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。     

工质选择对有机朗肯循环热力学系统的影响

本文首先介绍了有机朗肯循环所用工质的热力学性质,指出工质应满足干湿性、压力以及环保等方面的要求,然后对三种不同工质在热源温度低于100℃情况下朗肯循环发电系统的热力学模型进行分析,比较了不同工质下系统参数对有机朗肯循环性能的影响规律,指出了工质选择的方法和策略。     

船舶余热有机朗肯循环的方案设计及性能研究

船舶耗油量巨大,如何提高船舶能效是当前的研究热点。本文提出了采用有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)用于船舶余热回收。以6S35MC船舶柴油机作为研究对象,设计一套以废气、增压空气和缸套水为热源的ORC余热回收系统方案。在冷凝为35℃的条件下,该系统的热效率可达11.07%,净输出功率为238.65kW,■损率为336.60kW,柴油机净输出功率提高了5.97%。但该系统中缸套水的热效率较低,为此将缸套水作为预热源进行改进。改进后的系统净输出功率与原系统相比稍有降低,但在热效率和■损率等方面优于原系统。     

有机朗肯循环发电系统热力过程的研究

有机朗肯循环发电装置能够有效地利用工业中的废热,将其转化成清洁能源—电能。本文介绍了朗肯循环发电理论方案、基本工作原理、系统计算方法。并且在理论的基础上,对某陶粒砂厂烟气工况进行了分析、计算,这对低品味工业余热的开发利用具有重要的参考价值。     

有机朗肯循环发电机组控制系统设计

本文介绍了有机朗肯循环发电机组控制系统的组成,详细介绍了人机接口、数据采集和处理系统、汽轮机控制系统和发电机综合控制与保护系统四个部分的功能和设计思路。该系统具有高度的智能化,可以实现现场设备的无人值守。     

有机朗肯循环发电机组顺序控制系统研究

本文在介绍汽轮机启动的分类方法的基础上,研究了其允许启动的条件。随后,设计了汽轮机启停的控制流程。在发电机并网部分,探讨了发电机并网的条件和步序,设计出了其控制流程。     

基于空气布雷顿循环的海上油气平台发电燃气轮机余热回收系统热力性能分析

针对海上油气平台某发电用燃气轮机排气余热源,设计了以空气为工质的布雷顿循环余热回收系统.在建立二级压缩中间冷却余热利用系统的热力学、经济学分析模型基础上,计算时考虑了空气的变比热特性,分析了系统余热回收工作过程的热力性能,获得了涡轮进口空气温度、压气机总压比和压气机压比分配对系统性能参数的影响规律.结果表明,系统最优的动力性指标和经济性指标对应的压气机总压比不同,当压气机压比分配比例为6∶4时,系统可以较好地兼顾动力性和经济性性能指标.     

中型邮轮柴油机余热回收系统性能研究

文章针对某一中型邮轮用柴油机,结合有机朗肯循环技术设计了一套余热回收系统.根据柴油机和循环装置相关参数,研究循环流量、蒸发压力以及烟气末温等因素对循环系统输出以及效率的影响规律.研究表明,系统输出功率及效率均随流量的增加先增大后减小;随着蒸发压力的升高,系统输出和效率均不断升高;随着烟气末温的升高,系统输出功率不断减小...     

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。     

考虑余热回收系统发电的船舶电力系统配置优化研究

针对配备有余热回收系统的船舶中,现有电力系统配置方案存在低电力负荷时发电机组功率过剩,运行效率较低的问题,文章提出了基于年均成本的船舶电力系统配置优化方法,建立了配置优化的数学模型,并根据模型给出了配置优化方案.配置优化方案同原始配置方案的对比,结果表明,配置优化方案可以有效降低电力系统的年均成本,提高系统内设备的运行...     

增压空气驱动LiBr吸收式制冷复合循环的热力性能分析

提出吸收式制冷复合循环新模式，讨论了复合循环的热力计算。单效／双效复合循环有高低压2个发生器，高压发生器由高温级热源驱动，低压发生器由来自高压发生器的冷剂蒸汽与低温级热源联合驱动，实现高低温级热源的能量梯级利用。作为实例，对由高低温两级增压空气中冷器驱动的单效／双效复合循环进行了热力计算，并与单效循环和双效循环进行了热力性能比较。结果表明，复合循环的热力系数和制冷量均比单效循环高出15％，复合循环的余热利用量和制冷量分别高出双效循环153％和110％。     

滚装船冷却水系统的优化设计与热力性能研究

本文以12300t滚装船为母体,运用非线性规划理论对独立式和混合式两套冷却水系统进行了优化计算和分析,并对其冷却水系统的冷却效果和经济性进行了评估.同时还对其多主机双套冷却水系统进行了热力性能研究,对其在系统额定热负荷下和变负荷下的热力特性进行了分析计算,通过计算定量地揭示出其冷却系统的节能潜力.上述分析和研究为今后用以指导冷却系统的运行管理,以及为系统节能降耗提供了科学而准确的依据.     

船用高温单元空调系统中替代工质的性能研究

利用新立方型状态方程对R22制冷剂及几种替代工质的热物性建立了相应的参数关系方程式,在此基础上针对高温环境下船用单元空调系统中这几种制冷剂的热力循环进行了性能模拟分析,并结合环境保护、经济性、安全性等因素进行了综合分析比较.     

船用余热吸附式空调系统性能的测试分析

应用蒸汽驱动的五个由氨-复合吸附剂作制冷工质构成吸附床的制冷空调测试平台,分析循环冷却水进口温度、冷剂的循环量、蒸发温度、加热蒸汽的温度与体积流率变化影响系统供冷量的特点.结果表明,降低循环冷却水进口温度、合理地调控制冷剂流量和提供合适温度和体积流率的蒸汽可提高系统的制冷量和系统运行的稳定性.系统采用电加热锅炉产生蒸汽驱动时,制冷系数(COP)约为0.16,而采用船舶废气锅炉产生蒸汽驱动的COP将可达到1.02.     

叶顶间隙对船舶余热系统动力涡轮性能的影响

近些年来随着国家对节能减排的重视,越来越多的注意力集中于船舶余热利用系统。动力涡轮是余热利用系统的重要组成部分,其设计效果直接影响余热利用系统的转换效率,本文通过数值模拟的方法研究叶顶间隙对动力涡轮的性能影响。结果表明叶顶间隙的增加会导致径流式涡轮二次流动损失的增加,进而导致涡轮等熵效率下降。     

船舶余热驱动的溶液除湿蒸发冷却空调系统性能分析

从节能环保的角度出发,针对船舶独特的海上环境,构建一种新型船舶余热驱动的溶液除湿蒸发冷却空调系统,该系统使用船舶余热作为再生热源,使用室内排风作为再生空气,并充分利用海水作为自然冷源。使用Simulink建立该系统的仿真平台,在船舶空调夏季设计参数下,新风量为0.15 kg/s时,溶液流量宜取0.2 kg/s,溶液温度宜取32℃,该工况下的系统热力系数为1.28。研究表明,室外温度为30℃～40℃时,该系统可充分适应船舶空调湿负荷大的特点。     

基于混合模型试验技术的中等水深FPSO系统水动力性能研究

对一工作水深为375m的中等水深FPSO系统的水动力性能进行了模型试验研究和数值计算.采用了混合模型试验技术进行等效水深截断系泊系统的模型试验并在时域中进行了数值重构计算.对试验和数值重构计算得出的水动力响应的统计值、功率谱和RAO等进行了比较,结果显示两者符合得很好.最后,对全水深实际系泊系统的FPSO进行了时域数值模拟计算,预报了该FPSO系统在几种环境条件下的水动力响应情况.