[发明专利]一种适用于船用低速发动机废热能量回收的余热利用系统

权利要求书

1.一种适用于船用低速发动机废热能量回收的余热利用系统，其特征在于：包括高温有机朗肯循环子系统和低温有机朗肯循环子系统；与两个子系统相连的空气冷却器为两段式设计，分为高温段和低温段；

所述高温有机朗肯循环子系统包括废气换热器、过热器、蒸发器、预热器、第一调节阀、第一有机工质透平、第一工质泵、第一储液罐、第一冷凝器、第一变速箱和第一发电机，低速发动机排出的废气依次流经所述废气换热器、过热器、蒸发器和预热器，经所述预热器换热后排入环境；所述废气换热器将废气换热产生日用蒸汽，所述废气换热器的蒸汽侧出口处设置有第三调节阀；所述预热器、蒸发器、过热器、第一有机工质透平、第一冷凝器、第一储液罐、第一工质泵、空气冷却器的高温段依次连接；所述第一有机工质透平、第一变速箱和第一发电机依次连接；

所述低温有机朗肯循环子系统包括缸套水冷却器、第二冷凝器、第二工质泵、第二储液罐、第二调节阀、第二有机工质透平、第二变速箱和第二发电机；所述空气冷却器的低温段、缸套水冷却器、第二有机工质透平、第二冷凝器、第二储液罐、第二工质泵依次连接；所述第二有机工质透平、第二变速箱和第二发电机依次连接。

2.根据权利要求1所述的适用于船用低速发动机废热能量回收的余热利用系统，其特征在于：所述第一冷凝器和第二冷凝器的冷却介质均为海水。

3.根据权利要求1所述的适用于船用低速发动机废热能量回收的余热利用系统，其特征在于：所述高温有机朗肯循环子系统以发动机排出的废气的能量为蒸发热源，以所述空气冷却器的高温段的能量为预热热源。

4.根据权利要求1所述的适用于船用低速发动机废热能量回收的余热利用系统，其特征在于：所述低温有机朗肯循环子系统以缸套冷却水的能量为蒸发热源，以所述空气冷却器的低温段的能量为预热热源。

5.根据权利要求1所述的适用于船用低速发动机废热能量回收的余热利用系统，其特征在于：所述高温有机朗肯循环子系统中的有机工质为正戊烷，所述低温有机朗肯循环子系统中的有机工质为五氟丙烷。

6.根据权利要求1所述的适用于船用低速发动机废热能量回收的余热利用系统，其特征在于：在船舶低速发动机全工况范围内运行时，高温和低温有机朗肯循环子系统同时工作，产生日用蒸汽和输出电能；当船舶低速发动机在45％工况以下运行时，所述高温有机朗肯循环子系统中有机工质回路基本不工作，废气与所述废气换热器换热产生日用蒸汽，所述低温机朗肯循环子系统正常工作，输出电能。