。体。体。

【技术实现步骤摘要】
余热回收系统


[0001]本技术涉及船舶发动机节能环保
，尤其涉及一种余热回收系统。

技术介绍

[0002]随着全球经济的快速发展，邮轮旅游是国际旅游市场上增长速度快，发展潜力大的高端旅游市场，邮轮的舒适环境以及对热、电、冷等多种形式能量的需求对动力系统提出了更高的要求；同时新船能效设计指示EEDI的确定和实施，也使船舶的节能减排的工作迫在眉睫。因此更加高效且能提供多种能量形式的余热回收系统对邮轮等设计和运营具有积极的推动作用，并对全球的节能减排做出重要贡献。
[0003]主机是船舶动力的供给源，同时也是降低船舶EEDI指数、实现节能减排的关键。主机的排气仍具有较高的温度，蕴藏着大量余热，目前应用于船舶主机余热回收发电技术主要有动力涡轮发电技术、有机朗肯循环发电技术等。其中动力涡轮发电技术在不影响主机运行的前提下，充分回收涡轮增压器旁通废气能量，由于需要主机的排气量大于涡轮增压器的进气量要求时才能进行发电作业，因此动力涡轮的应用受到了一定限制。有机朗肯循环发电技术则可灵活地实现余热的回收发电，并且柴油机变工况运行对其影响较小，但是多次换热过程限制了其效率的提高，其系统热效率较低。
[0004]此外船舶除了对电力的需求外，往往具有热、冷的需求，以满足船内生活热水、空调制冷的要求。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种余热回收系统，采用制热单元、发电单元及制冷单元分别与供热单元流体连接，供热单元与主机流体连接，供热单元吸收主机排气的热能，以分别向制热单元、发电单元及制冷单元提供热源，实现对主机进行热、电、冷的联合供应；并通过在制热单元与供热单元之间设置第一阀门、在发电单元与供热单元之间设置第二阀门、在制冷单元与供热单元之间设置第三阀门，实现分别对制热单元、发电单元以及制冷单元进行热源分配，以满足主机对不同能源形式的需求。
[0006]为了实现上述目的，根据本技术的一方面，提供一种余热回收系统，用于对主机排气进行余热回收，所述余热回收系统包括：供热单元、制热单元、发电单元和制冷单元；其中，所述供热单元与所述主机流体连接，所述主机排气进入所述供热单元；所述制热单元、所述发电单元和所述制冷单元分别与所述供热单元流体连接；并且，所述供热单元吸收所述主机排气的热能，以分别向所述制热单元、所述发电单元及所述制冷单元提供热源；以及，所述供热单元具有气路和水路；其中，所述主机排气进入所述气路，以对所述水路进行热交换；所述水路吸收所述主机排气的热能，以产生作为所述热源的热流体。
[0007]在一些实施例中，所述余热回收系统包括热源输送流线，所述供热单元通过所述热源输送流线分别向所述制热单元、所述发电单元及所述制冷单元提供所述热流体。
[0008]在一些实施例中，所述热源输送流线在所述供热单元与所述制热单元之间设有第
一源热分配阀门组件；所述热源输送流线在所述供热单元与所述发电单元之间设有第二源热分配阀门组件；所述热源输送流线在所述供热单元与所述制冷单元之间设有第三源热分配阀门组件。
[0009]在一些实施例中，所述余热回收系统还包括回流流线，所述热流体通过所述热源输送流线分别向所述制热单元、所述发电单元和所述制冷单元提供热能后，通过所述回流流线返回所述供热单元的所述水路。
[0010]在一些实施例中，所述余热回收系统还包括旁路流线和换热单元，所述换热单元的热侧与所述供热单元的所述水路通过所述热源输送流线、所述旁路流线及所述回流流线形成流体回路。
[0011]在一些实施例中，所述制热单元包括：第一换热器，所述第一换热器的热侧与所述供热单元的所述水路通过所述热源输送流线及所述回流流线形成流体回路；以及，蓄水箱，所述蓄水箱与所述第一换热器的冷侧形成流体回路；其中，在所述第一换热器的冷侧出口与所述蓄水箱之间设有制热出水管。
[0012]在一些实施例中，所述制热单元还包括供水源，所述供水源与所述蓄水箱流体连接，以向所述蓄水箱供水。
[0013]在一些实施例中，所述发电单元为有机朗肯发电机组，并且，所述发电单元包括第一蒸发器；其中，所述热流体通过所述热源输送流线向所述第一蒸发器提供热能后，通过所述回流流线返回所述供热单元的所述水路。
[0014]在一些实施例中，所述发电单元还包括：透平膨胀发电机组，所述透平膨胀发电机组的进气口与所述第一蒸发器的冷侧出口连通，以将从所述第一蒸发器的冷侧出口排出的蒸汽的热能转换为电能；以及，第一冷凝器，所述第一冷凝器的输入口与所述透平膨胀发电机组的排气口连通。
[0015]在一些实施例中，所述制冷单元为吸收式制冷单元，并且，所述制冷单元包括发生器，所述热流体通过所述热源输送流线向所述发生器提供热能后，通过所述回流流线返回所述供热单元的所述水路。
[0016]在一些实施例中，所述发生器用于容置第一工质，所述第一工质与所述热流体进行热交换以产生第一蒸汽和第二工质。
[0017]在一些实施例中，所述第一工质为低浓度溴化氢溶液，所述第二工质为高浓度溴化氢溶液，所述第一蒸汽为高温水蒸气。
[0018]在一些实施例中，所述制冷单元还包括第二冷凝器、第二蒸发器及吸收器；其中，所述第二冷凝器接收所述第一蒸汽并对所述第一蒸汽冷却凝结，以形成冷凝水，并输送所述冷凝水至所述第二蒸发器；所述第二蒸发器汽化所述冷凝水以产生第二蒸汽；所述吸收器接收所述第二工质及所述第二蒸汽，用于使所述第二工质与所述第二蒸汽混合吸收以形成所述第一工质并回流至所述发生器内。
[0019]在一些实施例中，所述第二蒸汽为低温水蒸气。
[0020]本技术提供的所述余热回收系统，用于对主机的排气进行余热回收，采用制热单元、发电单元及制冷单元分别与供热单元流体连接，实现对所述主机进行热、电、冷的联合供应；通过在所述制热单元与所述供热单元之间设置第一热源分配阀门组件、在所述发电单元与所述供热单元之间设置第二热源分配阀门组件、在所述制冷单元与所述供热单
元之间设置第三热源分配阀门组件，实现分别对所述制热单元、所述发电单元以及所述制冷单元进行热源分配，以满足所述主机对不同能源形式的需求。
[0021]所述供热单元吸收所述主机排气的热能，以分别向所述制热单元、所述发电单元及所述制冷单元提供热源，使所述余热回收系统具有更加稳定灵活的运行工况，并防止了所述供热单元内设备损坏造成的直接影响；并且，所述制冷单元还采用了溴化锂制冷原理，在同等温度条件下，溴化锂水溶液的浓度越大，相应地吸收水分的能力越强，溴化锂作为吸收剂，水作为制冷剂，可以达到更好的制冷效果；以及，所述制热单元的第一换热器直接与热源输送流线提供的热流体换热，可达到最高的热效率，使所述余热回收系统的整体效率得到进一步提高；以及，所述发电单元结构简单，通过选用不同的工质，可在更广的热源温度范围内实现高效发电，系统的适用范围更广。因此，本技术中所述余热回收系统通过所述供热单元对所述主机排气进行余热回收，以获得所需特定要求的热源，并通过所述制热单元、所述发电单元及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种余热回收系统，用于对主机排气进行余热回收，其特征在于，所述余热回收系统包括：供热单元、制热单元、发电单元和制冷单元；其中，所述供热单元与所述主机流体连接，所述主机排气进入所述供热单元；所述制热单元、所述发电单元和所述制冷单元分别与所述供热单元流体连接；并且，所述供热单元吸收所述主机排气的热能，以分别向所述制热单元、所述发电单元及所述制冷单元提供热源；以及，所述供热单元具有气路和水路；其中，所述主机排气进入所述气路，以对所述水路进行热交换；所述水路吸收所述主机排气的热能，以产生作为所述热源的热流体。2.如权利要求1所述的余热回收系统，其特征在于，所述余热回收系统包括热源输送流线，所述供热单元通过所述热源输送流线分别向所述制热单元、所述发电单元及所述制冷单元提供所述热流体。3.如权利要求2所述的余热回收系统，其特征在于，所述热源输送流线在所述供热单元与所述制热单元之间设有第一源热分配阀门组件；所述热源输送流线在所述供热单元与所述发电单元之间设有第二源热分配阀门组件；所述热源输送流线在所述供热单元与所述制冷单元之间设有第三源热分配阀门组件。4.如权利要求3所述的余热回收系统，其特征在于，所述余热回收系统还包括回流流线，所述热流体通过所述热源输送流线分别向所述制热单元、所述发电单元和所述制冷单元提供热能后，通过所述回流流线返回所述供热单元的所述水路。5.如权利要求4所述的余热回收系统，其特征在于，所述余热回收系统还包括旁路流线和换热单元，所述换热单元的热侧与所述供热单元的所述水路通过所述热源输送流线、所述旁路流线及所述回流流线形成流体回路。6.如权利要求4所述的余热回收系统，其特征在于，所述制热单元包括：第一换热器，所述第一换热器的热侧与所述供热单元的所述水路通过所述热源输送流线及所述回流流线形成流体回路；以及，蓄水箱，所述蓄水箱与所述第一换热器的冷侧形成流体回路；其中，在所述第一换热器的冷侧出口与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯超，彭杰伟，曾灿飞，殷长春，顾智超，范雪琪，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：新型
国别省市：