Conditions of waste heat recovery in marine waste heat recovery systems

• Autorzy: Behrendt C.

Warianty tytułu

PL

Uwarunkowania odzysku ciepła odpadowego w okrętowych systemach utylizacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper is a discussion on the problems regarding the determination of possible methods to recover waste heat from marine diesel engines in an engine room. Waste heat resources of low-speed and medium-speed marine diesel engines are specified herein. The paper also includes a classification of the marine waste heat recovery systems taking into account the degree of their technical complexity and the use of steam generated by the boiler for the purpose of heating and to drive turbogenerators. Factors affecting the possible amount of heat recovery are also discussed in this paper. Among them, one may distinguish the temperature of water feeding the boiler, the sulphur content in fuel, and the pressure of generated steam. The analyses consist of the waste heat resources of the highest energy level included in exhaust gas, charge air, and engine cooling water. The waste heat resources are specified for a nominal engine power load. A selected, double-pressure waste heat recovery system is a subject of an assessment. The analysis presented in the paper, as well as the recommendations, may be applied to develop a concept of a marine waste heat recovery system that would be optimal in terms of maximizing the recovered heat that meets the demand for heat and electricity on a ship.

PL

W artykule przedstawiono problemy związane z określeniem możliwości odzysku ciepła odpadowego silników spalinowych napędu głównego stosowanych w siłowniach okrętowych. Określono zasoby ciepła odpadowego wolno- i średnioobrotowych silników okrętowych. Zaproponowano podział okrętowych systemów utylizacji ciepła odpadowego uwzględniający stopień ich komplikacji technicznej i wykorzystanie uzyskanej w kotle utylizacyjnym pary na cele grzewcze i do napędu turboprądnic. Omówiono czynniki wpływające na ilość możliwego do odzyskania ciepła takie jak: temperatura wody zasilającej kocioł, zawartość siarki w paliwie, ciśnienie wytwarzanej pary. Przy analizach uwzględniono zasoby ciepła odpadowego o najwyższym poziomie energetycznym zawarte w spalinach odlotowych, powietrzu doładowania i wodzie chłodzącej silnik. Zasoby ciepła odpadowego określono dla nominalnego obciążenia silników mocą. Przedstawiona w artykule analiza i zalecenia mogą być wykorzystane do opracowania koncepcji okrętowego systemu utylizacji optymalnego z punktu widzenia maksymalizacji odzyskanego ciepła spełniającego wymogi okrętowego zapotrzebowania na cele grzewcze i energię elektryczną.

Słowa kluczowe

EN

marine power system; waste heat recovery; turbogenerator

PL

okrętowy system energetyczny; ciepło odpadowe; utylizacja; turboprądnica utylizacyjna

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 4
• Strony: 141--147
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Behrendt C.

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Marine Engineering Institute of Marine Propulsion Plants Operations, Szczecin, Poland

Bibliografia

• 1. Krause P., Behrendt C.: Operating Characteristics of the Cargo Turbopump, Problemy Eksploatacji, 2007, nr 3/2007 (66), 121-128.
• 2. Behrendt C.: Okrętowe turboprądnice utylizacyjne zasilane parą nasyconą, Meżdunarodnyj sbornik naucznych trudow, ISBN 5-94826-101.8, Kaliningrad (Rosja) 2005, 23-28.
• 3. Behrendt C., Adamkiewicz A., Krause P.: Turboprądnica utylizacyjna na parę nasyconą, jako alternatywne źródło energii elektrycznej w systemie odzyskiwania energii wtórnej statku, Wybrane problemy projektowania i eksploatacji siłowni okrętowych, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, ISBN 83-7457-020-2, 2006, 19-30.
• 4. Michalski R.: Ocena termodynamiczna okrętowych systemów utylizacji energii odpadowej spalin, Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Morskiej w Szczecinie, 2002, nr 66, 46-54.
• 5. Mitsubishi Energy Recovery System for Container Vessels, Publication of Mitsubishi Heavy Industries, LTD, Nagasaki, 2014, 20.
• 6. Thermo Efficiency System for Reduction of Fuel Consumption and CO2 Emission, Publication of MAN Diesel & Turbo, Kopenhagen, 2015, 16.
• 7. MAN B&W S-ME-C9.5 IMO. Tier II. Project Guide. Publication of MAN Diesel & Turbo, Kopenhagen, 2016, 18.
• 8. MAN B&W G-ME-C9.5. IMO Tier II. Project Guide. Publication of MAN Diesel & Turbo, Kopenhagen, 2016, 224.
• 9. Anglo Belgian Corporation. Marine. Product Guide 2016. Publication of ABC, Gent, 2016, 98.
• 10. WasteHeatRecovery.Technology andOpportunities in US Industry. Publication of U.S. Department of Energy. Industries Technologies Program, 2008, 48.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).