基于有機(jī)朗肯循環(huán)船舶柴油機(jī)余熱利用研究.pdf

1、目前，船舶柴油機(jī)熱效率可達(dá)50％左右，在所有動(dòng)力機(jī)械中最高。但是仍然有近一半的熱量通過(guò)排氣以及冷卻等方式損失掉，這不僅造成了能源的浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境造成污染。如果能將這部分熱損失回收再利用，將是一種既提高熱效率又減少環(huán)境污染的雙贏舉措。但是船舶柴油機(jī)熱損失溫度相對(duì)較低，常規(guī)方法很難進(jìn)行有效利用。有機(jī)朗肯循環(huán)余熱回收技術(shù)在低溫余熱回收領(lǐng)域具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)余熱、太陽(yáng)能等相對(duì)低品位熱能的回收利用之中。因此，本文以大功率二沖

2、程低速船舶柴油機(jī)作為研究對(duì)象，研究利用有機(jī)朗肯循環(huán)回收船舶柴油機(jī)余熱。
　　首先，從朗肯循環(huán)的熱力學(xué)原理出發(fā)，對(duì)朗肯循環(huán)各個(gè)階段的熱力學(xué)模型進(jìn)行詳細(xì)地分析，并總結(jié)有機(jī)工質(zhì)選用的原則和標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)之上篩選出最常用的八種有機(jī)工質(zhì)，匯總出其詳細(xì)性質(zhì)參數(shù)，作為后續(xù)研究的備選工質(zhì)。
　　其次，選取MAN公司生產(chǎn)的船用柴油機(jī)主力機(jī)型6S50ME-C8.2進(jìn)行研究，以推進(jìn)特性的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別計(jì)算主機(jī)在不同負(fù)荷下排氣余熱有機(jī)朗肯循環(huán)

3、系統(tǒng)可回收功率和冷卻余熱有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)可回收功率。通過(guò)比較可知有機(jī)朗肯循環(huán)冷卻余熱系統(tǒng)回收效果更好，而且冷卻余熱回收系統(tǒng)對(duì)主機(jī)結(jié)構(gòu)改動(dòng)不大，尤其適用于舊船改造中加裝余熱利用裝置的情況。
　　再次，基于國(guó)內(nèi)有機(jī)朗肯循環(huán)船舶余熱回收技術(shù)相對(duì)落后的現(xiàn)狀，本文針對(duì)有機(jī)朗肯循環(huán)冷卻余熱回收系統(tǒng)主要熱力設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)相關(guān)參數(shù)做最優(yōu)化的計(jì)算，為后續(xù)的數(shù)值模擬仿真以及設(shè)計(jì)提供依據(jù)。同時(shí)，通過(guò)估算9S50ME型主機(jī)有機(jī)朗肯循環(huán)余熱