随着国家环保节能政策的实施，燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目因为其能效高、清洁环保、安全性好、经济效益高等特点而蓬勃发展。在燃气发电机组冷、热、电分布式能源项目中，燃气发电机组是其重要的组成部分。燃气发电机组部分设计好坏关乎着整个项目的成败。上期我们介绍了燃气发电机组的安装应用设计要点（点击阅读），本期将继续向大家介绍燃气发电机组余热利用设计要点。
排烟系统设计要点
冷却系统设计要点
任何燃气发动机均有其允许的最大排气背压。当实际排气背压高于发动机所允许的排气背压时，燃气发动机将出现排烟不畅，排气温度高的现象。严重时将不能满载运行且将出现气门和涡轮增压器损坏的现象。
排烟管的热胀冷缩：钢制管道在500C时长度延伸量约为3%。为了抵消烟管因为热胀冷缩而造成的巨大压力，必须在管道上加装钢膨胀节，否则将严重损坏烟管的固定支架。一般来说，排烟管道每隔6米需安装一个膨胀节，管道在每个膨胀节之后要增加约2.54mm的直径。
保温要求高：良好的保温可以让烟气的热量全部排出室外或者全部进入余热利用设备。发动机烟气成分主要是CO2和水蒸汽，发动机排烟管道较长，如果温度下降过快，烟气在没有排出烟卤前就冷却到100C以下，如此烟气中的水蒸汽将变成液体倒灌回发动机，从而严重损坏发动机气缸。
根据排气背压计算公式及发动机允许的排气背压，设计排烟管道的管径。排气背压计算公式：
P = ( L * S * Q2) /( 5184 * D2)
S = 365 /(273 + t)
P—排烟系统的背压
L—排烟管道长度
S—烟所在特定温度下的比重
Q—烟气流量
D—排烟管的管径
t—排烟温度
在烟气余热利用设备的选型和设计上，需要进行以下考虑：
4）高温烟气中NOX和COX处理及应用
高温烟气中含有大量热量，是余热利用的重要热量来源。 另一方面在运用了稀薄燃烧技术并采用SCR/OXI技术时，燃气发动机尾气中的NOX含量将降到100mg/m3以下，基本对大气没有污染。因此可利用尾气中大量CO2气体，将其作为温室气体的重要来源。
大功率燃气发动机冷却系统由两部分组成：一部分为高温系统，包括缸套水冷却系统和润滑油冷却系统；另一部分是低温系统，即中冷水冷却系统。这两部分不是同一回路，工作温度也各不相同，需要分别设计不同冷却系统。
1高温冷却系统
这是分布式能源项目系统中余热利用的重要部分。通常情况下，使用热交换设备将高温回路中的热量交换出来，再与烟气换热器中交换出来的热水回路进行并联，经过补热或直接送入吸收式冷水机组之中予以利用。为了更好地余热利用，建议选择110C温度冷却系统。
2低温冷却系统
温度越低，热回收就越困难。燃气发动机低温冷却系统即中冷水系统的温度越低。发动机效率越高，排放也越好，功率也越大。为了最大限度地利用燃气发电机组电能，我们通常选择尽可能低的中冷水温度。对于分布式能源项目中的中冷水系统，也一般不作为余热利用。
3远程散热系统
当分布式能源系统中的余热回收装置停止工作时，发动机冷却系统也将停止工作。为了保证发电机组正常运行，在分布式能源系统中，发电机组还需设计远程散热系统。远程散热系统可分为冷却塔散热系统和远置散热水箱系统。可根据项目应用进行选择。
这里着重讨论远置散热水箱系统的设计要点：
发动机与散热水箱之间需配置热交换器主要原因有：
1.1）发动机冷却系统能够承受的最大静压力约为17KPA，当散热水箱放置在高于发动机17.6米以上时，散热水箱相对于发动机的静压力将大于17KPA，发动机密封系统不能承受。因此需加装热交换器将散热水箱和发动机循环水隔离，以减小发动机承受的静压力。
1.2）发动机自带泵的扬程不够。由于系统中散热水箱通常安装在离发动机较远的地方，较长的管路，较多的弯头将在系统管路中形式较大的阻力，超出了发动机水泵的动力需求。如果为了满足水泵扬程而加大冷却水管径，从而减小阻力，则安装空间和安装工程成本将增加。在增加了热交换器后系统可以根据水管的阻力选择相应的水泵，性价比更高。
