[发明专利]余热回收系统

说明书

本发明公开了一种余热回收系统，用于对主机排气进行余热回收，余热回收系统包括：供热单元、制热单元、发电单元和制冷单元；其中，供热单元与主机流体连接，主机排气进入供热单元；制热单元、发电单元和制冷单元分别与供热单元流体连接；并且，供热单元吸收主机排气的热能，以分别向制热单元、发电单元及制冷单元提供热源。

技术领域

本发明涉及船舶发动机节能环保技术领域，尤其涉及一种余热回收系统。

背景技术

随着全球经济的快速发展，邮轮旅游是国际旅游市场上增长速度快，发展潜力大的高端旅游市场，邮轮的舒适环境以及对热、电、冷等多种形式能量的需求对动力系统提出了更高的要求；同时新船能效设计指示EEDI的确定和实施，也使船舶的节能减排的工作迫在眉睫。因此更加高效且能提供多种能量形式的余热回收系统对邮轮等设计和运营具有积极的推动作用，并对全球的节能减排做出重要贡献。

主机是船舶动力的供给源，同时也是降低船舶EEDI指数、实现节能减排的关键。主机的排气仍具有较高的温度，蕴藏着大量余热，目前应用于船舶主机余热回收发电技术主要有动力涡轮发电技术、有机朗肯循环发电技术等。其中动力涡轮发电技术在不影响主机运行的前提下，充分回收涡轮增压器旁通废气能量，由于需要主机的排气量大于涡轮增压器的进气量要求时才能进行发电作业，因此动力涡轮的应用受到了一定限制。有机朗肯循环发电技术则可灵活地实现余热的回收发电，并且柴油机变工况运行对其影响较小，但是多次换热过程限制了其效率的提高，其系统热效率较低。

此外船舶除了对电力的需求外，往往具有热、冷的需求，以满足船内生活热水、空调制冷的要求。

发明内容

本发明提供一种余热回收系统，采用制热单元、发电单元及制冷单元分别与供热单元流体连接，供热单元与主机流体连接，供热单元吸收主机排气的热能，以分别向制热单元、发电单元及制冷单元提供热源，实现对主机进行热、电、冷的联合供应；并通过在制热单元与供热单元之间设置第一阀门、在发电单元与供热单元之间设置第二阀门、在制冷单元与供热单元之间设置第三阀门，实现分别对制热单元、发电单元以及制冷单元进行热源分配，以满足主机对不同能源形式的需求。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种余热回收系统，用于对主机排气进行余热回收，所述余热回收系统包括：供热单元、制热单元、发电单元和制冷单元；其中，所述供热单元与所述主机流体连接，所述主机排气进入所述供热单元；所述制热单元、所述发电单元和所述制冷单元分别与所述供热单元流体连接；并且，所述供热单元吸收所述主机排气的热能，以分别向所述制热单元、所述发电单元及所述制冷单元提供热源；

所述供热单元具有气路和水路；其中，所述主机排气进入所述气路，以对所述水路进行热交换；所述水路吸收所述主机排气的热能，以产生作为所述热源的热流体；

所述余热回收系统包括热源输送流线，所述供热单元通过所述热源输送流线分别向所述制热单元、所述发电单元及所述制冷单元提供所述热流体；

所述余热回收系统还包括回流流线，所述热流体通过所述热源输送流线分别向所述制热单元、所述发电单元和所述制冷单元提供热能后，通过所述回流流线返回所述供热单元的所述水路。

在一些实施例中，所述余热回收系统还包括旁路流线和换热单元，所述换热单元的热侧与所述供热单元的所述水路通过所述热源输送流线、所述旁路流线及所述回流流线形成流体回路。

在一些实施例中，所述制热单元包括：第一换热器，所述第一换热器的热侧与所述供热单元的所述水路通过所述热源输送流线及所述回流流线形成流体回路；以及，蓄水箱，所述蓄水箱与所述第一换热器的冷侧形成流体回路；其中，在所述第一换热器的冷侧出口与所述蓄水箱之间设有制热出水管。

在一些实施例中，所述制热单元还包括供水源，所述供水源与所述蓄水箱流体连接，以向所述蓄水箱供水。