经济的可持续发展已变成全球各国的共识,联合国为此也呼吁全世界每个国家都要重视发展节能型经济。国际油价持续上涨,能源供应日趋紧张,环境条件不断恶化,在此全球日益紧张的能源供应形势下,世界各国都在积极寻求保证能源供应,并纷纷加大对各种节能减排技术的研究以用来提高对能源的利用率。为此,各行各业均积极开启了节能减排方面的技术研究和措施。具体到航运行业,则是船舶节能已成为世界各国造船界和航运界研究的重要课题。在此背景下,本文结合船舶柴油机排气余热的特点和有机朗肯循环技术,设计了一种用于回收利用船舶柴油机余热的系统,并从理论上对该余热回收发电系统进行了一定的研究工作,并对系统的关键部件如蒸发器和冷凝器进行了设计,设计了初步的系统简化实验方案。本文首先对现有的国内外余热回收技术研究现状和方式进行了简述和比较。结合船舶柴油机排气余热的特点和有机朗肯循环技术,设计了一种不同于以往的船舶余热利用方式的基于有机朗肯循环的船舶柴油机新型余热回收利用系统,对此系统进行了较深入的研究,并通过研究系统工质与船舶柴油机余热烟气进入系统的温度和系统最佳蒸发温度之间的关系,选择纯有机物R134a作为本系统的循环工质。其次,针对提出的船舶柴油机新型余热回收利用系统,建立了系统不可逆数学模型,并基于此对船舶柴油机主推进动力装置船舶的余热烟气回收利用系统中的关键部件——蒸发器、冷凝器和系统在理论上进行较全面的(?)分析和稳态热力计算。第三,对船舶柴油机新型余热回收利用系统的关键部件进行了模型部分参数计算。基于系统图和调查所得船舶柴油机排气参数,对系统的蒸发器、汽轮机(透平装置)、冷凝器等关键部件进行热平衡分析和热力计算,求得部件的相关设计参数,并对换热器的优化进行初步的研究。最后,根据计算得出的系统蒸发器和冷凝器参数,对蒸发器和冷凝器等关键部件进行了计算机结构模型初步设计。对于汽轮机的选配,亦提出了其初步设想。为验证系统的可行性,提出系统的初步简化实验方案,并对系统简化实验台架进行了初步设计。本文研究的系统相比传统的蒸汽锅炉和换热水管具有效率高、环境友好、结构简单等优点,因而有着广阔的应用前景和重要意义。