[发明专利]基于超临界二氧化碳船用发电脱硫一体化设备及方法

摘要

本发明公开一种基于超临界二氧化碳船用发电脱硫一体化设备及方法，属于新能源与节能减排领域。该系统主要包括了超临界二氧化碳储气罐、固体燃料（如氧化钙、氧化镁等）储料罐、化学反应器、换热器、涡轮、二氧化碳排气储存罐、海水蓄水池和脱硫塔。其特征在于：借助二氧化碳的超临界特性以及高储能密度，减小船内发电机组的体积；利用固体燃料与海水能发生反应，并释放大量的热能，从而预热超临界二氧化碳来推动涡轮做功；化学反应的产物还可以在脱硫塔内对柴油机烟气经行脱硫处理；压缩机由于无需一直运转，只需在船上装小型风力发电设备即可满足其电力需求。本系统将船内发电设备和脱硫设备结合在一起，降低污染物排放，有良好的环保性和节能效果。

主权项

1.一种基于超临界二氧化碳船用发电脱硫一体化设备，其特征在于：该系统包含超临界二氧化碳发电单元、化学反应工质供应单元、烟气脱硫单元和风力发电压缩单元；所述超临界二氧化碳发电单元包括超临界二氧化碳储气罐（1）、换热器（3）、涡轮（6）、发电机（7）和二氧化碳排气储存罐（8）；超临界二氧化碳储气罐（1）出气口经过超临界二氧化碳供气段电动开关阀（2）与换热器（3）入口连通；换热器（3）的出口经管路与涡轮（6）进口连通；涡轮（6）出口与二氧化碳排气储存罐（8）相连；涡轮（6）通过轴承和发电机（7）相连；所述化学反应工质供应单元包括固体燃料储料罐（9）、海水蓄水池（12）和化学反应器（4）；上述换热器（3）嵌在化学反应器（4）内部；化学反应器（4）上部包含固体燃料进口、海水进口，底部具有脱硫液体排放口；固体燃料储料罐（9）出口经在其连接管路上设有的燃料供应段电动开关阀（10）和燃料供应段止回阀（11）后与化学反应器（4）固体燃料进口相连；海水蓄水池（12）出水口依次经过供水段电动开关阀（13）、供水段水泵（14）和供水段止回阀（15）与化学反应器（4）右上侧海水进口相连；所述烟气脱硫单元包括上述化学反应器（4）、烟气回热器（5）、脱硫塔（19）和喷淋（20）；烟气回热器（5）设立在所述换热器（3）出口与所述涡轮（6）进口连通的管路上；烟气回热器（5）有四个端口，顶部端口为超临界二氧化碳入口，底部端口为超临界二氧化碳出口，右侧端口为高温柴油机烟气入口，左侧端口为低温柴油机烟气出口；顶部端口经管道与换热器（3）出口相连，底部端口经管道与涡轮（6）入口连通，右侧端口经管路与柴油机尾气排放口连通；喷淋（20）位于脱硫塔（19）上部；脱硫塔（19）底部有烟气分流排放管道，经管路与烟气回热器（5）左侧端口相连；化学反应器（4）依次经过脱硫液体供应段电动开关阀（16）、脱硫液体供应段水泵（17）和脱硫液体供应段止回阀（18），后与喷淋（20）相连；所述风力发电压缩单元包括上述超临界二氧化碳储气罐（1）、上述二氧化碳排气储存罐（8）和压缩机（22）；压缩机（22）出口经连接管路上设有的超临界二氧化碳储气段电动开关阀（23）与超临界二氧化碳储气罐（1）相连；二氧化碳排气储存罐（8）经压缩机进气段电动开关阀（21）与压缩机（22）进口相通。