16300 t LNG燃料动力化学品船能量利用系统的模拟分析与优化

针对16 300 t液化天然气(LNG)燃料动力化学品船的LNG气化冷能未加以利用的现状,在分析和评估原船废气余热及冷却水系统用能水平的基础上,提出4套综合能量利用系统方案。该方案包含加装废气动力涡轮、LNG冷能ORC发电、冷冻法海水淡化和设置高低温冷库与空调系统等方式组合。进一步利用AspenHYSYS软件对该船原有的能量利用系统和新方案进行模拟分析,并从?效率方面对各方案进行评估。结果表明,在诸多方案中,以"低温冷库+海水淡化+高温冷库+干燥舱系统"的方案最优,?效率可提高至67.16%。     

LNG燃料船冷能利用技术探讨

本文通过分析LNG冷能利用技术国内外研究现状,探讨LNG冷能利用方式,设计LNG冷能梯级利用方案、船舶空调和船舶冷库利用方案、低温冷冻法海水淡化装置、LNG冷能发电方案、模拟软件开发等,并进行实船经济效益分析,得出,LNG冷能利用技术在船舶上具有多种应用形式,具有广阔的应用空间和应用价值。     

LNG冷能的船舶冷库与空调系统设计与分析

针对LNG动力船中LNG燃料的冷能多且未被加以利用的问题,设计了一套利用LNG冷能的船舶冷库和空调系统,并选择系统所需的冷媒,同时利用Hysys软件对系统进行了流程模拟,简述其具体流程,并且对该系统所需主要换热器进行选型、材料的选择、结构的设计以及应力的校核,最后对该系统的经济性进行了分析,该LNG冷能利用系统的主要目的是将LNG冷能作为LNG动力船上冷库和室内空调的冷源,从而达到节能降耗的目的。     

基于HYSYS的LNG运输船冷能利用方案设计与模拟优化

针对LNG运输船锅炉在燃烧低温液态LNG和BOG的同时会释放大量未利用冷能的问题,提出LNG运输船冷能综合利用方案。采用Aspen HYSYS软件,对LNG运输船的冷能利用系统进行模拟设计,包含纵向两级朗肯循环发电、海水淡化、船舶冷库和船舶空调的冷能梯级利用系统。对NG-2点的温度、朗肯循环部分的冷凝压力和蒸发压力等主要参数进行优化,确定最优参数设置。研究成果为船舶冷能的利用提供了理论指导和技术支持,有利于船舶节能减排,实现绿色航运。     

LNG动力渔船冷能回收利用技术研究

绿色航运已成为发展趋势,开展LNG动力渔船上LNG冷能回收利用技术研究,对LNG动力渔船的加速推广和节能减排具有重大意义。结合某型号LNG动力渔船的特点和相关参数,提出了三种LNG冷能利用系统方案,即直接回收利用系统、两级冷媒循环的整体式冷能利用系统和两级冷媒循环的分布式冷能利用系统,并对三种系统进行了技术探讨和对比分析。利用冷量分析了回收LNG冷能用于渔船冷库的优越性和可行性,并对冷能进行了匹配计算。结果表明,LNG动力渔船蕴含的冷能完全可以满足渔船上冷库冷负荷的需求,两级冷媒循环的整体式回收LNG冷能具有明显优势,且系统中冷媒一和冷媒二应分别为R410A和浓度为68%的乙二醇水溶液。     

LNG运输船冷能的利用设计与经济性

以147 000 m~3液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)运输船为研究对象,根据能量梯级利用原理,将LNG冷能应用于朗肯循环发电、船舶海水淡化、船舶低温冷库、船舶高温冷库、船舶空调和制氮等领域中,设计出一套LNG冷能综合利用系统。采用Aspen HYSYS软件进行系统模拟,经过分析和计算,论证系统设计方案的可行性。依据母型船的航线和冷能利用系统的运行工况,计算出各月份LNG冷能利用系统节约的电量和直接经济效益,全年可节约电量1.886×10~6kW·h,产生效益400余万元,经济效益显著。     

LNG蒸汽冷能在船舶上的应用探讨

首先介绍了LNG蒸汽的性质特点,结合船舶的功能特点,探讨了LNG蒸汽冷能可以应用于船舶伙食冰库、海水淡化装置、空气分离装置等领域。然后根据LNG船舶的特殊性,探讨了将LNG蒸汽冷能用于上述装置时需要达到的要求。最后对其进行了展望,伴随着陆上运用LNG蒸汽冷能技术的进一步成熟,在船舶上利用LNG蒸汽冷能技术将逐步实现。     

考虑LNG冷能利用的船用海水淡化装置设计

考虑到LNG动力船有大量的LNG冷能可以利用,以VLCC为研究对象,选取间接冷冻法设计LNG冷能利用的船舶海水淡化系统,依据系统工作原理,设计船用海水淡化装置,对核心设备结晶器的筒体、结晶管、刮刀及转轴等主要部件进行设计计算,对筒体和转轴的强度进行计算,结果表明,应力在许用范围内。     

LNG动力船燃料冷能的综合开发与利用

将中东至国内航线上的以液化天然气(Liquified Natural Gas,LNG)为动力的超大型油船(Very Large Crude Carrier,VLCC)作为母型船,介绍为其设计的LNG供气系统及利用LNG冷能的必要性,证明LNG冷能应用于船舶冷库和空调的富余量非常大。设计出LNG冷能利用系统图,论证并选择合适的传热介质,提出控制方案和应急方案。计算结果表明:采用冷能利用装置后,每年可从中获得较多的直接和间接经济效益,为船舶节能减排提供了一个很好的可行方案。     

LNG单燃料动力拖网渔船冷能利用探讨

本文以LNG单燃料动力拖网渔船为分析对象,主要研讨类似LNG燃料冷能节能利用方法;冷量平衡分析、冷能利用系统原理。     

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。     

20万t级双燃料散货船水雾系统设计

以20万t级双燃料散货船为对象,针对布置于主甲板面上的IMO Type-C LNG燃料舱及其周边区域的消防保护问题,结合散货船舶设计经验和LNG供气系统实际布置,提出套满足相关规范和实船使用要求的水雾系统的设计方案,实现一般情况下的舱体冷却,以及火情发生情况下的有效灭火并控制火势蔓延。     

液化天然气动力船供气系统动态模拟

本文以液化天然气(LNG)动力船供气系统的工作流程为原型，讨论发动机在工况变化时如何设置控制方案，以达到更好的温度控制效果，满足双燃料发动机的工作需求。使用Aspen HYSYS流程模拟软件对该工作流程进行模拟，研究动态模拟时系统的运行情况。针对供气时的工况变化，改变液化天然气的流量，同时供气温度需要稳定在一定范围内，提出两种维持供气温度相对稳定的调节方案：改变热源的供热量或调节加热介质（水乙二醇）的流量，在HYSYS中分别进行动态模拟。改变热水流量时，输气温度可以控制在20℃-32℃；改变水乙二醇流量时，输气温度控制在22℃-28℃。两种调控方式结合的综合方案中，天然气温度也较好稳定在22℃-28℃之间，并且不需要引入其他外加冷源，响应较快，最适合应用于实际系统中。     

船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计

余热锅炉是船舶主机余热利用系统中的重要设备。为了综合利用船舶主机余热,文章结合船舶主机的特点以及传统余热锅炉的设计方法,以哈尔滨工程大学船舶柴油机余热利用系统中应用的三压式超低温排烟余热锅炉为例,给出一种新型船舶柴油机超低温排烟余热锅炉的设计方法和特点。定量分析比较了采用大小管径对锅炉整体质量尺寸的影响,结果显示,小管径在质量、尺寸上表现优越,适合在船舶动力系统中使用。此外,还推导出余热锅炉受热面采用螺旋翅片管时换热面积及烟道流通面积的计算公式,并提出受热面管束6种错列布置方式,可供相关行业参考。     

超临界二氧化碳涡轮发电在船舶余热利用上的技术分析

船舶动力技术水平关系到国家经济发展与军事安全,其中实现其发动机排气余热高效利用是一项关键技术.船舶具有多种余热利用的途径,现代船舶对于电能的需求越来越大,利用余热进行发电具有前景.超临界二氧化碳具有良好的密度和流动特性,可在中低温区实现高效的涡轮机械作功,相比温差发电或燃气轮机发电具有明确的效率优势.本文对比分析了超临界二氧化碳涡轮发电的发展现状和关键技术,并针对船舶参数开展30 kW级超临界二氧化碳涡轮发电机的研制,在氮吹试验中实现了36 kW/36.5 kr/min的功率输出,可进一步验证并推进超临界二氧化碳涡轮发电在船舶余热利用上的发展.     

Analysis of Efficiency of the Ship Propulsion System with Thermochemical Recuperation of Waste Heat

One of the basic ways to reduce polluting emissions of ship power plants is application of innovative devices for on-board energy generation by means of secondary energy resources. The combined gas turbine and diesel engine plant with thermochemical recuperation of the heat of secondary energy resources has been considered. It is suggested to conduct the study with the help of mathematical modeling methods. The model takes into account basic physical correlations, material and thermal balances, phase equilibrium, and heat and mass transfer processes. The paper provides the results of mathematical modeling of the processes in a gas turbine and diesel engine power plant with thermochemical recuperation of the gas turbine exhaust gas heat by converting a hydrocarbon fuel. In such a plant, it is possible to reduce the specific fuel consumption of the diesel engine by 20%. The waste heat potential in a gas turbine can provide efficient hydrocarbon fuel conversion at the ratio of powers of the diesel and gas turbine engines being up to 6. When the diesel engine and gas turbine operate simultaneously with the use of the LNG vapor conversion products, the efficiency coefficient of the plant increases by 4%–5%.     

LNG双燃料动力船舶设计探讨

分析比较双燃料动力船舶的优点,提出双燃料动力船舶的设计要点,其中对燃料舱的布置、供气系统、燃料加注等需要注意的问题进行分析,并给出建议。     

太阳光热能系统在船舶节能中的应用研究

文章介绍太阳能热能利用最新技术,并探讨太阳光热能采集与利用系统替代船用辅助锅炉系统产热的可行性;提出一种太阳光热能蓄热系统的设计方案,其输出的导热油可经发动机排烟管再加热(阳光不足时),也可用于对船上重油、淡水等加热和为船用溴化锂吸收式制冷设备提供热源。