随着全球石油资源的日趋减少和环境的日益恶化,节能与减排已成为人类共同关注的热点话题,尤其是在船舶领域。自2007年海洋环境保护委员会(MEPC)启动了新船能效设计指数(Energy Efficiency Design Index,EEDI)以来,船舶柴油机废气余热回收技术越来越受到各方的重视。科技发展及现代化技术在船舶上的大量应用,使得船舶包含了众多的热力装置和设备,这些装置和设备之间热、功的联系构成了复杂的船舶总能系统。所以,总能系统的分析对于船舶节能与减排具有重大意义。本文在对柴油机工作过程详细分析的基础上,利用能量守恒方程、连续性方程、气体状态方程建立了柴油机工作过程的数学模型。再利用集动态系统建模、仿真、分析于一体的软件MATLAB/Simulink对柴油机的冷却规律、气缸瞬时体积规律、燃烧放热规律等模块等进行封装、建模。然后,以某7.6万吨散货船的主机为研究对象,对其进行仿真,与实际工况对比以验证其正确性。并再此基础上对该柴油机的废热梯级利用进行计算,得到相关参数的计算结果。根据该7.6万吨散货船柴油机的MCR稳态工况及该稳态工况下对柴油机废热梯级利用这两种情形,分别对该船舶的主机单元、发电柴油机单元、废热回收单元、伙食制冷循环单元、空调制冷循环单元和造水机单元及总能系统进行了炯分析,并分别计算这两种工况下的炯效率。然后根据计算结果进行节能与减排分析。对于大型柴油机废热梯级利用产生的节能效果。从废热利用的角度来看,是因为动力透平和蒸汽透平利用了柴油机不可再利用的能量,即主机排气；从联合循环的角度来看,是动力透平的勃雷顿循环和蒸汽透平的朗肯循环按照热量梯级利用的原则结合在一起,最大程度的利用主机排气中的能量；从平均温度的角度来看,主机废热梯级利用降低了整个循环的平均放热温度,所以达到了较高的循环效率