[发明专利]一种基于发动机排气能量回收的梯级发电系统

说明书

本发明的目的在于提供一种基于发动机排气能量回收的梯级发电系统，包括发动机、第一级余热回收装置、第二级余热回收装置，所述第一级余热回收装置包括废气涡轮，发动机的尾气通入废气涡轮的废气入口，废气涡轮连接第一级发电机，所述第二级余热回收装置包括能量储存池、低温差斯特林发动机，所述能量储存池包括能量储存池箱体，能量储存池箱体里设置盘管，能量储存池箱体里充有储热介质，低温差斯特林发动机的热缸深入至能量储存池箱体并于储热介质相接触，废气涡轮的废气出口连通盘管。本发明实了现发动机排气能量的梯级回收利用，回收效率较高，大大提高了发动机的热效率，提高了燃料利用率，具有较强的科研价值和市场价值。

技术领域

本发明涉及的是一种发动机余热利用装置。

背景技术

当今社会，能源是人类日常工作生活中必不可少的物质，主要包括两大类，即可再生能源和不可再生能源。虽然可再生能源行业正处于蓬勃发展阶段，但不可再生能源仍是当今世界消耗量最大、使用范围最广、最普遍的能源类型。然而，不可再生能源并不是取之不尽用之不竭的，一旦消耗殆尽，将严重威胁人类的生存和发展。因此，大力发展节能减排是当今世界面临的最为重要的问题之一。

以发动机行业为例，现阶段，发动机消费的石油约占我国石油总量的60％，且发动机是目前效率最高的动力机械，但最高效率仅接近50％，而以废气形式排入大气的能量占燃料燃烧总能量的30％左右。排气能量品质较高，仍然具有很强的做功能力，回收利用潜力大。因此，开展发动机排气能量回收与利用的研究,是减小环境污染、增大燃料利用效率的有效途径。

目前，大量科研工作者投身余热回收领域的技术研究之中，目前已有一些形式的余热回收技术。在申请号为CN201111159467的专利《一种用于内燃机余热回收的自调整发电系统》中，系统装置包括冷却液余热预热器、排气余热蒸发器、可调式闪蒸器、膨胀机、发电机、节流阀、风冷式冷凝器、储液罐、工质泵、温压传感逻辑模块、电磁节流阀。系统可根据排气余热蒸发器出口工质状态，对余热回收系统进行最优化调整，解决了内燃机排气温度波动导致系统余热回收效率低下和不可靠的问题。然而，整套系统结构较为复杂，可靠性较低，且能量回收效率较低，严重制约了排气余热回收能力。

发明内容

本发明的目的在于提供结构简单、操作方便、能量转换效率高的一种基于发动机排气能量回收的梯级发电系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种基于发动机排气能量回收的梯级发电系统，其特征是：包括发动机、第一级余热回收装置、第二级余热回收装置，所述第一级余热回收装置包括废气涡轮，发动机的尾气通入废气涡轮的废气入口，废气涡轮连接第一级发电机，所述第二级余热回收装置包括能量储存池、低温差斯特林发动机，所述能量储存池包括能量储存池箱体，能量储存池箱体里设置盘管，能量储存池箱体里充有储热介质，低温差斯特林发动机的热缸深入至能量储存池箱体并于储热介质相接触，废气涡轮的废气出口连通盘管。

本发明还可以包括：

1、所述废气涡轮为向心涡轮，低温差斯特林发动机具有β型菱形传动结构，储热工质选用石蜡油。

2、盘管为蛇形换热机构，能量储存池箱体外部包有保温隔热材料。

本发明的优势在于：

本发明实了现发动机排气能量的梯级回收利用，回收效率较高，大大提高了发动机的热效率，提高了燃料利用率，具有较强的科研价值和市场价值。

本发明设计提出了能量储存池的技术形式，对难以捕捉和收集的排气能量成功实现了转化和储存，同时通过对能量储存池内部蛇形换热机构部的合理设计，保证热量合理高效的输出，实现对排气能量最大程度地回收利用。

本发明设计提出的能量梯级回收发电系统，装置较为简单，尺寸重量较小，不仅可以用于大型工厂，也可用于小型轿车，适用范围较广。