船舶柴油機新型余熱回收利用系統(tǒng)研究.pdf

1、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展已變成全球各國的共識，聯(lián)合國為此也呼吁全世界每個國家都要重視發(fā)展節(jié)能型經(jīng)濟。國際油價持續(xù)上漲，能源供應日趨緊張，環(huán)境條件不斷惡化，在此全球日益緊張的能源供應形勢下，世界各國都在積極尋求保證能源供應，并紛紛加大對各種節(jié)能減排技術的研究以用來提高對能源的利用率。為此，各行各業(yè)均積極開啟了節(jié)能減排方面的技術研究和措施。具體到航運行業(yè)，則是船舶節(jié)能已成為世界各國造船界和航運界研究的重要課題。在此背景下，本文結(jié)合船舶柴油機排氣余熱

2、的特點和有機朗肯循環(huán)技術，設計了一種用于回收利用船舶柴油機余熱的系統(tǒng)，并從理論上對該余熱回收發(fā)電系統(tǒng)進行了一定的研究工作，并對系統(tǒng)的關鍵部件如蒸發(fā)器和冷凝器進行了設計，設計了初步的系統(tǒng)簡化實驗方案。
　　 本文首先對現(xiàn)有的國內(nèi)外余熱回收技術研究現(xiàn)狀和方式進行了簡述和比較。結(jié)合船舶柴油機排氣余熱的特點和有機朗肯循環(huán)技術，設計了一種不同于以往的船舶余熱利用方式的基于有機朗肯循環(huán)的船舶柴油機新型余熱回收利用系統(tǒng)，對此系統(tǒng)進行了較深入的

3、研究，并通過研究系統(tǒng)工質(zhì)與船舶柴油機余熱煙氣進入系統(tǒng)的溫度和系統(tǒng)最佳蒸發(fā)溫度之間的關系，選擇純有機物R134a作為本系統(tǒng)的循環(huán)工質(zhì)。
　　 其次，針對提出的船舶柴油機新型余熱回收利用系統(tǒng)，建立了系統(tǒng)不可逆數(shù)學模型，并基于此對船舶柴油機主推進動力裝置船舶的余熱煙氣回收利用系統(tǒng)中的關鍵部件--蒸發(fā)器、冷凝器和系統(tǒng)在理論上進行較全面的(火用)分析和穩(wěn)態(tài)熱力計算。
　　 第三，對船舶柴油機新型余熱回收利用系統(tǒng)的關鍵部件進行了模型

4、部分參數(shù)計算?；谙到y(tǒng)圖和調(diào)查所得船舶柴油機排氣參數(shù)，對系統(tǒng)的蒸發(fā)器、汽輪機(透平裝置)、冷凝器等關鍵部件進行熱平衡分析和熱力計算，求得部件的相關設計參數(shù)，并對換熱器的優(yōu)化進行初步的研究。
　　 最后，根據(jù)計算得出的系統(tǒng)蒸發(fā)器和冷凝器參數(shù)，對蒸發(fā)器和冷凝器等關鍵部件進行了計算機結(jié)構(gòu)模型初步設計。對于汽輪機的選配，亦提出了其初步設想。為驗證系統(tǒng)的可行性，提出系統(tǒng)的初步簡化實驗方案，并對系統(tǒng)簡化實驗臺架進行了初步設計。