微燃机分布式能源系统建模仿真与优化研究

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1、学校代码:10289分类号：TU832密级：公开学号：129210006江苏科技大学硕士学位论文（全日制专业学位）微燃机分布式能源系统建模仿真与优化研究研究生姓名罗星星导师姓名杨兴林申请学位类别工程硕士学位授予单位江苏科技大学学科专业建筑与土木工程论文提交日期2015年04月30日研究方向节能技术论文答辩日期2015年6月9日答辩委员会主席苏石川（教授）评阅人2015年6月5日分类号：TU832密级：公开学号：129210006专业硕士学位论文微燃机分布式能源系统建模仿真与优化研究学生姓名罗星星指导教师杨兴林教授周根明教授江苏科技大学二O一五年六月ATh

2、esisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMicro-gasturbinedistributedenergysystemsmodelingsimulationandoptimizationSubmittedbyLuoXingxingSupervisedbyYangXinglinZhouGenmingJiangsuUniversityofScienceandTechnologyJune,2015江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学

3、位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保

4、存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要摘要当前，我国能源结构很不合理，消费能源以煤炭为主导，而世界能源结构是以石油、天然气为发展趋势，尤其是天然气。而且在以煤炭为主导的能源体系中，能量需以巨大的环境代价来获得。因此，为了保证经济的长远发展，寻找一种能源高效利用、清洁环保的方法已是当务之急。微型燃气轮机（简称微燃机）冷热电联供（CombinedCoolingHeatingandPower，CCHP）系统是一种典型的能源梯级利用系统，通过对不同品级能源的分级利

5、用，可以在为用户提供电能的同时提供冷、热能等多重形式的能量，大大提高了能源利用率。本文通过Matlab/Simulink仿真平台、数据拟合等方法建立起C200微燃机和溴化锂制冷机组仿真模型，研究其在某示范工程研发大楼内的运行情况，为此系统的推广奠定理论基础。主要研究内容及成果如下：详细剖析了微燃机、溴化锂吸收式机组制冷/供热过程的工作原理和热力过程，并建立起相应的数学物理方程，利用Matlab/Simulink仿真平台建立微燃机CCHP系统，再根据厂家提供的数据验证此模型的准确性。在此基础上，结合上海浦东新区某示范工程研发大楼的电负荷以及冷热负荷需求，以

6、系统经济性为优化目标，选择最佳的系统设备配置，选择C200微燃机和余热烟气溴化锂吸收式机组，组成微燃机冷热电联供系统（MTC200-CCHP），最后利用已建立的仿真模型对研发大楼进行动态能耗分析。在本文的示范工程项目中，系统全年两套微燃机CCHP系统设备全部开启满负荷运行，可满足研发大楼约30%的基本电量，其余通过电网补充。冷热负荷优先由分布式能源系统提供，不足的部分可通过溴化锂机组补燃。夏季溴化锂机组利用烟气余热可制得1048~1072kW冷量，约占用户21.24%~41.92%的冷量需求；冬季可制得959~992kW热量，约占用户26.64%~39.

7、68%的热量需求。示范工程微燃机CCHP系统制冷/热季节一次能源利用率分别为75.03%、73.25%，年平均能源综合利用率为74.22%。关键词冷热电联供；微燃机；分布式能源系统；动态能耗IAbstractAbstractNowadays,Chineseenergystructureisirrational,becausetheenergyconsumptionofcoalisdominant.Whiletheworld'senergystructuredevelopmenttrendisbasedonpetroleumandnaturalgas,es

8、peciallynaturalgas.Andinthecoal-dominate