[发明专利]一种利用船舶脱硫预降温水余热进行发电的系统及方法

说明书

本发明公开了一种利用船舶脱硫预降温水余热进行发电的系统及方法，本系统基于预降温喷淋系统设置，在进气喉道在下端出口处连通蒸发器；蒸发器连通工作泵，工作泵连通有储液罐，储液罐内盛放有液态工质；蒸发器在气态工质的出口处连通膨胀发电机，本方法为：利用预降温喷淋系统产生的预降温喷淋废水的余热将液体工质加热为气态工质，气态工质作为膨胀剂在膨胀发电机内驱动膨胀发电机发电。本发明将脱硫系统中的预降温喷淋系统的预降温喷淋废水接入余热发电系统，利用预降温喷淋废水的余热进行发电，提高了能量的利用效率，还有效节约了燃油成本，同时，有效确保脱硫系统的废气处理效果，以满足低硫排放的要求。

技术领域

本发明涉及一种发电系统及方法，尤其涉及一种利用船舶脱硫预降温水余热进行发电的系统及方法。

背景技术

船舶是一种高能耗的运输工具，同时，船舶运行也伴随着严重的环境污染问题。目前，EEDI(新船能效设计指数)已成为考核船舶运行能耗高低的一个指标，对于船舶低能量利用效率问题，除了将面对高额的燃料费用外，还将面对额外的罚金，以补偿对环境的破坏。

现如今，大批船舶上均装配了船舶脱硫系统，利用脱硫系统对船舶主机燃烧柴油机燃料所产生的废气进行处理。在脱硫系统对高温废气的处理过程中，会形成大量余热，如何有效的提高余热的利用效率，是船舶制造行业提升自身竞争力的重要途径之一；如若无法将余热充分利用起来，会导致燃油成本进一步提高，降低能量的利用效率；因此，为有效降低船舶运行的能耗指标，亟需提供一种能充分船舶脱硫预降温水余热的发电系统及方法。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种利用船舶脱硫预降温水余热进行发电的系统及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用船舶脱硫预降温水余热进行发电的系统，基于预降温喷淋系统设置，预降温喷淋系统位于脱硫塔一侧的进气喉道内；该发电系统包括蒸发器、膨胀发电机、工质泵；

进气喉道在下端出口处连通蒸发器，预降温喷淋系统产生的预降温喷淋水通过进气喉道的下端出口流入蒸发器内；蒸发器连通工作泵，工作泵连通有储液罐，储液罐内盛放有液态工质；由工质泵抽吸储液罐内的液态工质并泵入到蒸发器内与预降温喷淋废水换热；

液态工质吸热后变为气态工质，蒸发器在气态工质的出口处连通膨胀发电机，由气态工质作为膨胀剂在膨胀发电机内驱动膨胀发电机发电。

进一步地，膨胀发电机的后端连通有冷凝器，冷凝器连通有海水泵，且冷凝器还连通储液罐；海水泵泵入的海水为冷凝器提供冷源，冷凝为液相的工质进入储液罐中，再次由工质泵抽吸，以用于下一个循环。

进一步地，蒸发器在预降温喷淋废水的出水口处连通有换热器，海水泵通过换热器连通预降温喷淋系统。

进一步地，脱硫塔的顶部设置有脱硫塔排气口，进气喉道的顶部设置有脱硫塔进气口。

一种利用船舶脱硫预降温水余热进行发电的系统的发电方法，其特征在于：含有余热的预降温喷淋废水从脱硫塔进气口所在的进气喉道下端排出并流入到蒸发器内，同时，工作泵抽吸储液罐内的液态有机工质并将液态有机工质泵入到蒸发器内；高温的预降温喷淋废水与低温的液态有机工作在蒸发器内进行换热，其中，液态有机工质吸热变为气态有机工质；预降温喷淋废水被吸走大量热量，温度降低；

气态有机工质进入到膨胀发电机中，将自身的压力能和热能转换成机械能，进而驱动膨胀发电机的膨胀机拖动发电机将机械能转换成电能。

进一步地，在膨胀发电机中做功后的气态有机工质的温度压力均降低，呈气液两相状态并进入到冷凝器中与海水泵供入的海水换热，气液两相状态的有机工质完全冷凝为液相，进入储液罐，液态工质由工质泵再次抽吸使用，实现冷凝后的液态工质的循环利用。

进一步地，仍含有余热的预降温喷淋废水进入蒸发器中与海水泵供入的海水换热，海水泵的此路水被预热后用于预降温喷淋系的工作。