船舶總能熱力系統(tǒng)火用分析及軟件開發(fā)研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來，船舶的發(fā)展日新月異，在能源日益消耗和環(huán)境急劇惡化的今天，船舶的節(jié)能與減排工作已成為當(dāng)前較為嚴(yán)峻和棘手的問題。目前，我國船舶行業(yè)相關(guān)技術(shù)的研究工作明顯落后，存在對(duì)船舶行業(yè)熱力系統(tǒng)內(nèi)部能耗分布尤其火用流分布情況不清晰、節(jié)能潛力挖掘不夠等問題。因此，研究不同工況下船舶能量消耗火用流分布規(guī)律，利用有效能手段找出船舶用能的薄弱環(huán)節(jié)，開發(fā)船舶熱力系統(tǒng)火用分析軟件，進(jìn)行能量火用分布及節(jié)能方案研究具有重要意義。
　　本文采用平均

2、值、容積法原理，建立基于配氣相位和Seiliger循環(huán)的船舶柴油機(jī)缸內(nèi)過程及總能熱力系統(tǒng)的熱力性能和全船火用分析數(shù)學(xué)模型，開發(fā)船舶總能熱力系統(tǒng)熱力性能計(jì)算及火用分析軟件。以典型75,000DWT原油輪MAN B&W7L16/24型發(fā)電柴油機(jī)系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過軟件平臺(tái)，分別計(jì)算和驗(yàn)證了在50％~100％間6個(gè)不同工況下，柴油機(jī)的關(guān)鍵熱力性能參數(shù)。以系列油船48,000 DWT、72,000 DWT、75,000 DWT為研究對(duì)象，在主機(jī)

3、額定功率（簡(jiǎn)稱 SMCR）工況、不同主機(jī)工況及不同船舶運(yùn)行狀態(tài)下，重點(diǎn)分析了全船總能系統(tǒng)及子系統(tǒng)火用分布情況，并據(jù)此提出了一定節(jié)能改進(jìn)措施和節(jié)能方案。
　　在50％、60％、70％、80％、90％、100％6個(gè)工況下，柴油機(jī)關(guān)鍵性能參數(shù)的計(jì)算誤差均在3％以內(nèi)，驗(yàn)證了熱力性能計(jì)算和火用分析數(shù)學(xué)模型及軟件程序開發(fā)的準(zhǔn)確性。75,000 DWT原油輪在SMCR穩(wěn)態(tài)工況下，總能熱力系統(tǒng)的火用效率為48.26％，其中，主機(jī)輸出功率占42.9

4、9％，電站系統(tǒng)電功率占4.61％，余熱鍋爐回收后蒸汽有效利用熱量火用占0.37％，主機(jī)系統(tǒng)制淡回收熱量火用占0.28％?？偰芟到y(tǒng)主要火用損失為主機(jī)和電站系統(tǒng)柴油機(jī)缸內(nèi)火用損失，分別為33.03％和5.62％，占總能系統(tǒng)總火用損失的71.14％。主機(jī)在不同工況下其結(jié)果表明，在高于70％負(fù)荷，總能熱力系統(tǒng)火用分析結(jié)果與在 SMCR穩(wěn)態(tài)工況下相近，火用效率48％左右；在負(fù)荷70％時(shí)，火用效率44％左右，隨著負(fù)荷降低而逐漸減小。對(duì)于不同噸位系列