涡轮发电机的废热回收利用系统研究与设计

在船舶航运业,涡轮发电机系统一直都是整个船舶能源系统的重要组成部分,而其产生的废热往往包含了大量热能,通过设计废热回收系统,可以对这部分能源进行有效的利用。本文从有机朗肯循环的角度对船舶废热系统进行了热力学分析,并建立循环工质的温度平衡方程;结合单片机和自动PID控制理论,设计一种高效的涡轮发电机废热回收系统。     

联合动力船舶废热回收系统设计及有效能分析

联合动力系统和双燃料主动力是绿色船舶节能减排低碳降耗的发展趋势,然而大量的废热排放及船舶发电机噪声污染降低了新系统的能源利用率与舒适度。因此,将固体氧化物燃料电池（SOFC）取代船舶发电机,并在废气涡轮（ET）与SOFC联合的母型船运行参数的基础上,将SOFC废热和ET与有机朗肯循环（ORC）结合,提出一种余热回收系统,构建相应的系统能量及?模型,选取不同工质对系统进行设计,并对整个系统各部件进行热力学及有效能分析。结果表明：R245fa为最合适有机工质,净输出功为55.68k W。整个系统的有效能损失中,内源性有效能损失占比为89.73%,可避免损失占比63.25%。通过废热回收和SOFC/ET的联合使用有助于提高船舶的能源效率,同时降低运营成本。     

美国海岸警卫队船舶上的废热回收

82米(270英尺)长弗爱沫斯(Famous)级中等续航力船上配日用发电机的广泛回收废热的系统,据说是首批用于美国海岸警卫队船舶中的废热回收系统。汽态热回收系统已由工程管理部设计并制成装置,该装置从两台功率为475千瓦的配凯托(Kato)船舶日用发电机的卡特皮勒(Caterpillar)D348TA型发动机的缸套水和废气总管中汲取热量。上述系统中以发动机热量产生的蒸汽用于:使居住舱和工作舱保持舒适的环境;向蒸发式水蒸留装置供工作蒸汽;并产生热水供洗     

船舶推进中的节能技术研究

船舶推进中的节能技术研究是航运界和造船业共同关注的重要话题.文中研究了如何从设置船体附加物和改进动力装置两方面来实现推进节能；分析了通过半导流罩和舵附推力鳍设置来提高推进效率的原理及实船节能效果；并通过主机选型、降速航行、废热回收、轴带发电机配置等技术的实船应用,论证了各项技术的节能效果,对开拓船舶节能设计思路具有帮助...     

船用制冷系统热负荷估算

介绍船用制冷系统热负荷的估算方法。在船舶总体布置初定的情况下 ,通过简便的计算能够得到满足设备选型、订货需要的制冷量。     

营口港鲅鱼圈港区码头船舶岸电系统的设计

基于对国内、外港口船舶岸电系统应用情况的分析,阐述在港口码头设置船舶岸电系统对节能减排和环境保护的意义和必要性。结合营口港鲅鱼圈港区码头船舶岸电系统的设计方案,重点介绍港口船舶岸电系统的基本设计原则,对各种用电负荷的计算步骤、设备选型和系统功能等加以说明,可供今后港口船舶岸电系统的设计参考。     

图片新闻

20l5年12月1日在上海开幕的“2015年中国国际海事会展”上,全球领先的电力和自动化技术集团ABB全面展示其船舶与港口领域的领先技术,其中包括船舶电力推进系统、涡轮增压系统、集成自动化系统、船舶废热回收系统、船舶岸越供电系统、船舶供配电系统、测量仪器仪表、船用电机和发电机等一系列高效竹能的电力与一动化解决方案,积极支持中国造船业和海洋工程装备业的发展。     

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。     

医院船改装配电系统的设计及应用

为了保障医院船配电系统的安全可靠运行,产品符合实际操作及使用要求,保障船舶设备及人员的安全,节约医院船设计成本以及运营成本,文章对船舶改装前及改装后的电力负荷进行分析研究,根据船舶设备及医疗设备的使用要求对配电系统进行合理、规范的设计,配电系统在改装后发电机功率得到合理的分配利用,提供了医疗手术部经济实效的供电方案。     

船舶冷藏系统热负荷计算研究

分析船舶冷藏系统热负荷的特点，尤其针对大型水面船舶冷藏系统热负荷的复杂性，研究热负荷计算方法，编制船舶冷藏系统热负荷计算程序代替手工计算，大大提高设计效率和质量。     

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。     

满足IGC规则的燃气日用系统应用研究

船双燃料主机和发电机在利用LNG这种清洁能源作为燃料时,能够满足IMO对氮氧化物（NOX）和硫化物（SOX排放的要求,并能够减少二氧化碳（CO2）和颗粒物的排放。如何能够确保安全使用LNG作为燃料是该文对燃气日用系统应用研究的主要目的,也是《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》（IGC规则）的主要要求。文中介绍了某LNG加注船中1台主机和2台发电机共用1套燃气日用系统的设计方案,在IGC规则要求的燃气主阀设计、通风流量计算、危险区设置等方面进行计算研究和分析,总结出满足IGC规则的1个燃气主阀用于多个设备的燃气日用系统的设计要求,优化了系统设计,并满足了IGC规则的安全使用LNG燃料的要求。     

9200 TEU集装箱船双燃料供气系统的设计和热负荷计算

对9 200 TEU集装箱船的LNG双燃料供气系统进行方案设计和热力计算,包括船型分析,燃料舱的选型和布置,供气系统的设计和其换热设备的热负荷计算。通过计算得到设备的热负荷值和流量参数,为今后大型集装箱船双燃料供气系统的运行提供参考和设计依据。     

物流中心供配电系统的设计

阐述在物流中心供配电工程设计中的负荷计算、系统主结线方案、设备选型、线路敷设等通常采用的方法和措施。     

船用转轮除湿空调在实际航线中的节能分析

为研究废热驱动的转轮除湿空调在船舶上应用的节能潜力,结合某船5天实际航行过程中的气象参数和海水温度,在分析舱室热、湿负荷特性的基础上,计算舱室的热量,以获取转轮除湿空调系统所需的制冷量.将废热驱动的两级转轮除湿空调系统的能耗与传统船用空调系统的能耗相对比,发现其耗电量仅为传统空调的7.5％～37.6％,可获得显著的节能效果.研究结果表明,两级转轮除湿空调系统在船上具有良好的应用前景.     

船用主机轴带发电机

1 主机轴带发电机的应用 船舶在选用主柴油机时,要考虑海况、船况、柴油机安全等功率储备.该储备须达到额定功率的10%～15%.如果船舶航行于平静的海面,并且船舶出厂不久或坞修之后,这时海况及船况良好,主柴油机就有较大的功率储备没有得到充分利用.另外,主柴油机大都在部分负荷下运行,而在低于75%～85%额定功率的低负荷下运行时,其经济性将下降.如果利用轴带发电机,可以使主机长时间在较高负荷下运行,从而具有良好的经济性.对于货船,一般来说其电站功率为主机额定功率的5%左右,轴带发电机完全能满足船舶正常航行的电力需要.主机轴带发电机因其良好的经济性而得到广泛应用.     

船舶管路金属软管接头选型及安装

特种船舶对船舶设备及管路系统的抗振性要求较高,因此,在管路系统中经常采用一些金属软管接头实现振动补偿。本文主要介绍金属软管用于船舶管路中的设计选型及安装。     

船舶空调动态热负荷及压缩机变频能量控制研究

变频空调系统具有节能和调节质量高的优点。该文分析了船舶中央空调系统动态热负荷变化特性,建立了系统传热数学模型,并应用热反应系数法对欧—亚航线上沿途舱室渗入热、显热、全热动态负荷进行了计算。 C语言编程计算和实船测试数据表明:航行于欧亚航线上的远洋船舶空调系统93％时间工作在额定负荷的40％～80％,空调压缩机采用变频控制可节能38.9％。     

负载器在钻井船发电机调试中的应用研究

在船舶建造过程中发电机负载调试是关键工序之一,随着上船公司转型海工产品发展节奏不断加快,新型的负载调试设备已取代了原有的水负载调试系统。公司为新加坡OPUS OFFSHORE公司建造的3000英尺钻井船配置3套负载器和变压器,用于给钻井船发电机提供一个连续性、可重复的负载容量以便精确测量和记录测试结果,同时能够有效排除负载设备带载产生的大量热量,负载测试精度高、易操作、安全性高、可靠性高。负载器在钻井船发电机调试中的有效运行,确保了测试报告中数据的准确可靠及与船东的顺利交验。通过对负载设备系统配置、工作原理、操作使用、负载设备在钻井船发电机安装调试进行深入研究,为海工船及其他类型船舶发电机负载调试工序中的设备选型、安装、配置及调试过程提供经验借鉴,既缩短调试周期,又降低了调试过程中燃油消耗及降低了人工成本。     

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。