[发明专利]液氨制氢船舶混合动力系统

说明书

本发明的目的在于提供液氨制氢船舶混合动力系统，包括液氨制氢系统、液氨储存罐，所述液氨制氢系统包括制氢壳体，制氢壳体里充有电解质溶液，制氢壳体里设置阳极和阴极，阳极和阴极均连接电解电源，制氢壳体上分别设置氨入口、氮气出口、氢气出口；液氨储存罐连接开关电磁阀，开关电磁阀分别连接氨减压阀、流量控制器，氨减压阀连接氨缓冲罐，氨缓冲罐连接液氨制氢系统的氨入口，氮气出口连接过滤水箱，过滤水箱分别连接热泵和氮气储存罐，氢气出口连接氢气缓冲罐。本发明通过引入氨电解质电池，实现了氢气的即产即用，并能根据负荷大小调控制氢量的多少，解决了氢气在船舶上的安全储存问题。

技术领域

本发明涉及的是一种动力系统，具体地说是制氢混合动力系统。

背景技术

全球地表气温一直处于上升趋势，对地球生态系统和社会经济系统产生了重大影响，而人为温室气体增加是全球增暖的主要驱动。随着对温室气体减排的关注，船舶等运输行业的排放被提出了更加严格的要求。因此，面对日益增长的环保监管压力，不仅需要从技术和营运方面提高船舶能效，还需进一步调整船用燃料的结构。使用新型替代燃料，是实现航运业低碳减排的“新选择”。其中，氨不含碳元素，完全燃烧只产生清洁无污染的水和氮气，且其含氢量高，被认为是具有潜力的发动机替代燃料之一。

氨燃料与其它传统燃料相比，存在燃点及最小点火能量较高、燃烧速度慢和燃烧温度低等问题，需要使用引燃燃料。同时，研究发现，氢气的燃烧速度较快，在氨燃烧时掺入氢气能够改善燃烧，加快燃烧速度。但是，氢气的长期安全储存一直是其使用时的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供不仅将氨作为发动机的替代燃料，并将其视为氢的载体，即通过液氨来制备所需的氢气，供给发动机、氢燃料电池使用的液氨制氢船舶混合动力系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明液氨制氢船舶混合动力系统，其特征是：包括液氨制氢系统、液氨储存罐，所述液氨制氢系统包括制氢壳体，制氢壳体里充有电解质溶液，制氢壳体里设置阳极和阴极，阳极和阴极均连接电解电源，制氢壳体上分别设置氨入口、氮气出口、氢气出口；液氨储存罐连接开关电磁阀，开关电磁阀分别连接氨减压阀、流量控制器，氨减压阀连接氨缓冲罐，氨缓冲罐连接液氨制氢系统的氨入口，氮气出口连接过滤水箱，过滤水箱分别连接热泵和氮气储存罐，氢气出口连接氢气缓冲罐。

本发明还可以包括：

1、电解电源通过电源开关连接蓄电池，蓄电池分别连接船舶用电设备和燃料电池，燃料电池依次连接DC/AC转换器、推进电机，推进电机通过第一离合器连接齿轮箱，齿轮箱连接螺旋桨。

2、还包括发动机，发动机包括气缸、活塞，活塞位于气缸里，活塞下方连接曲柄连杆，曲柄连杆连接凸轮轴，气缸设置进气管、出气管、液氨喷射器，液氨喷射器通过氨共轨管连接流量控制器，出气管与气缸连接处设置出气阀杆，进气管与气缸连接处设置进气阀杆，进气管里设置氢气喷射器，进气管端部连接空气进气口，空气进气口与氢气喷射器之间设置安全阀，氢气喷射器连接氢气缓冲罐。

3、凸轮轴通过第二离合器连接齿轮箱。

本发明的优势在于：

1、通过引入氨电解质电池，实现了氢气的即产即用，并能根据负荷大小调控制氢量的多少，解决了氢气在船舶上的安全储存问题。

2、制得的氢气不用分离，纯度高，可直接供给氢燃料电池使用，从而给电机及其它用电设备供电。

3、氮气中可能混有氨，经过过滤水箱，氮气得到净化，储存起来可起到吹扫作用，而氨溶于水得到氨水溶液，可以供给热泵系统作为冷却工质使用，使能源得到充分合理的利用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为液氨-柴油双燃料发动机的结构示意图；