对柴油发电机组多余能量的综合利用
一、能量综合利用应考虑的原则
以柴油发电机作为原动机的发电装置的能量综合利用为例：
1）要有“系统”的概念，即“全局”的概念。“单机最优”并不等于“系统最优”。
2）由于目前柴油发电机的实际热效率已很高，达到几近完善的程度。所以柴油发电机发电装置系统的节能应放在废热利用和系统的优化设计上面。
3）不仅要考虑怎样利用能量，而且要考虑到技术上的可行性以及投资收益、节能与环境保护相结合等方面的问题。
二、能量综合利用的具体方法
1 、热电联产
通过热电联产装置(Combined Heat and Power，简称CHP或cogeneration)，以柴油发电机作为原动机的发电装置可以获得更高的效率。在提供电能的同时，利用柴油发电机的冷却水加热产生热水，还可利用柴油发电机的废气加热产生蒸汽，以达到余热利用的目的。
热电联产的“热”有以下几种。
（1） 饱和蒸汽或过热蒸汽
利用废气余热产生的过热蒸汽可以用来驱动蒸汽透平发电机，即利用柴油发电机损失的热能进一步产生电能，这种结构称为“联合发电循环”。通过联合发电循环，可以进一步获得10%的电能。利用废气锅炉也可产生饱和蒸汽，饱和蒸汽可应用于工业生产。
蒸汽联产系统通常安装于有多台柴油发电机的发电装置中。最经济的解决方案是将所有柴油发电机的废气集中起来，供给一台蒸汽锅炉，通常，锅炉都设有经济器，废气对给水进行预热。至于滑油和低温水的余热利用，通常只用于产生热水。锅炉产生的蒸汽可以用于蒸汽透平发电机、吸收式制冷装置或海水淡化装置。
（2）热水
只要燃油的质量满足要求，废气还可以用来加热产生热水。燃油的硫分可以作为判断最
终排气温度高低的参考依据[3]。排气温度越高，锅炉换热管就越清洁。有的柴油发电机可能配备有排气净化装置，比如：烟灰滤器、NOx催化转化器以及氧化催化器等。这些净化装置可以确保废气锅炉内部足够的清洁度。
热电联产系统应当如何优化以及产生何种“热”，关键取决于客户的用热要求。
在这个方案中，中间循环系统和废气锅炉是多台柴油发电机共用的，这种布局方案的优点是：通过余热利用，可以获得大量的热水；蒸汽锅炉之后的废气余热进一步被热水回收，从而提高了整个系统的效率。中间循环水依次经过低温水换热器、高温水换热器和废气换热器，吸收热量，然后在中央换热器中对水进行加热，产生热水供给用户。辅助散热器与中央换热器并联运行，温控阀调节经过辅助散热器的水量，使得柴油发电机换热器的进水温度在允许范围之内。
2、利用废热进行吸收式制冷
利用水—氨吸收式制冷装置能够获得低至－35℃的低温，采用水－氨吸收式制冷和压缩式制冷的联合装置，甚至可以达到更低。因此可以利用热电联产所产生的“热”作为动力驱动吸收式制冷产生用于空调或制冷的冷水介质。
3、利用废热进行海水淡化
利用余热回收产生的热水和蒸汽还可以应用于海水淡化(或矿化水的蒸馏)，制造出蒸馏水为生活或工业所用，比如：用作锅炉的补给水。最好采用多级蒸馏设备。这种设备利用海水依次在真空压力逐渐升高的多个蒸发室内多级蒸馏，其目的在于提供能量利用率，同时减少盐类沉积物的形成。通常，每台柴油发电机对应一台海水淡化装置。但如果可能，最好每两台柴油发电机共用一台，相互间利用节流阀平衡。
柴油发电机的废气是最具有利用价值的能量，其能量的品位最高，所以一般不直接用于海水淡化，通常的方法是部分用于驱动动力涡轮，使之尽可能地转化成有效功，将这部分机械功输回到柴油发电机的曲轴；另外就是用来加热一个废气锅炉，使之产生蒸汽用于各处加热。柴油发电机标准的冷却系统采用独立的低温和高温冷却水系统。高温淡水主要用来冷却第一级空冷器和缸套及气缸盖；低温淡水主要用来冷却第二级空气冷却器、滑油冷却器和高温淡水冷却器。高、低温淡水系统中的热量的品位较低，可直接用到海水淡化系统中去。
4、 柴油发电机和热泵的组合
发电柴油发电机组主要用于发电，但如果同时需要向客户大量供热，可以考虑采用由柴油发电机和热泵组合在一起的专门供热装置。这种装置，柴油发电机输出的轴功率直接用来驱动热泵，以直接产生80ºC的热水用于取暖。热泵可从周围的环境（大气、水源等）中吸取比柴油发电机驱动功还要大的热量在高温下放出，整个机组的总效率大于100％，也就是说，除了燃料所含的能量可以全部变成有用的热能以外，人们还可以从外部环境额外的得到能量。
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