和orc聯合循環的船舶柴油機尾氣余熱發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種發電系統，具體地說是船舶發電系統。
【背景技術】
[0002]能源問題己經成為經濟發展中一個頭等重要問題。船舶是能源消耗量巨大的運輸工具，高能耗一方面使船舶運行成本增加，另一方面也給船舶運行帶來了嚴重的環境問題。如何有效降低船舶能耗是一個現實而又重大的課題。國際海事組織頂0已將EEDI (EnergyEfficiency Design Index，新船能效設計指數)作為考核船舶設計能耗高低的一個指標，船舶能量利用效率低，除了將面對高額的燃料費用外，還將面對額外的罰金，以補償對環境的破壞。柴油機作為船舶的主要動力，其熱效率己接近50%，但仍有50%的能量被排氣、冷卻介質帶走。如果能夠利用主機排氣和冷卻水的熱量進行發電或作為輔助設備熱源提供蒸汽，則可以替代部分輔機和輔助鍋爐，同時達到節能和減排的效果。
[0003]由于化石燃料的廣泛應用，其燃燒產生的C02日益增多，引起溫室效應，對氣候產生不利影響，從考慮環境的長期安全性出發，避免使用影響生態平衡的非自然工質，啟用自然界存在的，并對環境無害的自然工質C02，是解決環境問題必然選擇。由于超臨界C02在中高溫熱源條件下效率較高，在低溫熱源條件下效率較低，因此利用導熱油傳遞尾氣余熱，從而保證超臨界C02循環系統的熱源溫度較高，從而提高能源利用率。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供回收柴油機排氣能量、為船舶提供電能的一種利用S-C02和0RC聯合循環的船舶柴油機尾氣余熱發電系統。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
[0006]本發明一種利用S-C0jP 0RC聯合循環的船舶柴油機尾氣余熱發電系統，其特征是:包括柴油機排氣換熱器、超臨界C0JI環發電系統、0RC循環發電系統，
[0007]所述超臨界C0JI環發電系統包括S-C02系統換熱管段、超臨界C0JI環系統第一換熱器、超臨界C0JI環系統發電機、超臨界C0JI環系統膨脹機、第一級壓縮機、第二級壓縮機、中間冷卻器、超臨界C0JI環系統冷卻器、第二換熱器，S-C02系統換熱管段位于柴油機排氣換熱器下部管段和超臨界C0JI環系統第一換熱器里，超臨界C0 2循環系統膨脹機、第一壓縮機、第二壓縮機同軸，co2進入第一壓縮機經中間冷卻器進入第二壓縮機，第二壓縮機出口的C02進入超臨界C0 2循環系統第一換熱器吸熱后進入超臨界C0 2循環系統膨脹機，超臨界C0JI環系統膨脹機連接超臨界C0 2循環系統發電機，超臨界C0 2循環系統發電機連接船舶電力系統，超臨界C0JI環系統膨脹機出口的C0 2經第二換熱器進入超臨界C0 2循環系統冷卻器并進入第一級壓縮機；
[0008]所述0RC循環發電系統包括0RC系統換熱管段、0RC系統換熱器、0RC系統膨脹機、0RC系統發電機、0RC系統回熱器、有機工質栗、冷凝器、柴油機缸套水換熱器、柴油機冷卻器、第一-第四電磁閥，ORC系統換熱管段位于柴油機排氣換熱器上部管段和0RC系統換熱器里，有機工質在經有機工質栗壓縮，進入0RC系統回熱器之后分成第一股和第二股，第一股經第一管路進入0RC系統換熱器，第二股分成第三股和第四股，第三股進入第二換熱器，第二換熱器上設置第一出口，第四股經柴油機缸套水換熱器和柴油機中冷器后與經第二換熱器并從第一出口流出的第三股匯合，第一出口與0RC系統換熱器通過第二管路相連，第二管路上分出支路與第一管路相連，支路上設置第一電磁閥，第二管路上在支路與0RC系統換熱器之間設置第二電磁閥，在第三股進入第二換熱器之前經過的管路上設置第三電磁閥，在第四股與第三股匯合之前的管路上設置第四電磁閥，0RC系統膨脹機的進口分別連接支路、第二管路，0RC系統膨脹機的出口連接0RC系統回熱器，經0RC系統膨脹機出口并進入0RC系統回熱器的有機工質經過冷凝器后進入有機工質栗，0RC系統膨脹機還連接0RC系統發電機，0RC系統發電機連接船舶電力系統。
[0009]本發明一種利用S-C0jP ORC聯合循環的船舶柴油機尾氣余熱發電系統，其特征是:包括柴油機排氣換熱器、超臨界C0JI環發電系統、0RC循環發電系統，
[0010]所述超臨界C0JI環發電系統包括S-C0 2系統換熱管段、超臨界C0 2循環系統第一換熱器、超臨界C0JI環系統發電機、超臨界C0JI環系統膨脹機、第一級壓縮機、第二級壓縮機、中間冷卻器、超臨界C0JI環系統冷卻器、第二換熱器，S-C02系統換熱管段位于柴油機排氣換熱器下部管段和超臨界C0JI環系統第一換熱器里，超臨界C0 2循環系統膨脹機、第一壓縮機、第二壓縮機同軸，co2進入第一壓縮機經中間冷卻器進入第二壓縮機，第二壓縮機出口的C02進入超臨界C0 2循環系統第一換熱器吸熱后進入超臨界C0 2循環系統膨脹機，超臨界C0JI環系統膨脹機連接超臨界C0 2循環系統發電機，超臨界C0 2循環系統發電機連接船舶電力系統，超臨界C0JI環系統膨脹機出口的C0 2經第二換熱器進入超臨界C0 2循環系統冷卻器并進入第一級壓縮機；
[0011]所述0RC循環發電系統包括0RC系統換熱管段、0RC系統換熱器、0RC系統膨脹機、0RC系統發電機、0RC系統回熱器、有機工質栗、冷凝器、第一-第二電磁閥，0RC系統換熱管段位于柴油機排氣換熱器上部管段和0RC系統換熱器里，有機工質在經有機工質栗壓縮，進入0RC系統回熱器之后分成第一股和第二股，第一股經第一管路進入0RC系統換熱器，第二股進入第二換熱器，第二換熱器上設置第一出口，第一出口與0RC系統換熱器通過第二管路相連，第二管路上分出支路與第一管路相連，支路上設置第一電磁閥，第二管路上在支路與0RC系統換熱器之間設置第二電磁閥，0RC系統膨脹機的進口分別連接支路、第二管路，0RC系統膨脹機的出口連接0RC系統回熱器，經0RC系統膨脹機出口并進入0RC系統回熱器的有機工質經過冷凝器后進入有機工質栗，0RC系統膨脹機還連接0RC系統發電機，0RC系統發電機連接船舶電力系統。
[0012]本發明一種利用S-C0jP ORC聯合循環的船舶柴油機尾氣余熱發電系統，其特征是:包括柴油機排氣換熱器、超臨界C0JI環發電系統、0RC循環發電系統，
[0013]所述超臨界C0JI環發電系統包括S-C0 2系統換熱管段、超臨界C0 2循環系統第一換熱器、超臨界C0JI環系統發電機、超臨界C0JI環系統膨脹機、第一級壓縮機、第二級壓縮機、中間冷卻器、超臨界C0JI環系統冷卻器、第二換熱器，S-C02系統換熱管段位于柴油機排氣換熱器下部管段和超臨界C0JI環系統第一換熱器里，超臨界C0 2循環系統膨脹機、第一壓縮機、第二壓縮機同軸，co2進入第一壓縮機經中間冷卻器進入第二壓縮機，第二壓縮機出口的C02經第二換熱器進入超臨界CO 2循環系統第一換熱器吸熱后進入超臨界CO 2循環系統膨脹機，超臨界C0JI環系統膨脹機連接超臨界C0 2循環系統發電機，超臨界C0 2循環系統發電機連接船舶電力系統，超臨界C0JI環系統膨脹機出口的C02經第二換熱器進入超臨界C0JI環系統冷卻器并進入第一級壓縮機；
[0014]所述0RC循環發電系統包括0R