宁波大学的吴伯才通过分析船舶余热的成分,阐述了船舶节能的重要性和经济价值,提出了合理利用余热的途径。他在分析的同时指出余热的利用不仅要看余热利用的多少,而且要根据余热的品质好坏,提升余热利用的经济型。余热的品质在温度升高的同时也会大大提高,其品质越好,利用的价值也就越高。企业期待带来的收益是否超过投资是刺激企业在船舶柴油机余热方面进行投资的主要原因。上海沪东重机有限公司的吴安明和周伟中,研发了一套用于柴油机余热利用的新型系统,在计算分析之后对系统的性能和经济性进行了改进,这套系统可以提高6。03%的余热利用系统热效率,并且回收了相当主机效率12。5%的电能,这些增加的成本可以在三年内回收。第一台带废热回收系统的7RTA84TD柴油机于2008年12月8日在大连船用柴油机有限公司生产成功,这台机器安装在由渤船重工为新加坡环球航运公司建造的犯万吨VLCC上,单机功率则高达29400kW。该系统包括低压蒸发器、高压蒸发器和高压过热器三部分,采用双压余热锅炉,在Wartsila余热回收技术基础上取消了Wartsila方案中的动力涡轮,利用废气余热锅炉蒸汽发电或供船舶使用[2]。到目前,二艘32万吨VLCC已经由该厂安装上了余热利用系统,该系统在负荷大于55%时,可以产生1 100 kW电量。20世纪90年代初,可以满足办公楼、餐厅、酒楼、超级市场等中央空调的需求的制冷机组的工程在广东最早开展,该工程为陆用柴油机余热发电综合改造工程,该工程完成后,余热发电功率约为柴油发电机组功率的4%左右,采用嗅化铿吸收式制冷方式,可满足实现了利用柴油机余热进行发电、供热、制冷的三联供[3]。83183
2国外研究现状
Siemens公司在推进装置的基础上开发了一种带有余热回收的装置。这种装置可以将船舶主机的余热能量回收,并将回收的能量输送到船舶能量网络中去,该装置可以大幅度提高能源利用率,提高船舶运输的能力,有很高的经济效益,并且可以大幅度提高船舶系统的推进和电力性能,有12%的主机功率可以通过该装置得以回收论文网,而且延长了船舶主机和发电机的维护周期,节约了人力资源。柴油机排气余热全套发电设备在20世纪80年代初在科隆研制成功,包括大型柴油机、废气锅炉、蒸汽涡轮等,研发一开始的目标为通过发电的方式回收利用柴油机余热,减少燃油的消耗,这套设备在柏林大学船舶这套设备由柏林大学船舶柴油机动力装置研究所和西德KHD动力设备公司合作研发出来,这套装置可回收利用柴油机余热发电,减少燃油消耗,这是对柴油机动力装置总能利用进行的尝试[4]。ABBA公司和Wartsila公司在多年之间通过不同的方式来回收排气中的热能,如用过安装大量的动力涡轮在发动机上来回收多冲程柴油机剩余的能量,可以回收百分之十的主机功率,每年可以节约8000t的燃油,对于大型的集装箱船。Wartsila公司则通过装置优化布置,可回收利用11%的柴油机功率,减少有害气体的排放,主要优化了涡轮和锅炉的布置方案。MAN公司围绕船舶主机开发出新型的余热回收系统,,能够大大提高主机排温温度,该系统主要根据汽轮机和余热锅炉使用过程中的蒸汽压力情况分为单压TES系统和双压TES系统[5]。