[发明专利]一种汽车发动机尾气余热回收高效发电系统

权利要求书

1.一种汽车发动机尾气余热回收高效发电系统，其特征是：包括尾气换热器（1）、压缩机（2）、高压缓冲罐（3）、分离罐Ⅰ（4）、膨胀机（5）、发电机（6）、分离罐Ⅱ（7）、氢气循环泵（8）、有机工质循环泵（9）、闪蒸罐（10）、低压氢气缓冲罐（11）、升压床（12）、蓄电池（13）和高温换热器（17）；升压床（12）设置至少三台交替工作的氢反应床，各氢反应床均为空腔结构的罐体，各氢反应床设置高压进口（121）、高压出口（123）、低压进口（122）和低压出口（124）；分离罐Ⅰ（4）的出口设有高压氢气过滤膜（15），分离罐Ⅱ（7）的出口设有低压氢气过滤膜（14）；高温换热器（17）的壳程进口与发动机尾气排气管连接，高温换热器（17）的壳程出口与尾气换热器（1）的壳程进口连接，尾气换热器的壳程出口排空，尾气换热器的管程进口与闪蒸罐（10）的出口连接，尾气换热器的管程出口与压缩机（2）的进口连接；压缩机（2）的出口与高压缓冲罐（3）的进口连接，高压缓冲罐（3）的出口通过阀门连接到升压床（12）中各氢反应床的高压进口（121），升压床中各氢反应床的高压出口（123）通过阀门连接分离罐Ⅰ（4），分离罐Ⅰ（4）设有二路出口管，一路通过高压氢气过滤膜（15）和高温换热器（17）的管程连接到膨胀机（5）的进口，一路连接到闪蒸罐（10）的进口；膨胀机（5）的出口与低压氢气缓冲罐（11）的进口连接，低压氢气缓冲罐（11）的出口通过阀门连接到升压床（12）中各氢反应床的低压进口（122），升压床（12）中各氢反应床的低压出口（124）通过阀门连接到分离罐Ⅱ（7），分离罐Ⅱ（7）设有二路出口管，一路通过低压氢气过滤膜（14）和氢气循环泵（8）连接到低压氢气缓冲罐的进口，一路连接到尾气换热器的管程进口；闪蒸罐（10）的液相出口分为两路，一路通过有机工质循环泵（9）连接到升压床（12）中氢反应床的低压进口（122），一路连接到尾气换热器的管程进口；压缩机（2）电路连接蓄电池（13），膨胀机（5）连接发电机（6），发电机（6）和蓄电池（13）与外部电力系统电路连接。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机尾气余热回收高效发电系统，其特征是：汽车发动机尾气余热回收高效发电系统不设置分离罐Ⅰ（4），升压床（12）中氢反应床增设液相出口，液相出口连接闪蒸罐（10）的进口，升压床（12）中氢反应床的高压出口设置高压氢气过滤膜，经高压氢气过滤膜分离出来的氢气，不再需要分离罐Ⅰ（4）的分离，直接进入膨胀机（5）膨胀做功。

3.根据权利要求1所述的汽车发动机尾气余热回收高效发电系统，其特征是：所述系统的工作介质为有机工质和氢气，所述的有机工质中掺混一定比例的氢气作为换热介质，当掺混一定比例的氢气的有机工质加热金属氢化物放氢时，放出的氢气和有机工质中掺混的氢气混合进入高温换热器（17）再热，然后进入膨胀机（5）做功，从而提高膨胀机的做功能力；掺混氢气的比例在0-100%之间调整；对于给定余热量的汽车发动机尾气的热量，在高温换热器和尾气换热器之间的比例分配在0-100%之间调整；根据膨胀机做功与压缩机消耗功的差值、反应床体积重量以及系统的体积重量，确定掺混氢气的比例；根据膨胀机做功与压缩机消耗功的差值、反应床体积重量以及系统的体积重量，确定热量在高温换热器和尾气换热器之间的比例分配。