渔船柴油机尾气余热利用探讨
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冰 的低 温 要 求 。
机 自身散 热等 带走 。其 中尾 气带 走热 量约 占燃 油总热 值 的 ３ ５ ％…。尾气在排气 口温度高达 ５ ０ ０ ￣ （ ２ 以上 ，驱动废气 涡轮
增压器后 ， 温 度 仍在 ４ ０ ０ ￣ Ｃ 左 右 。尾 气 成 分 主 要 由二 氧 化 碳 、
（ １ ） 氨 吸 收 式 制 冰 氨一 水 工 质 对 吸收 式 制 冷专 利 产 品在 １ ８ ６ ０年 就 已 问世 １ ６ １ 。
入发 生器 和精 馏器 ，开 始新 一 轮 循 环 Ｉ ７ ， 。
尾 气 出增 压 器 后 ， 温 度 仍 高 达 ３ ０ ０￣ Ｃ以上 ，仍 可 利 用 废 热 锅 炉 生 产 蒸 气 用 于 发 电 ，再 用 电力 制 冷 或海 水 淡 化 ，但 对
中小 型渔 船而言 ，有相 当的难度 。 目前部 分渔 船利用尾气加 热废热锅 炉和烘箱 ，为船 员生活提供蒸气 和热水及用来干燥
３— ０６— １ ９ 收稿 日期 ： ２Ｏ１
果 。我 国 ２ ０１ １年海洋捕捞渔船约有 ３ ０ ． ２ ６万艘 ，年消耗柴
油约 ８ ２ ０万 ｔ ｌ ２ ｌ ，若 柴 油机 热 效 率 平 均值 以 ０ ． ３ ５计 ，则 尾 气
所携 带的热 量相 当于 ： ２ ９ ０ ． ５ ｔ 燃油所含热值 。 回收渔船柴 油机 尾 气中的热 能 ，对节能、减排和环保具有重要意义 。
二 、 渔 船 柴 油 机 尾 气 余 热 利 用
１ ． 废 气 涡轮 增 压 器
２ ）船 用氨一 水吸收式制冰原理
制 冷 基 本 工 作 循 环 是 由发 生 、分 离 、冷 凝 、节 流 、蒸 发 、
吸收及回热等过程组成 ，见 图 １ 。用尾 气加热发生器 中的浓
氨溶液 ，氨与部分 水蒸发形成混合气 ，通 过精 馏 ，获得纯度 较高 的氨气 ，氨气 进入冷凝器冷凝成 氨液 ，氨液在过冷器进
一 型 和 机 龄 不 同 ， 热 效 率 约 在 ３ ０ ％ ４ ２ ％之 间 ，有 ５ ８ ％～ ７ ０ ％热 量 被 冷 却 水 、尾 气 及 柴 油
吸附 （ 收 ）式制 冷技 术 广 泛 用于 低 品 位热 量 的 回 收 利 用 。
海水结冰温 度在 一 １ ． ９ ￣ Ｃ 左右 （ 随海水盐分而变 化） ，在绪 多 工质中 ，氨 的蒸发温度在常压下为一 ３ ３ ． ３ ５ ￣ Ｃ，能满足海水制
第 １ ３卷 第 １ ２期
２ ０１ ３笠
中 国
水
运
Ｖ ｏ１ ． １３
Ｄｅ ｃｅ ｍ ｂｅｒ
Ｎｏ． １ ２
２ ０１ ３
１ ２月
Ｃ ｈ ｉ ｎａ Ｗａｔ ｅｒ Ｔｒ ａ ｎｓ ｐｏｒ ｔ
渔船柴油机 尾气余热 利用探讨
张 海 波 ，万会 发 ，林伟 初
热值 ，据 此 选 用尾 气 制 冰 设 备 ，并 对 其 提 出改 进 意 见 。 关键 词 ：渔 船 ；柴 油 机 尾 气 ；吸 附 式 制 冷 ；节 能 环 保 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｂ ６ ５ ７
引言
文献 标 识 码 ：Ａ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ６ — ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）１ ２ — ０ １ ６ ２ — ０ ３
一
用 柴 油 机 尾 气 驱 动 废 热 涡 轮 增 压 器 ，空 气 经 增 压 和 中 冷
后， 再 进入柴油机气缸助燃 。在不增加发动机排量 的情况下 ，
一
般能提高输 出功率 ３ ０ ％ 以上 ，油耗率 则降低 约 ３ ％－ １ ０ ％，
步 冷却 ，然 后节 流减压蒸发 ，冷媒 把冷量传送到制冰机 。
水蒸汽 及少量氮氧化合物 、硫化 物等组成 ， 目前 国内大部分
中小 渔 船 把 尾 气 直 接 排 入大 气 ，造 成 热 污 染 、 大气 毒 化 等 后
目前陆用产品规格齐全 ，船用产品则较少 ，还处在研发中。 １ ）船用氨一 水吸收式制冰装置组成
主 要 由发 生 器 、 精 馏 塔 、 吸 收器 、 冷 凝 器 、蒸 发器 、 溶 液 热 交换 器 、 氨 泵 、 冷 却 水 泵 及 制 冰 机 等 组 成 。
一
部 分鱼 货 Ｉ ４ 】 ，作 用 有 限 。
３ ． 柴 油机 尾 气制 冷技 术
尾气 出增压器后 ，直接用于制冷 。近海作业 的中小渔船 ，
一
般都不配制冷设备 ，每次 出海需携 带 ２ ０ ￣ ５ ０ ｔ冰块 ，即使
图１ 船用氨一 水 吸 收 式 制 冰 机 组 流 程 图
配有制冷设备 的渔运船 ，出海前 也需带 ２ ０ ￣ ３ ０ ｔ冰块 ，冰 的 耗损量在 １ ５ ％左 右 ， 带冰 出海 增加了成本也加大 了主机 的负 荷 。利用尾气制 冷技术用原 域海水制 冰Ｉ ５ 】 ，具有使 用方便 、 节能 环保 和保鲜效果好 的特 点 ，渔船 出海可 以少带甚至不带
（ 浙 江 省 海 洋 水 产 研 究 所 ，浙 江 舟 山 ３ １ ６ ０ ２ １）
摘
要 ：中小型渔船柴油机尾气 ，目前大部分都是 直接 排入大气 ，带走 的热量约 占柴油燃烧 总热值 ３ ５ ％。尾气可 用
来驱 动废 气增压器 ，以提高柴油机 的热效率和输 出功率 ，而 后再 用于 制冷。氨吸附 （ 收）式制冷技术能利用尾气和 原 域海水生产保鲜冰块 ，具有节能、环保和渔获物保鲜 质量 好的特点。通过柴油机热平衡分析 ，确定尾气可利 用的
并能降低尾 气排放量 ＿ ３ ｌ ，是强化现 有非增 压柴油机 的有 效措
施之一 。 ２ 废 气 余 热 锅 炉
蒸 发 的氨 气 经 过 冷 器 入 分 离 器 ， 除 去 不 凝 气 后 进 入 吸收 器 ， 被 来 自发 生器 一 精 馏 塔 的稀 氨 水 溶 液 吸 收 ，吸 收热 由冷 却 水 带 走 。 浓 的 氨 水 溶 液 ， 由氨 泵 送 入 溶 液 热 交 换 器 中预 热 ，再 进
机 自身散 热等 带走 。其 中尾 气带 走热 量约 占燃 油总热 值 的 ３ ５ ％…。尾气在排气 口温度高达 ５ ０ ０ ￣ （ ２ 以上 ，驱动废气 涡轮
增压器后 ， 温 度 仍在 ４ ０ ０ ￣ Ｃ 左 右 。尾 气 成 分 主 要 由二 氧 化 碳 、
（ １ ） 氨 吸 收 式 制 冰 氨一 水 工 质 对 吸收 式 制 冷专 利 产 品在 １ ８ ６ ０年 就 已 问世 １ ６ １ 。
入发 生器 和精 馏器 ，开 始新 一 轮 循 环 Ｉ ７ ， 。
尾 气 出增 压 器 后 ， 温 度 仍 高 达 ３ ０ ０￣ Ｃ以上 ，仍 可 利 用 废 热 锅 炉 生 产 蒸 气 用 于 发 电 ，再 用 电力 制 冷 或海 水 淡 化 ，但 对
中小 型渔 船而言 ，有相 当的难度 。 目前部 分渔 船利用尾气加 热废热锅 炉和烘箱 ，为船 员生活提供蒸气 和热水及用来干燥
３— ０６— １ ９ 收稿 日期 ： ２Ｏ１
果 。我 国 ２ ０１ １年海洋捕捞渔船约有 ３ ０ ． ２ ６万艘 ，年消耗柴
油约 ８ ２ ０万 ｔ ｌ ２ ｌ ，若 柴 油机 热 效 率 平 均值 以 ０ ． ３ ５计 ，则 尾 气
所携 带的热 量相 当于 ： ２ ９ ０ ． ５ ｔ 燃油所含热值 。 回收渔船柴 油机 尾 气中的热 能 ，对节能、减排和环保具有重要意义 。
二 、 渔 船 柴 油 机 尾 气 余 热 利 用
１ ． 废 气 涡轮 增 压 器
２ ）船 用氨一 水吸收式制冰原理
制 冷 基 本 工 作 循 环 是 由发 生 、分 离 、冷 凝 、节 流 、蒸 发 、
吸收及回热等过程组成 ，见 图 １ 。用尾 气加热发生器 中的浓
氨溶液 ，氨与部分 水蒸发形成混合气 ，通 过精 馏 ，获得纯度 较高 的氨气 ，氨气 进入冷凝器冷凝成 氨液 ，氨液在过冷器进
一 型 和 机 龄 不 同 ， 热 效 率 约 在 ３ ０ ％ ４ ２ ％之 间 ，有 ５ ８ ％～ ７ ０ ％热 量 被 冷 却 水 、尾 气 及 柴 油
吸附 （ 收 ）式制 冷技 术 广 泛 用于 低 品 位热 量 的 回 收 利 用 。
海水结冰温 度在 一 １ ． ９ ￣ Ｃ 左右 （ 随海水盐分而变 化） ，在绪 多 工质中 ，氨 的蒸发温度在常压下为一 ３ ３ ． ３ ５ ￣ Ｃ，能满足海水制
第 １ ３卷 第 １ ２期
２ ０１ ３笠
中 国
水
运
Ｖ ｏ１ ． １３
Ｄｅ ｃｅ ｍ ｂｅｒ
Ｎｏ． １ ２
２ ０１ ３
１ ２月
Ｃ ｈ ｉ ｎａ Ｗａｔ ｅｒ Ｔｒ ａ ｎｓ ｐｏｒ ｔ
渔船柴油机 尾气余热 利用探讨
张 海 波 ，万会 发 ，林伟 初
热值 ，据 此 选 用尾 气 制 冰 设 备 ，并 对 其 提 出改 进 意 见 。 关键 词 ：渔 船 ；柴 油 机 尾 气 ；吸 附 式 制 冷 ；节 能 环 保 中图 分 类 号 ： Ｔ Ｂ ６ ５ ７
引言
文献 标 识 码 ：Ａ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ６ — ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ３ ）１ ２ — ０ １ ６ ２ — ０ ３
一
用 柴 油 机 尾 气 驱 动 废 热 涡 轮 增 压 器 ，空 气 经 增 压 和 中 冷
后， 再 进入柴油机气缸助燃 。在不增加发动机排量 的情况下 ，
一
般能提高输 出功率 ３ ０ ％ 以上 ，油耗率 则降低 约 ３ ％－ １ ０ ％，
步 冷却 ，然 后节 流减压蒸发 ，冷媒 把冷量传送到制冰机 。
水蒸汽 及少量氮氧化合物 、硫化 物等组成 ， 目前 国内大部分
中小 渔 船 把 尾 气 直 接 排 入大 气 ，造 成 热 污 染 、 大气 毒 化 等 后
目前陆用产品规格齐全 ，船用产品则较少 ，还处在研发中。 １ ）船用氨一 水吸收式制冰装置组成
主 要 由发 生 器 、 精 馏 塔 、 吸 收器 、 冷 凝 器 、蒸 发器 、 溶 液 热 交换 器 、 氨 泵 、 冷 却 水 泵 及 制 冰 机 等 组 成 。
一
部 分鱼 货 Ｉ ４ 】 ，作 用 有 限 。
３ ． 柴 油机 尾 气制 冷技 术
尾气 出增压器后 ，直接用于制冷 。近海作业 的中小渔船 ，
一
般都不配制冷设备 ，每次 出海需携 带 ２ ０ ￣ ５ ０ ｔ冰块 ，即使
图１ 船用氨一 水 吸 收 式 制 冰 机 组 流 程 图
配有制冷设备 的渔运船 ，出海前 也需带 ２ ０ ￣ ３ ０ ｔ冰块 ，冰 的 耗损量在 １ ５ ％左 右 ， 带冰 出海 增加了成本也加大 了主机 的负 荷 。利用尾气制 冷技术用原 域海水制 冰Ｉ ５ 】 ，具有使 用方便 、 节能 环保 和保鲜效果好 的特 点 ，渔船 出海可 以少带甚至不带
（ 浙 江 省 海 洋 水 产 研 究 所 ，浙 江 舟 山 ３ １ ６ ０ ２ １）
摘
要 ：中小型渔船柴油机尾气 ，目前大部分都是 直接 排入大气 ，带走 的热量约 占柴油燃烧 总热值 ３ ５ ％。尾气可 用
来驱 动废 气增压器 ，以提高柴油机 的热效率和输 出功率 ，而 后再 用于 制冷。氨吸附 （ 收）式制冷技术能利用尾气和 原 域海水生产保鲜冰块 ，具有节能、环保和渔获物保鲜 质量 好的特点。通过柴油机热平衡分析 ，确定尾气可利 用的
并能降低尾 气排放量 ＿ ３ ｌ ，是强化现 有非增 压柴油机 的有 效措
施之一 。 ２ 废 气 余 热 锅 炉
蒸 发 的氨 气 经 过 冷 器 入 分 离 器 ， 除 去 不 凝 气 后 进 入 吸收 器 ， 被 来 自发 生器 一 精 馏 塔 的稀 氨 水 溶 液 吸 收 ，吸 收热 由冷 却 水 带 走 。 浓 的 氨 水 溶 液 ， 由氨 泵 送 入 溶 液 热 交 换 器 中预 热 ，再 进