基于廢氣循環和增壓空氣制冷器熱量的重型載貨車循環效率和熱量利用率提高
廢氣熱量回收是重型載貨車柴油機應用的節能減排關鍵技術之一。發動機在不同的工作條件下,排放到大氣中的能量在30%~40%之間,所以利用從廢氣中回收熱量對柴油機降低排放是相當可觀的。對于重型載貨車柴油機最適合也是技術前景最好的方案之一就是采用朗肯循環。
介紹了未來減少發動機排放的解決方案,研究了在柴油機上應用朗肯循環使熱量利用率提高后帶來的一些問題。以熱動力學原理為基礎建立了理論仿真模型,模型由3個子系統模型組成:柴油發動機熱動力學模型、朗肯循環熱動力學模型和廢氣熱量冷卻器模型,分別采用了兩種熱量轉化媒介:水(蒸汽)和有機液體。為了縮小這套系統的規模,研究利用包括廢氣熱量在內的其它能量,比如通過增壓空氣制冷器和廢氣再循環技術回收渦輪增壓的熱量,通過模型仿真研究了這兩套系統的能量回收能力。仿真結果對比了發動機在不同的轉速、載荷和溫度下基于朗肯循環的能量回收率。為了獲得一個完整的能量回收系統應用前景的估計,分析了這套系統的性價比。一套額定能量回收功率為30kW的朗肯循環系統價格大約為15000美元,按照重型載貨車15年的使用期限,則加裝這套能量回收系統的柴油發動機可以節省資金,同時實現節能減排。
刊名:Energy Conversion and Management(英)
刊期:2012年第3期
作者:Dimitrios T. Hountalas et al
編譯:吳玉杰