某体育场热电冷联供系统.doc

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1、某文化体育中心热电冷联产系统案例分析　论文上传：source00留言论文作者：李辉耿克诚付林您是本文第29位读者摘要：本文首先介绍了体育中心的概况，对其热电冷负荷进行了逐时的模拟；在分析负荷变化特点的基础上，提出了有蓄能的热泵型内燃机热电冷联产方案，并在分时电价的模式下，对其设备选型、运行策略及能耗等逐一进行了描述；在对方案进行技术经济评价时，采用了差额比较方法，分析比较该方案与传统分产方案、无蓄能联产方案及无冷凝热回收联产方案的技术经济性能；通过比较发现，由于采用了回收冷凝热技术，使得方案的年能源利

2、用效率由83%增加到了88%；另外，在经济性方面，该方案较传统分产方案多投资4155万元，但年能耗费用可减少1469万元，增量投资回收期不到3年。方案的比较结果对类似的热电冷联产方案有一定参考意义。关键词：热电冷联产逐时负荷模拟冷凝热回收差额比较方法1.体育中心概况文化体育中心规划将建成第29届奥运会规划安排的一处主要比赛场地，同时也将规划成为北京市西部地区市民进行体育活动和文化休闲活动的重要场所。整个体育中心总用地约50.17公顷，其中用地南侧以篮球馆综合体为主体，配合各种文化景观及体育运动设施，为

3、一个“文化体育”区；用地北侧将沿文化体育中心北路建设商业开发设施，包括四星级酒店、写字楼、商场等，为一个“商业开发”区。整个中心建筑面积约为35万平方米，其中商业建筑面积27.3万平米（包括篮球馆上部商建面积），篮球馆建筑面积约5.6万平米，游泳馆建筑面积约为2.0万平米。在用地周边，规划的市政条件有：DN500mm天然气中压管道，DN400mm热力管道，110千伏变电站，2000mm×2000mm的电力隧道。2.负荷分析热电冷负荷的预测是热电冷优化配置的基础，负荷预测的准确程度将直接影响到热电冷联产

4、机组的选型和将来的经济运行，国内目前已经实施的楼宇式热电冷联产系统都不同程度地存在机组容量偏大的问题，导致机组运行经济性较差，其主要原因有两个：一是系统的设计主要是根据设计手册中规定的负荷指标进行的单点工况设计，这样无法对系统进行全年逐时的技术经济模拟分析，也无法对分时电价模式下的方案进行优化模拟；二是设计手册中规定的负荷指标数据都是比较保守的数据，特别是电负荷指标的大小，主要是用来变压器选型的，变压器的容量往往比实际最大负荷大一倍还要多，按照这些指标选择热电冷联产机组，必然导致机组的容量偏大。清华大

5、学建筑技术科学系，在对不同类型建筑的负荷特征进行调研分析的基础上，开发出针对不同建筑类型热电冷负荷的逐时模拟软件，可以模拟计算建筑一年8760个小时的逐时热电冷负荷。经过对典型建筑负荷的抽样测试，预测结果可满足设计要求。利用逐时模拟软件对体育中心的负荷进行逐时模拟，计算结果见图1-图4，最大负荷及全年能耗汇总见表1图1体育中心逐时冷热负荷图2体育中心逐时电负荷图3体育中心冬季典型日热、电负荷图4体育中心夏季典型日冷、电负荷表1最大负荷及全年能耗最大电负荷(kW)11900全年总耗电量（万kW.h）49

6、05最大制冷负荷(kW)25700全年总耗冷量（万GJ）6.55最大供热负荷(kW)16800全年供暖耗热量（万GJ）4.38最大生活热水负荷（kW）4,000全年生活热水耗热量（万GJ）4.163.方案介绍3.1方案的总体思路根据规划，体育中心将是29届奥运会的一处比赛建筑，因而，其能源供应须满足奥运工程设计大纲要求，即要充分体现科技奥运、绿色奥运的理念，在经济、高效、可靠、环保的高标准要求下，实现文化体育中心的能源供应。而根据体育中心周边现有或规划的市政条件及建筑特点，其能源系统的规划主要有两种可

7、能的方案。其一为传统的城市热网＋电制冷＋市电方案，该方案投资较省，技术很成熟，但其不能充分体现“科技奥运、绿色奥运”的理念，不能代表当今先进的能源供应方式。其二为先进的分布式能源方案，该方案投资较高，但运行费用很低，各方面技术也很成熟，在能源利用、经济性能、技术可靠性及环境的友好性方面，代表当前及将来先进的能源供应方式，能源供应可得到充分的保障，而这一点对于奥运场馆建筑来说，显得尤为重要。因而，项目方案采取了分布式能源系统，与此同时，也对传统方案也进行了模拟计算，并将两方案的技术经济指标进行了比较，以

8、进一步切实说明分布式能源方案在经济性能、能源利用方面所具有的先进性与优越性。3.2方案简介项目方案的能源系统由燃气内燃机、余热补燃型吸收机、冷凝换热器、电压缩冷机及蓄水槽组成。方案在制冷工况和制热工况下的系统流程图见图5和图6。在制冷工况运行时，燃气进入燃气内燃机发电，排放的高温烟气通入直燃机的高温发生器，高温缸套水通入吸收机组的低温发生器，共同驱动吸收机组制冷。同时，进一步回收低温烟气排热及吸收机组冷凝器的部分排热，共同用于生活热水与游泳池水的加温，冷