CCHP_冷热电三联供技术

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三联供概念2

三联供概念2

1.1 三联供概念燃气冷热电三联供,即CCHP (Combined Cooling, Heating and Power ),是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生的电力满足用户的电力需求,系统排出的废热通过余热锅炉或者余热直燃机等余热回收利用设备向用户供热、供冷。

经过能源的梯级利用使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右,大量节省了一次能源。

能源梯级利用示意如图2-1所示。

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-1 能量的梯级利用图燃气冷热电三联供是分布式能源的先进技术之一。

分布式能源是相对于传统的集中供电方式而言,是指将冷热电系统以小规模、小容量 (数千瓦至50MW )、模块化、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出冷、热、电能 (Cooling, Heating, & Power )的系统。

分布式能源的先进技术包括太阳能利用、风能利用、燃料电池和燃气冷热电三联供等多种形式,其中燃气冷热电三联供因其技术成熟、建设简单、投资相对较低,已经在国际上得到了迅速地推广。

1.2 燃气冷热电三联供系统分类按照供应范围三联供可以分为区域型(DCHP )和楼宇型(BCHP )两种。

区域型系统主要是针对各种工业、商业或科技园区等较大的区域所建设的冷热电能源供应中心,设备一般采用容量较大的机组,往往需要建设独立的能源供应中心,还要考虑冷热电供应的外网设备。

楼宇型系统则是针对具有特定功能的建筑物,如写字楼、商厦、医院及某些综合性建筑所建设的冷热电供应系统,一般仅需容量较小的机组,机房往往布置在建筑物内部,不需考虑外网建设。

燃气冷热电三联供系统所采用的发电设备主要有燃气轮机、燃气内燃机和燃气微燃机等,所采用的余热利用设备主要有余热锅炉以及蒸汽型吸收制冷机、热水型吸收制冷机和烟气型吸收式制冷机等。

根据所选用的发电设备和余热利用设备可以得到不同的系统组织形式。

冷热电三联供简介及其优化措施

冷热电三联供简介及其优化措施

冷热电三联供简介及其优化措施一、冷热电三联供的概念分布式能源系统(Distributed Energy System)是指将冷热电系统以小规模。

小容量(几千瓦至50MW、模块化、分散式的方式布置在用户附近,可独立的输出冷、热、电能的系统,减少了能源输送系统的投资和能量损失。

分布式能源的先进技术包括太阳能利用、风能利用、燃料电池和燃气冷热电三联供等多种形式。

冷热电三联供,即CCHP (Combined Cooling, Heating and Power) 是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生的电力用于满足用户的电力需求,系统所排出的废热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者余热直燃机等)向用户进行供热、供冷经过对能源的梯级利用使能源的利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右,能源梯级利用效率达到60%〜80%,大量节约一次能源。

因此说,燃气冷热电三联供系统是分布式能源的先进技术之一,也是最具实用性和发展活力的系统。

典型的燃气冷热电三联产系统一般包括动力系统和发电机、余热回收装置、制冷或供热系统等组成部分,主要用到的发电设备有小型和微型燃气轮机、燃气内燃机、燃料电池等;空调设备有余热锅炉、余热吸收式制冷机以及以蒸汽为动力的压缩式制冷机等。

针对不同的用户需求,冷热电联产系统可以有多种多样的组织方式,方案的可选择范围较大。

二、冷热电三联供的优点①提高能源綜合利用率传统火电的综合能源利用效率低,燃气冷热电三联供供能系统的综合能源利用效率可达到60%-80%.燃气锅炉直接供热的效率虽然能达到90%,但是它的最终产出能量形式为低品位的热能,而燃气冷热电三联供供能系统中有45%左右的高品位电能产出.因此燃气冷热电三联供供能系统的能源综合利用效率比传统的大电网供电和燃气锅炉直接供热的传统供能方式有大幅度提高。

②电力燃气消耗双重削峰填谷、改善城市能源结构在传统的能源结构中,夏季大量电空调的使用和冬季大量燃气锅炉采暖的使用造成了夏季用电量远高于冬季、冬季用气量远高于夏季的情况,这种不合理的能源结构导致了相关市政设施的低投资效率,造成了资源浪费。

冷热电三联产系统发展现状探究

冷热电三联产系统发展现状探究

冷热电三联产系统发展现状探究冷热电三联产系统(Combined Cooling, Heating, and Power System,简称CCHP)是一种集电力、供热和制冷于一体的能源系统。

它通过地区能源优化配置,充分利用传统能源资源,减少能源浪费,提高能源利用效率,减少对环境的影响。

CCHP系统包括电力发电单元、热力发生单元和制冷发生单元。

电力发电单元可以是燃气轮机、内燃机、蒸汽发电机等;热力发生单元可以是锅炉、焚烧炉等;制冷发生单元可以是吸收式制冷机、压缩式制冷机等。

CCHP系统的发展现状主要表现在以下几个方面:1. 技术水平不断提高:随着科技的发展,CCHP系统的技术水平不断提高。

燃气轮机在CCHP系统中的应用越来越广泛,高效节能的发电技术也不断涌现,使CCHP系统的整体能源利用效率达到更高的水平。

2. 应用范围不断扩大:CCHP系统在建筑、工业和农业等领域得到了广泛应用。

在建筑领域,CCHP系统可以提供建筑的供电、供热和制冷需求;在工业领域,CCHP系统可以有效回收废热,提高生产效率;在农业领域,CCHP系统可以利用农业废弃物发电,并提供农作物生长所需的供热和二氧化碳。

3. 政策支持力度加大:各国政府为了推动清洁能源的发展和减少能源消耗,纷纷出台了支持CCHP系统发展的政策和法规。

政府对CCHP系统的建设给予了补贴和优惠政策,推动了CCHP系统的快速发展。

目前CCHP系统在一些地区还存在一些问题和挑战。

CCHP系统的初投资成本较高,导致了一些企业和个人对其采用的抵触情绪,需要政府和企业的支持和鼓励。

CCHP系统的运行和管理需要专业的技术和人员,缺乏相关人才是制约CCHP系统发展的瓶颈。

CCHP系统在设备性能和系统优化方面还有待完善,研发人员需要进一步提高技术水平,提高系统的稳定性和可靠性。

冷热电三联产系统是一种具有广阔应用前景的能源系统。

随着技术的不断进步和环保意识的不断提高,它将在未来的能源领域发挥重要作用。

北京燃气设计院-冷热电三联供

北京燃气设计院-冷热电三联供

北京燃气设计院 - 冷热电三联供引言冷热电三联供(Combined Cooling, Heating, and Power,CCHP)是一种综合利用能源的系统,它将冷却、供暖和电力生成联合起来,通过能源的高效利用,实现能源的可持续发展。

北京燃气设计院专门研究和设计冷热电三联供系统,以满足城市和企业的能源需求。

1. 什么是冷热电三联供?冷热电三联供是一种集冷却、供暖和电力生成于一体的综合能源系统。

它主要由以下几个组成部分组成:•发电机组:负责发电,并利用废热产生热水或蒸汽供热。

•制冷机组/吸收式制冷机组:负责提供冷却能力,制冷机组通过压缩蒸发制冷循环,吸收式制冷机组则利用吸附剂实现制冷效果。

•系统集成控制系统:用于监控和控制整个系统的运行,确保各个组件协调工作,提高能源利用效率。

2. 冷热电三联供的优势2.1 能源高效利用冷热电三联供系统通过综合利用废热,将能量的利用率提高到了80%以上,相比较传统的分别供热、供冷和发电的方式,能源利用效率有了大幅度的提升。

2.2 减少环境影响冷热电三联供系统能够减少二氧化碳和其他有害气体的排放,对环境造成的影响大大减轻。

通过废热的综合利用,减少了对燃料资源的需求,减少了燃烧对环境的污染。

2.3 提高能源安全性冷热电三联供系统可以提供稳定可靠的能源供应,如果出现电力中断,系统可以切换为自供能模式,保证建筑物或企业的正常运行。

2.4 经济效益显著冷热电三联供系统有效降低了能源的成本,通过综合能源的利用,降低了企业或建筑物的能源费用。

3. 北京燃气设计院的冷热电三联供解决方案北京燃气设计院已经积累了丰富的冷热电三联供设计和实施经验,为众多企业和城市提供了可靠的解决方案。

针对不同的需求,我们提供以下服务:3.1 设计和规划我们根据客户的需求和实际情况,进行系统的设计和规划。

我们的专业团队将评估能源需求,确定系统的规模和组成部分,并制定详细的施工方案。

3.2 工程实施我们提供全方位的工程实施服务,包括设备采购、安装调试、系统集成控制系统的搭建和调试等。

冷热电三联产方案

冷热电三联产方案

冷热电联产(CCHP)技术方案1.概述项目所在地无法提供外部电源供电系统,因此业主决定采用燃气发电机组孤岛运行,作为全厂电力供应。

本项目考虑配套余热锅炉,以回收燃气发电机组高温烟气余热,副产低压蒸汽作为工艺装置热源(脱酸单元再沸器、脱水再生气蒸汽加热器);同时配套溴冷机组回收燃气发电机组缸套水热量,并为工艺装置提供冷源(原料气预冷、冷剂压缩机段间冷却)的冷热电联产(CCHP)方案。

根据工艺装置所需的冷、热、电消耗,优选与之相配套的燃气发电机组、余热锅炉和溴冷机组,以达到最大程度的回收利用发电机组烟气余热,优化主体工艺装置设备选型以及降低运行能耗的目的。

2.设计范围该方案为燃气机组冷热电联产系统,即利用管输天然气及工艺装置所产BOG,通过燃气机组(燃气内燃机或燃气轮机)发电,机组高温尾气配套余热锅炉副产低压饱和蒸汽供工艺装置使用,机组冷却循环生成热水配套溴化锂机组副产7℃空调水供工艺装置制冷。

电、蒸汽、空调水全部自用,实现冷热电联产,提高能源利用率,获得最高的系统效率,减少大气污染。

3.设计基础甲方供气≤50×104Nm3/d,经20km长输管线进入厂区附近,降压至0.8MPaG,分为三部分:一部分(15×104Nm3/d)进入公司原有天然气液化工厂作原料气;一部分(30×104Nm3/d)加压后进入本次新建天然气液化工厂作原料气,剩余部分(3.6×104Nm3/d,折~1500Nm3/h)与BOG之间的关系进入燃气机组发电,配套余热锅炉副产低压蒸汽,同时配套热水溴化锂机组副产空调水,均供工艺装置使用。

1)电规格:10kV(±7%),50Hz(±1%),三相三线。

30×104Nm3/d天然气液化工厂全厂有功负荷~5.4MW(已考虑照明、空调、锅炉系统、发电机组自用电以及溴化锂机组用电,~0.6MW)。

2)低压蒸汽规格:0.6MPaG饱和蒸汽(~165℃)液化工厂脱酸单元共需蒸汽~1.6t/h。

三联供介绍

三联供介绍

• BCHP(Building,Cooling,Heating&Power) • 建筑冷热电联产,即通过能源的梯级利用,燃料通过热电 联产装置发电后,变为低品味的热能用于采暖、生活供热 等用途的供热
基本原理— 基本原理—能源的梯级利用
燃料 高温段1000OC以上 高温段 以上 等级
电能
中温段300~500OC 中温段 低温段200OC以下 低温段 以下 环境
大型电网和分布式能源——相互支撑、互惠互利 相互支撑、 大型电网和分布式能源 相互支撑
主力发电厂
升压变压器
配电站
微燃机 微燃机
降压站 配电站
配电站
微燃机
商业 光电
储能系统 储能系统 燃料电池
微燃机 燃料电池
燃机 工业 商业
Байду номын сангаас住宅
燃气三联供优势 电力(30%) 电力 天然气 (100%)
高品位能
损失( 损失(10~20%) ) 排出高温 烟气(50%) 烟气 锅炉 (或进 直燃机) 直燃机) 制冷用冷水 采暖用热水 生活热水
驱动热泵 驱动吸收式制冷机 除湿 供热 生活热水 排放
设备工艺
冷热电三联供典型示意图
天 然 气
(30%) (50%) 空气
燃气发电机组
电力负荷
余热烟气
热水负荷 采暖负荷
补燃天然气 制冷负荷 余热回收装置
提高综合能源利用效率: 提高综合能源利用效率: 综合能源效率达80%~90% 综合能源效率达80%~90%
燃气三联供优势
与常规供冷供热系统相比具有良好经济性
热价 元/kWh 电价 耗气量 得热量 得电量 kWh kWh 元/kWh Nm3 总产出 元

分布式冷热电三联供技术解读

分布式冷热电三联供技术解读
1 冷热电三联供技术概述 2 冷热电三联供系统基本类型 3 冷热电三联供设计、选型与优化 4 影响冷热电三联供经济性因素 5 冷热电三联供相关政策及前景
2. 冷热电三联供系统基本类型
采用燃气轮机,为充分利用烟气余热和烟气中的含氧量,宜采用:
1)燃气轮机+补燃型吸收式冷暖机(直燃机); 2)燃气轮机+余热吸收式冷暖机(直燃机)+电制冷机+燃气锅炉; 3)燃气轮机+余热锅炉+蒸汽型吸收式制冷机+电制冷机+汽水换热装 置+燃气锅炉; 4)燃气轮机+余热锅炉+蒸汽型吸收式制冷机+热泵型电制冷机+电制 冷机+换热装置+燃气锅炉; 5)燃气轮机+补燃型吸收式冷暖机(直燃型)+电制冷; 6)燃气轮机+高压余热锅炉+汽轮发电机+低压余热锅炉+蓄热装置+ 蒸汽吸收式制冷机+电制冷机+换热装置
分布式冷热电三联供技术
目录
主要内容
1 冷热电三联供技术概述 2 冷热电三联供系统基本类型 3 冷热电三联供设计、选型与优化 4 影响冷热电三联供经济性因素 5 冷热电三联供相关政策及前景
1. 冷热电三联供技术概述
基本概念
燃气冷热电三联供,即 CCHP
(Combined Cooling, Heating and Power ),是指以天然气为主要燃料 带动燃气轮机或内燃机等燃气发电设备 运行,产生的电力满足用户的电力需求, 系统排出的废热通过余热锅炉或者余热 直燃机等余热回收利用设备向用户供热、 供冷。经过能源的梯级利用使能源利用 效率从常规发电系统的 40% 左右提高 到80% 左右,节省了大量一次能源。

天然气冷、热、电三联供系统简介

天然气冷、热、电三联供系统简介

天然气冷、热、电三联供系统简介1、背景天然气是洁净能源,在其完全燃烧后及采取一定的治理措施,烟气中NOx等有害成分远低于相关指标要求,具有良好的环保性能。

美国有关专家预测如果将现有建筑实施冷、热、电三联供(Combined cooling heating and power,简称CCHP)的比例从4%提高到8%,到2020年CO2的排放量将减少30%。

2、概念与优势燃气冷、热、电三联供简单地说即为:天然气发电、余热供热、余热制冷。

相比于常规供能燃煤发电、燃气供热、电制冷,具有能源梯级利用,综合能源利用率高;清洁环保,减少排放CO2,SO2;与大型电网互相支撑,供能安全性高的优势及对燃气和电力有双重削峰填谷作用。

以天然气为燃料的动力装置,例如燃气轮机、燃气内燃机、斯特林发动机、燃料电池等,在发电的同时,其排放的余热被回收,用于供热或驱动空调制冷装置,如吸收式制冷机或除湿装置等,这种以天然气为燃料,同时具备发电、供热和供冷功能的能源转换和供应系统,就是天然气冷、热、电联供系统。

相比传统的集中式供能,天然气冷、热、电三联供系统是建立在用户侧的小型的、模块化的能源供给系统,避免了长距离能源输送的损失,为能源供应增加了安全性、可靠性和灵活性。

3、天然气冷、热、电三联供分类天然气冷、热、电三联供系统应用于商业、工业等各个领域,一般分为楼宇型和区域型两种。

楼宇型冷、热、电三联供系统,规模较小,主要用于满足单独建筑物的能量需求(如医院、学校、宾馆、大型商场等公共设施)。

单独建筑物一天内的负荷变化较大,会出现高峰或低谷的情况,而系统的运行需要不断进行调整,与负荷需求相匹配。

因此,楼宇型冷、热、电三联供系统对设备的启停机及变工况运行性能有较高的要求,同时在系统集成方面,发电设备、热源设备、蓄能设备之间的优化设计以及与电网配合的优化运行模式也十分必要。

区域型分布式冷、热、电三联供系统主要应用于一定区域内的由多栋建筑物组成的建筑群。

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1.2.3 系统的特点 分布式燃气冷热电联供系统的主要优点包括: 1.峰谷差调节作用。燃气负荷与电力负荷在季节上大致呈互补关系,运行期间 用气量稳定,减少了两方面各自的季节峰谷差。 2.能源利用总效率高,冷、热、电成本互摊,较为经济。 3.可作备用电源,提高供电安全性。设备能快速启动,冷态启动仅40min ,能 起到可靠的备用电源作用,在电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破 坏、战争)情况下,可维持重要用户的供电。 4.无输配电损耗,同时节约了变电设备和电网建设费用。减少了输热损失和热 网费用。就近供电减少了大容量远距离高压输电线的建设, 不仅减少了高压输 电线的电磁污染, 也减少了高压输电线的征地面积和线路走廊及线路上树木的 砍伐, 利于环保。 5.资金密度低,建设周期短,正常情况下投资回收快。微型冷热电联供系统应 用于宾馆、商业区及住宅区的保值回收期为3~6年间。系统具有较好的经济可 行性。
1.1.2 天然气使用推广 天然气作为一种清洁、便利的能源,其使用范围越来越广,利用规模也越 来越大。天然气发电是缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例,减少环境污染的有 效途径,且从经济效益看,天然气发电的单位装机容量所需投资少,建设工期 短,调峰性能好。天然气大量用于化工工业,天然气是制造氮肥的最佳原料, 具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重,世界平 均为80%左右。以天然气代替汽车用油,具有价格低、污染少等优点。随着石 油资源的相对紧张,开发潜力极大的天然气已成为现代能源结构中重要的组成 部分。目前世界各国都在加快进行开采和进口量,推广使用天然气。我国天然 气资源的开发和引进也已进入了一个快速发展的新阶段。如何高效、经济地利 用天然气已经成为天然气下游市场开拓的关键问题。
分布式燃气冷热电联供系统的主要缺点包括: 1.对热负荷要求高。使用CCHP的先决条件是有较大的热负荷,同时要求冷热 负荷稳定。 虽然微型燃机发电效率己从17%-20%上升到当前的26%-30%,但以微型燃 气轮机作为动力的简单的分布式供电系统的热转功效率依然远小于大型集中供电 电站。三联供系统如果仅作为发电使用不考虑利用余热的效益,则发电成本高于 目前市电平均价格,单独发电是不经济的。对于热负荷变化较大的建筑物或者负 荷率很低的场所,能源综合利用效率一般很难达到期望的效果,并且发电机的使 用寿命也会受到影响。 2.系统成本的经济性受政府行为干预的影响大。 CCHP成本中燃料占67%~78%,其经济效益受市场燃料与用电价格(电价、 气价、热价)的影响(希望的大趋势是电价上涨、气价下跌),这些与政府定价 因素有关,在中国气电比价高的特点下更是如此。从天然气公司得到的供气价格 高于燃气电厂价格,增加了发电使用成本。能否采用燃气季节性差价等优惠制度 很重要。 CCHP的推广要求一定的优惠政策,使投资商在贷款准入、税收方面给以优 惠。否则结果很可能是能源利用率上升了,财务上却亏空了。投资商要求投资回 收年限短。
1 分布式燃气冷热电三联供技术概述
分布式燃气冷热电三联供(DES/CCHP)是最近几年发展起来的新兴 技术,有其特定的产生背景和技术经济特点。对其推广和应用,一方面要 合理使用,因地制宜,另一方面要提供良好的政策支持和专业可靠的技术布式燃气冷热电三联供技术引起广泛应用与关注的时代背景是小型 分布式供电方式成为电力工业新的发展方向,天然气在能源结构中占有越 来越重要的位置,同时季节性缺电成为一种急需解决的能源供需矛盾,节 能成为时代发展的主题之一。
分布式燃气冷热电联供系统的其他优点还包括: 1.可以满足特殊场合的需求,例如在电网覆盖率不高的地区、分散的用户、 安全要求高的场合等。 2.可带动燃气轮机、余热锅炉、制冷机等制造业的发展,每年创造GDP上百 亿元。 3.使用灵活,可根据实际负荷需要自由启停。发电机组和空调机组均可单独 运行,满足冷、热、电负荷需要。 4.燃气轮机可使用多种燃料,燃料消耗率低,排放低,尤其是使用天然气。
分布式燃气冷热电联供系统的其他缺点包括: 1.国内缺乏生产小型、微型燃气轮机的能力,靠进口成本高。 2.自备发电系统的上网未予标准和规范。有电压调整、谐波污染、破坏继电 保护和短路电流、铁磁谐振、控制调节与可靠性等一系列并网问题有待解决。 3.冷热电联供系统主要针对单一用户,而这种负荷随环境温度剧烈变化,与 传统大电网、大热网相比,不存在“同时使用系数”,供需间的缓冲余地明显 降低。因此与传统热力系统相比,冷热电联供系统经常处于非设计工况运行模 式,其全工况的特性相对设计工况就更加重要和有意义。 4.有可能出现运营商为尽早收回投资而利用优惠政策大量单纯发电的现象。 这样反而违背了投建DES/CCHP的初衷。
1.1.1 供能系统分布化趋向 2003年8月18日的晚上,在纽约一片漆黑的夜空中,数以百计的点点亮光特别耀 眼。那是一些建筑物配置的分布式供能系统在美加大停电中留下令人印象深刻的一 幕。安全性是分布式功能最重要的特点之一,同时,分布式功能系统还具有节约联 网成本、环境污染少、调峰性好、调度灵活以及节约土地资源等诸多优点。 对目前世界能源产业面临亟待解决的四大问题:合理调整能源结构、进一步提 高能源利用效率、改善能源产业的安全性、解决环境污染,单一的大电网集中供电 解决 上述问题存在困难,而分布式供电系统恰好可以在提高能源利用率、改善安 全性与解决环境污染方面做出突出的贡献。因此,大电网与分散的小型分布式供电 方式的合理结合,被全球能源、电力专家认为是投资省、能耗低、可靠性高的灵活 能源系统,成为二十一世纪电力工业的发展方向。 纵观西方发达国家的能源产业的发展过程,可以发现:它经历了从分布式供电 到集中式供电,又到分布式供电方式的演变。造成这种现象不仅仅是由于生活水平 提高的需求,而且也是集中式供电方式自身所固有的缺陷造成的。因此,虽然从目 前能源产业的发展情况来看,集中式供电是我国能源系统发展的主要方向,但从长 远看,构造一个集中式供电与分布式供电相结合的合理能源系统,增加电网的质量 和可靠性,将为能源产业的发展打下坚实的基础。
3.受气源参数的局限性较大。 大型燃气轮机DES 2 MPa以上。一般分布式功能系统所需的16kg/cm2 及 以上压力的天然气不能进入城市市区,这意味着只能从周围低压管道中抽气 再增压供气,然而,这种运行方式对其他燃气用户有何影响要进一步评估。 增设天然气增压站投资大(预计200—300万元需3 年左右收回)、施工时间 长,增加了设备(压缩机、储气罐、控制系统等)需管理、维护。 4.NOx排放造成的环境污染。 虽然系统发电的排放量比采用以煤为燃料的火电机组发电少得多,但只 要有高温燃烧,就会产生NOx,分布式发电大多布置在城市中,增加了城市 中NOx的排放量,使环保状况变坏,城市中过多的CCHP还会产生热岛效应, 使城市气温升高。
分布式燃气冷热电联供系统采用的燃气轮机和内燃机发电技术、 余热回收技术以及制冷技术多为成熟技术,以小规模(几kW至数MW) 分散布置的方式建在用户附近,配置灵活,便于按冷、热、电负荷的 实际需要进行调节,不仅满足了区域内用户的用能需求,还节省了大 量的城市供热管网建设和运行的费用,有助于电网和燃气供应的削峰 填谷,减少碳化物及有害气体的排放,产生良好的社会效益,符合可 持续发展战略,是未来能源技术发展的重要方向之一,在商业、建筑 能源系统中将得到广泛的应用。
1.2 分布式燃气冷热电三联供系统构成与特点 分布式燃气冷热电三联供系统主要由燃机设备和余热利用设备构成,有多种 组织形式,在应用中有鲜明的优缺点,推广和规划时应予以充分考虑。 1.2.1 系统的基本组成 燃气冷热电联供系统由燃机设备和余热利用设备构成,其中燃机设备是系统 的核心,包括燃气轮机、内燃机等。余热利用设备包括余热锅炉、吸收式制冷机、 换热装置、电制冷机,燃气锅炉等。 燃机通过燃烧天然气发电后,产生的高温烟气送入余热利用设备,冬季可用 于取暖,夏季可用于供冷,还可生产生活热水,驱动热量不足部分可由补燃的燃 气进行供应。根据项目的条件,联供系统及其设备配置可作多种形式的变化,如 可采用冰蓄冷装置、蓄热装置、热泵等,提高系统的整体能源利用效率。
同时,我国城市冬季供暖多采用燃煤、燃气热水锅炉或蒸汽锅炉,生活热 水常采用燃气灶及燃气热水器制取。冬季气温较低,取暖和生活热水使用量增 大,造成了燃气需求量的季节性峰谷差,不利于燃气供应的稳定性。 分布式燃气冷热电三联供技术利用了燃气和电力季节性峰谷差互补的特点,将 夏季一部分电力高峰负荷转移到燃气上来,有利于季节调峰,改善能源供给结 构。 1.1.4 能源利用效率的要求 在能源利用效率方面,我国的万元GDP能耗与发达国家相比,存在巨大差 距。全国平均能源利用总效率为33.4%左右,与国际先进水平的50~55%相比, 还有较大差距。提高单位GDP能耗和整体的能源利用效率对实现经济和环境的 可持续发展具有重要意义,节能在我国现阶段应备受重视,任重道远。 分别配备供电、供暖、制冷和供应生活热水的装置,不但造价高,而且能 源利用率低。目前的建筑能耗80%属于低品位能量,目前多半采用电力和燃煤, “高质低用”,属于浪费。CCHP可以实现能源梯级利用,提高整体能源利用 率,起到节能的作用。
分布式燃气冷热电三联供技术
Mr.Z 2015-10-6
0 前言
分布式燃气冷热电联供系统(DES/CCHP)是一种建立在能量梯 级利用概念基础上,以天然气为一次能源,同时产生电能和可用热 (冷)能的分布式供能系统。 作为能源集成系统(Integrated Energy Systems),冷热电联供 系统按照功能可分成三个子系统:动力系统(发电)、供热系统(供 暖、热水、通风等)和制冷系统(制冷、除湿等)。目前多采用燃气 轮机或燃气内燃机作为原动机,利用高品位的热能发电,低品位的热 能供热和制冷,从而大幅度提高系统的总能效率,降低了燃气供应冷 热电的成本。联供技术的具体应用取决于许多因素,包括:电负荷大 小,负荷的变化情况、空间的要求、冷热需求的种类及数量、对排放 的要求、采用的燃料、经济性和并网情况等。
1.2.2 系统的类别形式 分布式天然气冷热电联供的系统形式很多,根据燃气发电机种类、余热利 用设备种类、发电机与市电的关系和系统运行时间不同来划分。 根据燃气发电机种类划分,有燃气轮机冷热电联供系统、燃气内燃机冷热电联 供系统、微燃机冷热电联供系统、燃料电池冷热电联供系统等。 根据余热利用设备种类划分,有传统余热锅炉+吸收式制冷机组系统(含 热水型和蒸汽型)、补燃型余热锅炉+吸收式制冷机组系统、余热吸收式制冷 机组系统等。 根据发电机与市电的关系划分,有发电机与市电并网运行方式和发电机与 市电切网运行两种方式。 根据系统运行时间不同划分,有全年连续运行和季节性间歇运行两种系统, 前者发电机组全年不关机,后者一般采暖季和制冷季运行,过渡季不运行。还 有一些系统为每天间歇运行方式,后半夜电负荷低时,发电机组关机。
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