CN108141156A - 热电发电模块，包括其的热电发电装置和防冰气化装置以及气化燃料气液化工程装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热电发电模块，包括其的热电发电装置和防冰气化装置以及气化燃料气液化工程装置。根据本发明的一个实施例,可提供一种热电发电模块,包括流体流动的管道以及围裹住所述管道的可利用所述流体和外侧空气的温度差而产生电力的热电发电部。

Description

热电发电模块，包括其的热电发电装置和防冰气化装置以及 气化燃料气液化工程装置

技术领域

本发明涉及一种热电发电模块，包括其的热电发电装置和防冰气化装置以及气化燃料气液化工程装置。

背景技术

随着国际海事机构(IMO)加强对温室气体和各种大气污染物质排放的制约，造船和海运行业越来越多地将清洁能源天然气作为船舶的燃料气体使用，代替了传统燃料重油和柴油。

燃料气体中被广泛使用的重要资源天然气(Natural Gas)的主要成分是煤炭(methane),为了便于储存和运输，通常将天然气冷却至摄氏-162°并压缩至1/600，使相变为无色透明的极低温液体-液化天然气(Liquefied Natural Gas)进行管理和应用。

液化天然气被储存在船上经隔热处理而配置的储存罐中，输送至使用液化天然气之处或储存在燃料罐中作为燃料气体供应至船舶的发动机。

为了将液化天然气等的液化燃料气用作船舶发动机的燃料气体，需要将液化燃料气进行气化后供应的工程，目前使用的是利用低温的液化燃料气和海水的温度差使液化燃料气气化的气化器。这种气化器通过气化器内的输送管运送液化燃料气，同时向输送管外部输送海水，由此利用液化燃料气和海水的热交换加热液化燃料气，使相变为气化燃料气。

但是所存在的问题是，由于液化燃料气和海水的温度差，与气化器引水部相邻的液化燃料气输送管表面产生结冰，输送管和海水的热交换由于结冰而不能顺利完成，使气化器的性能低下。

此外还存在的问题是，将液化燃料气储存于储存罐时，外部的热量不断传送至储存罐内，液化燃料气气化后产生的蒸气积压在储存罐内部。这种蒸气使储存罐内的压力上升，可导致储存罐的变形和破损，在输送液化燃料气的过程中，由于震动而引起储存罐和船舶的结构问题。

因此，需要一种方案，即如何有效地处理和利用蒸气或气化燃料气中未供应至船舶发动机等的剩余的气化燃料气。并且，还需要一种方案，即如何积极利用在运用液化燃料气、蒸气或气化燃料气等的过程中极低温的液化燃料气和其与周边的温度差而产生的能量。

发明内容

根据本发明的一个方面，可提供一种热电发电模块，包括流体流动的管道以及围裹住所述管道的可利用所述流体和外侧空气的温度差而产生电力的热电发电部。

所述热电发电部可提供一种热电发电模块，包括所述管道的外立面连接的第1外壳、与所述第1外壳相隔一定距离的第2外壳以及所述第1外壳和第2外壳之间的多个热电元件部。

可提供一种热电发电模块，包括所述第1外壳和所述第2外壳之间的惰性气体。

可提供一种热电发电模块，所述第1外壳和所述第2外壳之间的压力与内部压力相同。

可提供一种热电发电装置，包括可压缩储存于储存罐的液化燃料气的蒸气的压缩机、利用流经所述压缩机的流体和所述储存罐供应的液化燃料气之间的温度差发电的热电发电部、以及使经过所述热电发电部的流体和所述液化燃料气气化后供应至发动机的气化器。

可提供一种热电发电装置，还包括向所述流体提供流向所述气化器的通路并与所述热电发电部的一个面接触的第1管道、向所述液化燃料气提供流向所述气化器的通路并与所述热电发电部的另一个面接触的第2管道。

可提供一种热电发电装置，还包括设置于所述第2管道的可升压并输送所述液化燃料气的第1气泵、设置于所述第1气泵和所述气化器之间的可使从所述第1气泵流出的液化燃料气升压的第2气泵、以及使所述热电发电部产生的电流转变后供应至所述压缩机、所述第1气泵和所述第2气泵的转换部。

可提供一种热电发电装置，所述第1管道和所述第2管道中的一个将另外一个的至少一部分包围住。

可提供一种热电发电装置，所述热电发电部可用作避免所述第1管道和所述液化燃料气接触的位于所述第1排管和所述液化燃料气之间的隔离物。

可提供一种热电发电装置，所述气化器包括连接所述流体和所述液化燃料气流入的引水部和气化燃料流出的排水部的输送管，为与所述输送管进行热交换的海水提供流动空间。

可提供一种防冰气化装置，包括连接液化燃料气进入的引水部和气化燃料气流出的排水部的输送管、为和所述输送管进行热交换的海水提供流动空间的并将液化燃料气气化为气化燃料气的气化器、可由包括通过所述输送管输送的所述液化燃料气和所述气化燃料气中至少一种的流体和所述海水之间的温度差发电的热电发电部，以及设置于所述引水部表面的，可利用由所述热电发电部生成的电力防止与所述引水部邻近的所述输送管区域结冰的发热部。

可提供一种防冰气化装置，包括所述气化器，所述海水流入的海水引水部和所述海水排出的海水排水部。

可提供一种防冰气化装置，所述热电发电部的位置相对于所述排水部更靠近引水部。

可提供一种防冰气化装置，所述热电发电部分别将所述输送管围住，所述热电发电部的一侧与所述输送管接触，所述热电发电部的另一侧与所述海水接触。

可提供一种防冰气化装置，所述发热部为使所述引水部表面维持在事先设定的第1温度以上，加热所述引水部表面。

可提供一种防冰气化装置，还包括控制部，从电闸输出将所述热电发电部产生的电力输入所述发热部或断开的电闸控制信号，以使所述引水部表面的温度维持在所述第1温度和高于所述第1温度的第2温度之间。

可提供一种气化燃料气液化工程装置，包括压缩气化燃料气后形成包含液化燃料气的流体的压缩机、向所述压缩机提供驱动力的驱动引擎、用所述压缩机利用冷却介质使上升的所述流体的温度降低的冷却部、利用温度上升的上述流体和所述冷却介质之间的温度差发电的热电发电部、以及改变所述热电发电部提供的电力后供应至驱动引擎的转换部。

本发明提供了一种热电发电模块，包括其的热电发电装置和防冰气化装置以及气化燃料气液化工程装置，可利用极低温的流体与其周边的温度差产生电力，从而有效利用能源。

本发明提供一种热电发电模块，包括其的热电发电装置和防冰气化装置以及气化燃料气液化工程装置，可节省蒸气或气化燃料气的压缩过程中所需的电力和液化燃料气加压和输送过程中所需的电力。

根据本发明的实施例，一种热电发电模块，包括其的热电发电装置和防冰气化装置以及气化燃料气液化工程装置藉由在管道流动的极低温流体和空气之间的温度差产生电力，具有节约电能耗的效果。

根据本发明的实施例，一种热电发电模块，包括其的热电发电装置和防冰气化装置以及气化燃料气液化工程装置具有的效果有：将产生的电力用于蒸气或气化燃料气的压缩和再液化、液化燃料气的加压、气化器的防海水结冰等，可使设备有效运用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的实施例涉及的热电发电模块的透视图。

图2是图1热电发电模块管道圆周的剖面示意图。

图3是图2热电发电模块的管道沿竖直方向切断的剖面图。

图4是本发明的另一个实施例涉及的热电发电模块的透视图。

图5是本发明的实施例涉及的热电发电模块的概念图。

图6是气化器的一个示例的剖面图。

图7是热电元件的一个示例的透视图。

图8至图10是发明的实施例涉及的热电发电装置的热电发电部各种转换例子的示意图。

图11是本发明的实施例涉及的防冰气化装置的剖面示意图。

图12是热电半导体一个示例的透视图。

图13是本发明实施例涉及的防冰气化装置的热电发电部配置的透视图。

图14和图15是本发明另一实施例涉及的防冰气化装置的剖面示意图。

图16是本发明的实施例涉及的气化燃料气液化工程装置的概念图。

图17至图19是本发明的实施例涉及的气化燃料气液化工程装置的热电发电部的各种转换例子的示意图。

图20是本发明的另一实施例涉及的气化燃料气液化工程装置的概念图。

具体实施方式

以下将参照附图对本发明的实施例进行详细说明。但是，附图只是为了使更容易地公开本发明的内容的公开更容易，本发明的范围并不受限于附图的范围，具有本技术领域普通常识的人很容易了解。

本说明书中使用的用语只是为了说明特定的实施例而使用，并不是要限定本发明。单数的表达也包括复数的表达，除非上下文中明确地指出不同。应理解的是，本说明书中“包括”或“具有”等用语并不是指定说明书上记录的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或这些的组合的存在，并不是排除一个或以上的其他各种特征或数字、特征、步骤、动作、构成要素、部件或各种组合的存在或附加可能性。

图1是本发明的实施例所涉及的热电发电模块的透视图，图2是图1热电发电模块管道圆周的剖面示意图。图3是图2热电发电模块的管道沿竖直方向切断的剖面图。

参照图1至图3，本发明的实施例涉及的热电发电模块100可包括管道110和热电发电部120。

管道110中可有流体流动。这里，所述流体可以是液化天然气LNG或液化石油气体LPG等的液化燃料气。另外，所述流体可以是液化二氧化碳等低于常温的极低温的流体。

所述管道110可以是单一管道。但是，所述管道110并不一定是单层管，可以是双层管或三层管等多重管道。并且，所述管道110是可以承受极低温流体流动的材质形成的。所述管道110的材质可以是不锈钢(Stainless Steel)或铝(Al)。

热电发电部120围住所述管道，可藉由所述流体和外部空气的温度差产生电能。例如，当所述流体是摄氏-163的液化天然气以及所述外部的空气是摄氏0-30°左右时，可将所述流体和所述空气的温度差转换为电力。热电发电部120可包括第1外壳121、第2外壳122以及多个热电元件部123。

所述第1外壳121可以和所述管道110的外立面接触。另外，所述第1外壳121可以是完全围住所述管道110的外侧。并且，所述第1外壳121与所述管道110的外侧相对应，呈圆筒状。所述第1外壳121的材质可以是能传热的金属。并且，所述第1外壳121和所述管道相同，也是可承受极低温流体的材质。所述第外壳121的材质可以是不锈钢(Stainless Steel)或铝(Al)。另外，所述第1外壳121的材质可以是能承受所述管道121的内部压力的金属。

所述第2外壳122和所述第1外壳121相隔一定的距离。另外，当所述第1外壳121呈圆筒状时，所述第2外壳122与所述第1外壳121相比呈更大外径的圆筒状。所述第2外壳121的材质和所述第1外壳122相同，是可以传热的金属。另外，所述第2外壳122的厚度比第1外壳121的厚度更厚，以保护所述第1外壳121的外部。

所述多个热电元件部123可位于所述第1外壳121和所述第2外壳122之间。所述热电元件部123包括与所述第1外壳121接触的低温部以及与所述第2外壳122接触的高温部。

一般来说，热电元件部(Thermoelectric Element)具有的结构是：将N、P型热电半导体(Thermoelecteic Semiconductor)电流串联并彼此热连接，在塞贝克效应(SeebeckEffect)下利用热能产生电力。具体来言，当热电元件部使用的是N型(N-type)热电半导体时，高温部阳极化，低温部阴极化，发生于高温部和低温部之间的所有位置。

本发明实施例涉及的热电发电模块的工作原理分析如下。

首先，与所述管道110接触的第1外壳121的温度可能与所述管道110中储存流体的温度相同。并且，与所述第1外壳121接触的热电元件部123的低温部的温度可能变得与第1外壳121的温度相同。结果是，所述管道110内流体的温度和所述热电元件部230低温部的温度变得相同。

一方面，所述第2外壳的温度可能变得与所述第2外壳122外部空气的温度相同。并且，与所述第2外壳122接触的热电元件部230的高温部的温度可能变得与所述第2外壳122的相同。

鉴此，所述热电元件部123藉由所述高温部和所述低温部的温度差产生电力。

一方面，所述多个热电元件部123相隔而设。因此，所述第1外壳121和所述第2外壳122之间可形成空间。

并且，所述第1外壳121和所述第2外壳122之间所形成的空间124里可包含惰性气体。所述惰性气体可以是氮气、氦气、氖气等相对来说反应性较低的气体。所述惰性气体可发挥阻断所述低1外壳121和所述低2外壳122之间传热的作用。

另外，所述惰性气体在所述管道110的内部114破损的情况下，可延迟所述管道110的内部114的流体往外流出。

一方面，所述第1外壳121和所述第2外壳122之间的压力可与所述管道110的内部压力相同。因此，当所述管道110破损时，可以延迟所述管道内部114的流体向外流出。

相同的是，本发明的实施例涉及的热电发电模块100可利用所述流体和所述外部空气的温度差产生电力。另外，所述热电发电模块100设置于海上结构物时，可提高海上结构物的能效。并且，因为没有使用化石能源产生电力，所以可以防止环境污染。

另外，本发明的实施例涉及的热电发电模块100，当100所述管道110是单层管时，所述热电发电部120将所述管道110围住，即使所述管道100破损也能防止所述管道110内部的流体流出。

图4是本发明涉及实施例的热电发电模块的透视图。以下说明的本发明的另一个实施例的热电发电模块中不作附加说明的构成元素与前述的热电发电模块100的构成元素相似，因此省略详细的说明。

本发明涉及的另一个实施例的热电发电部130与前述实施例不同，可有多个形成。即，所述热电发电部130围住所述管道110外立面的一部分。热电发电部130可包括第1外壳131、第2外壳132和多个热电元件部133。

因此，多个所述热电发电部130分别设置在所述管道110的外侧，所述多个热电发电部130可将所述管道110的外侧整个围住。

如此，应用于本发明的另一个实施例涉及的热电发电模块101的热电发电部130有多个形成，因此容易在所述管道110上设置所述热电发电部130。即，本发明的另一个实施例涉及的热电发电部101与前述实施例不同，不替换原先设置的管道，在原先设置的管道上可另外设置用于管道的热电发电部130。

另外，当本发明的另一个实施例的热电发电装置101设置管道的位置狭窄时，可以只在易于设置的管道的一部分设置热电发电部130。

以下将对本发明的实施例涉及的热电发电装置进行说明。

图5是本发明的实施例涉及的热电发电装置的概念图。参照图5，本发明的实施例涉及的热电发电装置包括压缩机210、热电发电部230和气化器240。

如图5所示，压缩机210压缩储存罐200中储存的液化燃料气的蒸气，可供应经过压缩形成的压缩蒸气。

储存罐200中储存的蒸气温度过低，从储存罐200中流出移至压缩机210的速度慢。

因此，储存罐200和压缩机200之间可配置发热部285，加热蒸气。例如，可包括加热器或硬连线(hardwire),当然这类发热部285只是举例，并不限于此。

另外，本发明的实施例涉及的热电发电装置还可能包括冷却机220，冷却机220可以与压缩机210连接并降低压缩蒸气的温度。

蒸气可经过多个压缩机210和多个冷却机220流入气化器240。

与使用多个压缩机210相比，使用单个压缩机210时，压缩机210的压缩费用高，压缩后温度升高，压缩效率低下。另外，经由压缩的压缩蒸气的温度过度升高后，压缩机210可能过热，由此引起压缩机210中消耗的电力增加。

因此，使用多个压缩机210提高压缩效率，或使用多个冷却机220降低压缩蒸气的温度，可使压缩机210使用的电力减少。

此时，经过多个冷却机220的压缩蒸气的温度可能高于液化燃料气的温度。

压缩蒸气可通过连接冷却机220和气化器240的第1管道281移动，液化燃料气可通过连接储存罐200和气化器240的第2管道282移动。

即，第1管道281提供压缩蒸气移往气化器240的通道，可与热电发电部230的一个面接触。并且，第2管道282提供液化燃料气移往气化器240的通道，可与热电发电部230的另一个面。

因此，热电发电部230可藉由通过压缩机210的压缩蒸气和来自储存罐200的液化燃料气之间的温度差发电。即，经过压缩的压缩蒸气的温度高于液化燃料气，因此热电发电部230可藉由压缩蒸气和液化燃料气的温度差发电。

另外，如图5所示，液化燃料气从储存罐200移往气化器240的过程中经过第1气泵250和第2气泵260。

第1气泵250设置在第2管道282，可使液化燃料气升压后并移送，第2气泵260设置在第1气泵250和气化器240之间，可使从第1气泵250流出的液化燃料气升压。

即，液化燃料气藉由第1气泵250从储存罐200流出并流入第2管道282，在第2气泵260中升压后流入气化器240。

当船舶的发动机是ME-GI时，需要150至400bar(绝对压力)左右的高压气体的供应。

因此，当液化燃料气供应至ME-GI发动机时，举例来说，第1气泵250可能是增压泵，第2气泵260可能是高压泵。

即，经过第1气泵250储存于储存罐200的液化燃料气的压力升高至第2气泵260的流入压力并移动，压力升高的液化燃料气的压力可升高至经过第2气泵260供应至ME-GI发动机所要求的压力。

如此，第1气泵250和第2气泵260只是一个示例，并不受限于此，根据发动机的不同可使用各种气泵。

一方面，压缩蒸气和液化燃料气在经过热电发电部230之后可合并。为使经过热电发电部230的压缩蒸气和液化燃料气合并，第1管道281和第2管道282可连接。

因此，由于液化燃料气的温度可藉由压缩蒸气的温度升高，和低温的液化燃料气被气化相比，可提高气化器240的气化率。

气化器240可使经过热电发电部230的压缩蒸气和液化燃料气气化后供应至发动机。

将参照图6对这种气化器240进行详细说明。

本发明的实施例涉及的热电发电装置还可以包括转换部270。

转换部270可将热电发电部230产生的电流进行转换后供应至压缩机210、第气泵250和第2气泵260。

例如，为了将热电发电部230产生的电流的电压调配为压缩机210、第1气泵250和第2气泵260的额定电压，还可包括变压器等，或者可以转换供应至压缩机210、第1气泵250和第2气泵260的电频。这种电流的转换并不限于此，还存在着各种转换方式。

因此，如图5所示，本发明的实施例涉及的热电发电装置使蒸气气化后用作发动机的燃料，因此不需要使蒸气再液化的过程，结构简单。

另外，热电发电部230中产生的电流供应至压缩机210、第1气泵250和第2气泵260，可节省电力。

图6是本发明的实施例涉及的热电发电装置的气化器的示意图。如图6所示，气化器240包括连接压缩蒸气和液化燃料气流入的引水部241和气化燃料引出的排水部242的输送管245，可提供与输送管245进行热交换的海水的流动空间。

如图5所述，压缩蒸气和液化燃料气合并，液化燃料气的温度可藉由压缩蒸气的温度上升。

压缩蒸气和液化燃料气在通过输送管245的过程中，藉由流动于气化器240内部的海水加热，可变成气化燃料。

参照图5如前所述，由于液化燃料气的温度上升，气化器240的气化率上升。

图7是热电元件的一个示例。如图7所示，热电元件231作为由N型元件和P型元件形成的半导体，存在温度差的第1介质和第2介质的热量接触热电元件231的一个面和另一个面接触时，热电元件231可在塞贝克效应(Seebeck effect)下发电。

塞贝克效应是一种两种金属或半导体之间产生温度差，连接两种金属或半导体的闭合电路出现电流的热电现象。

因此，热电发电部230由串联或并联的热电元件231组成，可通过热电发电部230的一个面和另一个面的温度差发电。即，如图5所示，压缩蒸气和液化燃料气之间的温度差可产电。

图8至图10是本发明的实施例涉及的热电发电装置的热电发电部的示意图。

如图8所示，热电发电部230可设置在压缩蒸气流动的第1管道281和液化燃料气流动的第2管道282之间。

此时，热电发电部230的一个面与第1管道281接触，热电发电部230的另一个面与第2管道282接触，热电发电部230可通过压缩蒸气和液化燃料气之间的温度差发电。

另外，如图9所示，热电发电部230设置在第1管道281和第2管道282之间，第1管道281和第2管道282中的一个可将另一个的至少一部分围住。

例如，热电发电部230的一个面可与第2管道282接触，热电发电部230的另一个面与流动着蒸气的第1管道281接触。而反之，热电发电部230的一个面可与第1管道281接触，热电发电部230的另一个面可与流动着液化燃料气的第2管道281接触。

如图10所示，为了不使第1管道281和液化燃料气接触，可将热电发电部230设置于第1管道281和液化燃料气之间用作隔断。

如图10所示，热电发电部230将第1管道281围住，因此第1管道281和液化燃料气无法直接接触。

不同的是，第1管道281和液化燃料气直接接触，第1管道281和液化燃料气之间形成热交换，流动于第1管道281的压缩蒸气和液化燃料气之间的温度差会变小。

因此，热电发电部230中产生的电流量减小，因此第1管道281和液化燃料气必需分开。

图8至图10所示的热电发电部230中产生的电流可通过之前图5中描述的转换部270转换。

转换部270中转换的电流可节省供应至压缩机210、第1管道250和第2管道260的压缩机210、第1管道250和第2管道260中消耗的电力。

本发明的实施例涉及的热电发电装置压缩液化燃料储存罐200中产生的蒸气并冷却后，使其流入气化器240，可用作发动机的燃料，省却了将蒸气转换为液化燃料气的过程，因此结构简单。

另外，藉由压缩蒸气和液化燃料气的温度差产生电流，所产生的电流供应至压缩机210、第1管道250和第2管道260，因此可节省电力。

以下将对本发明的实施例涉及的防冰气化装置进行说明。

参照图6，普通的气化器240，被引入引水部241的液化燃料气在和热交换介质海水进行热交换后变为气体状态的气化燃料气，气体状态的气化燃料气可从气化器240的排水部242排出。

液化燃料气通过气化器240气化的过程中，与引水部241相邻的输送管245区域可能由于液化燃料气和海水而发生结冰。一旦和引水部241相邻的输送管245区域发生结冰，那么通过输送管245的液化燃料气和海水之间的热交换就不能顺利完成，因此气化器240的性能就会低下。

图11是本发明的实施例涉及的防冰气化装置的示意图。如图11所示，本发明的实施例涉及的防冰气化装置包括气化器300、热电发电部310和发热部320。

气化器300作为将液化燃料气气化为气化燃料气的机器，包括连接引入了液化燃料气的引水部301和引出气化燃料气的排水部302的输送管303，可为与输送管303进行热交换的海水提供流动空间。

热电发电部310可藉由通过输送管303输送的包括液化燃料气和气化燃料气中至少一个的流体和海水之间的温度差而发电。

通过输送管303的过程中液化燃料气可从液体状态变为气体状态的气化燃料气。因此，和引水部301离得越近，流体中液态的液化燃料气比气态的气化燃料气多，和排水部302离得越近，流体中的气化燃料气比液化燃料气多。

发热部320可配置于引水部301表面，可利用热电发电部310产生的电力防止与引水部301邻近的输送管303区域结冰。

发热部320可包括加热器或硬电线(hardwire)，但是这种发热部320并不限于这一示例。

本发明的实施例涉及的防冰气化装置的气化器300包括热交换介质海水流入的海水引水部305以及海水排出的海水排水部304。

海水在气化器300内部与输送管303进行热交换后排出，因此海水输送线306包括泵307和调节海水流量的阀门308，以输送海水。

如图11所示，热电发电部310将输送管303围住，热电发电部310的一侧可与输送管303接触，热电发电部310的另一侧可与海水接触。

设置热电发电部310时，与排水部302相比，位置离引水部301更近。这是因为经过输送管303的流体在与海水进行热交换的过程中，随着从引水部301往排水部302的方向流动，流体的温度越高。

即，越靠近排水部302方向，输送管303和海水的温度差越小，因此热电发电部310中产生的电力越小。

与此对比，热电发电部310所设置的位置与排水部302相比离引水部301越近，就能相对产生更多的电力。

发热部320藉由从热电发电部310输入的电力使引水部301表面维持在事先设定的第1温度以上，可加热引水部301表面。如此，引水部301表面一经加热，热量被传送至与引水部301邻近的输送管303区域，因此可防止与引水部301邻近的输送管303区域结冰。

即，由于可以防止结冰对流经输送管303的流体和海水之间的热交换阻碍，因此流体和海水的热交换可以顺利完成，从而气化器300的性能可以得到提高。

本发明的实施例涉及的防冰气化装置还可以包括控制部340。

控制部340为了使引水部301表面的温度维持在第1温度和高于第1温度的第2温度之间，可以从电闸330输出将热电发电部310中产生的电力输入发热部320或断开的电闸控制信号。

一方面，引水部301表面可设置温度传感器350。用温度传感器350测定引水部301表面的温度，获取的温度传感信号可输入控制部340。

当引水部301表面温度低于事先设定的第1温度时，可将热电发电部中产生的电力输入发热部320，为此控制部340可在电闸330上输出使热电发电部310和发热部320接通电流的电闸控制信号。

另外，当引水部301表面的温度高于第2温度时，热电发电部中产生的电力不能输入发热部320，为此控制部340可在电闸330上输出切断热电发电部310和发热部320之间电流的电闸控制信号。

引水部301表面的温度高于第2温度意味着发热部320中输入的电流过多，由此可能引起发热部320的损坏。

即，控制部340为了使引水部301表面的温度维持在第1温度和第2温度之间，可以防止和引水部301相邻的输送管303区域结冰。另外还可防止发热部320过热引起损坏。

图12是热电半导体的一个例子的示意图。如图12所示，具有温度差的第1介质和第2介质的热量通过热电半导体311的一侧和另一侧移动时，热电半导体311可通过塞贝克效应(Seebeck effect)产生电力。

图13是本发明实施例涉及的防冰气化装置的热电发电部透视图。如图13所示，热电半导体311串联或并联后可构成热电发电部310。

热电发电部310将输送管303围住，此时热电发电部310的一侧可与输送管303接触，热电发电部310的另一侧可与海水接触。

图14和图15是本发明的另一个实施例涉及的防冰气化装置的示意图，是电闸330、热电发电部310和转换部360之间的配置经过各种变换后的实施例。如图14和图15所示，当热电发电部310中产生的电力不适合发热部320使用时可使用转换部360。

转换部360可将热电发电部310中产生的电力转换为供应至发热部320的合适的电力。这一转换部360可根据本发明的实施例涉及的防冰气化装置的配置环境做各种变化。

例如，当热电发电部310生成的电流的电压不是发热部320的额定电压时，转换部360为了使热电发电部310的电压符合发热部320的额定电压，还可包括变压器等。

如图14和图15，电闸330可设置在热电发电部310和转换部360之间或者转换部360和发热部320之间，另外，由控制部340中输出的电闸控制信号可将热电发电部310中产生的电力输入发热部360或切断。

以上所参照的附图中本发明的实施例涉及的防冰气化装置可防止与气化器300的引水部301相邻的输送管303区域结冰，可提高气化器300的性能。

另外，本发明的防冰气化装置可藉由海水和液化燃料气的温度差产生的电力防止结冰，因此不消耗另外的电力也能防止结冰，不使用海水亦可防止结冰，可以解决气化器300的腐蚀问题。

以下将对本发明的实施例涉及的气化燃料气液化工程装置进行说明。

图16是本发明的实施例涉及的气化燃料气液化工程装置的示意图。

压缩机400可压缩气化燃料气，形成包括液化燃料气的流体。在压缩后，流体的压力和温度与气化燃料气相比都会上升。

冷却部420可利用冷却介质使通过压缩机400上升的流体温度下降。流体的温度下降后最终变成液化燃料气。

热电发电部430可藉由温度上升的流体和冷却介质之间的温度差发电。即，热电发电部430可利用流体和气化燃料气液化工程中使用的冷却介质的温度差发电。冷却介质可另外供应至冷却部420和热电发电部430。

转换部440将热电发电部430中供应的电力，进行转换，供应至驱动引擎410，这种转换部440可根据本发明的实施例涉及的气化燃料气液化工程装置的设置环境进行各种改变。

例如，热电发电部430中产生的电流的电压不符合驱动引擎410的额定电压时，为了使热电发电部430的电压符合驱动引擎410的额定电压，转换部440还可包括变压器等。

驱动引擎410可向压缩机400供应驱动力。驱动引擎410除了使用液化工程装置的供电外，还可以使用热电发电部430产生的电力，因此可以节省气化燃料气液化工程的整体用电力。

本发明的实施例涉及的气化燃料气液化工程装置包括具备压缩机400、驱动引擎410、冷却部420和热电发电部430的液化工程部450，多个液化工程部450中的一个冷却部420中流出的流体可流入另一个压缩机400。

使用多个液化工程部450比使用一个液化工程部450时，压缩气化燃料气消耗的动力减少，压缩效率可提高，冷却效率也会提高。

另外，多个液化工程部450中包括的热电发电部430生产电力供应至驱动引擎410，因此可以节省多个液化工程部450中消耗的电力。

图17至图19是本发明的实施例涉及的气化燃料气液化工程装置的热电发电部的各种改变的示例的透视图和剖面图。

如图17和图18所示，热电发电部430可设置在流体流动的第1管道460和冷却介质流动的第2管道465之间。第1管道460和第2管道465中的一个将另一个的至少一部分围住。

例如，如图17所示，如果第1管道460将第2管道465围住，那么热电发电部430的一侧可与流体接触，热电发电部430的另一侧可与第2管道465接触。

与此相比，如图18所示，如果第2管道465将第1管道460围住，那么热电发电部430的一侧可与冷却介质接触，热电发电部430的另一侧可与第1管道460接触。

图19是不同于图17和图18的另一种热电发电部的示意图。如图19所示，热电发电部430的一侧与通过了压缩机400的流体接触，热电发电部430的另一侧与冷却介质流动的管道470接触。

热电发电部430为了介质管道470不和流体接触，可用作介质管道470和流体之间的隔离物。与此不同的是，当介质管道470和流体接触时，发电量就会减少或者可能不发电。因此介质管道470和流体必需隔离，本发明实施例的情况是热电发电部430能够发挥隔离物的作用，因此不需要其他结构就能使介质管道470和流体隔离。

介质管道470的设置方向与流体流动的方向交叉设置。

如图17至图19所示，热电发电部430可利用热电发电部430的一侧和热电发电部430的另一侧之间的温度差发电。

热电发电部430中产生的电力供应至驱动引擎410后驱动压缩机400，气化燃料气液化工程装置的电力可以节省。

图20是本发明的另一个实施例涉及的气化燃料气液化工程装置的示意图。如图20所示，本发明的另一个实施例涉及的气化燃料气液化工程装置包括压缩机400、驱动引擎410、第1热电发电部500、第2热电发电部510和转换部440。

压缩机400压缩气化燃料气后可形成包括液化燃料气的流体，驱动引擎410可向压缩机400提供驱动力。

第1热电发电部500可使用压缩机400使上升的流体温度通过冷却介质降低，第2热电发电部510可藉由温度上升的流体和冷却介质之间的温度差发电。

第1热电发电部500和第2热电发电部510可包括多个热电元件。热电元件通过一个侧面和另一个侧面的温度差进行的热交换产生电力，流体的热量传送到冷却介质，使流体冷却。

因此，第1热电发电部500可与本发明的实施例涉及的气化燃料气液化工程装置中包括的冷却部420一同使用压缩机400使上升的流体温度通过冷却介质降低。

第1热电发电部500和第2热电发电部510可以利用所有流体和冷却介质之间的温度差发电，但是在流体和冷却介质之间不同的温度差下，第1热电发电部500和第2热电发电部510产生的电力可能相同也可能不同。

转换部440可转换第1热电发电部500和第2热电发电部510中至少一个供应的电力后供应至驱动引擎410。这种转换部440可根据本发明的另一个实施例涉及的气化燃料气液化工程装置的设置环境进行各种变化。

例如，当第1热电发电部500和第2热电发电部510中产生的电流的电压不符合驱动引擎410的额定电压时，为了将第1热电发电部500和第2热电发电部510的电压转换至驱动引擎410的额定电压，转换部440可包括变压器等。

本发明的另一个实施例涉及的气化燃料气液化工程装置将第1热电发电部500和第2热电发电部510中产生的电力供应至驱动引擎410，可以节省气化燃料气液化工程装置的电力。

本发明的另一个实施例涉及的气化燃料气液化工程装置包括具有压缩机400、驱动引擎410、第1热电发电部500、第2热电发电部510的液化工程部450，从多个液化工程部450中的一个第1热电发电部500中流出的流体可流入另一个压缩机400。

使用多个液化工程部450的内容的说明已经通过之前的本发明的实施例进行了说明，因此省略。

如图17和图18所示，第1热电发电部500和第2热电发电部510中至少一个位于流体流动的第1管道460和冷却介质流动的第2管道465之间。

第1管道460和第2管道465中的一个将另一个的至少一部分围住。

例如，如图17所示，如果第1管道460将第2管道465围住，那么第1热电发电部500和第2热电发电部510中至少一个的一侧可与流体接触，第1热电发电部500和第2热电发电部510中至少一个的另一侧可与第2管道465接触。

与此相比，如图18所示，如果第2管道465将第1管道460围住，那么第1热电发电部500和第2热电发电部510中至少一个的一侧可与冷却介质接触，第1热电发电部500和第2热电发电部510中至少一个的另一侧可与第1管道460接触。

如图19所示，所述第1热电发电部500和第2热电发电部510中至少一个的一侧与流体接触，第1热电发电部500和第2热电发电部510中至少一个的另一侧可与冷却介质流动的冷却管道470接触。

为了避免冷却管道470和流体接触，第1热电发电部500和第2热电发电部510中至少一个可用作介质管道470和流体之间的隔离物。对于隔离物的功能说明已经通过之前本发明的实施例进行了说明，因此省略。

以上所参照的附图中的本发明的实施例所涉及的气化燃料气液化工程装置可以连接多段压缩机400和冷却机420，将气化燃料气分阶段压缩并冷却后，变化为液化燃料气。

另外，本发明的气化燃料气液化工程装置可藉由流体和冷却介质之间的温度差产生的电力供应至气化燃料气压缩机400的驱动引擎410，因此可以节省液化工程中使用电力。

同上对本发明涉及的实施例进行了分析，除了先前说明的实施例以外，只要

是不脱离本发明的目的或范围，均可在其他特定形态下具体化，这对拥有相应技术常规知识的人们来说不难理解。由此可见，之前陈述的实施例并不是唯一的，

而只是所举的例子，因此本发明并不限于之前的说明，而是可以在后附的权利请求项的范畴或同等范围内进行各种变化。

Claims (20)

1.一种热电发电模块，包括：

流体流动的管道；以及

围住所述管道，藉由所述流体和外侧空气的温度差产生电力的热

电发电部。

2.根据权利要求1所述的热电发电模块，其特征在于，所述热电发电部包括：

与所述管道的外立面接触的第1外壳；

所述第1外壳和保持一定距离隔开的第2外壳；以及

所述第1外壳和所述第2外壳之间配置的多个热电元件部。

3.根据权利要求2所述的热电发电模块，其特征在于，包括：所述第1外壳和第2外壳之间的惰性气体。

4.根据权利要求3所述的热电发电模块，其特征在于，所述第1外壳和第2外壳之间的压力和所述管道的内部压力相同。

5.一种热电发电装置，其特征在于，压缩储存于储存罐的液化燃料气的蒸气的压缩机；利用流经所述压缩机的流体和所述储存罐供应的液化燃料气之间的温度差发电的热电发电部；以及使经过所述热电发电部的流体和所述液化燃料气气化后供应至发动机的气化器。

6.根据权利要求5所述的热电发电装置，其特征在于，还包括：为所述流体提供流向所述气化器的通路并与所述热电发电部的一个面接触的第1管道；以及

为所述液化燃料气提供流向所述气化器的通路并与所述热电发电部的另一个面接触的第2管道。

7.根据权利要求6所述的电发电装置，其特征在于，还包括设置于所述第2管道的可使所述液化燃料气升压并输送的第1气泵；

设置于所述第1气泵和所述气化器之间的可使从所述第1气泵流出的液化燃料气升压的第2气泵；以及

改变所述热电发电部产生的电流后供应至所述压缩机、所述第1气泵和所述第2气泵的转换部。

8.根据权利要求6所述的电发电装置，其特征在于，包括：所述第1管道和所述第2管道中的一个将另外一个的至少一部分包围住。

9.根据权利要求6所述的电发电装置，其特征在于，所述热电发电部可用作避免所述第1管道和所述液化燃料气接触的位于所述第1排管和所述液化燃料气之间的隔离物。

10.根据权利要求5所述的电发电装置，其特征在于，所述气化器包括连接所述流体和所述液化燃料气流入的引水部和气化燃料流出的排水部的输送管，为与所述输送管进行热交换的海水提供流动空间。

11.一种防冰气化装置，其特征在于，包括连接液化燃料气进入的引水部和气化燃料气流出的排水部的输送管，为和所述输送管进行热交换的海水提供流动空间的并将液化燃料气气化为气化燃料气的气化器；

可由包括通过所述输送管输送的所述液化燃料气和所述气化燃料气中至少一种的流体和所述海水之间的温度差发电的热电发电部；以及

设置于所述引水部表面的，可利用由所述热电发电部产生的电力防止与所述引水部邻近的所述输送管区域结冰的发热部。

12.根据权利要求11所述的防冰气化装置，其特征在于，包括所述气化器包括所述海水流入的海水引水部和所述海水排出的海水排水部。

13.根据权利要求11所述的防冰气化装置，其特征在于，热电发电部的位置相对所述排水部更靠近引水部。

14.根据权利要求11所述的防冰气化装置，其特征在于，所述热电发电部分别将所述输送管围住，所述热电发电部的一侧与所述输送管接触，所述热电发电部的另一侧与所述海水接触。

15.根据权利要求11所述的防冰气化装置，其特征在于，所述发热部为使所述引水部表面维持在事先设定的第1温度之上，加热所述引水部表面。

16.根据权利要求11所述的防冰气化装置，其特征在于，还包括控制部，从电闸输出将所述热电发电部产生的电力输入所述发热部或断开的电闸控制信号，以使所述引水部表面的温度维持在所述第1温度和高于所述第1温度的第2温度之间。

17.一种气化燃料气液化工程装置，其特征在于，包括压缩气化燃料气后形成包含液化燃料气的流体的压缩机；

向所述压缩机提供驱动力的驱动引擎；

用所述压缩机利用冷却介质使上升的所述流体的温度降低的冷

却部；

利用温度上升的上述流体和所述冷却介质之间的温度差发电的

热电发电部；

以及改变所述热电发电部提供的电力后供应至驱动引擎的转换

部。

18.根据权利要求17所述的气化燃料气液化工程装置，其特征在于，所述气化燃料气液化工程装置包括有所述压缩机、所述驱动引擎、所述冷却部和所述热电发电部的液化工程部，将多个所述液化工程部中一个所述冷却部中流出的所述流体引入另一个所述压缩机。

19.根据权利要求17所述的气化燃料气液化工程装置，其特征在于，所述热电发电部位于所述流体流动的第1管道和所述冷却媒介流动的第2管道之间。

20.一种气化燃料气液化工程装置，其特征在于，包括:

压缩气化燃料气后形成包含液化燃料气的流体的压缩机；

向所述压缩机提供驱动力的驱动引擎；

用所述压缩机利用冷却介质使上升的所述流体的温度降低的第

1热电发电部；

可利用温度上升的上述流体和所述冷却介质之间的温度差发电

的第2热电发电部；

以及改变所述第1热电发电部和第2热电发电部中至少一个所提供的电力后供应至所述驱动引擎的转换部。