内燃机余热利用及其热交换系统.pdf

技术创新 内燃机余热利用及其热交换系统 解 莹 启迪桑德环境资源有限公司，北京 100872 摘要：随着我国科技经济的发展， 燃气内燃机技术领域上，内燃机发电余热形式多，余热利用系统较复杂，其热交换系统 也以余热的形式散失 大气中，不仅造成能量的浪费而且成为内燃机污染环境的重要原因。针对上述情况，概况了燃气内燃 机的特点，分析燃气内燃机排出的热量方式以及余热利用方法。并探讨热交换系统的结构与应用。以望促进内燃机能耗问题 得到解决。 关键词：内燃机；余热利用；热交换系统 TK431 A 167 1-5780(20 16)23-0 192-02 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： 水/水、油/水热交换器与柴油机机体的冷却水套组成一 溴化锂吸收式制冷机，余热系统连接方式可以有多种选择， 次回路；水/水热交换器，气/水热交换器和用热设备组成二 采用何种系统形式，应根据项目具体的负荷情况和发电机组 次回路 柴油机冷却水和机油的热量通过水/水热交换器传 余热参数，经过技术经济分析后确定 至二次回路 冷水流经水/水热交换器吸收这部分热量后， 3.1 余热锅炉+单效溴化锂吸收式制冷机 进入气/水热交换器，由排气进一步加热后至用热设备 利 较为传统的形式是通过余热锅炉将发动机的余热 （ 烟 用热交换器直接回收内燃机余热，虽然不能充分利用余热的 气和缸套水）转换成热水或蒸汽，再通过换热器和吸收式制 拥，进行动力回收，但由于系统结构简单，总能量利用率较 冷机转换成冷、热水加以利用 该设计思路较为简单，利用 高，可实现 “电热并供” 定型设备，系统运行调节比较容易 但是这种连接方式带来 1 燃气内燃机的特点 的问题是：系统设备较多、系统构成较为复杂、转化效率低、 燃气内燃机是小型楼宇冷热电三联供系统经常采用的 占地多等 设备 在冷热电三联供系统中，通常使用天然气等清洁能源， 3.2 烟气型双效溴化锂吸收式制冷机 天然气首先进入发动机产生动力用来驱动发电机输出电力， 因为内燃机缸套水温度较低，只能用于单效溴化锂吸收 然后利用发动机发电后排出的余热供热或制冷 与火力发电 式制冷机，制冷系数较低，很多工程制冷时放弃利用这部分 厂或热电厂相比，冷热电三联供系统的优势是系统设备位于 热量 利用烟气较高的温度，采用双效溴化锂吸收式制冷机， 用户附近，用户的电力和冷、热需求就近解决，减少长距离 制冷效率明显提高，系统设备较少，系统构成较简单， 对 输送的成本和能耗，天然气输入的能量经过梯级利用，提高 于有热水需求的用户可以利用缸套水的热量加热冷水；在没 了燃料的综合利用率 有热水需求时，缸套水热量通过风冷或水冷散热器排掉 2 燃气内燃机排出的热量方式 3.3 烟气+缸套水型双效溴化锂吸收式制冷机 目前,常规内燃机的热效率一般为 20～40% (一般汽油机 综合以上两种方式，采用双效溴化锂吸收式制冷机，根 为20～30%,柴油机为30～40%),燃料燃烧的大部分热能则通 据余热温度分别利用烟气和缸套水热量，温度较高的烟气进 过排气、冷却介质和机体的热幅射,以余热的形式散失在大 入高压发生器，温度较低的缸套水进入低压发生器，用1 台 气中,不仅造成能量的浪费而且成为内燃机污染环境的重要 设备同时吸收烟气和缸套水热量 该形式与热水单效溴化锂 原因 近年来,内燃机余热的回收和利用越来越得到人们的 吸收式制冷机相比，制冷效率较高，系统设备较少，系统构 重视,许多内燃机余热利用系统已成