一种船舶低速柴油机EGR冷却器S‑CO2和ORC联合循环余热利用系统的制作方法

文档序号:11111500阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:包括排气集箱、EGR冷却器、主EGR设备、进气集箱、ORC蒸发器、ORC冷凝器、ORC回热器、ORC膨胀机、S-CO2冷却器、S-CO2膨胀机、S-CO2压缩机,EGR冷却器包括EGR冷却器高温侧、EGR冷却器低温侧,ORC蒸发器包括ORC蒸发器高温侧、ORC蒸发器低温侧,ORC回热器包括ORC回热器高温侧、ORC回热器低温侧;

排气集箱一方面通过主烟气管道经EGR冷却器高温侧连接主EGR设备,另一方面通过烟气旁通管连接主EGR设备,主EGR设备连接进气集箱;

EGR冷却器低温侧出口连通S-CO2膨胀机进口,S-CO2膨胀机出口连通ORC蒸发器高温侧进口,ORC蒸发器高温侧出口连通S-CO2冷却器进口,S-CO2冷却器出口连通S-CO2压缩机进口,S-CO2压缩机出口连通EGR冷却器低温侧进口,S-CO2膨胀机连接发电机;

ORC蒸发器低温侧出口连通ORC膨胀机进口,ORC膨胀机出口连通ORC回热器高温侧进口,ORC回热器高温侧出口连通ORC冷凝器进口,ORC冷凝器出口连通ORC回热器低温侧进口,ORC回热器低温侧出口连通ORC蒸发器低温侧进口,ORC膨胀机连接发电机;

EGR冷却器、S-CO2膨胀机、ORC蒸发器、S-CO2冷却器、S-CO2压缩机构成S-CO2回路,ORC蒸发器、ORC膨胀机、ORC回热器、ORC冷凝器构成ORC回路。

2.根据权利要求1所述的一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:S-CO2回路上设置S-CO2回热器,S-CO2回热器包括S-CO2回热器高温侧、S-CO2回热器低温侧,ORC蒸发器高温侧出口与S-CO2冷却器进口之间设置S-CO2回热器高温侧,S-CO2压缩机出口与EGR冷却器低温侧进口之间设置S-CO2回热器低温侧。

3.根据权利要求1所述的一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:S-CO2回路上设置S-CO2回热器,S-CO2回热器包括S-CO2回热器高温侧、S-CO2回热器低温侧,S-CO2膨胀机出口与ORC蒸发器高温侧进口之间设置S-CO2回热器高温侧,S-CO2压缩机出口与EGR冷却器低温侧进口之间设置S-CO2回热器低温侧。

4.一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:包括排气集箱、EGR冷却器、主EGR设备、进气集箱、ORC蒸发器、ORC冷凝器、ORC回热器、ORC膨胀机、S-CO2冷却器、S-CO2膨胀机、S-CO2压缩机、S-CO2回热器、导热油加热器,EGR冷却器包括EGR冷却器高温侧、EGR冷却器低温侧,ORC蒸发器包括ORC蒸发器高温侧、ORC蒸发器低温侧,ORC回热器包括ORC回热器高温侧、ORC回热器低温侧,S-CO2回热器包括S-CO2回热器高温侧、S-CO2回热器低温侧,导热油加热器包括导热油加热器高温侧、导热油加热器低温侧;

排气集箱一方面通过主烟气管道经EGR冷却器高温侧连接主EGR设备,另一方面通过烟气旁通管连接主EGR设备,主EGR设备连接进气集箱;

EGR冷却器低温侧出口连通S-CO2膨胀机进口,S-CO2膨胀机出口连通导热油加热器高温侧进口,导热油加热器高温侧出口连通S-CO2回热器高温侧进口,S-CO2回热器高温侧出口连通S-CO2冷却器进口,S-CO2冷却器出口连通S-CO2压缩机进口,S-CO2压缩机出口连通S-CO2回热器低温侧进口,S-CO2回热器低温侧出口连通EGR冷却器低温侧进口,S-CO2膨胀机连接发电机;

ORC蒸发器低温侧出口连通ORC膨胀机进口,ORC膨胀机出口连通ORC回热器高温侧进口,ORC回热器高温侧出口连通ORC冷凝器进口,ORC冷凝器出口连通ORC回热器低温侧进口,ORC回热器低温侧出口连通ORC蒸发器低温侧进口,ORC蒸发器高温侧出口通过导热油泵连通导热油加热器低温侧进口,导热油加热器低温侧出口连通ORC蒸发器高温侧进口,ORC膨胀机连接发电机;

EGR冷却器、S-CO2膨胀机、导热油加热器、ORC蒸发器、S-CO2回热器、S-CO2冷却器、S-CO2压缩机构成S-CO2回路,ORC蒸发器、ORC膨胀机、ORC回热器、ORC冷凝器构成ORC回路。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:ORC冷凝器出口与ORC回热器低温侧进口之间安装储液罐和增压泵。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:S-CO2膨胀机与S-CO2压缩机同轴。

7.根据权利要求5任一所述的一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:S-CO2膨胀机与S-CO2压缩机同轴。

8.根据权利要求1-4任一所述的一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:所述的S-CO2回路为超临界CO2布雷顿循环回路,ORC回路为有机郎肯循环回路;S-CO2回路的热源为EGR冷却器的烟气能量,ORC回路的热源为S-CO2回路膨胀机出口的S-CO2

9.根据权利要求5所述的一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:所述的S-CO2回路为超临界CO2布雷顿循环回路,ORC回路为有机郎肯循环回路;S-CO2回路的热源为EGR冷却器的烟气能量,ORC回路的热源为S-CO2回路膨胀机出口的S-CO2

10.根据权利要求6所述的一种船舶低速柴油机EGR冷却器S-CO2和ORC联合循环余热利用系统,其特征是:所述的S-CO2回路为超临界CO2布雷顿循环回路,ORC回路为有机郎肯循环回路;S-CO2回路的热源为EGR冷却器的烟气能量,ORC回路的热源为S-CO2回路膨胀机出口的S-CO2

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