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燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱的回收利用

文檔作者：陳鍵材謝作旺郭景芳蔣晶晶張麗萍文檔來(lái)源： 1．冀東油田油氣集輸公司；2．冀東油田質(zhì)量安全環(huán)保處		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月12日
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環(huán)保·安呈／Envoironment Protection·Security
燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱的回收利用
陳鍵材’ 謝作旺 郭景芳 蔣晶晶 張麗萍
(1．冀東油田油氣集輸公司；2．冀東油田質(zhì)量安全環(huán)保處)
摘要 針對(duì)目前的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱回收再利用問(wèn)題，冀東油田油氣處理廠對(duì)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)
機(jī)余熱回收利用技術(shù)進(jìn)行了研究，分析比較了幾種主要的余熱回收應(yīng)用方式，根據(jù)實(shí)際情況選
出比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的回收方式， 對(duì)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱回收利用的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性進(jìn)行探討。通
過(guò)實(shí)踐應(yīng)用，對(duì)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱進(jìn)行回收利用可收到顯著的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到了節(jié)能減排的
目的。
關(guān)鍵詞燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱回收節(jié)能
D0l：10．3969／{．i ssr1．2095—1493．2013．002．017
近年來(lái)，隨著對(duì)經(jīng)濟(jì)效益、能源利用和環(huán)境保
護(hù)認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步加深，天然氣作為清潔能源被普遍
利用，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)在各行業(yè)的使用量也大幅增加；
然而，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)排放的廢氣余熱幾乎和有用功率
相當(dāng)，這是一個(gè)巨大的能源浪費(fèi)。據(jù)資料顯示， 占
燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)燃料近55％熱值的廢氣余熱和冷卻水余
熱資源基本上被白白浪費(fèi)掉。目前，隨著國(guó)內(nèi)能源
供應(yīng)日益緊張，節(jié)能降耗、提高能源利用率越來(lái)越
被重視，廢氣余熱回收利用是一種必然趨勢(shì)。
1 發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱回收利用技術(shù)及應(yīng)用
燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱回收利用技術(shù)是通過(guò)余熱
回收設(shè)備將發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣所含的熱量進(jìn)行回收，將其
變?yōu)榭捎媚茉?，?shí)現(xiàn)變廢為寶的一種手段，是提高
能源利用率、降低生產(chǎn)成本、保護(hù)環(huán)境最直接、經(jīng)
濟(jì)的渠道之一。雖然我國(guó)對(duì)廢氣余熱回收技術(shù)的研
究起步相對(duì)較晚，但國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有相當(dāng)多的企業(yè)機(jī)
構(gòu)進(jìn)行了廢氣余熱回收設(shè)備的研發(fā)，很多已在能
源、化工等領(lǐng)域進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用。
目前，發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱回收利用技術(shù)主要有以
下幾種應(yīng)用：
1)通過(guò)廢氣渦輪將能量輸出，從而提供動(dòng)
力。主要是通過(guò)渦輪來(lái)帶動(dòng)其他設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)能
量的轉(zhuǎn)移。應(yīng)用較多的是通過(guò)增壓渦輪對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的
進(jìn)氣進(jìn)行增壓，借助廢氣中的一部分能量來(lái)提高發(fā)
動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力， 以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)
第一作者簡(jiǎn)介：陳鍵材，2007年畢業(yè)于西安石油大學(xué)，從事設(shè)備管
理工作，E--mail：cjc一09@126．eom，地址：河北省唐山市唐海縣冀
東油田油氣集輸公司，063200。
性，同時(shí)減少?gòu)U氣熱量的排放。目前，該技術(shù)在工
業(yè)用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)以及在汽車(chē)上都已經(jīng)得到了應(yīng)用。
2)利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱進(jìn)行發(fā)電。一種方法
是利用廢氣余熱將水加熱成為高溫高壓蒸汽推動(dòng)汽
輪機(jī)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；另一種方法是利用溫
差發(fā)電技術(shù)進(jìn)行發(fā)電。溫差發(fā)電是利用兩種連接起
來(lái)的導(dǎo)電體或半導(dǎo)體的塞貝克效應(yīng)(Seebeck
Effect)，將熱能轉(zhuǎn)換成電能的一種技術(shù)。溫差發(fā)電
技術(shù)利用率較低，其能量轉(zhuǎn)換效率低，所用熱電轉(zhuǎn)
換材料昂貴，成本極高。對(duì)內(nèi)燃機(jī)電站廢氣進(jìn)行溫
差發(fā)電的研究表明，對(duì)于一個(gè)10 MW的機(jī)組，排氣
溫度為370 c(=，煙氣流量60 000 m ／h，采用溫差發(fā)
電扣除掉維持系統(tǒng)自身運(yùn)行的冷卻水泵消耗功率后
可以得到160 kW 的功率，轉(zhuǎn)換效率為3．88％ 。溫
差發(fā)電技術(shù)在國(guó)外有廣泛的研究，國(guó)內(nèi)研究不多，
技術(shù)應(yīng)用不夠成熟，主要應(yīng)用于航天、軍事和遠(yuǎn)洋
探索等領(lǐng)域。
3)利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱制冷。主要有吸收式
制冷和吸附式制冷兩種：吸收式制冷是利用廢氣余
熱作為完成制冷循環(huán)的動(dòng)力；吸附式制冷是利用某
些物質(zhì)在一定溫度、壓力下能吸附某種氣體或水蒸
氣，在另一種溫度及壓力下又能把它釋放出來(lái)的特
性來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。相比之下，吸收式制冷的熱利用率
相對(duì)較高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高；吸附式制冷結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但熱利用率相對(duì)較低。
4)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣余熱進(jìn)行回收，為其他介質(zhì)
獲取所需熱源，主要是通過(guò)換熱設(shè)備將廢氣的余熱
轉(zhuǎn)換成其他介質(zhì)所需要的熱量，如目前利用率較高
的獲取蒸汽、熱水等， 以供生活用熱水、采暖等，
2nl 3年第己期石油石化節(jié)能I 49
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