2022年08月19日更新 新能源系统可能会导致航运过程中的能源效率发生巨大变化

龚枝柔
导读 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

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。

标签:

免责声明:本文由用户上传,如有侵权请联系删除!