小型分布式能源系统的优化设计

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：皇j堑骂日期：丝!丝!习．!兰关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术

2、交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：窒4丝驾EII攀I：竺!!：垒!旦!三导师签名：日期：zo厅手鲈万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文小蜥蝴粼懒计一I幽IIIIIIMHI躞一摘要分布式能源系统以节能、经济、环保和供能可靠等优势，在我国环境污染严重、能源利用率较低的今天有着广泛的发展前景。目前，国内分布式能源系统主要受并网难、技术不成熟等问题的困扰。针对国内现有分式能源系统效率低、热电冷负荷调节难等问题，本课题充分利用城市已有天然气一次能源供应管网优势，以提高系统总能利用效率为

3、出发点，基于能量梯级利用的基本原则，设计了一小型燃气．蒸汽联合循环分布式能源系统，为某小区提供1200kW的用电量，并满足其全年用热冷负荷。该系统充分考虑了各种余热利用，通过建立优化目标函数，分析了节点温差、接近点温差和主蒸汽温度对联合循环发电系统性能的影响，节点温差应取范围内的较大值，使联合循环总功率增加；接近点温差应取范围内的较大值，使联合循环总功率增加：主蒸汽温度增加是提高联合循环效率的最有效措施之一，但主蒸汽温度的增加受限于燃气轮机排气温度。通过计算和分析，给出了该分布式能源系统的燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机和热泵等装置的选型和优化设计理论。小型分布

4、式能源系统容量小，余热量小，不足以满足用户所需的热负荷、冷负荷，需另设供热制冷装置。通过设计烟气换热器和直燃型吸收式热泵，优化设计了供热制冷系统，实现了系统的集成优化。最后，计算了该分布式能源系统在供热工况和制冷工况下的系统性能。所设计的小型分布式能源系统的能源利用效率为92．84％、冬天和夏天C02减排率分别为70％、57．5％、单位供能成本减小率分别为61．33％、44％。T万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文供热制冷系统共分三部分：小汽轮机抽汽驱动的吸收式热泵一年四季供热水，其供热性能系数COP为1．8；烟气换热器可提供23lkW的供暖量；直燃型吸收

5、式热泵供暖制冷系统，冬天供热性能系数COP达2．41，夏天制冷系数三为1．25；系统排烟温度可降至50℃。分布式能源是未来能源技术的重要发展方向，基于燃气．蒸汽联合循环的小型分布式能源系统在中国具有广阔的应用前景。关键词：分布式能源，燃气．蒸汽联合循环，设计优化，烟气冷凝器，直燃型热泵II万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文oPTIMAI．DESIGNoFASMALLDISTRIBUTEDENERGYSYSTEMABSTRACTDistributedenergysystemhastheadvantagesofsavingenergy，economic，en

6、vironmentalandenergysupplyreliabilitywhichmakesdistributedenergysystemhasbroaddevelopmentprospectsinourcountry，especiallyinthepresentthatthecountryisbesetbytheproblemsofseriousenvironmentalpollutionandlowenergyefficiency．Now，themainproblemsfordomesticdistributedenergysystemarediffi

7、cuktoconnecttogridandthetechnologyisimmature．Fortheenergyefficiencyofexistingdistributedenergysystemislowanditishardtoadjusttheheat，electricityandcoldloadofthesystem，thisarticlebasedontheprincipleofenergycascadeutilization,makesfulluseoftheexistingprimaryenergysupplynetworkofgasint

8、hecity，designsasmallgas．st