楼宇型冷热电联供系统设计及实例分析.pdf

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1、第２期（总第２０１期）机械工程与自动化No．２２０１７年４月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONApr．文章编号：１６７２‐６４１３（２０１７）０２‐０００６‐０３楼宇型冷热电联供系统设计及实例分析方志翔，罗其明（湖南航翔燃气轮机有限公司，湖南株洲４１２００２）摘要：楼宇型冷热电联供作为建筑物新的供能系统，其有效地提高了一次能源的利用率，实现了节能减排。以湘潭市某宾馆为例，结合建筑用能需求，根据各种负荷的年负荷延续图进行冷热电联供系统配置设计，简要介绍了楼宇型冷热电联供系统的特征和设备组成，并分析了联供系统

2、的经济性。分析结果表明，小型楼宇冷热电联供系统节能环保效果明显，具有较好的环境效益和社会效益，但在当前的市场条件下，联供系统的投资回收期较长。关键词：楼宇型冷热电联供系统；系统配置；设计中图分类号：TU２０１畅５文献标识码：A0引言备，常用于小型BCHP系统的有燃气内燃机和微燃机。［４］目前，国内建筑物的能源消耗占总能耗的２０％以下面介绍两类典型的发电机组及其余热的利用形式。上，因此提高建筑物供能系统的能源利用率对实现节图１是发电机组为微燃机的BCHP系统具有代能减排具有重大意义。表性的典型工艺路线。其主要优点是微燃机占地面积［５］绝

3、大多数建筑物采用电制冷空调，依据２０１５年全小、运行噪声低、NOx排放量低、余热利用方便；不国平均火电发电煤耗标准０．３１８kgce／kWh，其发电效足之处在于价格偏高（设备价格在１００００元／kW左［１］率约为３９％，这意味着电空调制冷的一次能源利用右），且国内没有成熟的可替代产品。该系统适用于建率不到４０％；非集中供暖区的供热系统多以燃气锅炉筑面积较小，供能需求主要是电和空调负荷、热电比较为热源，尽管其一次能源利用率能达到８０％以上，但大且机组全年运行时间较长的楼宇建筑，如写字楼、高［６］用高品位的天然气资源制取仅有７０℃左右低品

4、位的档酒店、办公大楼等。供暖热水，不符合“高能高用，低能低用，温度对口，梯级利用”的用能原则，不能充分发挥天然气在节能减排中的重要作用。楼宇型冷热电联供系统一次能源利用率高，能耗少，并得到政府部门的广泛推广。２０１１年１０月国家发改委、财政部、住房城乡建设部、能源局４部委发布了枟关于发展天然气分布式能源的指导意见枠，提出在财政、标准等多方面加大对天然气分布式能源的支持。２０１４年国务院办公厅印发枟能源发展战略行动计划（２０１４－２０２０年）枠，强调要着力提高能源图１微燃机＋烟气补燃型吸收式空调机组＋调峰设备效率，鼓励有条件的地区发展热

5、电冷联供。这些政策图２是发电机组为燃气内燃机的BCHP系统具导向都是为了提高一次能源的利用率，实现节能减排有代表性的典型工艺路线。其主要优点是燃气内燃机的目标，同时也为建筑物供能系统的配置提供了一种的发电效率一般要高于微燃机，且成本较低（国外进口新的思路。机组价格在３５００元／kW～４０００元／kW）；不足之处1楼宇型冷热电联供系统的特征和设备组成在于余热利用较为复杂，NOx排放量较高（高出微燃楼宇型冷热电联供（BuildingCoolingHeating机５倍以上）。在以发电为主的小型冷热电联供系统Power，简称BCHP）不仅可以

6、为建筑物提供电能，还中应用较为广泛［７］。［２］能提供制冷、采暖、卫生热水等，其特征在于靠近用2某宾馆冷热电联供系统方案设计户需求侧、供能系统相对独立和实现能源梯级利用、燃建筑物的全年逐时冷热电负荷是进行冷热电系统［３］气的高效利用，且能源综合利用率高。设计的基础，它直接关系到系统的配置与运行。但全BCHP系统由燃气发电机组、余热利用装置、调峰年逐时负荷的准备计算工作量非常大，在项目的可行设备等构成。燃气发电机组是BCHP系统的核心设性论证阶段，可以根据文献［８］中的计算方法，得到其湖南省科技重大专项（２０１２FJ１００２）收稿日期：

7、２０１６‐０７‐１３；修订日期：２０１７‐０１‐１７作者简介：方志翔（１９８９‐），男，河南信阳人，助理工程师，硕士，主要研究方向：燃气轮机冷热电联供技术应用。２０１７年第２期方志翔，等：楼宇型冷热电联供系统设计及实例分析·７·简化的模拟计算值，能够在一定程度上为系统的配置图６所示，全年冷热电负荷延时曲线如图７所示。和经济性计算提供参考。图３宾馆逐时冷负荷图２燃气内燃机＋烟气热水型吸收式空调机组（补燃）＋换热器＋调峰设备２．１宾馆冷热电负荷分析湘潭市某宾馆由４栋建筑组成，从建筑功能划分，可分为会议餐饮区、大堂、客房。建筑物的供能面积及

8、运行时间见表１。表１湘潭某宾馆建筑物供能面积及运行时间建筑功能会议餐饮大堂客房图４宾馆逐时热负荷计容面积（m２）２１９６７７４１１８３６平均每天运行时间（h）１０２４２４对该宾馆的能源消费情况进行了调查，得到了其每月的能