使用液化天然气(LNG)作为燃料可以帮助船舶减少温室气体排放。但液化天然气船目前效率低下，热量损失巨大。值得庆幸的是，研究人员开发了新型热回收系统，可以提供卓越的能源效率，从而带来更好的环境结果。
限制温室气体排放的愿望增加了对液化天然气(LNG)船舶的兴趣，液化天然气(LNG)船舶产生的排放量远低于使用其他化石燃料的船舶。但液化天然气价格昂贵，使得液化天然气发动机能源效率的最大化对其广泛使用至关重要。
目前，LNG船以废气的形式损失高达25%的输入热量。回收这些热量是提高能源效率的关键。在最近发表在EnergyConversionandManagement上的一项研究中，由Yeong-SeokChoi博士领导的韩国海事大学团队开发了两种新型热回收系统，可以提高LNG船舶的能源效率。Choi博士解释说：“通过提高LNG系统的能源效率，我们直接为环境保护做出了贡献。”
该研究基于所谓的“有机朗肯循环(ORC)”。在ORC中，有机流体首先被煮沸，然后用于转动涡轮机以发电，在此期间它会失去热量。然后流体在循环的继续过程中被冷凝和再加热。在LNG船舶中，ORC还允许在燃烧前预热冷燃料(LNG储存在-160°C)。
研究团队开发了两种热回收系统。第一个是双级ORC系统(DSO)，它利用发动机废气中的热量来运行两个连接到两个发电机的ORC。第二个是增加的双级ORC系统(ADSO)，另外还有第三个ORC;此外，它的两个ORC相互交换热量。
该团队检查了DSO和ADSO与不同有机流体的组合的工作原理。然后，他们对系统进行了能量、火用(来自热交换过程的最大功)和经济分析。
他们发现，虽然DSO具有更好的整体能源效率，但ADSO更适合狭窄的发动机空间。他们还看到性能在很大程度上取决于流体组合。总体而言，新设计在能效方面取得了显着改善。
“虽然我们的研究专注于航运，但这项工作也可以应用于其他几个行业和低温氢研究，”崔博士说。
凭借这种创新设计，节能发动机系统很快就会成为船舶的工业现实。
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