本发明涉及一种氢燃料船舶。
背景技术：
1、目前，世界上约80％的商品采用船舶运输。并以每年3.8％的速度增长。95％的船舶均采用内燃机作为船舶主要动力来源。通过化石燃料与氧气在高温下燃烧，将化学能转化成动能或电能。该过程同时不可避免的产生大量废气(如co2、sox、nox等)、烟尘颗粒和细尘等。
2、应对日益严格的气体排放和气候立法，航运界倾向于使用lng、氢气、甲醇等清洁能源代替传统化石燃料，以降低一种或多种污染物的排放。
3、氢燃料作为一种清洁能源，不仅具有较高的热值，其燃烧产物仅有水，被认为是一种极具潜力的清洁能源。但氢气的能量密度较低，其运输和储存难度大，需要占用大量空间，同时直接发电会造成电力负荷波动，降低船舶的经济性。同时，氢气作为一种活泼的易燃易爆气体，对船舶的安全性也提出了较大的挑战。因此，需要一种氢燃料船舶，解决氢气运输和储存难度大，且在发的过程中会造成电力波动的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种氢燃料船舶，通过氨气作为载体，在船上制取氢燃料，确保氢燃料对于船舶的适用性，解决电力波动问题，以下为具体的方案：
2、一种氢燃料船舶，包括船体甲板、加注系统、氨气加注管路、氨气储罐、氨气裂解装置、氢燃料电池系统、配电系统、多余热量利用装置、电力推进系统和惰性气体系统，其中，所述加注系统、氨气加注管路、氨气储罐、氨气裂解装置、氢燃料电池系统设于船体甲板的上方，所述配电系统、多余热量利用装置、电力推进系统和惰性气体系统设于船体甲板的下方，所述加注系统包括左舷加注站和右舷加注站，所述左舷加注站和右舷加注站均通过氨气加注管路与氨气储罐连接，所述氨气储罐通过第一氨气供应管路与氨气裂解装置连接，所述氨气裂解装置通过第二氨气供应管路与氢燃料电池系统连接，所述氢燃料电池系统包括燃料电池组和第二尾气排放管，所述第二尾气排放管的出口设于船体甲板上方，所述燃料电池组连接配电系统，所述氢燃料电池系统还与多余热量利用装置连接，所述配电系统与电力推进系统连接，所述惰性气体系统与氨气储罐连接，惰性气体系统用于吹扫氨气储罐；所述船体甲板的下侧还包括燃料准备间、锂电池间和燃料电池间，所述氨气裂解装置设于燃料准备间内，所述配电系统设于锂电池间内，所述氢燃料电池系统设于燃料电池间内，所述燃料准备间还设有燃料准备间风机，所述燃料电池间还设有燃料电池间风机，所述锂电池间还设有锂电池间风机，所述船体甲板的上侧还设有透气桅，所述透气桅至少高于船体甲板10米。
3、更进一步地，所述氨气加注管路包括加注支管和加注总管，所述加注支管连通左舷加注站和右舷加注站，所述加注支管与加注总管的一端连接，所述加注总管的另一端连接氨气储罐。
4、更进一步地，所述氨气裂解装置包括氨气裂解器和第一尾气排放管，所述氨气储罐通过第一氨气供应管路与氨气裂解器连接，所述氨气裂解器通过第二氨气供应管路与氢燃料电池系统连接，所述氨气裂解器还与第一尾气排放管连接。
5、更进一步地，所述配电系统包括锂电池、能量桥、直流母排系统和配电柜，所述燃料电池组与能量桥连接，所述锂电池与能量桥连接，所述直流母排系统和配电柜设于船体甲板下侧。
6、更进一步地，所述多余热量利用装置包括第一换热器、第二换热器、冷水进机管、第一热水管、第二热水管、冷淡水管和热淡水管，所述第一热水管从燃料电池组的第一换热器中引出，所述第一热水管的另一侧连接第二换热器，所述第二换热器分别与冷淡水管、热淡水管和第二热水管连接，所述冷水进机管连接外部冷水。
7、更进一步地，所述电力推进系统包括左推进电机和右推进电机，所述配电系统分别连接左推进电机和右推进电机。
8、更进一步地，所述惰性气体系统包括惰性气体发生装置和吹扫管路，所述吹扫管路分别连接氨气储罐的下侧和下侧，所述吹扫管路还与惰性气体发生装置连通。
9、更进一步地，所述燃料准备间风机包括锂电池间抽风管和锂电池间进风管；所述锂电池间风机包括锂电池间抽风管和锂电池间进风管；所述锂电池间风机包括锂电池间抽风管和锂电池间进风管。
10、更进一步地，还包括储罐压力释放管、泡沫灭火系统、二氧化碳灭火系统、水灭火系统；所述储罐压力释放管设于透气桅上；所述泡沫灭火系统设于所述锂电池间内，所述二氧化碳灭火系统设于所述燃料准备间内，所述水灭火系统设于所述燃料电池间内。
11、有益效果：本发明通过氨气裂解装置在船上直接制取氢燃料，有效减少了氢燃料的运输和储存过程中的能量损耗，提高了能源利用效率；通过氨气作为载体，本发明确保了氢燃料对于船舶的适用性，解决了氢燃料在船舶应用中的难题；通过配备能量桥，有效解决了由于外部因素导致的电力波动问题，保证了船舶动力系统的稳定运行；
12、本发明合理布局了船体甲板上下方的设备，使得船舶内部空间得到高效利用，同时保证了船舶的稳定性和安全性；本发明设计了惰性气体系统、泡沫灭火系统、二氧化碳灭火系统和水灭火系统等多重安全保护措施，确保了船舶在火灾情况下的安全性。
1.一种氢燃料船舶，其特征在于，包括船体甲板、加注系统、氨气加注管路、氨气储罐、氨气裂解装置、氢燃料电池系统、配电系统、多余热量利用装置、电力推进系统和惰性气体系统，其中，所述加注系统、氨气加注管路、氨气储罐、氨气裂解装置、氢燃料电池系统设于船体甲板的上方，所述配电系统、多余热量利用装置、电力推进系统和惰性气体系统设于船体甲板的下方，所述加注系统包括左舷加注站和右舷加注站，所述左舷加注站和右舷加注站均通过氨气加注管路与氨气储罐连接，所述氨气储罐通过第一氨气供应管路与氨气裂解装置连接，所述氨气裂解装置通过第二氨气供应管路与氢燃料电池系统连接，所述氢燃料电池系统包括燃料电池组和第二尾气排放管，所述第二尾气排放管的出口设于船体甲板上方，所述燃料电池组连接配电系统，所述氢燃料电池系统还与多余热量利用装置连接，所述配电系统与电力推进系统连接，所述惰性气体系统与氨气储罐连接，惰性气体系统用于吹扫氨气储罐；所述船体甲板的下侧还包括燃料准备间、锂电池间和燃料电池间，所述氨气裂解装置设于燃料准备间内，所述配电系统设于锂电池间内，所述氢燃料电池系统设于燃料电池间内，所述燃料准备间还设有燃料准备间风机，所述燃料电池间还设有燃料电池间风机，所述锂电池间还设有锂电池间风机，所述船体甲板的上侧还设有透气桅，所述透气桅至少高于船体甲板10米。
2.根据权利要求1所述的一种氢燃料船舶，其特征在于,所述氨气加注管路包括加注支管和加注总管，所述加注支管连通左舷加注站和右舷加注站，所述加注支管与加注总管的一端连接，所述加注总管的另一端连接氨气储罐。
3.根据权利要求1所述的一种氢燃料船舶，其特征在于，所述氨气裂解装置包括氨气裂解器和第一尾气排放管，所述氨气储罐通过第一氨气供应管路与氨气裂解器连接，所述氨气裂解器通过第二氨气供应管路与氢燃料电池系统连接，所述氨气裂解器还与第一尾气排放管连接。
4.根据权利要求1所述的一种氢燃料船舶，其特征在于，所述配电系统包括锂电池、能量桥、直流母排系统和配电柜，所述燃料电池组与能量桥连接，所述锂电池与能量桥连接，所述直流母排系统和配电柜设于船体甲板下侧。
5.根据权利要求1所述的一种氢燃料船舶，其特征在于，所述多余热量利用装置包括第一换热器、第二换热器、冷水进机管、第一热水管、第二热水管、冷淡水管和热淡水管，所述第一热水管从燃料电池组的第一换热器中引出，所述第一热水管的另一侧连接第二换热器，所述第二换热器分别与冷淡水管、热淡水管和第二热水管连接，所述冷水进机管连接外部冷水。
6.根据权利要求1所述的一种氢燃料船舶，其特征在于，所述电力推进系统包括左推进电机和右推进电机，所述配电系统分别连接左推进电机和右推进电机。
7.根据权利要求1所述的一种氢燃料船舶，其特征在于，所述惰性气体系统包括惰性气体发生装置和吹扫管路，所述吹扫管路分别连接氨气储罐的下侧和下侧，所述吹扫管路还与惰性气体发生装置连通。
8.根据权利要求1所述的一种氢燃料船舶，其特征在于，所述燃料准备间风机包括锂电池间抽风管和锂电池间进风管；所述锂电池间风机包括锂电池间抽风管和锂电池间进风管；所述锂电池间风机包括锂电池间抽风管和锂电池间进风管。
9.根据权利要求1所述的一种氢燃料船舶，其特征在于，还包括储罐压力释放管、泡沫灭火系统、二氧化碳灭火系统、水灭火系统；所述储罐压力释放管设于透气桅上；所述泡沫灭火系统设于所述锂电池间内，所述二氧化碳灭火系统设于所述燃料准备间内，所述水灭火系统设于所述燃料电池间内。
