GHP系统发动机余热回收探讨

简 单 串联 是 将 发 动 机 缸 体 余 热 回 收 系 统 和 排 烟 烟 气 余 热 回 收 系 统 的 换 热 器 直 接 串联 在 一 起 冷 却 水 由热 水 箱 供
水． 依次流经 发动机缸体余 热 回收换热 器和排 烟烟气余 热 回
收 换 热 器 ． 热 后 返 回热 水 箱 （ 图 １ 。 换 见 ）
联 讨 论 了发 动机 余 热 回 收 系统 的 形 式 以 及 余 热 回 收 换 热 器 的 种 类 ． 对 此 给 出 了建 议 并
关键 词 燃 气 热 泵 余 热 回 收 系统 换 热 器
中图分类号 ： Ｑ０ １５ Ｔ ５ ．
文 献标识码 ： Ａ
文章编 号 ：６ ２ ９ ６ （０ ００ — ０ ０ ０ １ ７ — ０ ４２ １ ）３ ０ ４ — ２
变质 或烧损 ， 零件 的摩擦和磨 损加剧 ， 充气 系数下降 ， 综合 性
能全 面下 降 ： 冷会 导致燃烧 不 良． 损失 和摩擦损失增 加。 过 热
１ ． 排 烟 烟 气 余 热 回 收 ２
力下 工作 ． 由于 经过发 动机 缸体余 热 回收换 热器 后 ， 且 水温
升 高 ．使 得 排 烟 烟 气 余 热 回 收 换 热 器 中 的 换 热 温 差 减 小 ， 影 响 换 热 效 率 ２２ 简 单 并 联 ．
排 烟 烟 气 余 热 回 收 通 过 安 装 于 排 气 管 的 气 一 间壁 式 换 液 热 器 实 现 验 台 采 用 的 是 钎 焊 式 板 式 换 热 器 。 用 气一 换 试 利 液 热 器 进 行 余 热 回 收 ． 要 注 意 排 烟 温 度 和 排 烟 背 压 ２方 面 的 需
用率的有效途 径 ． 热回收 的效果影响 着 Ｇ 余 ＨＰ系统的效 率及 经济性 。因此 ， 余热 回收对 于 Ｇ Ｐ系统 有着 比较 重要 的意 义。余 Ｈ
热 回 收 系统 的 形 式 根 据 排 烟 余 热 回 收 换 热 器 和 发 动 机 缸 体 余 热 回收 换 热 器 的 连 接 形 式 可 分 为 简单 串联 、 简 单 并 联 、 旁 通 串
缸 体 进 行 冷 却 ． 部 分 热 量 约 占天 然 气 总 输 入 能 量 的 ３ ％ 此 ０ ４ ％ 发 动 机 缸 体 的 温 度 不 可 过 高 或 过 低 ， 热 会 导 致 机 油 ０ 过
提 高 温 升 ．但 管 路 系 统 阻 力 较 大 ．使 得 发 动 机 缸 套 在 较 高 的 压 图 １ 简单串联
系 统有 余热 回收 系统 ．发 动机 余热 可 以得 到 充分 利 用 ． 使
Ｇ Ｐ系 统 的 能 源 利 用 率 大 大 提 高 Ｈ
１ 余 热 回收 系统
余 热 回收 系统主要 回收发动机 的余 热 ． 括发 动机缸体 包
的热 量 和 发 动 机 排 烟 烟 气 的 热 量 １１ 发 动 能外 ． 力损失 的控制也 是 压
一
个 关 键 问题
２ 余 热 回 收 系 统 形 式
发动机 的余热 回 收系统是 发动 机缸体 余热 和排 烟烟气 余 热 ２部 分 组 成 的 ． 余 热 回 收换 热 器 有 不 同 的 连 接 方式 。 其
２１ 简 单 串 联 ．
类 的 发 动 机 的 排 烟 温 度 不 得 低 于 １０ ． 于 较 为 清 洁 的 天 ８℃ 对
然 气 发 动 机 ， 般 不 得 低 于 １０ １ ０Ｃ１ 一 ２ ５ ￣ ［。 ］ （） 烟背压 。 气换 热器一般 安装在发 动机排气 管 中， ２排 烟 会 引 起 发 动 机 排 气 背 压 的 增 加 ， 而 影 响 发 动 机 性 能 。排 气 从 系 统 压 力 损 失 越 大 ． 耗 内 燃 机 功 率 也 越 大 ， 时 也 将 造 成 消 同
图 ２。 ） 该 方 式 中 并 联 的
（ ） 炯 温 度 烟 气 经 过 换 热 器 换 热 后 的 温 度 明 显 降低 ， １排 其 极 限 是 尾气 的 露 点 。 如 果 低 于 露 点 温 度 气 中 含 有 的 二 烟 氧 化 硫 等 气 体 会 形 成 硫 酸 ， 成 腐 蚀 。 此 。 般 的 柴 油 机 之 造 因 一
这 种 方 式 可 通 过
发 动 机 工 作 时 ．会 产 生 大 量 的热 量 使 得 缸 体 的 温 度 上
升 ． 了保 证 发 动 机 的 正 常 工 作 ． 要 对 发 动 机 的 缸 体 进 行 为 需
减 小 循 环 水 量 的方 法
冷却 使其保持 在最佳 的Ｔ作温度 一般通过冷却 液对发动 机
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摘 要 Ｇ ＨＰ 系统 实现 了能 量 的 梯 级 利 用 ． 系统 中 的 余 热 回 收 是 实现 低 品 位 热 能 回 收 的 主 要 措 施 ． 提 高 系 统 一 次 能 源 利 是
问题 。
简 单 并 联 就 是 将 发 动 机 缸 体 余 热 回 收 换 热 器 与 排 烟 烟 气 余 热 回 收 换 热 器 并 联 ． 自热 水 箱 的供 水 分 为 ２路 ： 路 送 １ 入 发 动 机 缸 体 余 热 回 收 换 热 器 ： 送 入 排 烟 烟 气 余 热 回 收 １路 换 热器 ： ２路 合 并 混 合后 回到热水 箱 （ 见
排 气 温 度 的 升 高 及 不 完 全 燃 烧 的加 剧 因 此 在 设 计 排 烟 余
燃 气 热 泵 系 统 作 为 一 种 高 效 、 能 的 新 技 术 ． 解 决 我 节 为
国 目前建筑物存 在的能耗 大 ． 污染 严重等 问题 提供 了一个有
效 的 方 法 天 然 气 发 动 机 的 余 热 占整 个 天 然 气 输 入 能 量 的 ６ ％左 右 ． 此 ． 动 机 余 热 能 否 得 到 较 好 的 利 用 较 大 程 度 ０ 因 发 上决 定着 燃气热 泵 系统 的一次 能 源利 用率 和经济 性 。Ｇ Ｐ Ｈ