[发明专利]一种适用于LNG混合动力船舶的ORC复合发电系统

权利要求书

1.一种适用于LNG混合动力船舶的ORC复合发电系统，其特征在于：它包括一级ORC回路(I)、二级ORC回路(II)、LNG/柴油双燃料主机缸套冷却水回路(III)、烟气冷却回路(IV)和LNG气化回路(V)；所述的一级ORC回路被所述的LNG气化回路产生的冷能和所述的LNG/柴油双燃料主机缸套冷却水回路产生的热能驱动，包括一级冷凝器(7)、一级工质循环泵(8)、一级蒸发器(9)、一级透平(10)和一级发电机(11)；所述的二级ORC回路被所述的LNG气化回路产生的冷能和所述的烟气冷却回路产生的热能驱动，包括二级冷凝器(16)、二级工质循环泵(15)、二级蒸发器(14)、二级透平(13)和二级发电机(12)；所述的LNG/柴油双燃料主机缸套冷却水回路包括一级蒸发器(9)、一级板式换热器(21)、一级冷却液循环泵(22)、流量调节阀(23)和LNG/柴油双燃料主机(24)；所述的烟气冷却回路包括二级蒸发器(14)、二级板式换热器(17)、烟气交互池(18)、流量调节阀(19)和二级冷却液循环泵(20)；所述的一级板式换热器(21)和二级板式换热器(17)分别与船舶中央冷却系统(25)相连；所述的LNG气化回路包括依次连接的LNG压力泵(2)、流量调节阀(3)、一级减压阀(4)、二级减压阀(5)和辅助加热器(6)；所述的LNG气化回路通过所述的一级ORC回路中的一级冷凝器(7)吸收一级循环工质的热量，通过所述的二级ORC回路中的二级冷凝器(16)与二级循环工质进行热交换。

2.如权利要求1所述的适用于LNG混合动力船舶的ORC复合发电系统，其特征在于：LNG在一级冷凝器(7)和二级冷凝器(16)中分别吸收热量气化成气体后，与柴油在所述的LNG/柴油双燃料主机的燃烧室(24)内混合燃烧；所述的LNG/柴油双燃料主机可以是单点、多点喷射LNG/柴油双燃料发动机或者缸内直喷式LNG/柴油双燃料主机；所述的LNG/柴油双燃料发动机在进气总管上设置有温度传感器，通过传感器采集的信号判断LNG的供给比例。

3.如权利要求1所述的适用于LNG混合动力船舶的ORC复合发电系统，其特征在于：所述的一级ORC回路和二级ORC回路的循环工质分别采用R600和R245fa；所述的LNG/柴油双燃料主机缸套冷却水回路和烟气冷却回路采用的工质是乙二醇与丙三醇的混合溶液；所述的一级ORC回路和二级ORC回路中所采用的一级蒸发器、一级冷凝器、二级蒸发器和二级冷凝器是逆流式板式换热器；所述的一级工质循环泵和二级工质循环泵是多级离心泵，所述的一级透平和二级透平是单级向心径流反动式透平膨胀机；所述的一级发电机和二级发电机是交流发电机。

4.如权利要求1所述的适用于LNG混合动力船舶的ORC复合发电系统，其特征在于：所述的LNG气化回路依次为所述的一级ORC回路和二级ORC回路提供冷能；所述的LNG/柴油双燃料主机缸套冷却水回路为所述的一级ORC回路提供热能；所述的烟气冷却回路为所述的二级ORC回路提供热能。

5.如权利要求1所述的适用于LNG混合动力船舶的ORC复合发电系统，其特征在于：所述的LNG气化回路、所述的LNG/柴油双燃料主机缸套冷却水回路和所述的烟气冷却回路中均设置温度传感器，并由中央控制器统一调节。