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一种兼顾巡航和加速的高效船用液氨燃料动力系统技术方案

技术编号:41353692 阅读:16 留言:0更新日期:2024-05-20 10:06
一种兼顾巡航和加速的高效船用液氨燃料动力系统,包括液氨储罐、制冷换热器、换热汽化装置、氨裂解装置、压气机、燃烧室、燃气涡轮、预热器、脱硝装置、换热器锅炉、船舶用热设备、船舶空调设备、氢气分离器、氢气储罐、氢气压缩机、氢燃料电池、减速器、起发电机、锂电池组、驱动电机、齿轮箱、螺旋桨、船舶电网母线、船舶用电设备。节流阀、分流阀、汇流阀、电路开关。通过一台兼顾巡航和加速的燃气轮机和氢燃料电池,实现对液氨的充分利用,为整个船舶提供推进功率、电力、冷气和蒸汽,实现高效能量转化。适用以纯液氨为燃料的船舶系统,通过多组阀门调节进行综合能量分配实现船舶上功、电、热联供的多样化分配需求,系统紧凑、高效、绿色。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶动力领域,尤其是涉及一种兼顾巡航和加速的高效船用液氨燃料动力系统


技术介绍

1、目前,在内河与近海船舶上重点推动纯电池动力技术的应用,但在远洋船舶运输或舰船应用上,电池由于较低的能量密度和功率密度均难以胜任。因此,使用清洁燃料成为远洋船舶动力减排最主要的技术途径,其中,氢和氨在使用过程中完全不会产生二氧化碳,作为无碳清洁能源被寄予厚望。

2、氢和氨的特性各有优劣,氢气热值高但易燃易爆,且储运难度很高,氨气热值低、燃点高、不易燃烧,但容易储运。近年来,氨氢混合燃料作为新型燃料形式获得关注和研究,一方面,氨氢混合提高了氨的层流燃烧速度,优化氨的燃烧性能,优于二者单独燃烧时的表现;另一方面,氨是氢能载体,随着“氨分解制氢”催化剂产业发展,在船舶上独立实现“制氢—用氢”流程成为可能,只需携带液氨一种燃料即可满足氨气和氢气两种燃料的需求。因此,以氨储氢、供氢成为了未来船用动力系统装备的主要技术路线。然而,将传统的化石燃料替换成液氨,对动力系统甚至整个船舶设计也带来了新的挑战。传统柴油或者煤油的热值一般为39mj/l(常温、常压),而液本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种兼顾巡航和加速的高效船用液氨燃料动力系统,其特征在于包括液氨储罐、制冷换热器、换热汽化装置、氨裂解装置、压气机、燃烧室、燃气涡轮、预热器、脱硝装置、换热器锅炉、船舶用热设备、船舶空调设备、氢气分离器、氢气储罐、氢气压缩机、氢燃料电池、减速器、起发电机、锂电池组、驱动电机、齿轮箱、螺旋桨、船舶电网母线、船舶用电设备;第一节流阀、分流阀、第一汇流阀、第二汇流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀、电路开关;

2.如权利要求1所述一种兼顾巡航和加速的高效船用液氨燃料动力系统,其特征在于所述燃气轮机作为推进功率的主动力,提供蒸汽供应;燃料电池作为巡航阶段的电力供应...

【技术特征摘要】

1.一种兼顾巡航和加速的高效船用液氨燃料动力系统,其特征在于包括液氨储罐、制冷换热器、换热汽化装置、氨裂解装置、压气机、燃烧室、燃气涡轮、预热器、脱硝装置、换热器锅炉、船舶用热设备、船舶空调设备、氢气分离器、氢气储罐、氢气压缩机、氢燃料电池、减速器、起发电机、锂电池组、驱动电机、齿轮箱、螺旋桨、船舶电网母线、船舶用电设备;第一节流阀、分流阀、第一汇流阀、第二汇流阀、第二节流阀、第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀、电路开关;

2.如权利要求1所述一种兼顾巡航和加速的高效船用液氨燃料动力系统,其特征在于所述燃气轮机作为推进功率的主动力,提供蒸汽供应;燃料电池作为巡航阶段的电力供应装置,在高功模式时提供推进功率所需电力。

3.如权利要求1所述一种兼顾巡航和加速的高效船用液氨燃料动力系统,其特征在于所述氨裂解装置用于补充预热阶段掺混燃烧所需要的氢气,除首次点火预热补充氢气外不需再储存氢气。

4.如权利要求1所述一种兼顾巡航和加速的高效船用液氨燃料动力系统,其特征在于通过燃气涡轮的出口排气高温依次经过换热器、氨裂解装置、脱硝装置、换热器锅炉和换热汽化装置,利用上述装备的用热温度要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭峰黄健强林峰
申请(专利权)人:集美大学
类型:发明
国别省市:

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