能量利用和廢氣鍋爐

船舶最佳航速一建造船舶航速選擇二營運(yùn)船舶的經(jīng)濟(jì)航速※三航速對(duì)續(xù)航力的影響※一建造船舶航速選擇1柴油機(jī)工況點(diǎn)的選擇一建造船舶航速選擇2螺旋槳直徑和轉(zhuǎn)速確定(投資和燃油費(fèi)用低)一建造船舶航速選擇3不同設(shè)計(jì)方案比較一建造船舶航速選擇3不同設(shè)計(jì)方案比較※廉價(jià)大宗貨船:12-19kn貴重雜貨船:17-23kn多種貨物:應(yīng)按照最貴貨物選擇最佳船速:利潤高,可留有功率儲(chǔ)備.例如機(jī)裝箱船設(shè)計(jì)航速高,功率儲(chǔ)備大1最低耗油率航速二營運(yùn)船舶的經(jīng)濟(jì)航速85%負(fù)荷時(shí),ge最小2最低燃油費(fèi)用航速二營運(yùn)船舶的經(jīng)濟(jì)航速gn:每海里燃油消耗量注意:停航或降速航行時(shí),才使用最低燃油費(fèi)用航速3最高盈利航速(運(yùn)輸成本最低航速)二營運(yùn)船舶的經(jīng)濟(jì)航速注意:航程增加,最佳航速增加運(yùn)費(fèi)增加和燃料費(fèi)減少時(shí),最佳航速可以提高.1燃油儲(chǔ)備和動(dòng)力裝置耗油率不變,續(xù)航力與船速平方成反比.2續(xù)航力不變,燃油儲(chǔ)蓄與航速的平方成正比.三航速對(duì)續(xù)航力的影響※一.提高推進(jìn)效率，降低主機(jī)油耗提高船舶經(jīng)濟(jì)性措施二.船舶動(dòng)力裝置的余熱利用1船體設(shè)計(jì)改進(jìn)船型,降低阻力(低速:摩擦阻力高速:興波阻力)2動(dòng)力裝置(1)低轉(zhuǎn)速、大直徑螺旋槳推力載荷系數(shù)

理想螺旋槳效率

(2)節(jié)能型螺旋槳（薄槳葉槳，導(dǎo)管螺旋槳，調(diào)距槳）(3)選用高效節(jié)能柴油機(jī)（減額輸出：85％MCR)一.提高推進(jìn)效率，降低主機(jī)油耗※

SECTION3提高船舶經(jīng)濟(jì)性措施SECTION3提高船舶經(jīng)濟(jì)性措施二.船舶動(dòng)力裝置的余熱利用1.余熱利用的形式2.排氣余熱利用3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防4.最大限度利用余熱的聯(lián)合裝置1.余熱利用的形式柴油機(jī)排氣-增壓器-廢氣鍋爐-排出大氣1.余熱利用的形式1.余熱利用的形式主機(jī)冷卻水的熱量被供熱系統(tǒng)利用

1.余熱利用的形式利用冷卻水低位熱能的吸收式制冷系統(tǒng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣熱量的吸收式制冷系統(tǒng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水低位熱能來制冷的噴射制冷裝置利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱的造水機(jī)原理(廣泛采用)2.排氣余熱利用廢氣鍋爐工作的熱平衡方程：D—鍋爐蒸發(fā)量，kg/h；h—蒸汽焓，KJ/h；hgs—給水焓，η—鍋爐效率，約為0.98；G—排氣質(zhì)量流量，kg/h；c—廢氣平均比熱，KJ/kg·℃；t1——進(jìn)口廢氣溫度，℃；t2——出口廢氣溫度，℃。2.排氣余熱利用(1)廢氣鍋爐出口溫度t2：t2一般不低于160－170℃。A溫度太低－主機(jī)排氣背壓高－功率降低增壓器和廢氣鍋爐排氣背壓≤0.003MPaB溫度t2＝露點(diǎn)（120－140）℃＋Δt(≥25℃)C溫度t2=t(水或蒸汽）＋（40－60）℃(2)廢氣鍋爐進(jìn)口溫度t1：t1高,排氣廢熱利用率高.廢氣鍋爐設(shè)計(jì)溫度:進(jìn)氣255℃,排出溫度188℃.2.排氣余熱利用2.排氣余熱利用2.排氣余熱利用(3)蒸汽產(chǎn)生率與蒸汽壓力關(guān)系傳熱溫差不變,壓力高,蒸汽產(chǎn)生率降低.最高蒸汽產(chǎn)生率為0.55-0.65kg/kWh.蒸汽壓力0.7MPa3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防最大0.035bar設(shè)計(jì)0.030bar1)典型的廢氣鍋爐系統(tǒng)(標(biāo)準(zhǔn)廢氣鍋爐)3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防特點(diǎn):廢氣鍋爐與輔助鍋爐共用一個(gè)汽鼓;兩個(gè)鍋爐之一故障,不影響另外鍋爐.簡(jiǎn)單,成本低產(chǎn)生飽和蒸汽.1)典型的廢氣鍋爐系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電機(jī))3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防特點(diǎn):廢氣鍋爐與輔助鍋爐共用一個(gè)汽鼓;可產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動(dòng)透平飽和蒸汽用于加熱3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防2)煙灰積垢與著火分析3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防(1)部分煙垢著火:(低負(fù)荷/噴油設(shè)備不正常,未燃物沉積(排氣微粒)400-120℃可造成著火)-危害小(2)高溫著火:1000℃以上氫著火;1100℃以上鑄鐵著火-嚴(yán)重破壞著火條件:A煙垢B火源C氧氣根本原因:A鍋爐受熱面增加(擴(kuò)展管)和低流速

B劣質(zhì)燃油的使用

C長(zhǎng)期低負(fù)荷/噴油設(shè)備不正常Uncontrolledbuildingupofsootintheexhaustgasboilercanleadtofi

resand,intheworstcase,meltingoftheboilertubesMANB&WMC柴油機(jī)典型的廢氣排放排氣有害物質(zhì):N0X,SOX,CO,HC排氣微粒:A不完全燃燒顆粒B燃油/滑油灰分C滑油D排氣煙垢剝落3)廢氣鍋爐與柴油機(jī)的匹配3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防(1)窄點(diǎn):廢氣離開蒸發(fā)器的溫度與飽和蒸汽溫度差值一般窄點(diǎn)至少15℃3)廢氣鍋爐與柴油機(jī)的匹配3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防3)廢氣鍋爐與柴油機(jī)的匹配3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防結(jié)論:(a)窄點(diǎn)降低,蒸汽產(chǎn)量增加,但鍋爐受熱面大幅度增加(b)窄點(diǎn)降低,可提高鍋爐的效率,但必須增加受熱面,壓力損失增加.(c)窄點(diǎn)降低和流速降低,煙垢容易形成.3)廢氣鍋爐與柴油機(jī)的匹配3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防(b)CMCR下,廢氣鍋爐的最大壓力損失0.0015MPa(2)允許的廢氣壓力損失(a)MC機(jī)增壓器后排氣系統(tǒng)總背壓≤0.0035MPaCMCR下,推薦值≤0.003MPa,廢氣流速≤50m/s3.廢氣鍋爐煙灰沉積與著火的預(yù)防※4)新型廢氣鍋爐煙灰沉積和著火的預(yù)防措施(1)廢氣流速不能太低,高于20m/s,否則煙灰沉積

(2)煙灰黏性的預(yù)防(灰分/殘?zhí)?硫分增加黏性,添加氧化鐵添加劑可大大降低黏性)※

(3)廢氣溫度不能太低(出口溫度高于155℃)(4)循環(huán)水流速和流量不能太低(保證表面溫度低)(5)避免柴油機(jī)排氣惡化(低負(fù)荷旁通廢氣鍋爐)(6)水管鍋爐應(yīng)裝自動(dòng)吹灰裝置(手動(dòng)每天四次)4.最大限度利用余熱的聯(lián)合裝置廢熱利用聯(lián)合裝置STG系統(tǒng)