Open AccessAnalysis of the energy efficiency design index reduction by steam turbine based waste heat recovery systems application for civil vessels
Author(s) -
В. В. Медведев,
Roman Olegovich Golubev
Publication year - 2020
Publication title -
morskie intellektualʹnye tehnologii
Language(s) - English
Resource type - Journals
eISSN - 2588-0233
pISSN - 2073-7173
DOI - 10.37220/mit.2020.48.2.053
Subject(s) - steam turbine , steam electric power station , boiler (water heating) , efficient energy use , engineering , turbine , thermal efficiency , automotive engineering , combined cycle , process engineering , electricity , waste management , mechanical engineering , electrical engineering , chemistry , organic chemistry , combustion
Интенсивное совершенствование энергетики новейших судов гражданского флота требует актуализации информации по утилизационным возможностям паротурбогенераторов, работающих на ресурсе утилизации теплоты отработавших газов судовых главных двигателей и позволяющих существенно повысить энергетическую эффективность установки. Повышение энергетической эффективности востребовано сегодня как по экономическим, так и по экологическим соображениям.В качестве основного критерия степени повышения энергетической эффективности судов новейших проектов при применении паротурбогенераторов был принят конструктивный коэффициент энергетической эффективности (ККЭЭ). Как основной инструмент для проведения расчётов использовалась программа для ЭВМ, предназначенная для выполнения проектного расчёта судового утилизационного водотрубного котла с пароперегревателем. Расчёты выполнялись для трёх типов судов: балкеров, СПГ-танкеров и контейнеровозов.Подтверждена эффективность применения паротурбогенераторов для обеспечения соответствия требованиям по ККЭЭ. Показана зависимость эффективности его применения от типа судового главного двигателя и архитектуры энергетической установки в целом. Наибольшая мощность турбогенераторов была получена для СПГ-танкеров с единой электроэнергетической системой и для контейнеровозов с короткоходовыми главными малооборотными двигателями. In terms of intensive development of energy solutions for civil vessels the revision of characteristics of auxiliary steam turbine generator sets utilizing main engines` exhaust gases, which provide significant energy efficiency growth for marine power plants, becomes very important. The energy efficiency improvement is currently essential because of the ecological and economical concerns.The energy efficiency design index (EEDI) was accepted as a main criterion of the energy efficiency improvement for the modern ship projects equipped with steam turbine generator sets. The computer program created for the superheated steam producing exhaust gas boilers design was used as a main tool in the proceeded calculations. The results were received for three ship types: bulk carriers; LNG carriers and container ships.The steam turbine generator sets application was confirmed to be an efficient method of keeping pace with EEDI requirements. The dependence of the turbine generator`s performance from a main engine type and a whole power plant`s architecture was demonstrated. The explored generators of LNG carriers with integrated electric propulsion and of container ships with short stroke slow speed main engines could provide the highest electricity production level.