船舶柴油机有效热效率低于50%，剩余热量均通过缸套水、烟气等带走。如何回收利用这部分被带走的热量已成为研究的热点。而船舶柴油机的工况非常复杂（含启动、怠速、部分负荷和全负荷等工况），导致缸套水携带的热量时大时小。如果回收缸套水废热的工质参数不随船舶柴油机工况变化而变化，缸套水温度就会偏离最佳工作温度范围，对整机性能非常不利。因此，本项目旨在以缸套水废热回收装置为研究对象，基于工程热力学和传热学等原理深入研究船舶柴油机工况、缸套水热力循环和工质热力循环，建立起工质参数（流量、温度等）与缸套水参数（流量、温度等）之间的关系；而后，基于现代控制技术设计一控制系统，使得工质参数能自主适应船舶主机工况的变化，在没有影响主机性能的条件下获得回收热量最大。

1。2 项目的应用价值和现实意义

根据卡诺循环可知，船舶柴油机有效热效率低于50%，其余作为废热主要通过两种方式散发到大气中，一是高温废气，温度大约为500～600℃，由于废气密度小，要回收其热量换热设备空间大，在有限船体上难以实施；二是缸套冷却水，温度大约85～95℃和润滑油的冷却水，温度大约为50～60℃，可直接用来进行热交换，为船员和游客提供热水。本项目开发的控制系统应用于缸套水的废热回收装置中，使得废热回收装置能自适应船舶柴油机的工况变化，在不影响其性能的情况下，提高热效率15%以上。因此，本课题对促进船舶柴油机热效率的提高具有应用价值和现实意义。

世界各国把能源综合利用摆到十分重要的位置，我国还颁布了新《节约能源法》和《节约能源管理暂行条例》，使节约资源成为我国的基本国策，节能减排工作大范围展开。因此，柴油机作为国民经济生产活动中重要的动力装备，节能极为重要，是关系到国民经济发展的问题，余热回收利用技术的重要性倍受关注。文献综述

能源综合利用与智能控制是实践国家节约能源政策的重要举措，目前市场需求尚处于起步阶段，相关产品和技术都主要以国外引进为主。余热回收技术与智能控制技术的集成化正在日益发展，也是当前国内外学者研究的热点问题，因此对余热回收技术的研究有很着重大意义。

1。3国内外船舶缸套水余热回收研究现状

1。3。1国内研究现状

1。3。2国外研究现状

1。4本章小结

本章主要介绍了船舶柴油机在能源利用方面的不足，能源利用率低。在能源逐渐匮乏的今天，国内外的目光也已经投向了这一领域，表明缸套水余热回收对提高船舶柴油机能源利用率的重要性。

第2章 系统总体方案设计

船舶柴油机缸套水余热回收装置设计目的为在船舶柴油机原有的缸套水循环系统基础上，将空冷和水冷部分换为余热回收装置，实现余热回收。船舶柴油机本身拥有一套缸套水循环系统，但是这套循环系统将缸套水引流到空冷池或水冷池，进行冷却，这部分引流出来的冷却水将会由冷却达到适宜温度的冷却水进行补偿。这套水循环系统不仅占用很大的空间，而且不能回收缸套水中的热量，大量的热量散发到空气中，造成了非常严重的浪费。船舶柴油机缸套水余热回收装置取代空冷（水冷）池，将大大节约系统所使用的空间，而且可以将缸套水中的热量进行回收利用，大大提高了船舶柴油机的能源利用效率。

在实验室中，我们用挂壁式燃气炉加热产生的热水来模拟船舶柴油机中的缸套水，用水泵驱动热水进行循环。水泵带动挂壁式燃气炉排出的热水通过换热器将热水放出的热量对自来水进行预加热，换热后的热水又回到燃气炉中，形成一个循环系统，以达到模拟双燃料发动机缸套水余热回收的目的。