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第1章 发展余热利用系统的必要性11

1.1 燃料价格的影响12

1.2 世界船舶运输发展因素12

1.3 贸易区域因素影响16

1.4 环境要求的影响18

1.5 先进的低速柴油机作为主机时船舶动力装置热效率的提高20

1.6 燃气轮机及其性能特点23

1.7 研究现况25

1.8 小结27

第2章 余热利用系统主要参数的选择29

2.1 余热锅炉的选型29

2.2 锅炉腐蚀影响31

2.3 余热利用系统受热面布置的选择32

2.4 余热锅炉几何尺寸的选择37

2.5 翅片受热面几何尺寸的选择38

2.6 主要热力特性的选择40

2.7 结论42

第3章 给定余热锅炉尺寸（高度）的热力循环分析及其优化方法43

3.1 引言43

3.2 实体化与主要参数选择44

3.3 总体参数输入45

3.4 热力计算需要的热物性参数的选取46

3.5 管束几何参数选取和空气阻力计算46

3.6 管束水动力阻力计算所需几何参数的选取49

3.7 热力循环一些参数的选取49

3.8 主要输入参数初步选取51

3.9 余热锅炉的热力学效率分析51

3.9.1 锅炉蒸汽产量的确定51

3.9.2 锅炉蒸汽压力损失52

3.9.3 有效利用的烟气热量54

3.9.4 锅炉蒸发器压力损失对热效率的影响54

3.9.5 锅炉受热面尺寸计算57

3.10 余热锅炉烟气阻力的计算59

3.11 蒸汽循环效率增益的确定60

3.12 中间抽汽循环效率的调整61

3.13 总结63

第4章 紧凑式高功率动力装置的热利用循环及余热锅炉设备优化64

4.1 引言64

4.2 余热锅炉受热面对系统热力学指标的影响65

4.2.1 受热面无限增长时对过热器的影响66

4.2.2 受热面无限增长时对省煤器的影响71

4.2.3 受热面无限增长时对蒸发器的影响71

4.2.4 省煤器受热面改变的影响73

4.2.5 结论75

4.3 余热锅炉蒸汽压力的优化76

4.3.1 引言76

4.3.2 压力对循环质量指标的影响77

4.3.3 压力对汽轮机循环效率的影响80

4.3.4 受热面增长的效应82

4.3.5 进口烟气温度因素84

4.3.6 耦合效应84

4.3.7 结论87

4.4 固定尺寸的余热锅炉受热面优化88

4.4.1 引言88

4.4.2 省煤器与蒸发器的相互影响88

4.4.3 过热器与蒸发器的相互影响89

4.4.4 过热器与省煤器的相互影响89

4.4.5 额外增加的受热面重新分布的优化方法91

4.4.6 进口烟气温度的影响92

4.4.7 结论93

4.5 中间抽汽的可行性94

4.5.1 引言94

4.5.2 锅炉尺寸固定94

4.5.3 冷却速率固定99

4.5.4 结论101

4.6 余热锅炉管加翅后对余热利用系统效率以及尺寸参数的影响101

4.6.1 在相同锅炉尺寸、高度时的翅片效率101

4.6.2 在相同余热利用系统净增益下的翅片效率108

4.6.3 总结110

第5章 有限资源下的余热利用111

5.1 引言111

5.2 烟气温度较低时余热利用可行性研究112

5.2.1 主要输入参数112

5.2.2 主要分析方程112

5.2.3 蒸气过热度的影响113

5.2.4 可用烟气热量变化的影响114

5.2.5 接近点温差的影响115

5.2.6 结论116

5.3 蒸汽压力选择的一些相关事项116

5.3.1 引言116

5.3.2 主要分析方程116

5.3.3 进出口烟气温度的影响117

5.3.4 过热器的影响119

5.3.5 接近点温差的影响120

5.3.6 给水温度的影响121

5.3.7 特定锅炉实际工况分析122

5.3.8 结论124

5.4 先进低速柴油机动力装置余热利用可行性124

5.4.1 主要输入条件124

5.4.2 电能的有效利用126

5.4.3 系统方案研究128

5.4.4 环境条件和主机负荷水平影响129

5.4.5 不同船舶贸易路线综合余热利用系统效率132

5.4.6 综合余热利用系统最优化实例137

5.4.7 总结140

第6章 现役动力装置污染系数的决定因素141

6.1 烟气侧污染系数的本质141

6.2 燃油对灰分沉积的影响142

6.3 低温影响143

6.4 实验的准备144

6.5 实验测量145

6.6 结论149

主要结论151

参考文献154