船舶用發電系統技術方案

本發明專利技術提供一種船舶用發電系統，在利用加熱器從溫度不同的兩種以上的熱源流體進行熱回收的船舶用的有機朗肯循環發電系統中，在將使用重油等含有大量硫成分的油燃料的內燃機的廢氣作為熱源流體的情況下，抑制在加熱器的傳熱面產生的硫酸露點腐蝕。船舶用發電系統具備：使工作介質循環的循環回路；循環泵；利用來自增壓器的增壓空氣加熱工作介質的第一加熱器；利用來自廢氣節能器的廢氣加熱工作介質的第二加熱器；膨脹機；冷卻器；發電機；調節工作介質的流量的流量調節單元；針對剛從第一加熱器流出后的工作介質的壓力檢測單元及溫度檢測單元；以及針對內燃機的燃料種類信息取得部，參照燃料種類信息取得部的信息來控制流量調節單元。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種船舶用發電系統。

技術介紹

1、以往，已知有利用了有機朗肯循環的船舶用發電系統。例如，在專利文獻1中公開了一種廢熱回收發電裝置10，該廢熱回收發電裝置10具備：從由船舶的柴油發動機(推進用主機)排出的廢氣進行熱回收的第一廢熱回收器1(廢氣節能器)；從設置于柴油發動機的增壓器的空氣冷卻器3進行熱回收的第二廢熱回收器5；供從這些廢熱回收器1、5接受廢熱的熱介質循環的熱介質路徑7；以及從熱介質路徑7的熱介質接受熱的有機流體路徑9。該廢熱回收發電裝置10通過設置于有機流體路徑9的單一的蒸發器60，利用來自在熱介質路徑7流通的熱介質的輸入熱使有機流體蒸發，并利用有機流體氣體使渦輪62旋轉驅動，由此利用發電機68發電。

2、此外，在專利文獻2中，公開了在沸點比水低的工作介質循環的循環流路10中從工作介質泵15的噴出側依次設有蒸發器11及過熱器12的發電裝置。該發電裝置使蒸氣、溫水等加熱介質按照過熱器12及蒸發器11的順序流通，一邊使工作介質蒸發一邊過熱，通過用工作介質氣體使螺桿膨脹機13旋轉驅動，由發電機20發電。此外，發電裝置具備控制工作介質泵15的轉速以使過熱器12的出口側的過熱度成為預定的目標值的泵控制單元，在蒸發器11的出口側的工作介質的溫度小于飽和溫度的情況下，通過提高相對于過熱度的預定的目標值，進行使工作介質的循環流量減小的控制。

3、專利文獻1：日本特開2011-149332號公報

4、專利文獻2：日本特開2014-47632號公報

技術實現思路

1、專利文獻1的系統是使壓縮空氣及廢氣中包含的廢熱暫時被熱介質吸收的結構，所以為了熱回收用而需要至少3個熱交換器(1、5、60)和熱介質循環泵。此外，為了調節流入熱交換器(1、5)的壓縮空氣或廢氣的流量，還需要多個閥，因此包括安裝工程在內的設備費用容易變得昂貴。因此，如專利文獻2的系統那樣，考慮構成為使用2個熱交換器(11、12)用于熱回收，使壓縮空氣和廢氣分別在它們中流通，并且不調節這些熱源流體的流量。

2、然而，在近年來的lng運輸船中，搭載以lng和重油雙方為燃料的雙燃料柴油發動機的事例增加。在利用熱交換器(工作介質的加熱器)從使用含有大量硫成分的重油時的內燃機的廢氣進行熱回收的情況下，擔心在加熱器的傳熱面產生硫酸露點腐蝕。如果加熱器因腐蝕而破損，則也有工作介質向船內流出的危險性。

3、因此，本專利技術的目的在于，在利用加熱器從溫度不同的兩種以上的熱源流體進行熱回收的船舶用的有機朗肯循環發電系統中，在將使用重油等含有大量硫成分的油燃料的內燃機的廢氣作為熱源流體的情況下，抑制在加熱器的傳熱面產生的硫酸露點腐蝕。

4、本專利技術的船舶用發電系統是用于船舶的發電系統，該船舶具備：內燃機，其獲得船體的推進力；燃料供給單元，其向所述內燃機供給燃料；增壓器，其向所述內燃機供給增壓空氣；排氣渦輪，其與所述增壓器連結，通過來自所述內燃機的廢氣而旋轉；以及廢氣節能器，其使用來自所述排氣渦輪的廢氣來生成蒸氣，所述發電系統具備：循環回路，其使沸點比水低的工作介質循環；循環泵，其使工作介質在所述循環回路內流通；第一加熱器，其將來自所述增壓器的增壓空氣作為熱源流體，對來自所述循環泵的工作介質進行加熱；第二加熱器，其將來自所述廢氣節能器的廢氣作為熱源流體，對由所述第一加熱器加熱后的工作介質進行加熱；膨脹機，其通過由所述第二加熱器加熱后的工作介質的膨脹能量而旋轉；冷卻器，其通過冷卻用流體將通過所述膨脹機后的工作介質冷卻；發電機，其與所述膨脹機連結，通過所述膨脹機的旋轉驅動；流量調節單元，其調節從所述循環泵供給的工作介質的流量；壓力檢測單元，其檢測剛從所述第一加熱器流出后的工作介質的壓力；溫度檢測單元，其檢測剛從所述第一加熱器流出后的工作介質的溫度；燃料種類信息取得單元，其取得與向所述內燃機供給的燃料種類相關的信息；以及控制單元，其控制發電系統的運轉，在由所述燃料種類信息取得單元取得的燃料種類的信息是油燃料的單一供給的情況下，所述控制單元進行如下控制：(i)求出所述壓力檢測單元的檢測壓力下的工作介質的飽和蒸氣溫度(沸點)；(ii)控制所述流量調節單元，以使所述溫度檢測單元的檢測溫度成為超過所述飽和蒸氣溫度的第一目標溫度或低于所述飽和蒸氣溫度的第二目標溫度，根據構成所述第二加熱器的傳熱面的金屬材料對硫酸露點腐蝕的耐性來選擇所述第一目標溫度及所述第二目標溫度。

5、根據本專利技術的船舶用發電系統，在利用加熱器從溫度不同的兩種以上的熱源流體進行熱回收的船舶用的有機朗肯循環發電系統中，在將使用重油等含有大量硫成分的油燃料的內燃機的廢氣作為熱源流體的情況下，能夠抑制在加熱器的傳熱面產生的硫酸露點腐蝕。

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【技術保護點】

1.一種船舶用發電系統，其是用于船舶的發電系統，所述船舶具備：內燃機，其獲得船體的推進力；燃料供給單元，其向所述內燃機供給燃料；增壓器，其向所述內燃機供給增壓空氣；排氣渦輪，其與所述增壓器連結，通過來自所述內燃機的廢氣而旋轉；以及廢氣節能器，其使用來自所述排氣渦輪的廢氣來生成蒸氣，其特征在于，

2.根據權利要求1所述的船舶用發電系統，其特征在于，

3.根據權利要求1所述的船舶用發電系統，其特征在于，

4.根據權利要求1所述的船舶用發電系統，其特征在于，

5.根據權利要求1至4中的任一項所述的船舶用發電系統，其特征在于，

【技術特征摘要】

1.一種船舶用發電系統，其是用于船舶的發電系統，所述船舶具備：內燃機，其獲得船體的推進力；燃料供給單元，其向所述內燃機供給燃料；增壓器，其向所述內燃機供給增壓空氣；排氣渦輪，其與所述增壓器連結，通過來自所述內燃機的廢氣而旋轉；以及廢氣節能器，其使用來自所述排氣渦輪的廢氣來生成蒸氣，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：真鍋敦行，安部元，
申請(專利權)人：三浦工業株式會社，
類型：發明
國別省市：