CN112572172A - 一种氢燃料电池电力推进的大型集装箱船 - Google Patents

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丁超
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Abstract

本发明公开了一种氢燃料电池电力推进的大型集装箱船，所述集装箱船包括：压缩氢气储存舱、燃料电池间、水热处理及控制系统间、加氢站、机舱和上层建筑，所述压缩氢气储存舱布置在所述水热处理及控制系统间的下面，所述水热处理及控制系统间布置在所述燃料电池间下面，所述加氢站布置在所述压缩氢气储存舱上部的靠后区域，所述压缩氢气储存舱、燃料电池间、水热处理及控制系统间、加氢站均布置在所述上层建筑下面的船体内部，所述机舱布置在船艉部货舱的下面。本发明是针对集装箱船布置设计的，采用氢燃料电池电力推进集装箱船，绿色环保，完全零排放，没有了传统的主机、发电机和烟囱等布置，大幅提高了载箱量。

Description

一种氢燃料电池电力推进的大型集装箱船
技术领域
本发明属于船舶建造领域，具体涉及一种氢燃料电池电力推进的大型集装箱船。
背景技术
氢燃料电池是将氢气和氧气化合产生点、水、热的电化学装置，整个过程安静、无污染，电池效率比化石燃料燃烧高2~3倍，能量转化率可达80~90%。
由于船用氢燃料电池技术还在初步阶段，尚未有满足大型集装箱船推进功率要求的技术产品，氢燃料电池应用于大型集装箱船的设计尚属空白领域。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种氢燃料电池电力推进的大型集装箱船，考虑到目前世界对环保和控制碳排放的要求越来越严格，零排放船舶是未来船舶设计的一种趋势，因此基于对未来氢燃料电池技术发展的乐观，预研一种应用氢燃料电池电力推进的大型集装箱船设计，该设计绿色环保，同时没有了传统的主机、发电机及相配套的整个系统，整船系统简单，操作维护方便，且更易于向智能化、无人化发展，同时船上大部分空间都可以载运集装箱，空间利用率高，也有利于进一步推动氢燃料电池技术在船舶上的应用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种氢燃料电池电力推进的大型集装箱船， 所述集装箱船包括：压缩氢气储存舱、燃料电池间、水热处理及控制系统间、加氢站、机舱和上层建筑，所述压缩氢气储存舱布置在所述水热处理及控制系统间的下面，所述水热处理及控制系统间布置在所述燃料电池间下面，所述加氢站布置在所述压缩氢气储存舱上部的靠后区域，所述压缩氢气储存舱、燃料电池间、水热处理及控制系统间、加氢站均布置在所述上层建筑下面的船体内部，所述机舱布置在船艉部货舱的下面。
优选地，所述压缩氢气储存舱的内部布置压缩氢气储罐，所述压缩氢气储罐的罐体距舱壁至少间距900毫米，所述氢气储存舱的舱壁为防氢气泄漏的低温材料，所述压缩氢气储存舱的舱内布置用来监测氢气是否泄漏的气体探测传感器。
优选地，所述燃料电池间里布置用于发电的燃料电池，所述燃料电池利用氢燃料和处理过的空气生成电能，附带生成水和水蒸气。
优选地，所述上层建筑布置于船舶中前位置。
优选地，所述机舱内配置可带动螺旋桨轴的电动机、和储蓄电能的储能蓄电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明是针对集装箱船布置设计的，采用氢燃料电池电力推进集装箱船，绿色环保，完全零排放，没有了传统的主机、发电机和烟囱等布置，大幅提高了载箱量，可显著提高集装箱船的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的整体结构示意图。
压缩氢气储存舱1、燃料电池间2、水热处理及控制系统间3、加氢站4、机舱5、上层建筑6、压缩氢气储罐7、电动机8、储能蓄电池9。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例提供一种氢燃料电池电力推进的超大型集装箱船布置，该布置中包括压缩氢气储存舱1、燃料电池间2、水热处理及控制系统间3、加氢站4、机舱5和上层建筑6。所述压缩氢气储存舱1布置在水热处理及控制系统间3的下面，水热处理及控制系统间布置在燃料电池2间下面，加氢站4布置在压缩氢气储存舱1上部靠后区域，这些舱室均布置在上层建筑6下面的船体内部，所述机舱5布置集装箱船艉部货舱下面。
作为优选，本实施例在所述上层建筑6布置于船舶中前位置。
作为进一步优选，本实施例在所述压缩氢气储存舱1的尺寸可根据压缩氢气储罐7的大小调整，必要时可占用前后部分货舱空间，以进一步增加压缩氢气储罐7的容量。
作为更进一步优选，本实施例在所述电动机8直接带动螺旋桨轴转动，储能蓄电池9的容量可根据船型要求调整。
在所述水热处理及控制系统间，配备利用燃料电池间所产生的水蒸气的设备，同时配置空压机、增湿器，氢循环系统，电流转换器等设备。
尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (5)

1.一种氢燃料电池电力推进的大型集装箱船，其特征在于， 所述集装箱船包括：压缩氢气储存舱、燃料电池间、水热处理及控制系统间、加氢站、机舱和上层建筑，所述压缩氢气储存舱布置在所述水热处理及控制系统间的下面，所述水热处理及控制系统间布置在所述燃料电池间下面，所述加氢站布置在所述压缩氢气储存舱上部的靠后区域，所述压缩氢气储存舱、燃料电池间、水热处理及控制系统间、加氢站均布置在所述上层建筑下面的船体内部，所述机舱布置在船艉部货舱的下面。
2.根据权利要求1所述的氢燃料电池电力推进的大型集装箱船，其特征在于，所述压缩氢气储存舱的内部布置压缩氢气储罐，所述压缩氢气储罐的罐体距舱壁至少间距900毫米，所述氢气储存舱的舱壁为防氢气泄漏的低温材料，所述压缩氢气储存舱的舱内布置用来监测氢气是否泄漏的气体探测传感器。
3.根据权利要求1所述的氢燃料电池电力推进的大型集装箱船，其特征在于，所述燃料电池间里布置用于发电的燃料电池，所述燃料电池利用氢燃料和处理过的空气生成电能，附带生成水和水蒸气。
4.根据权利要求1所述的氢燃料电池电力推进的大型集装箱船，其特征在于，所述上层建筑布置于船舶中前位置。
5.根据权利要求1所述的氢燃料电池电力推进的大型集装箱船，其特征在于，所述机舱内配置可带动螺旋桨轴的电动机、和储蓄电能的储能蓄电池。
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