环保・安呈／Ｅｎｖｏｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ・Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ■ 燃气发动机废气余热的回收利用 陈键材’谢作旺 郭景芳 蒋晶晶 张丽萍 （１．冀东油田油气集输公司；２．冀东油田质量安全环保处） 摘要 针对目前的燃气发动机废气余热回收再利用问题，冀东油田油气处理厂对燃气发动 机余热回收利用技术进行了研究，分析比较了几种主要的余热回收应用方式，根据实际情况选 出比较经济实用的回收方式，对燃气发动机废气余热回收利用的经济性和实用性进行探讨。通 过实践应用，对燃气发动机废气余热进行回收利用可收到显著的经济效益，达到了节能减排的 目的。 关键词燃气发动机废气余热回收节能 Ｄ０ｌ：１０．３９６９／｛．ｉ ｓｓｒ１．２０９５—１４９３．２０１３．００２．０１７ 近年来，随着对经济效益、能源利用和环境保 性，同时减少废气热量的排放。目前，该技术在工 护认识的进一步加深，天然气作为清洁能源被普遍 业用活塞发动机以及在汽车上都已经得到了应用。 利用，燃气发动机在各行业的使用量也大幅增加； ２）利用发动机废气余热进行发电。一种方法 然而，燃气发动机排放的废气余热几乎和有用功率 是利用废气余热将水加热成为高温高压蒸汽推动汽 相当，这是一个巨大的能源浪费。据资料显示，占 轮机做功，带动发电机发电；另一种方法是利用温 燃气发动机燃料近５５％热值的废气余热和冷却水余 差发电技术进行发电。温差发电是利用两种连接起 热资源基本上被白白浪费掉。目前，随着国内能源 来的导电体或半导体的塞贝克效应（Ｓｅｅｂｅｃｋ 供应日益紧张，节能降耗、提高能源利用率越来越 Ｅｆｆｅｃｔ），将热能转换成电能的一种技术。温差发电 被重视，废气余热回收利用是一种必然趋势。 技术利用率较低，其能量转换效率低，所用热电转 １ 发动机废气余热回收利用技术及应用 换材料昂贵，成本极高。对内燃机电站废气进行温 差发电的研究表明，对于一个１０ ＭＷ的机组，排气 燃气发动机废气余热回收利用技术是通过余热 温度为３７０ ｃ（＝，烟气流量６０ ０００ ｍ ／ｈ，采用温差发 回收设备将发动机尾气所含的热量进行回收，将其 电扣除掉维持系统自身运行的冷却水泵消耗功率后 变为可用能源，实现变废为宝的一种手段，是提高 可以得到１６０ ｋＷ的功率，转换效率为３．８８％ 。温 能源利用率、降低生产成本、保护环境最直接、经 差发电技术在国外有广泛的研究，国内研究不多， 济的渠道之一。虽然我国对废气余热回收技术的研 技术应用不够成熟，主要应用于航天、军事和远洋 究起步相对较晚，但国内也已经有相当多的企业机 探索等领域。 构进行了废气余热回收设备的研发，很多已在能 ３）利用发动机废气余热制冷。主要有吸收式 源、化工等领域进行了实践应用。 制冷和吸附式制冷两种：吸收式制冷是利用废气余 目前，发动机废气余热回收利用技术主要有以 热作为完成制冷循环的动力；吸附式制冷是利用某 下几种应用： 些物质在一定温度、压力下能吸附某种气体或水蒸 １）通过废气涡轮将能量输出，从而提供动 气，在另一种温度及压力下又能把它释放出来的特 力。主要是通过涡轮来带动其他设备，从而实现能 性来实现制冷。相比之下，吸收式制冷的热利用率 量的转移。应用较多的是通过增压涡轮对发动机的 相对较高，但结构复杂，造价高；吸附式制冷结构 进气进行增压，借助废气中的一部分能量来提高发 简单，造价低，但热利用率相对较低。 动机的进气压力，以改善发动机的动力性和经济 ４）对发动机废气余热进行回收，为其他介质 第一作者简介：陈键材，２００７年毕业于西安石油大学，从事设备管 获取所需热源，主要是通过换热设备将废气的余热 理工作，Ｅ－－ｍａｉｌ：ｃｊｃ一０９＠１２６．ｅｏｍ，地址：河北省唐山市唐海县冀 转换成其他介质所需要的热量，如目前利用率较高 东油田油气集输公司，０６３２００。 的获取蒸汽、热水等，以供生活用热水、采暖等， ２ｎｌ ３年第己期石油石化节能Ｉ ４９
