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
基本概念
与其它能源技术有机融合，组成多元化供能系统
1. 冷热电三联供技术概述
设备组成
辅 助 系 统
余热 利用 系统
?冰蓄冷装置 · 电制冷机 ?蓄热装置 · 燃气锅炉 ? 热泵 ? 余热锅炉 ?吸收式制冷机
? 换热装置
动
力
? 燃气轮机
· 斯特林机
系
? 燃气内燃机 · 燃料电池
1. 冷热电三联供技术概述
微燃机－性能特点
微型燃气轮机叶片心透平，冷热电联供系统所使用的微型燃气轮机的功率在 30kW～300kW之间。
微燃机的特点是废气余热回收为热水； 运动部件少，重量轻，振动小，没有必要设置特殊的防振设施； 输出功率受环境温度影响；罩外噪声小； 100 kW以下可切网运行。另外， 小叶片的冷却问题使透平进口温度受到限制，使目前的微型燃气轮机简单循 环的效率很难超过20 % ，带回热器的可以接近 30 %。发电效率低、发电功率小
统
? 微燃机
1. 冷热电三联供技术概述
动力系统
目前三联供系统常用的发电机有燃气内燃机、燃气轮机、微燃机 等不同形式，各种发电机的三联供系统的一些参数比较如下表
容量（ kW ） 发电效率 (%) 综合效率 (%)
燃料 启动时间 燃料供应压力
噪音 NOX 含量 (ppm)
燃气内燃机 20-5000 22-40 70-90 天然气 10s 低压 高(中) 较高
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：
分布式燃气冷热电三联供技术
分布式燃气冷热电三联供技术分布式燃气冷热电三联供技术是一种将燃气能源进行有效利用的技术，能够同时提供冷、热和电能源。
这种技术通过灵活的设备配置和优化的能源管理，将能源利用效率最大化，同时降低能源消耗和环境污染。
在分布式燃气冷热电三联供技术中，燃气被转化为电力、热能和冷能。
具体而言，燃气通过内燃机或燃气轮机产生电力，同时也产生热能，这些热能可以用于加热建筑物或生产过程中的蒸汽。
此外，燃气中的废热可以通过吸收式制冷机等冷能设备转化为冷能，用于空调或工业过程中的冷却。
分布式燃气冷热电三联供技术具有多项优势。
首先，它能够充分利用燃气资源，提高能源利用效率。
相比于传统的电力供应方式，该技术能够更高效地将燃气能源转化为电力。
同时，废热能够被充分利用，不仅降低了能源消耗，还减少了废物排放。
其次，该技术具有很强的灵活性和可扩展性。
设备配置可根据需要进行调整，能够适应不同规模的供暖或制冷需求。
此外，该技术也能够应对电力中断的问题，起到备用电源的作用。
除了以上的优势之外，分布式燃气冷热电三联供技术还有一些挑战需要克服。
首先，设备的投资成本较高，需要进行长期的经济评估。
其次，技术的运维和管理也需要一定的专业知识和维护成本。
此外，该技术在一些地方可能受到政府政策和监管的限制。
总体而言，分布式燃气冷热电三联供技术是一种具有广泛应用前景的能源技术。
通过充分利用燃气资源，提高能源利用效率，并减少能源消耗和环境污染，该技术可以为人们提供可靠而高效的能源供应。
然而，技术的投资成本和管理问题仍然需要进一步研究和解决，以实现该技术的商业化和大规模应用。
分布式燃气冷热电三联供技术在当今的能源领域备受关注。
随着全球能源需求的不断增加和对可再生能源的追求，这项技术成为了一个具有潜力的解决方案。
这篇文章将继续探讨分布式燃气冷热电三联供技术的相关内容。
分布式燃气冷热电三联供技术的核心是利用燃气能源，通过内燃机或燃气轮机产生电能，同时产生的热能可以为建筑物供暖或生产过程提供蒸汽，而废热则可以通过吸收式制冷机等冷能设备转化为冷能，用于空调或工业过程中的冷却。
冷热电三联供综合阐述
一、冷热电三联供概念：冷热电联产是指使用一种燃料，在发电的同时将产生的余热回收利用,做到能源阶梯级利用；冷热电联供系统一般由动力系统、燃气供应系统、供配电系统、余热利用系统、监控系统等组成。
按燃气原动机的类型不同，分为燃气轮机联供系统和内燃机联供系统。
与传统的击中式供电相比，这种小型化、分布式的供能方式。
可以使能源的综台使用率提高到85％以上。
一般情况可以节约能源成本的30—50％以上；由于使用天然气等清洁能源，降低了二氧化硫、氨氧化物和二氧化碳等温室气体的排放量，从而实现了能源的高效利用与环保的统一，减低了碳排放。
二、冷热电三联供技术优点1、系统整体能源利用效率非常高；2、自行笈电，提高了用电的可靠性；3、减少了电同的投资；4、降低了输配电网的输配电负荷；5、减少了长途输电的输电损失；6、节能环保、经济高效、安全可靠。
三、冷热电联供系统与传统制冷技术的对比优势（1）、使用热力运行，利用了低价的”多余能源”；（2）、吸收式冷水机组内没有移动件，节省了维修成本；（3）、冰水机组运行无噪音；（4）、运行和使用周期成本低；（5）、采用水为冷却介质，没有使用对大气层有害的物质。
四、采用冷热电联供的意义1. 实现能量综合梯级利用，提高能源利用效率具有发电、供热、制冷、能量梯级利用等优势，年平均能量的综合利用率高达80～90％图4.6-2 燃气热能的梯级综合利用流程关系示意图2.集成供能技术，系统运行灵活可靠三联供系统是供冷、供热、供电的技术集成，设备优化配置，集成优化运行，实现既按需供应，又可靠运行。
3.用电用气峰谷负荷互补，利于电网、气网移峰填谷对于电网、气网，负荷峰谷差越小，越有利于系统稳定、安全、节能运行。
五、冷热电联供的使用条件天然气近似为一种清洁能源，燃气冷热电三联供系统为主要的应用形式。
1.应具备的能源供应条件（1）保证天然气供应量，并且供气参数比较稳定；（2）燃气发出的电量，既可自发自用，亦可并入市电网运行，燃气发电停止运行时又可实现市电网供电；（3）市电网供电施行峰谷分时电价；（4）电网供电难以实施时，用户供电、供冷、供热负荷使用规律相似，用电负荷较稳定，发电机可采用孤网运行方式。
热电冷三联产
进气冷却系统
商用电系统
电力调配装置
供电
空气
供电
制冷系统
燃气轮机 烟气 燃料
发电机
供冷
烟气补燃型 溴化锂制冷机
供热
2、燃气－蒸汽联合循环系统
如果单循环中的余热用余热锅炉回吸收，可以产生的参数很高的蒸汽，可 以增设供热汽轮机，使余热锅炉产生的较高参数的蒸汽在供热汽轮机中继续 做功发电，其抽汽或背压排汽用于供热，可以形成燃气－蒸汽联合循环系统。
分布式能源—冷热电三联供系CCHP
1、解决能源短缺的优化方案
2、节能环保—促进循环经济发展
3、是一种无风险有回报的投资
一、分布式能源方案
1、为什么要提倡分布式能源 能源和环保是当今经济发展的主要障碍，也是全球关 注的焦点。随着电慌、石油危机和环境恶化不断加剧， 保证能源的稳定供应和环境优美才能确保一个区域国家 的经济可持续发展，因此寻找环保和经济性的能源解决 能源危机是当务之急-----分布式能源。 2、分布式能源的种类 分布式能源主要包括: 1)传统的水力/火力发电; 2) 光伏发电; 3) 风力发电 4) 生物质发电; 5)冷热电CHP 三联产
燃料
空气 进气冷却系统 商用电系统
供电
电力调配装置
供冷 制冷系统
发电机
电力调配装置
其他余热蒸汽
余热回收 锅炉HRSG
蒸汽轮机蒸汽 发电机
供热 供冷 联合循环CCHP适用于具有充足的余热蒸汽和电量需求大的区域 蒸汽双效溴化锂 吸收式制冷机
四、供电系统—燃气轮机/发电机组介绍
燃气轮机/发电机组是冷热电CCHP系统最重要的部分。冷热电系统的设 计，根据应用区域的实际情况，是以电耗量为基准定系统还是冷或热量作为 设计依据，关系到整个系统的合理、经济运行。 大型燃气轮机 ＞25MKW
分布式三联供PPT课件
一、胜动集团简介
7、社会及政府高度重视
10
二、国际、国内发展形势及背景
热电联供国际发展现状 欧美各国从政策上大力支持热电冷联产系统。如从法
律上解决分布式热电上网的问题、减免各项税收、给予相 关补贴等等。这些措施有力的推动了热电联产的迅速发展。 目前美国已经有6000多座分布式能源站，美国政府计划到 2020年，有一半以上的新建办公或商用建筑采用和15%的现 有建筑改用分布式热电冷三联供。日本2007年DES/CCHP总 装机容量已达9.2GW，44%用天然气。英国分布式能源站目 前已达1000多个，节约能源20%以上；荷兰一公司经营着 1000多个分布式能源站，法国仅Dalkia公司就经营着200 多个分布式能源项目，这些国家的能源利用效率高达50%以 上，而中国目前仅为36.8%。
联供系统可以匹配地源（污水源）热泵。消耗发电机 组发电量，调节电力平衡；当天然气停气时，地源（污水 源）热泵可以应急供暖制冷；电价处于谷价时发电机组可 以停机，只运行热泵。
中控系统动态的分析系统电力、冷能、热能以及各种 能源的峰谷价格等因素，实时的调整系统的运行模式，保 证系统可靠运行的基础上实现合理的能源匹配和最高的经 济收益。
能源综合利用率较高 集中供电方式发电效率虽然最高可以达到40%-50%，但
是由于距离终端用户过远，其余50%－60%的能量很难充分 利用。
而热电冷三联供由于建设在用户附近，不但可以获得 35%左右的发电效率，还能将中温废热回收利用供冷、供热， 其综合能源利用率可达80%以上。另外，与传统长距离输电 相比，能源产业成套技术提供商 ★发电设备的研发生产销售 ★发电站设计安装建造总包 ★发电工程项目的运营服务
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一、胜动集团简介
4、国家相关标准制定者
冷热电三联供系统
第十章 冷热电三联供系统
10.1概述
10.2集中式冷热电联供技术
10.3建筑分布式冷热电联供技术
10.1概述
如果将发电过程中所产生的“废热”直接用于工厂或建筑供热，就能合理 地利用能源，减少能源资源的消耗，同时，又能减少对环境的污染，起到 保护环境的作用。这种在生产电的同时，为用户提供热的能源生产方式称 为热电联供。如果利用热能来驱动以热能为动力的制冷装置，为用户提供 冷冻水，满足用户对制冷的需求，则称这种能源利用系统为冷热电三联供 系统，简称冷热电联供。 如图10-1所示是冷热电三联供系统的示意图。
图10-13建筑冷热电联供系统流程图
分布式发电技术是一种小规模现场发电技术，应用于建筑冷热电联供系统 的分布式发电技术主要包括：微型燃气轮机、燃料电池和往复式内燃机。 （1）微型燃气轮机（Mi-croturbine，MT）微型燃气轮机是指单机功率为 30～400kW的一种小型热力发动机，它是20世纪90年代以来才发展起来 的一种先进的动力装置，装置采用布雷顿循环，主要包括：压气机、燃烧 室、燃气轮机、回热器、发电机和控制装置等组成部分。其工作流程图如 图10-14所示 。
图10-7基本燃气同发电循环
由于燃气轮机的排气温度还相当高，热能利用率较低，为了提高热能利用效 率，可以利用余热锅炉或换热器对燃气轮机的尾气进行热回收，用于供热或 驱动吸收式制冷机，提供空调冷冻水，从而实现冷热电联供。燃气轮机冷热 电联供系统的原理如图10-9所示。
分布式三联供PPT课件
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一、胜动集团简介
6、国内外市场开发的领先者 ★全国除西藏外所有省市 ★出口世界30多个国家 ★综合市场占有率80% ★建设新能源项目600多个 ★总装机容量150万千瓦 ★年燃气能源发电70亿度 ★减排二氧化碳约9000万 吨
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三、热电冷三联供系统介绍
系统主要构成 系统主要由燃料供应单元、燃气内燃机、发电机、溴
化锂直燃机、电力分配单元、终端和中控系统组成。
燃气发动机是三联供系统的核心，在电力负荷2005000kW功率段，燃气内燃机是最优的动力源，其具有功率 范围合适，发电效率高，启动时间短，造价相对较低等优 势。电力的应用包括独立负荷、挂网运行和网上售电三种 模式。
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一、胜动集团简介
7、社会及政府高度重视
10
二、国际、国内发展形势及背景
热电联供国际发展现状 欧美各国从政策上大力支持热电冷联产系统。如从法
律上解决分布式热电上网的问题、减免各项税收、给予相 关补贴等等。这些措施有力的推动了热电联产的迅速发展。 目前美国已经有6000多座分布式能源站，美国政府计划到 2020年，有一半以上的新建办公或商用建筑采用和15%的现 有建筑改用分布式热电冷三联供。日本2007年DES/CCHP总 装机容量已达9.2GW，44%用天然气。英国分布式能源站目 前已达1000多个，节约能源20%以上；荷兰一公司经营着 1000多个分布式能源站，法国仅Dalkia公司就经营着200 多个分布式能源项目，这些国家的能源利用效率高达50%以 上，而中国目前仅为36.8%。
三联供
C C
排烟温度
水流量 发动机转速 电力输出功率
O
C
95
1.8 68000 80
kg/s rpm kW
尺寸 L×W×H
重量
mm
kg
3100×876×1955
1930
“卡伯斯通”微燃 机
型 号 C30微型气涡轮发电 机组—低压天然气 C30微型气涡轮发电 机组—高压天然气 C60微型气涡轮发电 机组—高压天然气
方案 产生热量 kWh 产生电量 kWh 总产出 元
燃气锅炉
直燃机 三联供
8.778
9.022 3.932
0
0 2.906
2.026
2.082 3.669
*热价0.231元/ kWh（蒸汽），平均电价0.95元/ kWh
三联供系统得到的经济效益比燃气锅炉采暖高81%； 比直燃机采暖高76%
三联供项目适用于：
ST5R
395 4.35 11009 32.7 365 7992 511 75
ST5S
457 7 15319 23.5 587 8280 1196 85
ST6L－721
508 7.82 15385 23.4 514 10800 1337 85
ST6L－795
678 9.88 14575 24.7 589 11664 1655 85
Centaur 50
人马座 50 4234 12541 53.1
Mercury 60
水星 60 4072 9209 37.5
Taurus 60
金牛座 60 5069 12093 61.3
Taurus 70
金牛座 70 6728 11281 75.9
Mars 90
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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。
单机能源转换效率高，发电效率最高可达 40%以上，能源消 耗率低。
地理环境造成的影响最小，高温、高海拔下可正常运行。
通常海拔高度每增加 300m，内燃机的发电出力下降 3%；环 境温度每增加1℃，内燃机的发电出力下降 0.32%。
可直接利用中低压天然气。
1. 冷热电三联供技术概述
燃气轮机－性能特点
统
? 微燃机
1. 冷热电三联供技术概述
动力系统
目前三联供系统常用的发电机有燃气内燃机、燃气轮机、微燃机 等不同形式，各种发电机的三联供系统的一些参数比较如下表
容量（ kW ） 发电效率 (%) 综合效率 (%)
燃料 启动时间 燃料供应压力
噪音 NOX 含量 (ppm)
燃气内燃机 20-5000 22-40 70-90 天然气 10s 低压 高(中) 较高
1. 冷热电三联供技术概述
设备组成
辅 助 系 统
余热 利用 系统
?冰蓄冷装置 · 电制冷机 ?蓄热装置 · 燃气锅炉 ? 热泵 ? 余热锅炉 ?吸收式制冷机
? 换热装置
动
力
? 燃气轮机
· 斯特林机
系
? 燃气内燃机 · 燃料电池
统
? 微燃机
1. 冷热电三联供技术概述
三联供系统常用的余热利用设备有余热锅炉、吸收式制冷机和换热设备
设备组成Байду номын сангаас
辅 助 系 统
余热 利用 系统
?冰蓄冷装置 · 电制冷机 ?蓄热装置 · 燃气锅炉 ? 热泵 ? 余热锅炉 ?吸收式制冷机
? 换热装置
动
力
? 燃气轮机
· 斯特林机
系
? 燃气内燃机 · 燃料电池
统
? 微燃机
1. 冷热电三联供技术概述
辅助设备
蓄冷设备 蓄热设备 燃气锅炉 电制冷机
热泵
目录
主要内容
1. 冷热电三联供技术概述
基本概念
与其它能源技术有机融合，组成多元化供能系统
1. 冷热电三联供技术概述
设备组成
辅 助 系 统
余热 利用 系统
?冰蓄冷装置 · 电制冷机 ?蓄热装置 · 燃气锅炉 ? 热泵 ? 余热锅炉 ?吸收式制冷机
? 换热装置
动
力
? 燃气轮机
· 斯特林机
系
? 燃气内燃机 · 燃料电池
2. 冷热电三联供系统基本类型
采用微燃机时，由于发电量小，当回热器的回热量可调时，宜采用：
2. 冷热电三联供系统基本类型
采用内燃机，内燃机有烟气、缸套水等余热，为充分利用余热宜采用：
1）燃气内燃机+热水型吸收式制冷机+电制冷机+燃气锅炉； 2）燃气内燃机+热水型吸收式制冷机+热泵型电制冷机+电制冷机+蓄 冷装置+燃气锅炉； 3）燃气内燃机+补燃型烟气热水型吸收式冷暖机（直燃机）+电制冷 机。
1. 冷热电三联供技术概述
微燃机－性能特点
微型燃气轮机叶片很小，为了获得较好的空气动力学性能，多使用单级离心 压气机和单级向心透平，冷热电联供系统所使用的微型燃气轮机的功率在 30kW～300kW之间。
微燃机的特点是废气余热回收为热水； 运动部件少，重量轻，振动小，没有必要设置特殊的防振设施； 输出功率受环境温度影响；罩外噪声小； 100 kW以下可切网运行。另外， 小叶片的冷却问题使透平进口温度受到限制，使目前的微型燃气轮机简单循 环的效率很难超过20 % ，带回热器的可以接近 30 %。发电效率低、发电功率小
余热锅炉
1. 冷热电三联供技术概述
吸收式制冷机
溴化锂制冷机 氨制冷机
蒸汽型 以蒸汽的潜热为驱动源
直燃型 以燃料燃烧为驱动源
热水型 以热水的显热为驱动源
余热型 以各种余热为驱动源
复合热源型
热水与直燃型复合 热水与蒸汽型复合 蒸气与直燃型复合 烟气与直燃型复合
……
1. 冷热电三联供技术概述 换热器
1. 冷热电三联供技术概述
燃气轮机 1000-500000
22-36 50-70 天然气 6min-1hr 中高压
中 低
微燃机 30-350 18-27 50-70 天然气
60s 中压
中 低
1. 冷热电三联供技术概述
燃气内燃机－性能特点
燃气内燃发电机突出的优势是发电效率高、环境变化（海拔高度、 温度）对发电效率的影响力小、所需然气压力低、单位造价低， 当然也有余热利用较为复杂、氮氧化物排放量略高的缺陷 ，其特 点主要如下：
燃气轮机发电机具有体积小、运行成本低和寿命周期较长（大修周期在 6 万小时左右）、出口烟气温度较高、氮氧化物排放率低等优点 燃气轮机发电机组发电电压等级高、功率大，供电半径大、适用于用电负 荷较大的场所。 发电机输出功率受环境温度影响较大。当大气温度由 15 ℃降至-20 ℃时， 功率增加25%~35% ，效率增加6%~10% ；当大气温度由15 ℃降 至40 ℃时，功率降低17%~23% ，效率降低5%~8% 。 燃气轮机发电机组余热利用系统简单、高效。 燃气轮机发电机组一般需要次高压或高压燃气。