72000DWT油船主機(jī)系統(tǒng)能耗分布及能效評價(jià)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(jī)的廢氣排放控制要求越來越高，從而促進(jìn)了更加嚴(yán)格的發(fā)動機(jī)排放法規(guī)的制定。船舶在海上的營運(yùn)活動具有流動性強(qiáng)、擴(kuò)散性大、持續(xù)時(shí)間長的特點(diǎn)，隨著海上交通運(yùn)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(jì)算及能效評價(jià)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(jià)具有重要意義。
　　考慮船舶能耗計(jì)算的實(shí)時(shí)性與實(shí)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(shí)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(jī)系統(tǒng)熱力性能計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算主機(jī)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(jī)系統(tǒng)的能耗分布模型，計(jì)算主機(jī)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(jī)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(jī)系統(tǒng)的節(jié)能潛力；同時(shí)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(jià)指標(biāo)體系。
　　100％、70%、40%三個(gè)典型負(fù)荷下關(guān)鍵熱力參數(shù)計(jì)算結(jié)果與主機(jī)運(yùn)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(yàn)證了所建數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。能耗分布計(jì)算結(jié)果表明，100%負(fù)荷下主機(jī)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(jī)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(jī)組分別回收了3.45%、3.01

4、%與1.27%。隨主機(jī)負(fù)荷的減小，主機(jī)循環(huán)時(shí)間增加，從100%負(fù)荷的0.57s增加到40%負(fù)荷下的0.78s；主機(jī)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(jià)中的重要地位，提出了兩個(gè)評價(jià)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(jì)