采用的余热利用装置与常规废气利用装置不同,没有运动部件,无噪音,无磨损,方便维护,使用寿命长。与常规热电装置相比,利用船舶柴油机余热具有持续性和较高的热端温度,提高了发电效率。充分利用船舶运行时主机不间断工作的特点,持续稳定发电。
充分利用柴油机废热,部分替代动力装置中的柴油发电机组,减小耗油量,提高附加效率,降低运输成本。该系统具有结构简单、无运动部件、无噪音、使用维护方便的特点,因船舶主机工作时功率相对稳定,该系统可持续产生电能,提高了船舶经济性。采用的依旧是温差发电片,找到了合理的安装位置。这两种方式分别是将温差发电片放置在排气管和冷却水管之间,船舶淡水冷却系统和海水冷却系统之间。
经过研究,否定了直接利用柴油机废气与海水间的温差发电的方式。提出了并验证了以下两种可行的余热利用方法:
将温差发电片阵列直接放置在柴油机排气管与冷却水管之间,利用废气和冷却水的温差进行发电。由于这种方式直接对废气中的热量进行利用,所以发电效率较高。
将温差发电片组成的阵列置于船舶的淡水冷却系统和海水冷却系统之间,利用淡水和冷却海水间的温差进行发电。
热交换器在本设计中用来保持高效的热量传导。由于温差发电片的发电功率取决于温差和热流密度,本设计选择了两类常见散热器进行设计,将温差发电片安置在换热器管道中,分别将冷热两种流体通入换热器,实现高效的发电。设计将换热器中的管子换为图6中的双层管式结构。内外两层管中放置温差发电片,用导热硅脂填充剩余缝隙。这种设计充分利用了换热器的强大的热交换能力,保证发电片热流密度。