News

主机废热回收系统的变迁
-现在是新一代废热回收系统

Print

三菱重工船用机械,在向低碳,脱碳化社会转移的过程中,主要针对逐渐变为主流的能使用不含硫磺成分燃料的主机废热回收,利用有机朗肯循环技术开发出了最先进的低温废热双循环发电装置WHR-ORC(注1)(后记略称为WHR-ORC)。
由于主机的不断研发提高了燃油经济性和环境性能,可回收的废热量持续减少。本公司根据此趋势改进和开发了废热回收系统,并积累了许多经验。
这次开发的WHR-ORC系统是本公司基于当前开发的最先进的ORC系统。

第一代

从当初柴油发动机作为大型船舶的主机来使用以来,我们采用了通过经济器等收集的废气能量转换为蒸汽来发电的废热回收系统。
石油危机后,对节能的要求越来越高,推动特别是在主机的燃油效率和船体优化方面不断提高。造成主机废气的温度降低和推进船舶用的输出功率减少,废气中的能量也大幅减少。
即使在这种情况下,依旧对利用主机的废气能量来为船上供电有强烈需求,促使我们改进和采用了各种废热回收系统。
另一方面,在燃料价格稳定后,导致废热回收系统的采用减少,使用相对简单的双压式(Dual Press)或混压式(Mix Press)成为主流。

本公司废热回收装置的业绩(第一代,第二代)

第二代

Tubine Generator

进入到2000年以后,随着对环境问题不断重视和燃料价格的高涨,主要在用电需求大的大型集装箱船上,使用增压器效率剩余部分废气驱动动力涡轮结合传统的蒸汽轮机的废热回收系统(以下略称STG系统)再次受到重视。
在STG系统中,通过旁通和直接废气双利用,强化了与主机的联动实现最佳控制,从而进一步提高了船上的能耗效率。我们还提出了一种STG系统与轴发组合发电的打包节能方案,以便更灵活地响应船内电力需求。

第三代

WHR-ORC system (Model : MWT-ZD600M)

随着主机的燃油效率进一步提高,降速航行成为常态,更好响应NOx限制,可以使用的主机的废气能量显著减少(废气温度也显著降低)。 这样的条件下传统的废热回收系统已经无法充分有效地满足船舶电力需求,导致采用废热回收系统的再次减少。



另一方面, 使用LNG、甲醇等环境友好型燃料的船舶不断增加,引起燃料成本持续高涨,而且抑制GHG排放日益成为全球共同的课题的情况下,我们从解决低温腐蚀的问题出发,开发了能够有效利用以往难以回收的150°C以下的废热的WHR-ORC系统,努力成为新一代废热回收的主力。

(註1)WHR-ORC:Waste Heat Recovery – Organic Rankine Cycle