[发明专利]船舶废气余热回收利用系统

说明书

本发明涉及一种船舶废气余热回收利用系统，包括与排气系统的出气管连接的排气管、管壁由半导体导热材料制成的导热管、将排气管与导热管连接的消声器、与导热管管壁电连接的温差发电模块、电连接至温差发电模块的逆变器以及分别与逆变器电连接的电网、负载和蓄电池组，温差发电模块、逆变器、电网、负载和蓄电池组均连接至PLC芯片；工作时导热管通入水和废气，半导体导热材料产生温度变化形成温差，温差发电模块利用温差产生直流电，逆变器将直流电转换成交流电后并入电网或给蓄电池组充电，电网将电能传递给负载直接使用。本发明能将低品位的船舶余热回收利用起来。

技术领域

本发明属于船舶废气余热回收利用技术领域，具体涉及一种船舶废气余热回收利用系统。

背景技术

发展绿色、节能、环保型船舶一直是世界各国造船界和航运界研究的重要课题，它关系到节约然料，资源和费用、环境保护以及船舶运营经济效益等问题。对于船舶的主推进装置选择而言，柴油机以其较好的经济性、宽广的功率范围、重量轻、可靠性高、寿命长等一系列优点，已在船舶主推进装置中取得了绝对的统治地位。由于低速二冲程柴油机的应用，使得船舶运输业得到了突飞猛进的发展，自柴油机诞生之日起至今己有百年历史，虽然这期间柴油机的内燃烧技术以及CAE技术日趋完善，但其做功效率己经接近物理极限，如果没有新技术的再次助力，仅仅通过优化缸内燃烧技术和改变柴油机结构的方式，很难再有较大的提升空间。

柴油机产生的热量主要用于产生动力，其余的热量主要以烟气、水或滑油冷却以及热辐射等方式排放到大气环境中。假如按照船舶正常航行时SMCR的85％，按照一年航行280天算，那么每年将有31726t的重油以废气、空冷器冷却水散热以及缸套冷却水散热的方式排放到环境中，如果这部分热量可以通过回收加以利用，不仅可以为企业节省燃油费用，提高船舶经济性使企业获得巨大的经济收益，也可以减少船舶尾气排放从而降低船舶能效营运指数(EEOI)，保护海洋环境免受污染，满足国际公约对船舶排放的相关要求。

目前，船舶余热回收利用系统已得到了广泛的应用，但在船舶主推动柴油机负载低于50％时，因废气温度较低，该系统往往会停止工作，此工况下大量的废气直接排放到了大气中，从而导致该部分能量未有效利用。

发明内容

本发明的目的是提供的一种船舶废气余热回收利用系统，本发明能将低品位的船舶余热回收利用起来。

本发明所采用的技术方案是：

一种船舶废气余热回收利用系统，包括与排气系统的出气管连接的排气管、管壁由半导体导热材料制成的导热管、将排气管与导热管连接的消声器、与导热管管壁电连接的温差发电模块、电连接至温差发电模块的逆变器以及分别与逆变器电连接的电网、负载和蓄电池组，温差发电模块、逆变器、电网、负载和蓄电池组均连接至PLC芯片，导热管的进水口和出水口各自连接至高压水泵、进气口连接至消声器且位于进水口上游、出气口朝上伸出；工作时导热管通入水和废气，半导体导热材料产生温度变化形成温差，温差发电模块利用温差产生直流电，逆变器将直流电转换成交流电后并入电网或给蓄电池组充电，电网将电能传递给负载直接使用。

进一步地，导热管管壁的半导体导热材料为热电陶瓷。

进一步地，温差发电模块依次通过稳压模块和隔离控制器与逆变器电连接，稳压模块和隔离控制器均连接至PLC芯片。

进一步地，导热管呈S型设置。

进一步地，排气系统包括主柴油机烟囱、燃油锅炉烟囱和焚烧炉烟囱。

进一步地，消声器通过膨胀接头安装在排气管上。

本发明的有益效果是：