(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122419341.0 (22)申请日 2021.10.08 (73)专利权人 中国船舶工业 集团公司第七0八 研究所 地址 200001 上海市黄浦区西藏 南路1688 号 (72)发明人 贺天智　林睿　王树信　代黎博　 彭佳杰　陈勇　陈旭　汪海燕　 (74)专利代理 机构 上海申汇 专利代理有限公司 31001 专利代理师 翁若莹　张业民 (51)Int.Cl. C10J 3/00(2006.01) C10J 3/82(2006.01) C10J 3/84(2006.01)B01D 45/04(2006.01) B01D 53/26(2006.01) B01D 53/18(2006.01) B01D 53/14(2006.01) C02F 1/26(2006.01) F25B 15/06(2006.01) F25B 27/02(2006.01) F02C 6/00(2006.01) F02C 6/18(2006.01) F02G 5/02(2006.01) F02M 21/02(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 利用废热的船舶生物质气化以及制冷与发 电系统 (57)摘要 本实用新型涉及一种利用废热的船舶生物 质气化以及制冷与发电系统， 属于船舶可再生能 源利用技术领域。 包括生物质气化及提纯单元、 发动机废气回收利用单元、 溴化锂吸收式制冷单 元、 富氧燃烧发电单元、 水气分离单元和污水处 理单元。 本实用新型利用船舶生物质作为原料， 利用废热来驱动船舶生物质气化， 回 收利用船舶 生活垃圾， 提高了低位热能的利用效率。 通过所 制取的合 成气用来实现发动机燃料的掺氢燃烧， 改善发动机的燃烧过程， 降低污染物的排放； 发 电和吸收式制冷均采用富氧燃烧的方式， 燃烧产 生的高温烟气再次通入生物质气化装置进行换 热， 充分利用高温烟气 的热量， 提高了能量利用 效率。 且高温烟气成分只有CO2和H2O， 便于实现 碳捕获。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 216890819 U 2022.07.05 CN 216890819 U 1.一种利用废热的船舶生物质气化以及制冷与发电系统， 其特征在于： 包括生物质气 化及提纯单元、 发动机废气回收利用单元、 溴化锂吸收式制冷单元、 富氧燃烧发电单元、 水 气分离单元和污水 处理单元； 所述生物质气化及提纯单元包括水罐、 水蒸气发生器、 气化剂 混合器、 生物质气化装置、 惯性分离器、 焦油分离器、 换热器和合成气储存装置； 所述水罐、 水蒸气发生器、 气化剂混合器、 生物质气化装置、 惯性分离器、 焦油分离器、 换热器和合成气 储存装置依 次连接； 焦油分离器与污水处理单元连接； 所述发动机废气回收利用单元包括 合成气泵A、 船舶发动机和废气泵A； 所述合成气储存装置通过合成气泵A与船舶发动机连 接； 所述船舶发动机通过废气泵A与生物质气化装置连接； 所述溴化锂吸收式制冷单元包括 合成气泵B、 直燃型溴化锂吸收式机组和烟气泵A； 所述合成气储存装置通过合成气泵B与直 燃型溴化锂吸收式机组连接； 所述直燃型溴化锂吸收式机组通过烟气泵A与生物质气化装 置连接； 所述富氧燃烧发电单元包括合成气压缩机、 燃气轮机、 发电装置和烟气泵B； 所述合 成气储存装置通过合成气压缩机与燃气轮机连接， 燃气轮机与发电装置连接； 燃气轮机通 过烟气泵B与生物质气化装置连接； 所述水气分离单元包括水气分离装置、 集水器、 CO2储罐 A、 CO2分流阀A和CO2分流阀B； 生物质气化装置通过水气分离装置分别与集水器和CO2储罐A 连接； CO2储罐A通过CO2分流阀A和气化剂混合器连接； CO2储罐A再通过CO2分流阀B与污水处 理单元连接； 所述污水处理单元包括CO2压缩机、 CO2冷凝器、 CO2储罐B、 超临界CO2泵、 污水萃 取池和萃取液分离器； 所述CO2储罐A通过CO2分流阀B与CO2压缩机、 CO2冷凝器、 CO2储罐B、 超 临界CO2泵和污水萃取池依次连接； 污水萃取池通过萃取 液分离器再与CO2冷凝器连接 。 2.如权利要求1所述的一种利用废热的船舶生物质气化以及制冷与发电系统， 其特征 在于： 所述合成气泵A与船舶发动机 之间设有阀门A； 所述废气泵A与生物质气化装置之间设 有废气阀A； 所述合成气泵B与直燃型溴化锂吸收式机组之间设有阀门B； 所述烟气泵A与生 物质气化装置 之间设有烟气阀A； 所述烟气泵B与生物质气化装置之间设有烟气阀B； 所述直 燃型溴化锂吸收式机组设有氧气进口； 所述燃气轮机设有氧气进口； 气化剂混合器设有氧 气进口。 3.如权利要求2所述的一种利用废热的船舶生物质气化以及制冷与发电系统， 其特征 在于： 所述生物质气化装置包括用于发生生物质气化反应的内管和用于通入废气和烟气为 生物质气化提供热量的外部空间； 所述生物质气化装置的外部空间设为隔断的空间一和空 间二； 空间一与废气泵A连接； 空间二与烟气泵A和烟气泵B连接 。 4.如权利要求3所述的一种利用废热的船舶生物质气化以及制冷与发电系统， 其特征 在于： 所述 生物质气化装置的内管设有温度探 头和辅助电加热装置 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216890819 U 2利用废热的船舶生物质气化以及制冷与发电系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及一种利用废热的船舶生物质气化以及制冷与发电系统， 属于船舶 可再生能源利用技 术领域。 背景技术 [0002]船舶在运行过程中会产生并排放多种污染物。 其中， 船舶垃圾和发动机尾气是两 大主要的污染源。 随着排放控制法越来越严格， 以及人类面临的环境危机和能源危机 问题 日益加剧， 寻找一种清洁可再生能源的任务已经迫在眉睫。 生物质能源具有可再生性、 原料 来源广和 低碳环保的特点。 船舶生物质主要为餐厨垃圾、 残 羹剩肴和生活污水等生活垃圾。 利用船舶生物质气化制取的合成气为富氢气体， 其燃烧极限广， 点火能量低， 能量密度高， 用途广泛。 [0003]目前， 很多船舶并不具备完善 的生物质垃圾处理系统， 所处理的垃圾往往达不到 直接排放标准， 在无法正常将生物质垃圾进行退岸处理的情况下， 违规将这些垃圾直接排 放到海中， 或将这些垃圾转移给不具有 垃圾接收能力的污油水接收船， 这类行为违反了 《国 际防止船舶造成污染公约》 和港口国关于船舶垃圾处理的规定， 并造成海洋环 境的污染。 不 具有接收能力的船舶接 收船舶垃圾还违反了港口疫情防控规定， 增加了疫情传播风险， 甚 至导致安全事故。 另一方面， 船舶发动机尾气为海 上大气污染的主要来源。 发动机往往由于 油气混合不充分， 火焰传播速度慢和局部高温缺氧燃烧不充分， 产生大量的CO2、 CO、 SOX和 NOX等温室气体和污染物排至空气中， 既浪费了大量能量又造成了大气污染。 发明内容 [0004]本实用新型的目的是解决船舶在运行过程中产生的生物质如何处理和利用的技 术问题。 [0005]为达到解决上述问题的目的， 本实用新型所采取的技术方案是提供一种利用废热 的船舶生物质气化以及制冷与发电系统， 包括生物质气化及提纯单元、 发动机废气回收利 用单元、 溴化锂吸 收式制冷单 元、 富氧燃烧发电单 元、 水气分离单 元和污水处 理单元。 [0006]优选地， 所述生物质气化及提纯单元包括水罐、 水蒸气发生器、 气化剂混合器、 生 物质气化装置、 惯性分离器、 焦油分离器、 换热器和合成气储存装置； 所述水罐、 水蒸气发生 器、 气化剂混合器、 生物质气化装置、 惯性分离器、 焦油分离器、 换热器和合成气储存装置依 次连接； 焦油分离器与污水处 理单元连接。 [0007]优选地， 所述发动机废气回收利用单元包括合成气泵A、 船舶发动机和废气泵A； 所 述合成气储存装置通过合成气泵A与船舶发动机连接； 所述船舶发动机通过废气泵A与生物 质气化装置连接 。 [0008]优选地， 所述溴化锂吸收式制冷单元包括合成气泵B、 直燃型溴化锂吸收式机组和 烟气泵A； 所述合成气储存装置通过合成气泵B与直燃型溴化锂吸收式机组连接； 所述直燃 型溴化锂吸 收式机组通过烟气泵A与生物质气化装置连接 。说　明　书 1/5 页 3 CN 216890819 U 3