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72000DWT油船主机系统能耗分布及能效评价指标体系建立
| 论文题名： | 72000DWT油船主机系统能耗分布及能效评价指标体系建立 |
| 关键词： | 油船;主机系统;能耗分布;评价指标 |
| 摘要： | 随着全球环境污染问题的日益严重，世界各国对发动机的废气排放控制要求越来越高，从而促进了更加严格的发动机排放法规的制定。船舶在海上的营运活动具有流动性强、扩散性大、持续时间长的特点，随着海上交通运输业的发展船舶污染排放占总污染排放的比例逐年增高。因此船舶能耗分布计算及能效评价指标体系的建立，对船舶节能减排技术及船舶能效评价具有重要意义。 考虑船舶能耗计算的实时性与实船测量参数的局限性，本文基于配气相位和Seiliger循环及平均值法，以72000DWT油船为研究对象，根据气缸阀门开关时的曲轴转角，将气缸内部的热力过程分为多变压缩、等容燃烧、等压吸热、多变膨胀和换气过程，建立船舶主机系统热力性能计算的数学模型，计算主机不同负荷下的关键热力性能参数。在此基础上应用热力学第一定律建立船舶主机系统的能耗分布模型，计算主机不同负荷下的输出功率、缸套冷却损失及排烟损失等主机系统各部分能耗，找出能耗较大的环节，并结合该船余热回收情况挖掘船舶主机系统的节能潜力；同时基于熵权法与层次分析方法（即AHP方法）建立三大主力船型船舶综合能效评价指标体系。 100％、70%、40%三个典型负荷下关键热力参数计算结果与主机运行参数的对比显示，各热力性能参数误差均在5%以内，验证了所建数学模型的准确性。能耗分布计算结果表明，100%负荷下主机效率为47.15%，排烟损失为40.48%，气缸冷却损失为9.92%。该型主机总余热回收率为7.73%，其中缸套水制淡，余热锅炉与涡轮增压机组分别回收了3.45%、3.01%与1.27%。随主机负荷的减小，主机循环时间增加，从100%负荷的0.57s增加到40%负荷下的0.78s；主机输出功率、气缸冷却损失均减小，排烟损失因排烟流量的减小与排烟温度的降低也逐渐减小；涡轮出口的废气温度先减小后增加，80%负荷下最小为489.99K。另外，考虑EEDI在船舶节能评价中的重要地位，提出了两个评价方案。方案一中直接参数法、相对系数法与主观评分的权重分别为0.390,0.589,0.021，方案二中技术、环境及经济指标的权重为0.480,0.490,0.031。 船舶能耗分布计算及船舶能效评价指标体系的建立，可为船舶节能潜力挖掘、有针对性的节能技术的采用及船舶能效综合评价提供技术支持。 |
| 作者： | 张宇 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 孙宝芝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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