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1、热电冷联供系统设计探讨第7卷第1期2007年2月制冷与空调REFRIGERATIONANDAIR—CONDITIONING100—104热电冷联供系统设计探讨朱宏清张长江(江苏双良空调设备股份有限公司)摘要介绍热电冷联供系统的设备组成及热电冷联供系统设计注意事项;介绍一个以燃气轮机为发电机组的热电冷联供系统案例,为燃气轮机热电冷联供系统的设计和建造提供技术参考.关键词热电冷联供系统分布式能源溴化锂吸收式制冷机ThestudyofCCHPsystemdesignZhuHongqingZhangChangjiang(JiangsuSh
2、uangliangAir—conditioningEquipmentCo.,Ltd.)ABSTRACTDescribessomeguidelinesforCCHPsystemdesignandappliancesandprovidesflcasestudyofgasturbineCCHPapplicationwhichcanbeusedastechnicalreferrenceforCCHPdesignandengineering.KEYWORDSCCHP;distributedenergy;lithium—bromideabso
3、rptionchiller热电冷联供(CCHP:combinedcooling,heat—ingandpower)系统是以燃料作为能源,同时满足小区域或建筑物内的供热(冷)和供电需求的分布式能源供应系统.这一系统在1978年由美国公共事业管理政策法公布后就正式在美国得到推广,然后逐渐被其他国家所接受.国外从上世纪90年代就已进入快速发展和应用阶段.由于城市对环保的严格要求以及天然气输送管网的广泛应用,热电冷联供系统的能源以天然气为主.节能,削峰填谷,安全,环保和平衡能源消费是热电冷联供系统的主要优点.由于热电冷联供系统可实现对能源
4、的梯级利用,高品位能源用于发电,然后利用发电机组排放的低品位能源(烟气余热,热水余热)来制冷(供热),能源综合利用率高达80%以上(最高可达90%)_lJ,对节约能源和促进国民经济可持续发展具有重要意义,用户也可大幅度节省能源费用.空调用电是导致夏季供电紧张和加大供电峰谷差的主要因素,集中式大电网不能跟踪电力负荷的变化,为满足短暂的峰值负荷建造发电厂,投资费用巨大,经济效益也非常低.热电冷联供系统利用发电机组排放的余热制冷(供热),收稿日期:2005.12.12通讯作者:朱宏清,Email:zhuhq@shuangliang.co
5、rn不但减少了空调用电,还可为建筑物提供全部或部分用电,从而减小供电峰谷差,缓解电网在供电高峰负荷时的压力.在单一的集中式大电网供电模式下,大电网中任何一点的故障所产生的扰动都会对整个电网造成较大影响,严重时可能引起大面积停电甚至是全网崩溃,造成灾难性后果,而且大电网又极易受到战争或恐怖活动的破坏,严重时将危害国家的安全.直接安置在用户近旁的热电冷联供系统与大电网配合,可大大提高供电可靠性,在意外灾害(例如地震,暴风雪,人为破坏,战争)使电网崩溃的情况下,可确保重要用户的供电和空调需求.因此,从国家能源安全的角度来说,热电冷联供系
6、统的推广应用具有重要的战略意义.热电冷联供系统以天然气作为能源,排放物对环境污染小,对保护环境具有积极作用.此外,由于热电冷联供系统的一次能源利用率高,输送能耗低或无输送能耗,使得在产生相同终端能量的情况下所消耗的燃料比传统的集中式供电所消耗的要少,相应地降低了污染物和温室效应气体的排放量.我国是一个能源资源相对贫乏的国家,人均资源占有量仅为世界平均水平的1/2,而能源利用水第1期朱宏清等:热电冷联供系统设计探讨平仍然很低,能源平均利用效率仅为32%,低于发达国家10到20个百分点].随着社会经济的快速发展,能源消耗量快速上升,每
7、年需进口大量原油和成品油.如果不采取有效措施,在不久的将来,能源供应将难以满足经济发展的需要.所以,加快热电冷联产技术的推广应用,提高能源利用率,节约能源,是促进国民经济可持续发展的有效措施之一.1热电冷联供系统中的主要设备从实现同时供热(冷)和供电需求的功能来说,热电冷联供系统中的主要设备有发电机组,制冷机组和供热机组.其中,制冷机组多采用溴化锂吸收式制冷机.因能量转换和余热利用方式的不同,有的系统中还需在发电机组和溴化锂吸收式制冷机之问配置余热锅炉,将发电机组排放的高温烟气热量转换成蒸汽热量或热水热量.但在实际应用中,受负荷(
8、空调负荷和电负荷)大小,负荷比例,负荷变化模式,运行控制目标,设备投资回收期等因素的影响,系统中还需要同时或分别配置直燃型溴化锂吸收式冷热水机组,电力螺杆式冷水机组,电力离心式冷水机组,燃油气锅炉等冷(热)负荷调节设备,才能使系统的综合经济性能达到
