船舶冷热电联供系统优化配置及运行优化研究
发布时间：2023-04-17 00:27
随着船舶燃油价格的不断上涨、船舶燃油资源的日益紧张、船舶能效规则及船舶污染物排放要求的日趋严格,对船舶能量系统进行合理优化以便综合提高船舶能量系统的经济效益以及环境效益是当前船舶行业发展不可避免的问题之一。本文针对现有船舶冷热电联供系统研究的不足,对船舶冷热电联供系统的优化配置及运行优化问题进行研究分析。首先建立包括有动力装置、供热装置、供冷装置、蓄能装置以及烟气治理装置的船舶冷热电联供系统中主要设备的数学模型,其次搭建基于主要设备的固定效率模型构成的船舶冷热电系统容量优化配置模型,再次搭建基于主要设备的部分负荷特性模型构成的船舶冷热电联供系统的运行优化模型,最后搭建计及负荷平移的船舶冷热电联供系统运行优化模型。针对船舶冷热电联供系统优化配置问题,本文分别获得基于经济性指标、系统占地空间指标和多目标指标相应的船舶冷热电联供系统容量配置优化结果。结果表明:基于经济性目标优化获得的船舶冷热电联供系统最优配置运行结果相比起参考系统每年可降低14.45%的年运行成本;基于系统占地空间优化获得的船舶冷热电联供系统最优配置结果相比参考系统可减少9.68%的占用空间。基于多目标优化获得的船舶冷热电联...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第一章 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 船舶冷热电联供型系统国内外研究现状
1.3 本文的研究目标和主要内容
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 本文研究的技术路线
1.3.4 研究创新点
第二章 船舶冷热电联供系统主要设备数学模型
2.1 引言
2.2 动力装置
2.2.1 船用内燃机
2.2.2 燃气轮机
2.2.3 双燃料发动机
2.3 供热装置
2.3.1 燃油锅炉
2.3.2 余热锅炉
2.4 供冷装置
2.4.1 吸收式制冷机组
2.4.2 压缩式电制冷机组
2.5 蓄能装置
2.5.1 蓄电池
2.5.2 蓄热槽
2.6 烟气治理装置
2.6.1 SCR系统
2.6.2 脱硫塔
2.7 本章小结
第三章 船舶冷热电联供系统优化配置分析
3.1 引言
3.2 船舶冷热电联供系统描述
3.3 系统建模
3.4 目标函数
3.4.1 经济性目标分析
3.4.2 系统占地空间目标分析
3.4.3 多目标分析
3.5 约束条件
3.5.1 污染物排放约束
3.5.2 EEDI约束
3.5.3 能量平衡约束
3.5.4 设备出力约束
3.5.5 设备启停约束
3.6 求解方法
3.7 系统优化配置结果分析
3.7.1 案例介绍
3.7.2 案例结果分析
3.8 本章小结
第四章 船舶冷热电联供系统运行优化分析
4.1 引言
4.2 系统模型描述
4.2.1 内燃机
4.2.2 燃油锅炉
4.2.3 余热锅炉
4.2.4 吸收式制冷机组
4.3 目标函数
4.3.1 经济性目标分析
4.3.2 能效性目标分析
4.3.3 环保性目标分析
4.4 约束条件
4.4.1 污染物排放约束
4.4.2 能量平衡约束
4.4.3 设备出力约束
4.4.4 设备启停约束
4.5 求解方法
4.6 案例分析
4.6.1 案例介绍
4.6.2 冬季不同目标优化结果分析
4.6.3 过渡季不同目标优化结果分析
4.6.4 夏季不同目标优化结果分析
4.6.5 不同季节最佳运行策略的确定
4.6.6 燃料价格敏感性分析
4.7 本章小结
第五章 计及可平移负荷的船舶冷热电联供系统 运行优化分析
5.1 引言
5.2 船舶冷热电联供系统模型
5.3 目标函数
5.4 约束条件
5.4.1 可平移负荷模型
5.5 求解方法
5.6 案例分析
5.6.1 案例介绍
5.6.2 平移后经济性目标运行策略分析
5.6.3 平移前后经济性目标优化结果对比分析
5.7 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附录
本文编号：3792190
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第一章 绪论
1.1 选题背景和意义
1.2 船舶冷热电联供型系统国内外研究现状
1.3 本文的研究目标和主要内容
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 本文研究的技术路线
1.3.4 研究创新点
第二章 船舶冷热电联供系统主要设备数学模型
2.1 引言
2.2 动力装置
2.2.1 船用内燃机
2.2.2 燃气轮机
2.2.3 双燃料发动机
2.3 供热装置
2.3.1 燃油锅炉
2.3.2 余热锅炉
2.4 供冷装置
2.4.1 吸收式制冷机组
2.4.2 压缩式电制冷机组
2.5 蓄能装置
2.5.1 蓄电池
2.5.2 蓄热槽
2.6 烟气治理装置
2.6.1 SCR系统
2.6.2 脱硫塔
2.7 本章小结
第三章 船舶冷热电联供系统优化配置分析
3.1 引言
3.2 船舶冷热电联供系统描述
3.3 系统建模
3.4 目标函数
3.4.1 经济性目标分析
3.4.2 系统占地空间目标分析
3.4.3 多目标分析
3.5 约束条件
3.5.1 污染物排放约束
3.5.2 EEDI约束
3.5.3 能量平衡约束
3.5.4 设备出力约束
3.5.5 设备启停约束
3.6 求解方法
3.7 系统优化配置结果分析
3.7.1 案例介绍
3.7.2 案例结果分析
3.8 本章小结
第四章 船舶冷热电联供系统运行优化分析
4.1 引言
4.2 系统模型描述
4.2.1 内燃机
4.2.2 燃油锅炉
4.2.3 余热锅炉
4.2.4 吸收式制冷机组
4.3 目标函数
4.3.1 经济性目标分析
4.3.2 能效性目标分析
4.3.3 环保性目标分析
4.4 约束条件
4.4.1 污染物排放约束
4.4.2 能量平衡约束
4.4.3 设备出力约束
4.4.4 设备启停约束
4.5 求解方法
4.6 案例分析
4.6.1 案例介绍
4.6.2 冬季不同目标优化结果分析
4.6.3 过渡季不同目标优化结果分析
4.6.4 夏季不同目标优化结果分析
4.6.5 不同季节最佳运行策略的确定
4.6.6 燃料价格敏感性分析
4.7 本章小结
第五章 计及可平移负荷的船舶冷热电联供系统 运行优化分析
5.1 引言
5.2 船舶冷热电联供系统模型
5.3 目标函数
5.4 约束条件
5.4.1 可平移负荷模型
5.5 求解方法
5.6 案例分析
5.6.1 案例介绍
5.6.2 平移后经济性目标运行策略分析
5.6.3 平移前后经济性目标优化结果对比分析
5.7 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附录
本文编号：3792190
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3792190.html
