柴油发电机组的余热利用.doc

学士学位论文 Shandong University Bachelor’s Thesis 论文题目：柴油发电机组的余热利用 学 院：能源与动力工程学院 专 业：热能工程 学 号：200800180097 姓 名：刘 凯 指导老师： 公维平 山东大学教务处制 二〇一二年五月 目 录 摘要 I ABSTRACT II 第一章 绪 论 1 1.1我国能源利用状况与大气污染及环保压力 1 1.1.1我国能源情况 1 1.1.2大气污染与环保压力 2 1.2能源回收利用 3 1.3柴油发电机组 3 1.3.1柴油发电机组简介 3 1.3.2柴油发电机组的发展 4 1.3.3柴油发电机组余热利用概述 5 1.4本章小结 7 第二章 柴油发电机组余热利用国内外的研究背景与现状 8 2.1冷却循环水余热利用采暖系统 8 2.2排气余热加热供热系统 9 2.3余热驱动的吸附制冷系统 11 2.3.1利用柴油发电机组尾气余热的吸附式制冷系统的工作原理 11 2.3.2吸附式制冷在余热利用中的优势 12 2.3.3吸附式制冷在机车柴油发电机组上应用 12 2.4 温差发电系统 13 2.4.1 温差发电的基本理论 13 2.4.2 温差发电的典型系统与实例 14 2.5本章小结 15 第三章 柴油发电机组烟气分析及余热回收计算 16 3.1 柴油燃烧的烟气计算 16 3.1.1 柴油的成分 16 3.1.2 柴油燃烧产物的计算 17 3.2 柴油发电机组烟气余热计算 19 3.2.1 换热器出口温度的选择与低温腐蚀 19 3.2.2 柴油发电机组尾气比热的确定 20 3.2.3 柴油发电机组烟气余热量的计算 21 第四章换热器理论计算与分析 22 4.1 换热器概述 22 4.2翅片管式换热器的换热原理 24 4.3翅片管式换热器的性能要求 24 4.4 换热器材料的选择 25 4.4换热器换热面积估算 26 第五章 2000kw柴油发电机组余热实际利用系统 27 5.1 2000kw柴油发电机组尾气余热热力系统 27 5.2 系统数据分析 27 第六章 结论 28 致 谢 32 摘要 随着我国优化能源结构，推进节能减排政策，各种余热利用技术在城市生活、生产供热中得到广泛应用。最近几年，柴油发电机组也得到了广泛的应用，尽管功率较低，但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门，作为备用电源或临时电源60℃～70℃，据测算这两部分一般能占到柴油机整个产热量的50％左右，所以提高柴油发电机组余热的利用水平也逐渐成为能源环境工程领域的一个重要课题。 首先，通过查阅大量的资料，得到柴油发电机组余热利用在国内外的研究背景与现状，利用方式大致分为冷却循环水余热利用采暖、排气余热加热供热利用、余热驱动的吸附制冷和温差发电四个方面，应用也比较广泛和多样。 其次，对0号柴油燃烧后的烟气进行研究，得出柴油发电机组的燃烧产物与燃烧产物中带的余热量，经过计算发现余热量还是十分巨大的。 第三，对燃料成分进行分析，为避免低温腐蚀选定换热器出口面积，同时进行了换热器的简要选择与计算得出换热面积。 最后，选型2000kw柴油发电机组，对其实际应用进行设计分析。 关键词： 柴油发电机组、余热利用、经济性、翅片管式换热器ABSTRACT As China adjusts energy structure and promotes energy conservation and emission reduction policy, all kinds of waste heat utilization technology was widely used in the city life and central heating. In recent years, diesel generating sets obtained the wide spread application, despite its power is low, but because of its small volume, flexible, lightweight, necessary is complete, easy operation and maintenance, so they are widely used in mines, railways, field site, road maintenance, and factories and enterprises, hospitals,