能量利用和废气锅炉

船舶最佳航速一建造船舶航速选择二营运船舶的经济航速※三航速对续航力的影响※一建造船舶航速选择1柴油机工况点的选择一建造船舶航速选择2螺旋桨直径和转速确定(投资和燃油费用低)一建造船舶航速选择3不同设计方案比较一建造船舶航速选择3不同设计方案比较※廉价大宗货船:12-19kn贵重杂货船:17-23kn多种货物:应按照最贵货物选择最佳船速:利润高,可留有功率储备.例如机装箱船设计航速高,功率储备大1最低耗油率航速二营运船舶的经济航速85%负荷时,ge最小2最低燃油费用航速二营运船舶的经济航速gn:每海里燃油消耗量注意:停航或降速航行时,才使用最低燃油费用航速3最高盈利航速(运输成本最低航速)二营运船舶的经济航速注意:航程增加,最佳航速增加运费增加和燃料费减少时,最佳航速可以提高.1燃油储备和动力装置耗油率不变,续航力与船速平方成反比.2续航力不变,燃油储蓄与航速的平方成正比.三航速对续航力的影响※一.提高推进效率，降低主机油耗提高船舶经济性措施二.船舶动力装置的余热利用1船体设计改进船型,降低阻力(低速:摩擦阻力高速:兴波阻力)2动力装置(1)低转速、大直径螺旋桨推力载荷系数

理想螺旋桨效率

(2)节能型螺旋桨（薄桨叶桨，导管螺旋桨，调距桨）(3)选用高效节能柴油机（减额输出：85％MCR)一.提高推进效率，降低主机油耗※

SECTION3提高船舶经济性措施SECTION3提高船舶经济性措施二.船舶动力装置的余热利用1.余热利用的形式2.排气余热利用3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防4.最大限度利用余热的联合装置1.余热利用的形式柴油机排气-增压器-废气锅炉-排出大气1.余热利用的形式1.余热利用的形式主机冷却水的热量被供热系统利用

1.余热利用的形式利用冷却水低位热能的吸收式制冷系统利用发动机排气热量的吸收式制冷系统利用发动机冷却水低位热能来制冷的喷射制冷装置利用发动机余热的造水机原理(广泛采用)2.排气余热利用废气锅炉工作的热平衡方程：D—锅炉蒸发量，kg/h；h—蒸汽焓，KJ/h；hgs—给水焓，η—锅炉效率，约为0.98；G—排气质量流量，kg/h；c—废气平均比热，KJ/kg·℃；t1——进口废气温度，℃；t2——出口废气温度，℃。2.排气余热利用(1)废气锅炉出口温度t2：t2一般不低于160－170℃。A温度太低－主机排气背压高－功率降低增压器和废气锅炉排气背压≤0.003MPaB温度t2＝露点（120－140）℃＋Δt(≥25℃)C温度t2=t(水或蒸汽）＋（40－60）℃(2)废气锅炉进口温度t1：t1高,排气废热利用率高.废气锅炉设计温度:进气255℃,排出温度188℃.2.排气余热利用2.排气余热利用2.排气余热利用(3)蒸汽产生率与蒸汽压力关系传热温差不变,压力高,蒸汽产生率降低.最高蒸汽产生率为0.55-0.65kg/kWh.蒸汽压力0.7MPa3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防最大0.035bar设计0.030bar1)典型的废气锅炉系统(标准废气锅炉)3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防特点:废气锅炉与辅助锅炉共用一个汽鼓;两个锅炉之一故障,不影响另外锅炉.简单,成本低产生饱和蒸汽.1)典型的废气锅炉系统(驱动透平发电机)3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防特点:废气锅炉与辅助锅炉共用一个汽鼓;可产生过热蒸汽驱动透平饱和蒸汽用于加热3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防2)烟灰积垢与着火分析3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防(1)部分烟垢着火:(低负荷/喷油设备不正常,未燃物沉积(排气微粒)400-120℃可造成着火)-危害小(2)高温着火:1000℃以上氢着火;1100℃以上铸铁着火-严重破坏着火条件:A烟垢B火源C氧气根本原因:A锅炉受热面增加(扩展管)和低流速

B劣质燃油的使用

C长期低负荷/喷油设备不正常Uncontrolledbuildingupofsootintheexhaustgasboilercanleadtofi

resand,intheworstcase,meltingoftheboilertubesMANB&WMC柴油机典型的废气排放排气有害物质:N0X,SOX,CO,HC排气微粒:A不完全燃烧颗粒B燃油/滑油灰分C滑油D排气烟垢剥落3)废气锅炉与柴油机的匹配3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防(1)窄点:废气离开蒸发器的温度与饱和蒸汽温度差值一般窄点至少15℃3)废气锅炉与柴油机的匹配3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防3)废气锅炉与柴油机的匹配3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防结论:(a)窄点降低,蒸汽产量增加,但锅炉受热面大幅度增加(b)窄点降低,可提高锅炉的效率,但必须增加受热面,压力损失增加.(c)窄点降低和流速降低,烟垢容易形成.3)废气锅炉与柴油机的匹配3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防(b)CMCR下,废气锅炉的最大压力损失0.0015MPa(2)允许的废气压力损失(a)MC机增压器后排气系统总背压≤0.0035MPaCMCR下,推荐值≤0.003MPa,废气流速≤50m/s3.废气锅炉烟灰沉积与着火的预防※4)新型废气锅炉烟灰沉积和着火的预防措施(1)废气流速不能太低,高于20m/s,否则烟灰沉积

(2)烟灰黏性的预防(灰分/残炭/硫分增加黏性,添加氧化铁添加剂可大大降低黏性)※

(3)废气温度不能太低(出口温度高于155℃)(4)循环水流速和流量不能太低(保证表面温度低)(5)避免柴油机排气恶化(低负荷旁通废气锅炉)(6)水管锅炉应装自动吹灰装置(手动每天四次)4.最大限度利用余热的联合装置废热利用联合装置STG系统