船舶余热有机朗肯循环的工质选择

船舶耗油量巨大且会产生大量余热和氮硫化物,为实现船舶节能减排,本文考虑使用有机朗肯循环回收利用船舶余热。但船舶余热形式复杂且温度不同,为使系统性能达到最佳,本文选取7种工质,并以MAN S35MC船舶柴油机为例,通过性能对比分析得出:相比其他工质,R601最适宜船舶余热的回收利用。在最佳工况条件下,有机朗肯循环系统回收利用船舶余热的总热效率能达到12.35%,总输出功率266.24kW,总■损率309.02kW,可使船舶柴油机的有效功率提高6.32%,这对实现船舶节能减排具有重大意义。     

基于两级温差发电的船舶废热回收试验研究

对于船舶柴油机而言,其所做功的30%都以废热的形式随尾气排放到了大气中,而利用温差发电技术回收船舶余热进行发电具有极其广阔的发展前景,因此提出了一种利用船舶柴油机尾气废热进行两级温差发电的新型装置。在对两级温差发电系统进行建模后,搭建了两级温差发电装置并进行了测试。理论分析和试验结果表明,该装置利用温差发电技术对船舶余热进行回收是可行的。当热端温度达到473 K时,该温差发电试验装置可输出功率250 W,系统热效率为5.35%,相比单级温差发电在相同条件下4.04%的热效率,该系统提高了32%。最后,文章对系统优化和装置的进一步改进进行了探讨。     

基于两级温差发电的船舶废热回收试验研究

对于船舶柴油机而言,其所做功的30%都以废热的形式随尾气排放到了大气中。利用温差发电(TEG)技术回收船舶余热进行发电具有极其广阔的发展前景。因此提出了一种利用船舶柴油机尾气废热进行两级温差发电的新型装置。在对两级温差发电系统进行建模后,搭建了两级温差发电装置并进行了测试。理论分析和实验结果表明该装置利用温差发电技术对船舶余热回收是可行的。当热端温度达到473 K时,该温差发电实验装置可输出功率250 W,系统热效率为5.35％,相比单级TEG在相同条件下4.04％的热效率,该系统提高了32％。最后,对系统优化和装置的进一步改进进行了探讨。     

基于ORC的船舶主机余热回收方案选择

为有效回收船舶余热,通过对MAN 6S80MC-C型低速二冲程船舶主机运行数据进行梳理,计算出该主机在45％～65％负荷下的废气和缸套水余热参数.根据船舶实际情况,设计基本有机朗肯循环、串联有机朗肯循环和双有机朗肯循环3种船舶余热回收方案.以新型低碳环保型制冷剂R1233zd(E)为系统工质,对3种船舶余热回收方案的热性能进行理论分析.结果表明:双有机朗肯循环余热回收方案的净输出功率最大,串联有机朗肯循环余热回收方案的热效率最高,双有机朗肯循环系统较适用于船舶余热回收.     

船舶余热梯级利用的淡水-空调复合供能系统

探讨船舶柴油机余热利用的发展潜力和当前研究现状,在此基础上根据能量梯级回收利用原则,设计一种以水/水蒸汽为单一热媒的新型淡水-空调复合供能系统,该系统包括冷却水余热回收和废气余热回收2个模块,兼具供热/制冷、制取淡水、生活用水等诸多作用。最后,对该系统进行热平衡分析,结果表明该系统可实现68.4%的余热回收量,低碳环保,节能效益显著。     

船舶基本总能热力系统热平衡及经济性分析

文章对柴油机船舶动力装置基本总能系统的热平衡、有效热效率方面进行了阐述,针对带有余热利用的柴油机动力装置船舶总能系统的经济性做了进一步的分析,就如何提高柴油机船舶余热动力回收进行了探讨.在节能减排的新形势下,具有一定的现实意义.     

船舶柴油机余热回收系统建模仿真及分析

为分析船舶柴油机余热回收系统中各设备的节能潜力,进一步优化该系统,以4 500 TEU集装箱船为研究对象,对该系统进行仿真建模。基于该模型对不同柴油机负荷及给水温度进行仿真,得出稳态工作时该系统各设备的参数及经济效益。为更好地反映余热回收系统中各设备的节能潜力,采用?分析法从质的方面对其进行分析,得出各设备的?效率、?损率及?损失系数。仿真结果表明:该系统具有较好的经济效益,可节省6%-9%的燃油消耗量,其中蒸发器、经济器和汽轮机具有较高的节能潜力,在优化该系统时应重点优化这些设备。     

船舶主机缸套冷却水温度前馈-反馈控制的研究

根据传热学的相关理论,对船舶主机缸套冷却水系统的传热进行分析,给出了系统的热力动态数学模型.针对目前船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大,缸套冷却水出口温度经常超调的特点,可以在现有的传统PID反馈控制的基础上,引入以船舶主柴油机输出功率作为反映缸套冷却水热负荷扰动的信号的前馈控制,以减小缸套冷却水出口温度的动态偏差,并利用MATLAB仿真进行了验证.结果表明,前馈-反馈复合控制能有效减小最大超调量和缩短调整时间,改善控制效果.     

30万吨LNG船冷能综合利用系统设计与优化

本文以30万吨LNG动力船舶为研究对象,基于远洋船舶上空调的应用需求,通过对船舶余热与LNG冷能的研究分析,经过ASPEN HYSYS软件模拟LNG流程图,在基于对LNG冷能梯级利用的前提下,提出将烟气高温余热、缸套水余热与LNG高品位冷能进行发电和船舶空调的综合利用方案。基于设计方案的流程模拟与?分析,对工质选择进行优化,进一步釆用遗传算法进行参数匹配优化。结果表明,在满足船舶空调负荷的前提下,发电功率达到268.9 kW,系统总?效率达到47.64%。     

基于鳍片式热电模组的船舶柴油机废气余热利用及其影响因素分析

摘 要：设计了一种鳍片式热电转换模组,并将其应用在船舶柴油机废气余热回收系统中,通过理论和实验,分析鳍片式热电转换系统的影响因素。结果表明：当柴油机负荷为75%,热电晶片总数为1428,排气温度550K 时,设计的鳍片式热电模组发电功率为6.72kW,热电转换效率可达5.42%。排气温度、冷却水温度以及柴油机负荷都会影响热电转换系统性能。随着柴油机负荷的提高,热电转换系统发电功率和转换效率也随之增大,但负荷在75%之前增大的幅度大于从75%~100%的负荷。热电模组鳍片数量会影响转换系统的热端温度和传热量,在条件允许范围内,可通过增加鳍片数目,提高废热回收效率。     

柴油机主推进动力装置余热利用系统的优化

在以柴油机作为主推进动力装置的船舶中,柴油机余热是一种可以回收利用的能量,合理且充分利用余热是节约能源、提高能量利用率的重要途径。在全球能源越来越紧张的背景下,如何高效回收利用柴油机余热成为船舶设计领域的研究重点。本文对柴油机主推进动力装置中余热利用系统的组成部件进行特性分析,并利用分析法对系统进行优化。     

6000DWT沥青船液货梯级加热系统设计

提出一种利用船舶主机余热的沥青船液货梯级加热系统,包括四个加热回路,即缸套冷却水余热提取环路、废气热油锅炉环路、燃油热油锅炉环路、沥青加热环路和相应的控制装置。该加热系统可以实现船舶主机缸套冷却水余热、废气余热的梯级利用。经过经济性计算,该系统可节省燃料60%以上,十二个航程便可收回增加的设备投资,节能效果明显。     

基于船舶加热系统的缸套水废热回收设计

鉴于普通柴油机能量有效转化率不足50%,以及船东对节能减排的特殊要求,文章以缸套水为研究对象,设计出一套能够回收主、辅机缸套水废热的加热系统。利用主、辅机产生的废热去加热燃油舱、污油舱、货油洗舱水以及空调等用户,以实现节能、提高燃油利用率的目的。满足船舶在停泊、装卸货、进出港、正常航行等工况时以及洗舱时的热能需要。运用简单实用的办法提高船舶动力装置总效率,为中小型船舶的废热利用提供借鉴。     

船用烟气余热S-CO2布雷顿循环发电系统性能分析

开展船舶主机不同负荷工况下的S-CO₂布雷顿循环余热系统热力学特性和效能分析是其实现工程应用的必要环节。本文通过性能分析确定系统热力学参数对净输出功率和平准化能源成本的影响变化趋势,最佳运行参数范围以及系统关键热力学参数。通过主机典型负荷工况下的效能评估,分析集成S-CO₂再压缩布雷顿循环余热发电系统后的船舶节能减排效益。结果表明：主压缩机入口压力和压比对整个余热发电系统热力学性能和经济性影响最为显著,可调节这2个关键热力学参数以确保系统在船舶主机不同负荷下获得良好系统性能;集成该余热发电系统后,MAN8S90ME-C10.2型主机系统热效率最高可提高0.91%,燃油消耗量平均每年可减少51 t,NO₂和CO₂的排放量每年可分别减少2.28 t和760 t。     

基于功率的缸套冷却水出口温度控制系统的研究

利用传热学的有关理论，对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析，给出了船舶主柴油机缸套冷却水系统的动态热力数学模型。针对目前船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大，缸套冷却水出口温度经常超调的特点，提出了在现有的PID反馈控制的基础上，引入以船舶主柴油机输出“功率”作为反映缸套冷却水热负荷扰动的信号的前馈控制，以减小缸套冷却水出口温度的动态偏差。并利用MATLAB仿真进行了验证。     

船舶柴油机主动力装置总能系统能质分析

船舶柴油机主推进动力装置的能源是燃料燃烧产生的热能,这些热能中除部分经柴油机动力系统转换为机械功能作为主推进动力外,其排气和冷却水余热往往经过废气锅炉和制冷装置回收利用。图1为某700TEU集装箱柴油机船舶主动力装置热力系统图。这是一种典型的大功率柴油机船舶主动力     

船舶主机余热利用技术探究

阐述了船舶余热利用必要性,并通过介绍船舶主机余热回收利用的主要技术手段,结合MAN公司大功率低速船用柴油机加装余热利用装置的经济性分析,探究我国船舶主机余热回收利用的可行性。     

船舶主机缸套水余热温差发电装置的实验分析

针对不同因素对船舶主机缸套水余热温差发电装置性能的影响问题,搭建船舶主机缸套水余热温差发电实验装置,实验表明,热交界面材料的种类和温差发电片连接方式会直接影响温差发电装置的性能。采用液态导热硅脂作为热交界面材料可有效地提高温差发电装置的发电性能;串联和并联方式获得的最大输出功率相近,但串联方式所匹配的负载约为并联方式的4倍,所获得的开路电压约为并联的2倍。     

船舶余热回收系统技术分析

针对以动力涡轮和蒸汽涡轮作为动力设备的船舶余热回收系统，分析余热回收系统对降低燃油成本、减少CO₂排放和船舶能效设计指数的影响。文章分析了船舶余热回收系统的原理与结构组成，以及系统性能和余热回收效果，分析结果表明：船舶加装余热回收系统（WHRS）可降低燃油成本，节省燃油4%～11%；除节省燃油之外，WHRS还大大降低了CO₂、NO_X、SO_X和颗粒物的排放，同时WHRS也降低了船舶的能效指数（EEDI）。     

船舶主机冷却水出口温度控制系统

船舶主机冷却水出口温度控制系统是确保船舶动力的重要辅助部分,在船舶的运行过程中起着保障船舶稳定运行的重要作用。然而,由于船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大,对主机冷却水出口温度控制仍存在不足,系统耗时过多、程序复杂,易造成能量浪费等问题,不利于船舶航行的安全和稳定。因此,结合传热学理论对船舶主机冷却水出口温度控制系统进行设计和分析,在传统PID控制系统的基础上进行创新和优化,结合船舶主柴油机输出功率作为冷却水出口温度负荷的信号的前馈控制,以简化船舶主机冷却水出口温度控制系统的工作流程,有效控制系统资源消耗情况。为检验该方法的有效性,进行仿真实验,验证结果证明,该系统可有效减少资源消耗情况,缩短温度控制时间,优化系统控制效果,有效实现了准确、节能简洁的设计目的。