浅议热电联产技术(chp)经济和环境效益

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1、浅议热电联产技术(CHP)经济和环境效益　　摘要:本文将从经济效益和环境效益两个主要方面对热电联产系统的优势进行分析研究。通过研究传统发电系统和热电联产系统的对比，分析热电联产系统是如何节约能源并高效利用的，从而为热电联产系统的广泛应用提供依据。关键词：热电联产；节能；高效利用Abstract:Thispaperwillanalyzetheadvantageofcogenerationsystemfromtwoaspectsofeconomicbenefitsandenvironmentalbenefits.Throughthecomparisonofthetraditionalpowe

2、rsystemsandcogenerationsystem,analysisishowtosaveenergyandefficientuseofcogenerationsystem,whichprovidesabasisforthewideapplicationofcogenerationsystem.Keywords:cogeneration;energysaving;highefficientutilization中图分类号：U4161.概述9随着全球能源短缺和环境恶化问题的加重，更加高效、节能、清洁的能源使用技术成为了国际性的议题。热电联产技术（CHP）以它的能源利用高效的特点迎合

3、了新世纪人们对能源产业的新要求。伴随越来越多能源利用技术的应用如燃料脱硫技术（FGD）和催化还原技术（SCR）等融入热电联产系统中，热电联产系统的有害气体排放得到了有效的降低，全球热电联产系统的装载量在未来会高速稳步增长。本文将从经济效益和环境效益两个主要方面对热电联产系统的优势进行分析研究。排除地域发展政策等其他发展阻力因素，单就技术方面的应用而言，热电联产系统可以提供高效率的能源利用的同时降低有害气体比如,和的排放。为了突出热电联产系统的优势，通过研究传统发电系统和热电联产系统的对比，分析热电联产系统是如何节约能源并高效利用的。最后以世界知名公司E.ON位于英国诺丁汉的Ratclif

4、fe-on-Soar发电站为例，阐述热电联产系统在环保上的贡献。2.系统节能分析热电联产系统在同时提供供暖热能和电能时的能源利用率理论可达90%。系统通过利用余热提高了整体能源利用率并优化了能量转换。另外，广泛的能源材料都可以用于热电联产系统，比如天然气、煤炭、燃油、沼气、丙烷、木屑和一些垃圾废料等。2.1能源利用原理对比分析9假定一个是热电联产系统，一个是传统系统即发电和提供热能是分开进行的。如图1展示的是一个传统系统的工作原理。这种传统的系统是通过凝汽式发电厂发电，通过工业锅炉提供热能满足需要的。在传统系统中，发电和供热是通过两个分开的系统并且靠各自的能源完成工作的，也就是说两个系统

5、使用两个一次能源，系统没有逐次顺序的利用一次能。只要是一次能不能逐次顺序利用，即使只用一个能量源同时供热和发电，也认为这是两个单独的系统。因为这种分开的系统产生大量的低品位热能浪费，所以能源的利用率低。图2为一个典型的背压汽轮机热电联产系统工作原理图。这个系统中只有一个能量源并且一次能是逐次顺序被利用的。其中蒸汽、热水和电力都属于二次能。系统中电力是依靠系统中的蒸汽产生的。系统中高品位热能被转化成为电能，之后低品位热能被用于供暖，系统热能被充分的利用了。图1分开产生电能和热能系统图2典型的背压汽轮机热电联产系统2.2假定条件下的系统能量利用率对比分析为了展示热电联产系统的高效，以下为在基

6、于假定条件下系统能量利用率对比分析。9首先，图3显示的是一个传统的供能与供热分开的系统。假设目前需要35个能量单位的电量，此电量是由供电系统生产，另外，由标准锅炉直接产生需要的50个能量单位的热能。在冷凝发电站发电和将电输入电网的过程中，能量的损失是非常大的，其中发电过程中能量将损失79个能量单位，在输入电网过程中将损失7个能量单位，在目前大部分传统的供电系统中发电效率约为29%，所以反推计算得出发电所需燃料能源为121个能量单位。在现实中，大部分标准锅炉的效率约为85%，所以需要59个能量单位的能源来满足之前提到的供热需要。最后，我们可以得出如果产生35个能量单位的电能和50个能量单位

7、的热能总共需要180个能量单位的燃料。如图4所示为热电联产系统，电能和热能的需求相同，假设发电系统效率为35%，所以35个能量单位的电能的产生需要100个能量单位的燃料。另外50个能量单位的热能供热，在热电联产系统中只有15个能量单位的损失[4]。图3传统分开功能系统图4热电联产系统系统总效率可以由以下公式计算得出：—系统总效率P—产生电能T—产生热能F—所需燃料能所以传统系统和热电联产系统的总效率为：在这个假设中计算得出在能源利用