一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置的制作方法

本发明涉及的一种海上装置，特别是涉及应用于海上浮式设备领域的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置。

背景技术：

1、海上除了风能、核能等资源，还存在波浪能，风与海面作用产生海浪，海浪能是以动能形式表现的水能资源之一，2012年，由辽宁海事局和大连海事大学共同研发的多节漂浮式波能发电装置进行了首次海上试验，并取得成功，这一装置能有效收集波浪能并转化为电能输出，且具备低成本、无污染、节约能源的特点，可缓解全球范围内的能源短缺和环境污染问题。

2、再如中国专利cn201410097438.6说明书公开了海浪发电船，包括：发电船体、设置于发电船体的储氢瓶组、海浪能采集器、动力装置、发电机、电控设备组、电解设备和氢气压缩机。当海浪起伏时，海浪能采集器采集的海浪能由动力装置转换成机械能，然后动力装置利用该机械能驱动发电机发电，发电机发出的交流电经电控设备组转化为直流电，当直流电通过电解设备时，电解设备中的纯净水被电解，且电解产生的氢气经氢气压缩机压缩后存储于储氢瓶组中。

3、陆上建设制甲醇合成工厂，受到用地、选址和投资等诸多因素限制，而海上浮式制氢和氨合成及液化储存平台，可以实现分布式、小型化、低风险的清洁燃料来源和供给，如中国专利cn202122118218.5说明书公开了一种基于风电的海上制氢制甲醇储舱平台，设置有漂浮于海上的浮式平台，在浮式平台甲板下方设置有甲醇燃料发电模块、配电模块、甲醇储舱和二氧化碳储舱，浮式平台甲板上方设置有海水淡化装置、电解制氢模块、二氧化碳捕捉模块、制甲醇模块，利用海上核能制甲醇，可以高效利用核能和风能产生的电力，可以高负荷运行，合理有效地利用电能在海上制甲醇，达到全程零碳排放。

4、但现有海上制甲醇设备还存在一个难点，因制甲醇过程中涉及多种气体，如二氧化碳、氢气等，这些气体一般需要用罐体进行储存，这就需要在海上建立大面积平台，耗费大量材料成本，且建立的储存区域仍然有限，从而限制了甲醇的制备效率。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是因海上制甲醇的过程中涉及二氧化碳、氢气等多种气体，一般要用罐体对气体进行储存，这就需要在海上建立大面积平台，耗费大量材料成本，且建立的储存区域仍然有限，从而限制了甲醇的制备效率。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，包括船体，船体甲板上端固定安装有甲醇制备装置、电解制氢装置、二氧化碳捕捉装置和多个甲醇储罐，船体的甲板下方设有内舱，内舱的内部固定安装有配电模块，配电模块电性连接有供电模块，供电模块包括安装在内舱内的甲醇燃烧发电装置，以及安装在船体甲板上端的风力发电装置、光伏发电装置、风筒转帆发电装置和海浪发电装置；

3、海浪发电装置包括固定安装在船体甲板上端的海浪发电本体以及转动安装在船体两舷的多个摇摆浮体，船体的两舷还均固定连接有储气管道，储气管道包括主气管，主气管的外端通过多个电控阀分别固定连通有软管，多个软管分别与同一侧的多个摇摆浮体一一对应且相互固定连通；

4、电解制氢装置和二氧化碳捕捉装置的外侧分别设有气泵一和气泵二，气泵一的进气端与电解制氢装置内部固定连通，且其出气端固定贯穿船体内壁并与其中一个主气管固定连通，气泵二的进气端与二氧化碳捕捉装置内部固定连通，且其出气端固定贯穿船体内壁并与另一个主气管固定连通，甲醇制备装置的外侧设有一对气泵四，一对气泵四的进气端均贯穿船体内壁并分别与一对主气管固定连通，且其出气端均与甲醇制备装置内部固定连通。

5、作为本申请的进一步补充，船体的两舷还固定连接有补气管道，且补气管道的结构组成与储气通道完全相通，补气管道同样与同侧的多个摇摆浮体固定连通。

6、作为本申请的进一步补充，内舱的内部还固定连接有气泵三，气泵三的进气端与大气相通，其出气端固定连接有补气管，且补气管的两舷固定贯穿内舱内壁并分别与一对补气管道固定相通。

7、作为本申请的又一种改进，软管的内部设置有测漏组件，测漏组件包括膨胀套和硬管，膨胀套固定套接于硬管的外端，膨胀套的外端与软管的内壁固定连接，膨胀套采用遇水膨胀材料制成。

8、作为本申请的又一种改进的补充，船体的两舷端部均固定连接有支杆，支杆的上端固定连接有朝向储气管道的摄像头，船体的内部固定连接有与摄像头电性连接有控制器。

9、作为本申请的再一种改进，船体的前后两侧均设有海面储罐网，海面储罐网包括多个漂浮于海面的浮筒，以及依次活动贯穿多个浮筒的围绳，船体的上端固定连接有电动转轴，船体的两舷端部均固定连接有延伸杆，围绳的两端分别活动贯穿延伸杆以及船体的外端并固定连接于电动转轴的外端。

10、作为本申请的再一种改进的补充，围绳的两端分别缠绕于电动转轴外端的不同位置，且缠绕方向相同，浮筒的两端均固定安装有磁铁，且相邻浮筒相互靠近的一端上的磁铁之间相互排斥。

11、作为本申请的再一种改进的补充，船体的外端和多个电动转轴的外端之间固定连接有同一垫网，垫网呈松弛状悬浮于海中。

12、作为本申请的再一种改进的补充，位于船体前方的垫网上侧设有多个二氧化碳存储罐，位于船体后方的垫网上侧设有多个氢气存储罐，二氧化碳存储罐和氢气存储罐均漂浮于海面上。

13、作为本申请的进一步补充，船体通过固定锚进行固定，电解制氢装置还连通有海水淡化装置。

14、综上所述，本申请通过在现有海上制甲醇的基础上，增设了同时具有气体储存功能以及收集波浪能双重功能的海浪发电装置，一方面利用波浪能为船体上多种设备提供电力，再结合其他发电设施，实现船体上电力的自给自足，另一方面，利用海面波浪能摇摆浮体，为二氧化碳和氢气提供储存空间，有效解决了因船体自身空间不足而导致的海上气体储存问题，提高了甲醇的生产效率，另外，本申请还增设了漂浮于海上的海面储罐网，其与船体之间围成可伸缩的浮式产区，使多余的二氧化碳和氢气采用罐体储存后，漂浮于海面，进一步达到充分利用周遭的水面空间，同时海面储罐网还能减小船体所受到的波浪力及运动。

技术特征：

1.一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，包括船体（1），所述船体（1）甲板上端固定安装有甲醇制备装置（2）、电解制氢装置（3）、二氧化碳捕捉装置（4）和多个甲醇储罐（5），所述船体（1）的甲板下方设有内舱（101），所述内舱（101）的内部固定安装有配电模块（6），所述配电模块（6）电性连接有供电模块，其特征在于：所述供电模块包括安装在内舱（101）内的甲醇燃烧发电装置（7），以及安装在船体（1）甲板上端的风力发电装置（8）、光伏发电装置（9）、风筒转帆发电装置（10）和海浪发电装置；

2.根据权利要求1所述的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，其特征在于：所述船体（1）的两舷还固定连接有补气管道（16），且补气管道（16）的结构组成与储气通道完全相通，所述补气管道（16）同样与同侧的多个摇摆浮体（1102）固定连通。

3.根据权利要求2所述的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，其特征在于：所述内舱（101）的内部还固定连接有气泵三（14），所述气泵三（14）的进气端与大气相通，其出气端固定连接有补气管（15），且补气管（15）的两舷固定贯穿内舱（101）内壁并分别与一对补气管道（16）固定相通。

4.根据权利要求1所述的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，其特征在于：所述软管（1105）的内部设置有测漏组件，所述测漏组件包括膨胀套（1801）和硬管（1802），所述膨胀套（1801）固定套接于硬管（1802）的外端，所述膨胀套（1801）的外端与软管（1105）的内壁固定连接，所述膨胀套（1801）采用遇水膨胀材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，其特征在于：所述船体（1）的两舷端部均固定连接有支杆（19），所述支杆（19）的上端固定连接有朝向储气管道的摄像头（20），所述船体（1）的内部固定连接有与摄像头（20）电性连接有控制器。

6.根据权利要求1所述的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，其特征在于：所述船体（1）的前后两侧均设有海面储罐网，所述海面储罐网包括多个漂浮于海面的浮筒（24），以及依次活动贯穿多个浮筒（24）的围绳（22），所述船体（1）的上端固定连接有电动转轴（21），所述船体（1）的两舷端部均固定连接有延伸杆（23），所述围绳（22）的两端分别活动贯穿延伸杆（23）以及船体（1）的外端并固定连接于电动转轴（21）的外端。

7.根据权利要求6所述的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，其特征在于：所述围绳（22）的两端分别缠绕于电动转轴（21）外端的不同位置，且缠绕方向相同，所述浮筒（24）的两端均固定安装有磁铁，且相邻浮筒（24）相互靠近的一端上的磁铁之间相互排斥。

8.根据权利要求6所述的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，其特征在于：所述船体（1）的外端和多个电动转轴（21）的外端之间固定连接有同一垫网（25），所述垫网（25）呈松弛状悬浮于海中。

9.根据权利要求8所述的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，其特征在于：位于所述船体（1）前方的垫网（25）上侧设有多个二氧化碳存储罐，位于所述船体（1）后方的垫网（25）上侧设有多个氢气存储罐，所述二氧化碳存储罐和氢气存储罐均漂浮于海面上。

10.根据权利要求1所述的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，其特征在于：所述船体（1）通过固定锚进行固定，所述电解制氢装置（3）还连通有海水淡化装置。

技术总结本发明涉及应用于海上浮式设备领域的一种结合甲醇合成和筒转帆发电技术的海上装置，在现有海上制甲醇的基础上，增设了同时具有双重功能的海浪发电装置，一方面利用波浪能为船体上多种设备提供电力，再结合其他发电设施，实现船体上电力的自给自足，另一方面，利用海面波浪能摇摆浮体，为二氧化碳和氢气提供储存空间，有效解决了因船体自身空间不足而导致的海上气体储存问题，提高了甲醇的生产效率；另外，本申请还增设了漂浮于海上的海面储罐网，其与船体之间围成可伸缩的浮式产区，使多余的二氧化碳和氢气采用罐体储存后，漂浮于海面，进一步达到充分利用周遭的水面空间，同时海面储罐网还能减小船体所受到的波浪力及运动。技术研发人员：郑向远,张昱旸,朱刚,季雪薇受保护的技术使用者：捷方新能源科技（江苏）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29