热电冷联供系统设计探讨
冷热电三联供系统研究与应用

冷热电三联供系统研究与应用第一章:引言随着全球气候变化和能源环境保护的深刻认识,节能减排、降低碳排放已经成为一个重要的社会责任。
为了实现经济和环境效益的双重目标,开展冷热电三联供系统的研究和应用已经成为当前的一个热点。
本文将对冷热电三联供系统的定义、发展、研究和应用等进行详细的分析与讨论,旨在为相关人员提供有益的参考和指导。
第二章:冷热电三联供系统的定义冷热电三联供系统(Combined Cooling, Heating and Power,简称CCHP)是一种基于房屋能源系统优化管理和技术创新而研制的新型能源系统。
该系统将已经得到广泛应用的热电联产技术与空调制冷技术有机组合在一起,以实现热能、电能和制冷能的协同调控。
CCHP是一种充分利用多种能源资源,提高能源利用效率的能源系统。
它通过多能源协调优化管理,以实现设备的高效运行和能耗的最小化。
第三章:冷热电三联供系统的发展CCHP是一种相对较新的能源系统,其发展历程已经经历了几个不同阶段。
阶段一:热电联产系统热电联产系统,是将热能和电能同时生产的一种能源系统。
它在发电的过程中产生大量余热,可用于供暖或其他用途,提高能源利用效率。
阶段二:热电制冷联合系统热电制冷联合系统,是将热电联产技术和空调制冷技术进行有机结合的一种能源系统。
在发电的同时,通过制冷机对废热进行回收,实现冷热协调调节,提高能源利用效率。
阶段三:CCHP三联供系统CCHP三联供系统,是将热电制冷联合系统与新型能源技术相结合的一种能源系统。
它利用多种能源资源,实现设备的高效运行和能耗的最小化,具有较高的能源利用效率和经济效益。
第四章:冷热电三联供系统的研究随着CCHP系统的逐步升级和优化,各个方面的研究也日益深入。
HP系统的供应侧供应侧是指能源输入系统。
CCHP系统的供应侧多采用分布式能源系统,通过多种能源的协同供应实现对设备的高效运行。
HP系统的需求侧需求侧是指能源输出系统。
CCHP系统的需求侧多采用集中控制系统,通过精细化控制,实现对设备能量消耗的控制和管理。
冷热电联供系统的优化控制方法及应用研究

冷热电联供系统的优化控制方法及应用研究冷热电联供系统的优化控制方法及应用研究一、引言随着能源需求的增加和环境压力的不断加大,冷热电联供系统作为一种能够实现多能源协调供应的技术,逐渐得到广泛应用。
冷热电联供系统将电力、热能和冷能的生产和利用进行了整合,增加系统能源的利用效率,减少能源消耗和环境污染。
优化控制方法是提高冷热电联供系统运行效率和能源利用率的关键技术之一,本文将就冷热电联供系统的优化控制方法及其应用展开研究。
二、冷热电联供系统的基本原理冷热电联供系统通过联合供热、供冷和供电,实现能源的高效利用。
其基本原理是通过联合生产和利用电力、热能和冷能,调整各能源的供需平衡,提高能源利用效率,降低成本和影响环境的因素。
冷热电联供系统由能源供应系统、能源转换系统和能源利用系统三个部分组成。
能源供应系统包括电力供应系统、热能供应系统和冷能供应系统,负责向系统的能源转换系统提供原始能源。
能源转换系统通过燃烧、发电、热回收等过程,将原始能源转化成电力、热能和冷能,供给能源利用系统进行终端能源分配和利用。
三、冷热电联供系统的优化控制方法为了提高冷热电联供系统的运行效率和能源利用率,需要采取相应的优化控制方法。
常见的优化控制方法包括调度控制、供需协调和节能优化等。
1. 调度控制调度控制是冷热电联供系统优化控制的基础,通过合理的能源分配和转换,实现能源供需的均衡和协调。
调度控制要求根据电力、热能和冷能的需求状况,采用合理的策略和算法,对能源供应系统进行动态调度和优化控制。
常用的调度控制方法包括负荷预测、优化分配和动态响应等。
负荷预测是调度控制的前提,通过对电力、热能和冷能的需求进行预测,为后续的能源分配和转换提供依据。
负荷预测可以利用统计分析、神经网络等方法进行模型建立和预测。
优化分配是调度控制的关键,通过建立系统的动态优化模型,通过最优化算法确定电力、热能和冷能的供应方案,实现能源供需间的均衡和协调。
常用的优化算法包括线性规划、混合整数规划、动态规划等。
装配式建筑施工中的供热供冷系统设计与施工

装配式建筑施工中的供热供冷系统设计与施工随着人们对节能环保的需求不断增加,装配式建筑成为了一种受欢迎的建筑模式。
而在装配式建筑施工过程中,供热供冷系统的设计与施工显得尤为重要。
本文将从供热供冷系统的设计要点、相关技术和施工流程等方面进行探讨。
一、供热供冷系统设计要点1.1 整体规划在装配式建筑施工中,供热供冷系统应与整体建筑规划相匹配。
首先需要考虑建筑形态和结构特点,确定合理的管道布局和设备摆放位置。
其次,根据地理位置和气候条件来选择适当的制冷制热方式,并合理安排换热站点以提高能源利用效率。
1.2 系统选型在供热供冷系统设计过程中,需根据实际需要选择适宜的设备和材料。
此时应综合考虑装配式建筑的特殊性要求,例如对空间利用率、运输便捷性和拆卸可再生性等方面做出权衡。
同时,还需确保设备的可靠性和耐久性,并合理匹配系统的热负荷和制冷负荷,以降低能耗并提高系统效率。
1.3 热电联供在装配式建筑中,热电联供成为一个值得关注的选择。
利用余热发电,将废热转化为电能,进而提供给整个建筑使用。
这不仅有助于降低碳排放量,还能减少对传统能源的依赖。
因此,在供热供冷系统设计过程中应充分考虑热电联供技术的应用。
二、相关技术2.1 地源热泵技术地源热泵是一种利用地下土壤或水体储存的地热能进行换热来实现制冷制热的技术。
它具有环境友好、节能高效等优势,在装配式建筑中得到了广泛应用。
通过地源热泵技术,可以有效利用地下稳定温度来进行空调制冷和采暖,使得装配式建筑更加节能环保。
2.2 微通道板换热器微通道板换热器是一种高效节能的换热设备,特别适用于装配式建筑供热供冷系统。
该技术通过增加板面积和减小流道尺寸来提高换热效率,并降低了系统的水耗。
此外,微通道板换热器结构紧凑、重量轻、材料节约等特点也符合装配式建筑对设备的需求。
2.3 直饮水循环供热直饮水循环供热是一种将自来水直接输送到暖气片或地暖管路进行空调采暖的技术。
与传统供热方式相比,它不需要额外设置锅炉房或储水罐等设备,减少了安装及运行维护成本。
冷热电联供系统的设计和系统集成

冷热电联供系统的设计和系统集成1、系统设计对于冷热电三联供系统来说,热量(冷量)的被利用程度决定了整个系统的经济性。
正确合理的设计原则是分布式能源设计成败的关键。
电和热没有匹配好,系统的节能效益便不能发挥。
设计原则中争论最多的是“以热定电”还是“以电定热”。
冷热电联供系统的产热和发电之间存在着平衡关系。
取得的热量多、得热的品位(温度)高,就势必要降低发电效率;反之亦然。
无论从热力学第一定律还是从热力学第二定律的观点分析,热电联产系统都应该充分发挥发电效率和充分利用排热,这样系统的经济性才能发挥得最好。
理论上讲分布式能源的发电系统效率多在30%左右,也就是70%左右的能量以余热的形式排出,所以如果用户的热电需求比在2:1左右可将系统的能源充分利用。
但是并不是所有的项目都满足此热电比,其中一个满足了,另一个不是多就是少。
并且系统的供电和供热(供冷)是动态变化的,用户的用电用热的峰谷难以同步,这就需要系统具有相对灵活的适应性。
在系统设计中,若按照冷热电负荷的峰值确定容量,势必系统容量太大,全年低负荷运行,失去了冷热电联供的意义;若按照平均基本负荷设计容量,又必然会发生可能是高峰能力不足,低谷能力过剩。
但如果能与电网积极配合, 电网可作为分布式能源的备用电源,可减少系统的备用容量,减少了分散能源的初投资,一旦分散能源停机,电网可为用户供电,避免了因为分散能源停机为用户造成的损失;另外,与电网相连,在电网的峰荷阶段,分散能源向电网输送电能,牟取利益,改善分散能源的经济性。
其次是供电可靠性方面的利益,对用户来说,电网供电与分散能源可互为备用电源,这样可大大提高用户供电的可靠性。
若能与电网配合,“以热定电”与“以电定热”相比,无疑是占有绝对的优势,不但系统余热可充分利用,对于用户电的需求也有保障,有效避免了“以电定热”多余热量的浪费。
综上所述,分布式能源能否与电网相连接,直接影响系统的经济性和供电的质量。
2、系统节能的条件冷热电三联供系统的节能也是有条件的。
热电联供系统的优化设计与研究

热电联供系统的优化设计与研究热电联供系统是指一种高效利用能源的系统,它将供热和发电的过程相结合,以实现能源利用的最大化,同时减少能源浪费和环境污染。
在目前的社会中,能源是一个非常重要的话题,如何有效的利用能源成为了人们共同关心的问题。
热电联供系统作为能源利用的一种新模式,越来越得到人们的关注和重视。
下面介绍热电联供系统的优化设计与研究。
1. 系统原理热电联供系统的原理是通过利用高效热机技术,将热能和电能同时产生。
在传统的热电分离技术中,只有电能能够得到充分的利用,而热能则大量浪费。
而通过热电联供系统,可以将热能的利用最大化。
具体的原理是将燃料燃烧后产生的高温高压气体输入燃气轮机发电机组,同时将发电机的废热回收利用,作为供暖或其他用途,这样就实现了热能和电能的高效利用。
2. 系统组成热电联供系统由发电机组、余热回收系统、燃料供应系统、净化系统和控制系统五大部分组成。
发电机组是热电联供系统的核心部分,是将燃料燃烧后产生的高温高压气体转化为电能的设备,通常采用燃气轮机或蒸汽轮机。
余热回收系统是热电联供系统的重要组成部分,它可以将发电机组排放的废气中的高温烟气和废水进行回收,产生高温高压的蒸汽或热水,供暖或其他用途。
燃料供应系统是负责提供燃料的系统,其中包括燃气管道或燃油管道等多种供应方式。
净化系统是对燃料烧烤的煤气进行净化处理,确保排放的气体合乎环保标准。
控制系统是热电联供系统的大脑,负责对整个系统进行智能化管理和控制,以确保系统的安全和高效运行。
这些组成部分共同工作,形成了一个高效的热电联供系统。
3. 优化设计为了实现热电联供系统的高效利用,需要进行优化设计。
具体的方法包括:(1)选用高效热机设备热电联供系统的关键在于高效热机的使用。
目前,市场上出现了很多高效热机设备,如燃气轮机和蒸汽轮机,可以根据实际需要选用适合的热机设备。
(2)优化余热回收系统余热回收系统的优化可以带来更好的经济效益和环境效益。
热电冷联供系统设计探讨

跟 踪 电力负荷 的 变化 , 为满 足短暂 的峰值负 荷建 造
发 电厂 , 资费 用 巨 大 , 投 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 ( 热) 供 ,
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( 江苏 双 良空调设 备股 份有 限公 司 )
冷热电联供-综合能源系统的规划研究共3篇

冷热电联供-综合能源系统的规划研究共3篇冷热电联供/综合能源系统的规划研究1冷热电联供/综合能源系统是一种高效、低碳、可持续的能源供应体系,其在城镇化进程中具有重要的应用前景。
然而,要想实现该系统的规划与建设,需要面对众多的技术、经济、政策等方面的挑战。
首先,技术层面。
冷热电联供/综合能源系统涉及多种能源技术的协调应用,包括燃气、电力、热力等。
在系统规划的过程中,需要综合考虑各种能源设施的用地、用水、用气、用电等方面的配套供给问题。
同时,由于大型综合能源系统关键设备采购和技术应用受到国内外市场和政策环境的影响,因此应对国内和国际市场和技术变化进行追踪、评估和应对。
其次,经济层面。
冷热电联供/综合能源系统建设是一项高投入、长周期、高风险的工程,在规划过程中,涉及到太多的财务评估、风险评估以及经济成本问题。
因此,在冷热电联供/综合能源系统规划工作中,要强化经济性分析,进行项目经济评价、投资回报估算等相关工作,同时增强金融支持,降低资金成本和税收负担,并逐步建立财务性指标等。
再次,政策层面。
冷热电联供/综合能源系统是一个需要政策和法规支持的领域,在实际应用和建设过程中面临政策和法规等方面的挑战,必须进行全面的政策和法规风险评估。
同时,需要与利益相关方、各部门建立稳定的合作关系,充分利用国家、地方政策及相关支持政策,构建合作的政务实践机制。
最后,需考虑社会影响。
冷热电联供/综合能源系统建设是一项公共事业,不仅涉及到能源的供给,还关系到人民的福利问题。
因此,冷热电联供/综合能源系统的规划应充分考虑公众、利益相关人的需求和意见,充分考虑与市场、投资者和居民之间的互补关系,构建平衡的社会和谐机制。
因此,要实现冷热电联供/综合能源系统的规划研究,需要多方面的合作和面对多方面的挑战。
同事,通过研究、分析、评价各种因素的影响,建立稳定的工程建设、资金投入、法规风险等形成的规划体系,为冷热电联供/综合能源系统的规划与设计提供有效的实践路径和理论支持在冷热电联供/综合能源系统规划工作中,需要综合考虑技术、经济、政策、社会等多方面因素的影响,建立稳定的规划体系,以实现科学、高效、可持续的能源供应。
冷热电联供系统的效率优化及节能降耗

冷热电联供系统的效率优化及节能降耗冷热电联供系统是一种同时提供电力、热能和冷能的系统,具有很高的能源利用效率。
但是,如何进一步提高系统效率,实现节能降耗,是我们需要探讨的问题。
一、系统设计方面首先,系统设计方面是冷热电联供系统提高效率的关键。
在设计时,需要考虑以下几点。
1. 选择合适的机组对于不同的场合,选择不同的机组会有不同的效果。
例如,在需要冷却室内空气的场合,可以选择吸收式制冷机组;在需要发电和供热的场合,可以选择内燃机组。
可以根据实际情况进行选择。
2. 合理的系统结构系统的结构设计需要从能源互通、节能降耗的角度出发。
合理的系统结构能够充分利用多余的热能,最大程度地提高能源利用效率。
比如,在制冷时,可以利用余热进行加热水,实现二次利用。
3. 采用高效的热力学循环高效的热力学循环可以有效地提高系统的效率。
例如,在制冷系统中,采用低温除霜技术,既能保证制冷效率,又能节约能源。
二、系统运行方面系统设计的好坏对于系统效率的影响非常大,但是对于系统的运行方面来说,也有很多需要考虑的要点。
1. 控制系统运行参数通过合理地控制系统运行参数,可以提高系统效率,避免能源浪费。
例如,在冬季的制热模式时,调整热水的供回水温差,可以提高热水的供水温度,降低整个系统的热负荷。
2. 计量监控系统的运行通过计量监控系统的运行情况,可以及时发现问题,及时采取措施,保证系统的正常运行,避免因为故障出现的能源浪费。
3. 按需供能按需供能是一种有效的节能方式。
例如,在出现制冷需求较小时,可以采取热泵制冷的方式,而不是一直运转吸收制冷机组。
三、维护方面除了系统设计、运行方面的因素外,维护方面的因素也非常重要。
1. 定期维护和保养定期维护和保养是确保系统运行正常的关键。
通过定期更换设备的易损零部件和清理灰尘,可以保证系统的顺畅运行。
2. 严格控制水质水质是冷热电联供系统中的一个关键环节。
如果水质不好,会导致设备老化、腐蚀等问题,影响系统的运行效率。
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热电冷联供系统设计探讨
【摘要】热电冷联供系统,对能源的综合利用率较高,可以实现有效的能源节约,减轻大电网压力。
热电冷联供系统设计的核心在于对热、电、冷负荷进行精确的逐时测算,确定出科学合理的热、电、冷比例,从而实现提高燃料的利用效率。
【关键词】热电冷联供,系统设计,经济型分析
一、前言
热电冷联供系统,对能源的综合利用率较高,可达80%以上,该系统为分布式能源供应系统,以天然气为能源,同时提供热、冷、电服务,大大减轻大电网压力,高效节约空调用电。
在进行系统设计时,需要对建筑物的热、电、冷负荷进行精确的逐时测算,确定出拥有合理热、电、冷比例的系统方案,同时以此为依据合理配置机组,或采用补燃技术提高燃料的利用效率,确保热电冷联供系统的经济性和节能效果。
二、系统设计中的关键点
1.合理选择发电机组
对于热电冷联供系统,可选用的发电机组有燃气轮机发电机组、燃气内燃机发电机组、外燃机发电机组以及燃料电池。
后二者则因为单机发电功率较小且价格过高的原因,多用于试验研究系统,并没能实现产业化生产,没有广泛投入实践工程中。
前二者在国外早已实现产业生产化,实践应用广泛,它们虽都是燃气发电机组,但在价格和性能上有着各自的优劣差异,性能差异主要体现在发电效率、发电质量、噪声等级、余热排放参数等方面。
燃气轮机发电机组价格比燃气内燃机发电机组高出30%以上,发电效率不高,在28%与34%之间,如果是无回热装置的微燃机,发电效率则仅有17%,不过发电质量交稿,输出电压和频率具有比较好的稳定性。
带回热装置的微燃机除外,排烟温度通常情况下高于450℃,有利于余热回收利用。
燃气内燃机发电机组则有较高的发电效率,排放烟气余热以及缸套水余热,缸套水温度通常情况下低于100℃,余热回收利用系统因此比较复杂。
原则上,如果系统中的冷、热负荷比较大,电负荷比较小,则适宜选择采用燃气轮机发电机组,否则,适宜选择采用内燃机发电机组。
另,在燃气轮机一蒸汽轮机联合循环发电系统中还需配置蒸汽轮机发电机组。
在工程实例中,需要综合考虑总的建设规模和供电质量要求、系统中冷、热、
电负荷的比例和变化情况、当地的气价和电价、投资费用、运行费用等诸多因素,合理选择发电机组。
2.确定发电机组的容量
只有对系统中热、冷、电的负荷匹配进行合理确定,才能准确确定发电机组的配置容量。
发电机组排放的余热应尽量实现全部回收利用,才能实现系统中能源的梯级利用和经济运行,尽量避免或减少系统单独发电的运行工况。
在以热、冷定电的系统中。
发电机组进行欠负荷匹配时,通常情况下应满足基本空调负荷要求,即最大负荷的50%到70%,适当减小发电机组容量,降低设备费用,有利于提高发电机组的满负荷运传率,确保系统运行的经济性。
可通过采取配置其他供热、供冷设备的方式对峰值热、冷负荷进行调节,不足电力则从电网购电进行补充。
3.运转模式的确定
运转模式对于热电冷联供系统的能源利用效率有着决定性的影响。
通常情况下都是以建筑物的电负荷或冷暖负荷为依据进行发电,两种方式有其各自优劣差异。
前者,此运转模式的系统中所产生的余热只有部分得到利用,能源利用效率比较低。
后者,此运转模式的系统中不会产生多余热量,因此能源利用效率相对比较高,往往用于热、冷负荷比较稳定的建筑中。
在实践工程应用中,应当按照所服务的对象电力、冷暖负荷的实际需求变化情况,对热电冷联供系统运转模式进行灵活调整,有效实现节能和节省运行成本。
4.余热回收装置的配置
目前主要有两种方式进行余热回收装置的配置。
一是,配置余热锅炉,把发电机组排放的余热转化成蒸汽或热水,然后通过蒸汽型或温水型溴化锂吸收式冷水机执行供冷,同时配置汽水转化器,可提供空调采暖热水。
这种方式安全可靠,操作简单,但是占用空间较大,投资费用比较高。
二是,配置余热型溴化锂吸收式制冷机,发电机组排放的余热被直接用来驱动溴化锂吸收式制冷机,执行制冷或供热。
这种方式占用空间小,投资费用较少,但是集中控制相对较复杂,而且安全性和可靠性不高,供热范围比较窄。
在实践工程应用中,应当根据系统中是否有空调冷(热)水外的量大且负荷稳定的用热需求,来决定系统中是否需要配置余热锅炉。
三、实际案例分析
1.项目概述
某商城进行热电冷联供项目建设,各类商铺总面积达35万平方米,办公建造面积3万平方米,采暖面积包括地下车库,有38万平方米。
空调的供热负荷23800kW,供冷负荷26600kW。
按最初方案论证报告所计算的用电量所确定的用电需求为:最大供电负荷即夏季供冷期27.43MW,最小供电负荷即非供冷供热期5.45MW。
2.设备配置
系统中设计配置的设备包括2台发电功率为4430KW的Centaur50燃气轮机发电机组、2台供热量和制冷量分别为7733KW和9300KW的YX-930M烟气型溴化锂吸收式冷热水机组、1台ZX-930HM直燃型溴化锂吸收式冷热水机组,其中,烟气型溴化锂吸收式冷热水机组与燃气轮机发电机组实现一对一的直接连接。
发电机组满负荷发电运行所排放的烟气温度为500℃到525℃的高温烟气,加热YX-930M烟气型溴化锂吸收式冷热水机组进行制冷、制热运行时,2台YX-930M烟气型机组的最大总制冷量占空调冷负荷的65.6%,最大总供热量占空调热负荷的68.7%。
ZX-930HM直燃机的额定制冷量为9300kW,额定供热量为7442kW。
当系统中的空调负荷小于2台YX-930M机组的供热、供冷能力时,发电机组变负荷运行,其发电负荷进行调节控制,确保930M机组的制冷量、供热量满足空调需求。
反之,则ZX-930HM机组启动运行,确保空调需求。
这个系统中,由于YX-930M机组与Centaur50燃气轮机发电机组直接连接,烟气系统的设计以及安装有着关键影响,其烟气流动阻力必须控制在燃气轮机的允许排烟背压以内,烟气系统控制部件的运行则应当满足系统的控制要求和安全运行要求。
此系统中,在发电机组与烟气型机组的连接烟道上,设置了直排烟囱和烟气电动调节阀,以切实保证满足设备调试和发电机组单独发电运行的需要。
进烟管道和直排烟囱则同时设置了膨胀节,在烟气进出口管则设置了支撑,以避免管道受热膨胀给设备增加压力。
3.系统的经济性分析
Centaur50燃气轮机发电机组在满负荷发电运行时,天然气耗气量为1561.7Nm³/h,发电效率为28.7%。
另外,烟气型机组的热量回收利用也提高了能源的综合利用。
系统中热电联供时的能量综合利用率可以达到81%。
在冷电联供和热电联供时,其能源的消耗,比全部使用电网供电的此部分消耗,小8%到25%。
运行费用上,按该系统每年冷电联供运行4.5个月,热电联供4.5个月,每
月30天,每天8小时来计算。
发电机组以及烟气型机组满负荷运行时间占总运行时间的41.2%;机组75%负荷运行时间占总运行时间的46.8%来计算;按燃气价商用 1.75元/Nm³,电价0.85元/(kW•h)来计算,与3台ZX-930HM直燃型机组组成的供热、供冷系统(用电全部从电网购买)相比,实例中的热电冷联供系统每年可节约运行费用766.65万元,而在主机设备投资方面,高3500万元左右,因此,此系统所增加的设备投资回收期则为4.5年。
综上所述,热电冷联供系统可以有效节约能源,降低运营成本,拥有更为合理的投资回收期。
四、结语
合理的热电冷联供系统,可以有效提高能源的利用率,在环保的同时确保建筑能源的良好供应。
热电冷联供系统设计的关键在于是否对机组进行了合理配置,而配置机组的依据则在于是否对热、电、冷负荷进行了精确严格的逐时计算。
系统中,只有切实提高了设备负荷率以及设备投运率,才能有效实现设备的高运行效率和低管理成本,才能实现最佳的经济效益。
参考文献:
[1]孙永星热电冷联供系统设计探讨[期刊论文] 《科技创新导报》2011
[2]张长江热电冷联产技术及其应用[期刊论文] 《制冷技术》2005。