燃油在柴油發(fā)電機(jī)汽缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的熱能,只有一部分轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Ч牟裼桶l(fā)電機(jī)飛輪軸端輸出。一般柴油發(fā)電機(jī)的熱效率僅有30%~46%,其余的熱能大多損失掉了。為了節(jié)約能源,綜合利用熱能,在柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電站的設(shè)計(jì)和建設(shè)中,對于柴油發(fā)電機(jī)的余熱,應(yīng)盡可能加以利用。
柴油發(fā)電機(jī)的熱平衡
柴油發(fā)電機(jī)的熱損失有以下幾項(xiàng):
1.冷卻損失
冷卻損失是指由柴油發(fā)電機(jī)冷卻水所帶走的熱能。該部分損失的大小是隨柴油發(fā)電機(jī)的容量、型式和冷卻水溫度而定的,一般占燃油總發(fā)熱量的25%~40%。
2.排氣損失
排氣損失是指由柴油發(fā)電機(jī)排煙管排出氣體的物理熱和燃油不完全燃燒的損失,一般占燃油總發(fā)熱量的25%~35%。
3.散熱損失
散熱損失是指以輻射和對流方式散到周圍介質(zhì)中的熱量,這部分損失通常比較小,一般占燃油總發(fā)熱量的2%~5%。
圖1為一般中小型柴油發(fā)電機(jī)在滿負(fù)荷的熱平衡圖。
圖中,Q為燃油總發(fā)熱量;qs為冷卻水帶走的熱量;qr為排廢氣所帶走的熱量;qs為散熱損失熱量;qe為轉(zhuǎn)化為有效的熱量(機(jī)械能)。
柴油發(fā)電機(jī)的熱平衡隨負(fù)荷的變化而變化,當(dāng)負(fù)荷減少到空轉(zhuǎn)時(shí),qe下降到零,qs特別是qr增加;通常情況下,冷卻水帶走的熱損失比排氣的熱損失大。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷時(shí)的熱平衡圖
根據(jù)熱平衡圖可以看出,當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷時(shí),冷卻水及廢氣中的熱量損失,約占燃油在汽缸中燃料發(fā)出的熱量的60%~70%,因此,設(shè)法利用這兩種熱量損失的一部分,可以提高設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
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