娄宗勇，张红光，宋松松，

（1.承德石油高等专科学校汽车工程系，河北承德；067000；2.北京工业大学能源与环境工程学院，北京）

基于有机朗肯循环的固定式天然气发动机排气余热回收系统性能分析

娄宗勇1，张红光2，宋松松1，2

（1.承德石油高等专科学校汽车工程系，河北承德；067000；2.北京工业大学能源与环境工程学院，北京）

针对一台固定式天然气发动机的排气能量变化规律，设计了带回热器的有机朗肯循环排气余热回收系统。基于热力学第一定律和第二定律，对固定式天然气发动机排气余热回收系统性能指标进行了理论计算和分析，进而构建了固定式天然气发动机-带回热器有机朗肯循环联合系统，并采用发电效率和有效燃料消耗率评价联合系统的性能。研究结果表明：当蒸发压力为3.5 MPa，发动机运行在额定工况点时，带回热器有机朗肯循环系统最大净输出功率和热效率分别为62.7 kW和12.5%；与固定式天然气发动机相比，联合系统发电效率最大可提高6.0%，有效燃料消耗率最大可降低5%。

有机朗肯循环；固定式发动机；性能分析

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2015.02.013

0　引 言

目前固定式天然气发动机燃料燃烧的能量只有约35%被转化为电能，约有30%随废气排出，25%被发动机冷却水带走，通过机身散发等其它损失约占10%左右，排气余热和冷却水损失的功率比有用功还多［1］。因此，对固定式天然气发动机的废气能量进行回收利用，是提高发动机热效率和节约能源的有效途径。

余热利用技术可将低品位废热转化为有用功或电能，并在多个领域得到了应用［2-6］。……