SHIPENGINEERINGVo.l31Supplement2009船舶工程总第31卷,2009年增刊利用多种余热的复合热源型溴化锂制冷机组特性分析武威,解国珍(北京建筑工程学院环境与能源工程学院,北京100044)摘要:针对船舶动力系统运行时会产生大量多种形式的低品位余热,而这些余热恰好适合作为溴化锂吸收式制冷机的驱动热源,并利用动力系统余热实现船舶的空气调节.介绍了船舶柴油机动力系统所产生的几种余热形式,以及复合热源型溴化锂吸收式制冷机的热力性能、制冷循环效率和回收这些余热的可行性方案.并与电力驱动的压缩式制冷循环在经济性、安全性和能源利用效率等方面进行综合分析对比,论述了船舶节能和余热回收利用的可行性和必要性.关键词:溴化锂吸收式制冷机;复合热源;驱动热源;船舶动力装置;余热回收中图分类号:TB651,U664.5+2文献标识码:A文章编号:1005-8354(2009)Z-0079-06StudyonthecharacteristicsofapplyinghybridheatsourceLiBrabsorptionrefrigeratingunitbywasteheatWUWei1,XIEGuo-zhen1(BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,SchoolofEnvironmentandEnergyEngineering,Beijing100044,China)Abstract:Accordingtoabundantlow-wasteheatproducedfromMarinePowerPlant,whichissuitableforair-conditioningsystemofshipandbeusedasdrivingheatsourceoftheLiBrAbsorptionrefrigerator.Someformsoflow-wasteheatproducedfromshipenginesystemandfeasibleschemesbeusedforHybridheatsourceLiBrabsorp-tionrefrigeratortorecycleitbeintroduced.Thermalperformanceandrefrigerationcycleefficiencyalsobedis-cussedinthispaper.Meanwhile,theAbsorptionrefrigeratoriscomparedwithCompressionrefrigeratorwhichbedrovedbyelectricpowerineconomy,safetyandenergyutilizationefficiency.Thenecessityofenergy-savingandwasteheat-recoveringofshipisdiscussedinthispaper.Keywords:LiBrabsorptionrefrigerator;hybridheatsource;drivingheatsource;marinepowerplant;Wasteheatrecovery收稿日期:2009-07-06;修回日期:2009-08-06基金项目:北京市自然科学基金(项目编号3082006)作者简介:武威(1982-),男,在读硕士研究生,研究方向:通风空调制冷技术与设备.0前言臭氧层的破坏是一个全球性的环境问题,成为世界三大公害之一,已引起了世界各国的极大关注.1992年召开的蒙特利尔议定书第四次缔约国会议决定CFCS从1996年1月1日起禁用,HCFC(如R22)类物质使用到2020年减少95%,2030年起禁用.在我国已经开始了HCHC的替代工作.目前还没找到更适当替代冷媒的情况下采用溴化锂机组也是为环保做出贡献.对于大功率的船用柴油机,运行时的排气温度高达400e以上,柴油机缸套冷却水出口温度也高达80e~90e.目前船舶装置的溴化锂制冷机(无论单效或双效)多为单一热源驱动型的机组,更全面地利用不同形式的余热成为目前改变船舶节能效果的关键所在.因此,本文提出采用复合热源型溴化锂吸收式制冷机组(即利用柴油机排放的烟气的热量和柴油机缸套冷却水的热量)来更全面地回收利用不同形式的余热,以满足船舶上生产生活所需的空调制冷和达到节能环保的要求,提高低品味能源的利用率.)79)1船舶动力装置余热形式1.1柴油机排放的烟气余热当船舶柴油机动力装置运行时,一般大型低速二冲程柴油机的排烟温度在300e~400e之间,四冲程增压柴油机的排烟温度则高达400e~450e,属于中温余热,而且排量较大,排气量约为燃油重量的20~30倍.因此,利用排烟的余热,通过气-水换热器来加热废气锅炉,生产出可作为驱动溴化锂机组的热源蒸汽,废气锅炉可产生0.3MPa~0.5MPa的蒸汽.1.2柴油机缸套冷却水余热大功率二冲程低速柴油机和四冲程中速柴油机的缸套冷却水温一般在90e左右,可以利用这部分冷却水余热对废气锅炉的给水进行预加热.1.3增压器出口的排气余热高温增压空气通过冷却器后可产生80e~100e的热水.同时增压器出口的烟气温度也在120e~180e,可以利用气-水换热器来产生热源蒸汽或热水.以上的余热形式、温度及其来源见表1和图1表1船舶动力装置余热形式及温度余热热源余热类型温度/e柴油机排烟烟气余热300~450柴油机废气锅炉蒸汽余热120~200柴油机缸套...
