船舶柴油机余热利用技术研究
船用柴油机余热利用发电系统使用计划方案
船用柴油机余热利用发电系统使用计划方案一、实施背景船用柴油机余热利用发电系统是一种能够将柴油机废气中的余热转化为电能的设备，可以大大提高船舶的能源利用效率。
当前，随着航运业的不断发展，船舶的能源消耗量也逐年增加，而船用柴油机废气中的余热一直被浪费，这不仅浪费了能源，也对环境造成了不良影响。
因此，船用柴油机余热利用发电系统的开发和应用已成为航运业的一个重要课题。
二、工作原理船用柴油机余热利用发电系统的工作原理是利用柴油机废气中的余热，通过热交换器将其转化为热能，再通过蒸汽轮机或有机朗肯循环机等设备将热能转化为机械能，最终驱动发电机发电。
该系统的关键是热交换器的设计和选择，需要根据柴油机排放的废气温度和流量等参数进行精确计算，以保证系统的运行效率和稳定性。
三、实施计划步骤1.调研和分析市场需求和技术状况，确定系统设计方案；2.进行热交换器的设计和选择，制定制造和安装方案；3.进行系统测试和调试，保证系统运行稳定；4.进行系统使用培训和推广，提高用户使用效果；5.进行系统的维护和保养，确保系统长期稳定运行。
四、适用范围船用柴油机余热利用发电系统适用于各种类型的船舶，尤其是大型远洋货轮、油轮等高能耗船舶。
该系统可以大大提高船舶的能源利用效率，减少废气排放对环境的污染，同时也可以降低船舶的运营成本。
五、创新要点1.对热交换器的设计和选择进行精确计算，以实现最高的能源转化效率；2.采用先进的蒸汽轮机或有机朗肯循环机等设备，提高发电效率和稳定性；3.结合船舶的实际情况进行系统设计和安装，确保系统的适用性和可靠性。
六、预期效果1.提高船舶的能源利用效率，降低运营成本；2.减少废气排放，对环境造成的污染减少；3.为船舶提供可靠的备用电源，提高船舶的安全性和可靠性。
七、达到收益1.节约能源，降低运营成本；2.减少废气排放，符合环保要求；3.提高船舶的安全性和可靠性，减少故障和停机时间。
八、优缺点优点：1.提高能源利用效率，降低运营成本；2.减少废气排放，符合环保要求；3.提高船舶的安全性和可靠性，减少故障和停机时间。
船用柴油机余热利用发电系统使用计划方案(十)
船用柴油机余热利用发电系统使用计划方案一、实施背景船用柴油机在运行过程中会产生大量的余热，如果这些余热不能得到有效利用，将会造成能源的浪费。
而船舶上的电力需求通常是非常大的，因此利用船用柴油机的余热发电系统可以有效地解决船舶电力供应的问题，并且能够提高燃油利用率，减少船舶的能源消耗。
二、工作原理船用柴油机余热利用发电系统的工作原理是利用柴油机产生的高温废气和冷却水余热，通过热交换器将余热传递给蒸汽或者有机工质，使其发生蒸发过程，产生高温高压的蒸汽或者工质，然后通过蒸汽或者工质驱动发电机发电。
同时，系统还可以利用蒸汽或者工质的余热进行供热或者制冷。
三、实施计划步骤1.确定船舶的电力需求和余热产生情况，评估余热利用发电系统的可行性和经济性。
2.设计余热利用发电系统的整体结构，包括热交换器、蒸汽或者工质发生器、发电机和供热或者制冷系统。
3.选购和安装所需的设备和部件，包括热交换器、蒸汽或者工质发生器、发电机和供热或者制冷设备。
4.进行系统的调试和测试，确保系统的正常运行。
5.进行系统的运行监测和维护，定期检查设备和部件的运行状态，及时处理故障和问题。
四、适用范围船用柴油机余热利用发电系统适用于各种船舶，特别是大型远洋船舶和海上工程船舶。
这些船舶通常有较大的电力需求和余热产生量，因此利用余热发电系统可以满足船舶的电力供应需求，并且能够提高燃油利用率，减少能源消耗。
五、创新要点1.采用先进的热交换器和蒸汽或者工质发生器，提高系统的热效率和发电效率。
2.设计合理的供热或者制冷系统，充分利用蒸汽或者工质的余热进行供热或者制冷。
3.采用智能化的控制系统，实现系统的自动控制和监测，提高系统的稳定性和可靠性。
六、预期效果1.提高船舶的电力供应能力，满足船舶的电力需求。
2.提高燃油利用率，减少船舶的能源消耗和排放。
3.提供供热或者制冷服务，提高船舶的舒适性和人员的工作效率。
七、达到收益1.节约燃油成本，降低船舶的运营成本。
船舶柴油机余热利用技术研究
船舶 的能量 利用 效率 ，是 船舶制 造商 、运 营商 和海 事组 织等 都十分 关 心的 问题 … 。
１ 国 内外 船 舶 柴 油 机 余 热 利 用技 术
研 究现 状
１ １ 国外船 舶柴油 机余 热利 用技 术研 究现状 ． 上世 纪 ７ ０年代 末 ，Ａ Ｂ公 司 首先 提 出 了大 型 Ｂ 船 舶上 柴油 机排 气 能 量 回收技 术 ，并 于 １ ８ ９ ５年 到 １９ 间在 发 动 机 上 安装 了 超 过 １０台 动 力 涡 轮 ９ ４年 ３ 以 回收船 用二 冲程 和 四冲程 柴油机 排气 中剩 余 的能 量 。Ａ Ｂ公 司 ２ ０ Ｂ ０ ５年 开 出新 一 代 Ｐ Ｌ ２ ０系 列 动 Ｔ ３０ 力 涡轮 ，其带 动发 电机 可 以输 出 １０ ３ ０ ｋ 电 ５ ０～ ２ ０ ｗ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ｍａ ｉｅ ｄ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ； ｓ ｅ ｔ ｅ ｏ ｅ ｙ ｓ ｓ ｍ ；ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ；ｅ ｏ ｏ ｃ ｐ ｒ ｒ ａ ｃ ｒ ｉｓ ｌｅ ｇｎ ｗａ ｔ ｈ ａ ｃ ｖ ｒ ｙ ｔ ｎ ｅ ｒ ｅ ｅ ｏｍａ ｃ ｆ ｃ ｎ ｍｉ ｅｆ ｍ ｎ ｅ ｏ
第３ ４卷 （０ ２ 第 ５期 ２ １）
柴 油 机
Ｄｉ ｓ ｌＥｎ ｉ ｅ ｅｅ ｇｎ
…
…
一
； 相关技术 ；
… … 一 一
船 舶 柴 油 机 余 热 利 用 技 术 研 究
吴安 民， 周伟 中
（ 海沪 东重机 有 限公 司 ，上海 ２ ０ ２ ） 上 ０ １９
摘 要 ：介 绍 了国 内外船 舶 柴油机 余热利 用技 术研 究现状 ；设 计 了柴 油机 余 热利 用 系统 ，并 对 系
ａ ｒ ａ ｓｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｂ ｏ ｄ ｉ ｎｒ ｕ ｅ ．Ａ ＨＲ ｓ ｓ ｍ ｓｄ ｓ ｎ ｄ ｔ ｅ ｏ ｅ ｅ ｗ ｓ ｅ ｔ ｒ ｍ ｒ ｅｄ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ ｏ Ｗ ｙ ｔ ｗａ ｅ ｉ ｅ ｒ ｃ ｖ ｒ ｈ ａ ｔ ｈ ａ ｏ ａｍａ ｉ ｉｓ ｌ ｇｎ ， ｅ ｇ ｏ ｔ ｅ ｆ ｎ ｅ
船舶主机热平衡分析及其余热利用
收稿日期:2007212228修回日期:2008201207作者简介:甘念重(1971-),男,学士,实验师。
研究方向:船舶制冷与空调技术。
E 2m ail :ganaaa @ 文章编号:167127953(2008)022*******船舶主机热平衡分析及其余热利用甘念重(武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉430063)摘 要:通过对一条具体船舶主机的参数分析和热量计算,得出其热量平衡图。
通过对热量平衡图的分析,提出了主机余热利用的主要途径和相应的限制条件,并说明了提高船舶柴油机热经济性的方向。
关键词:主机;热平衡;余热;利用中图分类号:U664.121 文献标志码:BHeat Balance Analysis and Waste Heat Utilization forMain Engines in VesselsG AN Nian 2zhong(School of Energy and Power Engineering ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430063,China )Abstract :The paper analyses the parameters and calculates quantity of heat of the certain ship ,educes the heat balance fig.It brings forward main approaches and restricted conditions for using waste heat of main en 2gine through analyzing the fig ,and points out the way to improve the heat economy of ship ’s diesel engines.K ey w ords :main engine ;heat balance ;waste heat ;utilization 现代商船上柴油机的热效率虽说较高,但一般也仅在50%左右,其余50%左右的热量通过排气、冷却水等方式被带走,因此,对这部分余热的充分利用是船舶节能的关键所在。
柴油机主推进动力装置船舶余热利用系统优化设计
针对以上问题，本次演示提出以下优化设计方案：
1、能量回收利用
为了提高能量的回收利用率，我们提出一种新型的能量回收系统——多级能 量回收系统（MERS）。该系统将废热分为多个等级进行回收，根据不同等级废热 的特性，分别用于船舶动力装置、加热、制冷等多个方面。同时，该系统还采用 了先进的热能存储技术，确保在废热不足时，能够通过存储的热量进行补充。
2、设备优化设计
在设备方面，我们针对传统的换热器、冷却装置进行优化设计。首先，换热 器采用高性能材料，提高换热效率；其次，冷却装置采用新型的多级冷却系统 （MCS），将废热在不同温度等级下进行冷却，提高冷却效果。此外，我们还引 入了先进的存储装置，该装置采用新型的相变材料（PCM），能够在不同的温度 下吸收和释放热量，进一步提高能量的利用效率。
柴油机主推进动力装置船舶余 热利用系2 文献综述
03 系统优化设计
04 结论
05 参考内容
引言
随着全球能源需求的持续增长，船舶作为长途运输的重要工具，其节能减排 的重要性日益凸显。柴油机作为船舶主推进动力装置的核心部件，其在运转过程 中会释放大量余热。如何有效利用这些余热，提高船舶能源利用效率，成为当前 研究的热点问题。本次演示将对柴油机主推进动力装置船舶余热利用系统的优化 设计进行探讨。
参考内容
一、引言
随着全球船舶运输的快速发展，船舶在航行过程中需要大量的淡水资源。然 而，海上航行时，淡水储备往往受到限制。因此，开发一种能够利用船舶余热进 行海水淡化的装置具有重要意义。本次演示将介绍一种船舶余热低温蒸馏海水淡 化装置的设计方案及其实验验证。
二、设计思路
该船舶余热低温蒸馏海水淡化装置主要包括以下几个部分：热交换器、蒸发 器、冷凝器以及淡水储罐。其工作原理是利用船舶主发动机运转过程中产生的余 热，将加热后的海水引入蒸发器，随后在蒸发器内加热蒸发产生水蒸气。水蒸气 上升至冷凝器，遇到较低温度的冷凝管，形成液态水流入淡水储罐，最终得到淡 水。
现代船舶柴油机动力系统的余热利用探究
现代船舶柴油机动力系统的余热利用探究摘要：近年来，随着油价的不断上涨，燃料费成为了现代船舶运输成本中支出最大的项目之一。
减少燃料消耗也成为了评定船舶动力装置好坏的重要指标之一。
正因如此，在现代船舶动力系统中，对柴油机废弃能量的再利用一直是其非常重要的部分。
本文将介绍一种新的余热利用方式，并对柴油机动力系统的余热进行简要的分析，同时计算该系统的收益情况，对安装该系统是否可以提高动力效率以及减少二氧化碳的排放量进行探究。
关键词：余热利用；船舶柴油机；动力系统；热效率系统现代船舶的主要动力来源就是石油燃料，对于运输型的船舶来讲，降低对燃料的消耗量，提升动力装置的经济性非常重要。
从上个世纪七十年代开始，石油危机就开始出现并愈趋严重。
燃油费在船舶运输成本中的所占比例也越来越高。
因此，提高船舶动力装置的经济性也成为了造船行业所研究的重要方向。
柴油机因为其功率广、经济性好以及机动性强等特点，逐渐被广泛的用作船用发动机。
拒不完全统计几乎所有的船舶都是利用柴油机作为动力装置。
因此，提高船舶柴油机的节能性不但可以节省运输成本同时也具有节能减排的效用。
一、系统的概念以及组成（一）柴油机动力系统中的余热主要包括哪几部分柴油机动力系统中的余热主要是柴油机排气中带的热量，它大概可以占到总废热的50%，同时也占到整个燃油燃烧所释放能量的25%。
除了它之外，柴油机冷却水所带走的热量也是余热的主要构成之一。
对于现代船舶的动力装置而言，通常可以把它分成高温淡水（温度通常在90 到95℃）以及低温淡水（温度通常在50到70℃）这两个系统。
除了上述两种构成余热的部分热量之外，还有因增压空气产生的热量。
（二）热效率系统的概念以及组成现如今，高效型的柴油机得到了广泛的应用，这种柴油机并不会产生很高的废弃温度。
一般来说，它产生的热量仅仅可以供废气锅炉产生蒸汽。
而现如今对其提出了新的应用方案，就是利用废弃旁通装置对，主机中废弃热量的应用途径进行重新分配（使其从大量的低温变成少量高温）。
渔船柴油机尾气余热利用探讨
机 自身散 热等 带走 。其 中尾 气带 走热 量约 占燃 油总热 值 的 ３ ５ ％…。尾气在排气 口温度高达 ５ ０ ０ ￣ （ ２ 以上 ，驱动废气 涡轮
增压器后 ， 温 度 仍在 ４ ０ ０ ￣ Ｃ 左 右 。尾 气 成 分 主 要 由二 氧 化 碳 、
（ １ ） 氨 吸 收 式 制 冰 氨一 水 工 质 对 吸收 式 制 冷专 利 产 品在 １ ８ ６ ０年 就 已 问世 １ ６ １ 。
入发 生器 和精 馏器 ，开 始新 一 轮 循 环 Ｉ ７ ， 。
尾 气 出增 压 器 后 ， 温 度 仍 高 达 ３ ０ ０￣ Ｃ以上 ，仍 可 利 用 废 热 锅 炉 生 产 蒸 气 用 于 发 电 ，再 用 电力 制 冷 或海 水 淡 化 ，但 对
中小 型渔 船而言 ，有相 当的难度 。 目前部 分渔 船利用尾气加 热废热锅 炉和烘箱 ，为船 员生活提供蒸气 和热水及用来干燥
３— ０６— １ ９ 收稿 日期 ： ２Ｏ１
果 。我 国 ２ ０１ １年海洋捕捞渔船约有 ３ ０ ． ２ ６万艘 ，年消耗柴
油约 ８ ２ ０万 ｔ ｌ ２ ｌ ，若 柴 油机 热 效 率 平 均值 以 ０ ． ３ ５计 ，则 尾 气
所携 带的热 量相 当于 ： ２ ９ ０ ． ５ ｔ 燃油所含热值 。 回收渔船柴 油机 尾 气中的热 能 ，对节能、减排和环保具有重要意义 。
二 、 渔 船 柴 油 机 尾 气 余 热 利 用
１ ． 废 气 涡轮 增 压 器
２ ）船 用氨一 水吸收式制冰原理
制 冷 基 本 工 作 循 环 是 由发 生 、分 离 、冷 凝 、节 流 、蒸 发 、
吸收及回热等过程组成 ，见 图 １ 。用尾 气加热发生器 中的浓
船舶柴油机余热的分析及利用
节能减排是中国经济和社会发展的长期战略方针,也是一个非常紧迫的任务。
通过回收废热来减少能源消耗,对我国实现节能减排的发展战略和环境保护具有重要的现实意义。
同时,余热的回收利用对改善工作环境、节约能源、降低生产成本等方面起着无可比拟的作用,已经成为能源利用不可忽略的一部分。
在船上,余热的使用大致分为两个方面:一方面是用于加热,比如船员的生活热水,冬天机舱、油箱的加热和保温,远洋船舶的海水加热蒸馏制淡水等[1]。
1余热的定义和特点余热是指生产过程中释放出来的可被利用的热能。
主要有高温废气等,余热的利用可以通过余热锅炉产生蒸汽,推动热能做机械功或发电,也可用来供暖或生产热水[2]。
余热有品质高低之分。
根据“按质用能,各用其所”的原则,如果需要产生动力,应该使用较高品味的余热。
如果将高品位余热用于加热,则会导致“大材小用”不合理现象。
反之,若将低品位余热用于做功,则也是一种‘能质’不匹配的现象。
同时在使用热能的过程中,也要遵循“按质供能,能质匹配”的原则,在热能供需过程中,不仅做到数量相等,更重要是在质量上合理搭配[3-4]。
2船舶柴油机余热构成及分析2.1柴油机余热构成2.1.1废气余热船舶柴油机是船舶在海上航行的动力源,它排放的废气余热将近占总热能的40%。
其排出的废气余热温度在350℃-410℃之间,如果直接排放到大气中,会大量浪费没有经过利用的热能[5]。
1)柴油机排气热的总量为:Q=C T P ·M ·T 2-C T P ·M ·T 1式中:Q ———柴油机排气所含的热量;C T P ,C T P ———分别为烟气在温度为T 1、T 2时的定压比热KJ\Kg ·K;M———为排烟的质量Kg;T 2———为废气涡轮增压器涡轮出口温度;T 1———为环境温度。
综上所述,柴油机排气量愈大,排气温度愈高,废气热量就愈多。
因此,若要减少排气热,可以通过减小排气温度,降低过量空气系数。
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船舶柴油机余热利用技术研究
船舶柴油机的余热利用技术研究
引言：
船舶柴油机是船舶动力系统的重要组成部分，其燃料消耗和排放
一直是船舶领域的关键问题。
柴油机工作过程中产生大量的余热，如
果能够有效利用这些余热，不仅可以提高柴油机的热效率，还能降低
船舶的燃料消耗和环境污染。
因此，船舶柴油机余热利用技术的研究
具有重要的理论和实际意义。
一、船舶柴油机余热利用技术的分类
船舶柴油机的余热利用可以分为直接利用和间接利用两种方式。
1.直接利用：
直接利用是指将柴油机排出的高温废气、冷却水等直接用于船舶
其他舱室的供暖、制冷、干燥等用途。
直接利用的优点是简单、经济，但由于余热温度较高，需要进行一定的热量调整和转换，以适应不同
的用途。
2.间接利用：
间接利用是指将柴油机产生的余热通过换热器转移到其他工质上，例如柴油机的废热可以通过换热器加热，产生蒸汽或热水用于动力推进、供暖和发电等。
间接利用的优点是利用余热的方式更加多样化，
适用性更广。
但间接利用技术相对复杂，需要进行换热器的设计和安装。
二、船舶柴油机余热的直接利用技术
1.船舶供暖系统的设计：
船舶供暖系统是船舶柴油机余热直接利用的一种常见方式。
通过
将柴油机排出的高温废气和冷却水导入供暖系统，可以提供船舶舱室
的供暖需求。
这种直接利用技术具有简单、经济的优点，但需要注意
柴油机排出的废气和冷却水的温度、流量等参数的匹配，以保证供暖
效果。
2.污水处理系统的设计：
船舶柴油机的冷却水在船舶运行过程中会产生大量的污水，通过
对这些污水进行处理和利用，既可以净化环境，又可以实现能源的再
利用。
目前，船舶上常见的污水处理技术有生化法、物理化学法和膜
分离法等，这些技术可以有效去除冷却水中的杂质和污染物，进而利
用其余热用于船舶其他用途。
三、船舶柴油机余热的间接利用技术
1.蒸汽发生器的设计：
通过柴油机的废热产生蒸汽，可以应用于船舶的动力推进、供暖、发电等方面。
蒸汽发生器的设计需要合理安排换热面积和流体流动速
度等参数，以确保蒸汽发生器的热量转换效率和稳定性。
同时，还需
要考虑蒸汽的压力和温度等参数，以满足船舶不同部分的用热需求。
2.热水锅炉的设计：
热水锅炉是船舶柴油机余热利用的另一种常见方式。
柴油机的废
热通过换热器加热，产生热水用于供暖、生活用水等。
热水锅炉设计
时需要考虑锅炉的结构和材料，以及燃料供应和热交换等方面的问题。
合理设计和使用热水锅炉可以提高船舶的热效率，降低燃料消耗。
结论：
船舶柴油机余热利用技术是提高船舶能源利用效率和环境友好性的重要手段。
值得注意的是，船舶柴油机余热利用技术的研究需要考虑柴油机的工作特性、热能转换效率、燃料适应性等方面的问题，并结合船舶的实际情况进行设计和应用。
未来的研究可以进一步探索新型余热利用技术，提高柴油机的能效和环境性能。