72000DWT油船主機系統(tǒng)能耗分布及能效評價指標(biāo)體系建立.pdf

1、隨著全球環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，世界各國對發(fā)動機的廢氣排放控制要求越來越高，從而促進了更加嚴(yán)格的發(fā)動機排放法規(guī)的制定。船舶在海上的營運活動具有流動性強、擴散性大、持續(xù)時間長的特點，隨著海上交通運輸業(yè)的發(fā)展船舶污染排放占總污染排放的比例逐年增高。因此船舶能耗分布計算及能效評價指標(biāo)體系的建立，對船舶節(jié)能減排技術(shù)及船舶能效評價具有重要意義。
　　考慮船舶能耗計算的實時性與實船測量參數(shù)的局限性，本文基于配氣相位和Seiliger循環(huán)及平均

2、值法，以72000DWT油船為研究對象，根據(jù)氣缸閥門開關(guān)時的曲軸轉(zhuǎn)角，將氣缸內(nèi)部的熱力過程分為多變壓縮、等容燃燒、等壓吸熱、多變膨脹和換氣過程，建立船舶主機系統(tǒng)熱力性能計算的數(shù)學(xué)模型，計算主機不同負(fù)荷下的關(guān)鍵熱力性能參數(shù)。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用熱力學(xué)第一定律建立船舶主機系統(tǒng)的能耗分布模型，計算主機不同負(fù)荷下的輸出功率、缸套冷卻損失及排煙損失等主機系統(tǒng)各部分能耗，找出能耗較大的環(huán)節(jié)，并結(jié)合該船余熱回收情況挖掘船舶主機系統(tǒng)的節(jié)能潛力；同時基于熵權(quán)法

3、與層次分析方法（即AHP方法）建立三大主力船型船舶綜合能效評價指標(biāo)體系。
　　100％、70%、40%三個典型負(fù)荷下關(guān)鍵熱力參數(shù)計算結(jié)果與主機運行參數(shù)的對比顯示，各熱力性能參數(shù)誤差均在5%以內(nèi)，驗證了所建數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。能耗分布計算結(jié)果表明，100%負(fù)荷下主機效率為47.15%，排煙損失為40.48%，氣缸冷卻損失為9.92%。該型主機總余熱回收率為7.73%，其中缸套水制淡，余熱鍋爐與渦輪增壓機組分別回收了3.45%、3.01

4、%與1.27%。隨主機負(fù)荷的減小，主機循環(huán)時間增加，從100%負(fù)荷的0.57s增加到40%負(fù)荷下的0.78s；主機輸出功率、氣缸冷卻損失均減小，排煙損失因排煙流量的減小與排煙溫度的降低也逐漸減??；渦輪出口的廢氣溫度先減小后增加，80%負(fù)荷下最小為489.99K。另外，考慮EEDI在船舶節(jié)能評價中的重要地位，提出了兩個評價方案。方案一中直接參數(shù)法、相對系數(shù)法與主觀評分的權(quán)重分別為0.390,0.589,0.021，方案二中技術(shù)、環(huán)境及經(jīng)濟