燃气轮机冷热电联产技术分析
燃气轮机冷热电联产系统技术与经济性分析

燃气轮机冷热电联产系统技术与经济性分析摘要:由于传统化石能源的消耗给环境带来的污染压力与日俱增,使得冷热电联产(CombinedCooling,heatingandPower,CCHP)这种具有优越节能和环保特性的分布式能量系统极为引人关注。
在国外,尤其是欧美日发达国家,已经取得了阶段性的成果;国内前些年由于受天然气供应不足、电力市场体制等原因的限制,发展一直相对缓慢,但随着国家改革的深入、“西气东输”的相继完工和中俄天然气合作协议的签订,我国的分布式能量系统事业必将焕发出更加强大的生机。
基于此,本文主要对燃气轮机冷热电联产系统技术与经济性进行分析探讨。
关键词:燃气轮机;冷热电联产;系统技术;经济性分析1、前言世界各国的能源环境专家普遍认为:应将需求供应整合优化,实现能源和温度对口梯级利用,就近供能减少中间环节损耗,这将是解决问题的最好手段。
燃气轮机热电联产系统既可以单独使用,承担给一栋大楼或一个小区同时提供热、电两种能量的任务;更可作为分布式电源的一种,以一个子系统的身份和其它的分布式电源一起在分布式能源系统中发挥作用。
毫无疑问,以小型或微型燃气轮机为主要动力装置的分布式热电联产系统必将具有很大的发展潜力。
2、联供系统的原理与构成燃气冷热电联产是分布式能源系统的一种主要形式,是冷、热、电三种不同形式能量的联合生产,主要由驱动系统、发电系统、供热系统、制冷系统和控制系统组成,实现能量的梯级利用,总的能源利用率可以高达75%~90%。
按系统规模大小及布置型式可分为楼宇型和区域型两类,楼宇型一般采用燃气内燃机或微型燃气轮机作为动力设备,而区域型则主要以燃气轮机作为原动机。
燃气在动力设备里燃烧发电以后,产生的高温烟气通过余热回收装置再利用后向用户供热或供冷,从而满足用户对冷、热、电等能源负荷的需求,实现能量的梯级利用,提高能源的利用效率。
本文建立以燃气轮机发电机组为原动机,烟气型溴化锂吸收式冷暖机组为余热利用设备,另外根据需要配置压缩式电制冷机(热泵型)、烟气/热水换热器,如图1所示。
【精品】燃气轮机发电案例介绍-天然气应用1案例背景燃气轮机热电冷联产

燃气轮机发电案例介绍-天然气应用1案例背景燃气轮机热电冷联产燃气轮机发电案例介绍-天然气应用1 案例背景燃气轮机热电(冷)联产系统可同时提供电能和热(冷)能,相比传统能源解决方式,系统效率高,简单可靠,应用灵活,节能环保,且受国家政策鼓励,可广泛应用于各种场合,为用户降低能耗并改善当地环境,以下是以天然气为燃料,应用于工业用户的典型案例介绍。
1.1 现场条件(以上海为例)海拔高度5m设计大气温度14℃设计大气压力101.3Kpa设计大气相对湿度60%1.2 燃料以天然气为燃料燃气热值:8400 KCal/Nm3燃气压力:0.3Mpa(假设)1.3 热电负荷及运行时数最大蒸汽流量:29t/hr蒸汽压力: 1.0 Mpa蒸汽温度:185℃年供热时间:7000小时年运行小时数:7000小时2 方案燃气轮机热电联产系统一般根据以热定电的原则进行设计和设备选择,该项目选用 1台索拉公司大力神130(TITAN 130)燃气轮机,配1台余热锅炉,两台燃气压缩机(1用1备),整个系统可布置在简易厂房内,总占地面积约3200平方米。
2.1 燃气轮机每台大力神130机组在项目现场主要参数如下:铭牌功率:15000KW发电机出力:14556 KW燃烧空气进口温度:14℃燃机工况点:满负荷运行燃料流量:4339Nm3/hr涡轮排气温度:500 ℃尾气流量:177882 Kg/hr2.2 余热锅炉每台余热锅炉在项目现场主要参数如下:蒸汽温度:185.5℃蒸汽压力: 1.03 Mpa蒸汽流量:29245 kg/hr2.3 系统主要设备清单2.4 系统总容量及实际出力总装机铭牌功率:15000 KW现场实际净输出功率:14556 KW总蒸汽流量:29245 Kg/hr总燃气消耗量: 4339 Nm3/hr3 索拉中国业绩索拉公司进入中国已经超过30年,在国内已经有超过260台机组,其中金牛60机组超过70台,大力神130超过70台。
燃气轮机热电联产工作原理

燃气轮机热电联产工作原理
燃气轮机热电联产是一种高效利用能源的方法,通过将燃气轮机与
发电机和热回收装置相结合,实现同时产生电力和热能的目的。
燃气
轮机热电联产系统利用了燃气轮机产生的废热,通过热回收装置将废
热转化为热能,从而提高能源利用效率。
燃气轮机是一种利用燃气(如天然气、液化气等)燃烧产生的高温
高压气体驱动涡轮旋转,再由涡轮带动发电机产生电能的装置。
燃气
轮机热电联产系统中的燃气轮机通常包括压气机、燃烧室、涡轮和发
电机等主要部件。
燃气轮机可以根据需要选择不同的燃气燃料,具有
快速启动、运行可靠、排放低等优点。
燃气轮机热电联产系统通过将燃气从燃气轮机排出后通过燃气余热
锅炉加热水蒸汽,产生高温高压蒸汽,再通过蒸汽涡轮发电机产生电能。
同时,从余热锅炉中得到的低温热水可以用于供暖、热水等需求,实现了能量的多级利用,提高了能源利用效率。
燃气轮机热电联产系统具有很高的能源利用效率,通常能够达到60%以上,较传统的热电分开生产的方式节能效果明显。
此外,燃气轮机
热电联产系统还具有运行灵活、占地面积小、排放污染物少等优点,
是一种非常理想的能源利用方式。
总的来说,燃气轮机热电联产系统通过将燃气轮机发电和热能回收
相结合,实现了对能源的高效利用,具有较高的能源利用效率和环保性,是一种未来能源利用的趋势。
关于“冷热电联产”

关于“冷热电联产”冷热电联产(CCHP)是一种建立在能源的梯级利用概念基础上,将制冷、供热(采暖和供热水)及发电过程一体化的多联产总能系统,目的在于提高能源利用效率,减少碳化物及有害气体的排放。
典型的冷热电联产系统包括动力与发电系统和余热回收供冷/热系统,发电设备主要选择燃气轮机或者内燃机,冷热电联产系统是能源实现梯级利用的有效方式,使能源的利用率提高20~30%。
冷热电联产系统也是目前世界上兴起的分布式供电的主要方式之一,它可降低因使用能源引起的环境污染,提高能源供应系统的可靠性。
冷热电联产系统的组成形式、选择与分配原则针对不同的用户需求,冷热电联产系统方案可选择的范围很大,与热、电联产技术有关的选择有蒸汽轮机驱动的外燃烧式和燃气轮机驱动的内燃烧式方案;现在示范和推广的冷热电联产系统形式主要有下列几种:1、燃气轮机+余热锅炉+蒸汽型吸收式冷水机组的冷热电联产系统,2、烟气余热利用+补燃型直燃机的燃气轮机冷热电联产系统,3、燃气轮机+燃气型直燃机+电动压缩机式热泵+余(废)热锅炉的冷热电联产系统,4、燃气轮机+电动离心式冷水机+余(废)热锅炉+蒸汽型溴化锂吸收式冷热水机组的冷热电联产系统,5、内燃机发电+余(废)热锅炉+背压式蒸汽轮机+压缩式制冷机+溴化锂吸收式冷水机组的冷热电联产系统,6、燃气-蒸汽轮机联合循环+蒸汽型吸收式冷水机组+燃气轮机+离心式冷水机组的冷热电联产系统,7、燃气-蒸汽联合循环+吸收式冷水机组的冷热电联产系统,8、燃气-蒸汽联合循环+汽轮机直接驱动离心式冷水机组+蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的冷热电联产系统。
直接热源制冷(燃气轮机排烟作为制冷热源)和间接热源制冷(由余热锅炉回收燃气轮机排气余热产生蒸汽,再利用蒸汽作为制冷热源)的选择和分配原则:主要考虑过程效率、换热器的经济性、及冷热电负荷分配的灵活性等方面考虑。
直接热源制冷无需经过余热锅炉转换为蒸汽,能源的品位损失小、能量利用率高,但由于烟气为加热工质,所以换热器的设计需要考虑高温腐蚀问题;间接热源制冷由于采用两次换热,能量利用率低,过程能的品位损失大,但由于是蒸汽为加热工质,对换热器的材料要求较低。
燃气轮机热电联产工作原理

燃气轮机热电联产工作原理燃气轮机热电联产(Combined Heat and Power, CHP)是一种高效利用能源的系统,能够同时产生电力和热能。
它的工作原理是通过将燃气轮机产生的高温燃气和废气经过热回收装置进行热能回收,再利用回收的热能供热或其他工业用途。
本文将详细介绍燃气轮机热电联产的工作原理及其优势。
一、燃气轮机的基本原理燃气轮机是一种利用燃料燃烧产生高温高压气体推动转子旋转从而产生功率的设备。
它由压缩机、燃烧室和涡轮机组成。
首先,压缩机将外部空气压缩到高压,然后将高压空气送入燃烧室。
在燃烧室中,燃料与高压空气混合并发生燃烧,产生高温高压的燃气。
最后,高温高压的燃气驱动涡轮机旋转,从而带动发电机产生电能。
二、燃气轮机热回收装置燃气轮机热回收装置是实现热电联产的重要组成部分,其主要作用是回收燃气轮机排出的高温废气中的热能。
常用的热回收装置包括燃气轮机废热锅炉、燃气轮机废热锅炉和吸收式制冷装置。
1. 燃气轮机废热锅炉燃气轮机废热锅炉通过将高温的燃气通入锅炉,利用废气与锅炉内的水接触,使水发生蒸汽或热水化。
这样的热能回收方式既可以用来供给建筑、工业等需要热能的用途,也可以用来进行蒸汽动力发电。
2. 燃气轮机废气锅炉燃气轮机废气锅炉是指将燃气轮机产生的废气导入专门的废气锅炉中进行热能回收。
废气锅炉通过吸热管将废气中的热量传递给锅炉管内的工质,使工质发生相应的相变,从而释放出热能。
3. 吸收式制冷装置吸收式制冷装置是指利用燃气轮机热回收装置回收的高温热能来驱动制冷机组实现制冷,同时产生额外的热能。
该装置适用于需要同时产生冷热能的场合,如大型商业建筑、医院和工业生产过程中的冷却需求。
三、燃气轮机热电联产的优势燃气轮机热电联产系统具有以下几个优势:1. 高能效:燃气轮机热电联产系统能够实现超过80%的总能源有效利用率,远远高于传统的分别供电和供热系统。
废热回收利用减少了能源的浪费,提高了能源利用效率。
微型燃气轮机冷热电三联产系统的产品成本分析

杨 晚 生 ,郭 开 华
中山大 学工 学院 ,广 东 广 州 510006
[摘
要] 介 绍 了微 型 燃 气轮机 (微 燃机 )冷 热 电三 联 产 系统 (三联 产 )的构 成 ,利 用 热 力 学理 论 对 三联 产 系统在 额 定 .Y-况 下 的产 品成 本 单价 进 行 了分析 ,计 算 了在 不 同 天然 气成 本 单 价
E — m ail: gdyangபைடு நூலகம்ansh@ 126.com
微 燃机 三联 产 系 统 具 有 能 源利 用 效率 高 、环境 相 容 性好 、安全 可 靠 、供 能灵 活 等 特 点 ,已经 成 为 国 内外 分 布式 联产 系 统 的 主要 发 展 模 式 之一 _1 ]。本 文 对 所 建 的三 联产 系统 在不 同天 然气成 本单 价和不 同烟气 余 热利用 率下 的发 电量成 本 单价 和制冷 量成本 单 价进 行 了系统 的分 析 ,以 明确 其产 品价 格 的影响规 律 ,为 三联 产系统 的 高效经 济运 行提 供必 要 的技术支 持[7 ]。
和微 燃机 不 同工况 下排 气(烟 气 )余热 利 用率 的 发 电量 成 本 单价 和 制 冷量 成 本 单价 。
计 算表 明 ,发 电量成 本 单价 随 的增 加 而减 小 ;天 然 气成 本 单价 增 加 会 增 大发 电量 成
本 单价 ;提 高 对 降低 发 电量 成本 单 价 有 作 用 ;制 冷 量成 本 单 价 随 天 然 气成 本 单 价 增
YANG W ansheng。GU O Kaihua
School of Engineering,Zhongshan University,Guangzhou 510275,Guangdong Province,PRC
燃气轮机热电联产系统合理配置研究

燃气轮机热电联产系统合理配置研究近年来,由于燃气轮机热电联产系统(Com—bined Cooling Heating and Power,简称CCHP)具有很高的经济性和节能潜力,因此,正在国内外得到越来越广泛的应用l1 J.为了能使CCHP系统最大限度地发挥潜力,必须合理地配置系统并优化其运行,其关健问题是合理确定系统的规模与组成形式影响CCHP系统配置的因素很多,可行的配置方案也很多日本学者K.ItO 等研究了燃气轮机和余热锅炉的组合情况【 J,但是即没有考虑初投资、占地、用水、环境温度、调峰以及蓄冷和燃气轮机进气冷却的配置等因素,所用燃机线性模型存在与实际相差较大和精确度不高的问题,因此其应用范围受到限制.1 系统及模型燃气轮机CCHP系统的主要设备如图1所示.热电厂以燃气轮机为基础,空气在经过进气冷却器1降温后被压气机2吸人并压缩,压力升高后,流人燃烧室3与天然气混合燃烧成高温高压的燃气,再流人燃气透平做功,烟气余热在余热锅炉5中得到进一步利用,余热锅炉产生的蒸汽在供冷季驱动吸收式制冷机7制冷,或在采暖季通过热交换器7向热网提供采暖用热,补燃装置可提高CCHP系统的供热(冷)能力,并能够在一定程度上实现电负荷和热负荷的独立可调运行l4j.热(冷)不足部分由尖峰锅炉提供,还可由蓄冷 (热)器10供冷,燃气轮机发电不足部分从网上购电补充,为了更有效地冷却进气,同时增加蓄冷器的蓄冷量和热网输送冷量的能力,在吸收式制冷机后串接了压缩式制冷机9,使冷冻水的供、回水有较大温差,进气冷却器的冷量可由蓄冷器或制冷机提供.图中显示了燃机、余热锅炉、进气冷却器和蓄冷器的组合形式,还可以派生出以下3种形式:燃机和余热锅炉;燃机、余热锅炉和进气冷却器;燃机、余热锅炉和蓄冷器.这套系统以燃气轮机发电机组和补燃式余热锅炉为核心,设一台燃气轮机对应一台补燃余热锅炉,并称为一个子系统.一个电厂由多个子系统组成,子系统的组成、容量和规模可各不相同.根据生产厂家提供的资料可得到燃气轮机和余热锅炉的特性,以此限制余热锅炉最高补燃温度为927℃,不需布置辐射受热面,只需采用对流受热面结构即可,成本可大大降低l4 J.图1 燃气轮机热电冷联产系统简图1.进气冷却器2.压气机3.燃烧室4.燃气透平5.余热锅炉6.发电机7.吸收式制冷机或热交换器8.燃气锅炉9.压缩式制冷机10.蓄冷器1.1 燃机模型系统中共设置台燃机,第i台燃机功率E、空气量G 与燃机在k 时段的燃料耗量F,-(k)和进气温度修正系数均用二次方程近似表示.S (志)表示第i台燃机运行( (志)=1)或停机( (志)=0)的“0—1”整数变量(下同);T0为进气温度;燃机燃料消耗量 (志)的上、下限值分别为.和.. E (k)= fe (F (k),S (k),T0) G (k):厶(F (k), (k),T0).m i ≤ (k)≤.一7≤ T0;S (k):0或1; =1,2,⋯,m∥;k=1, 2,⋯,24. 1.2 余热锅炉模型系统中共设置m台余热锅炉,第台余热锅炉在k时段蒸汽量 (k)与第i台燃机燃料消耗量 (k)成二次方程关系,与补燃燃料耗量成线性关系,补燃燃料消耗量 (k)的上、下限值分别为.~和0.D6 (k)=fb (F (k), (k),S6 (k)) 0≤ (k)≤~其中 S6 (k)=0或1;i=1,2,⋯,m1.3 尖峰锅炉模型系统中共设置,r台尖峰锅炉,第i台尖峰锅炉在k时段蒸汽量D,(k)与燃料消耗量F (k)成线性关系,燃料消耗量 (k)的上、下限值分别为.和0.D, (k)= (F7f(k),S, (k)) 0≤ (k)≤.一其中 S (k)=0或1;i=1,2,⋯,rnf.1.4 溴化锂吸收式制冷机模型设系统中共设置m 台溴化锂吸收式制冷机,第i台溴化锂吸收式制冷机在k时段耗汽量D (k)与制冷量Q (k)成线性关系,耗汽量 (k)的上、下限值分别为.和0.Q (k)= ( ( ,S (k)) 0≤ Dx (k)≤ Dx .~其中 S (k)=0或1;i=1,2,⋯,m .1.5 电动压缩式制冷机模型设系统中共设置m 台电动压缩式制冷肌,第台电动压缩式制冷机在k时段耗电量E (k)与制冷量Q ,(走)成线性关系,耗电量E (k)的上、下限值分别为E 和0.Q (k): (E (k),S (k)) 0≤ E (k)≤.其中 S (k)=0或1;i=1,2,⋯,m .1.6 进气冷却器模型系统中共设置m 气冷却器,进气量为G ,大气温度为L ,进气温度为,进汽最低温度限制为7℃ [ ,以保证压气机吸气口不结冰和进气冷却器有一定传热温差,吸收式制冷机的制冷量只能将进气冷却至12℃左右,而从12℃至712必须由电动制冷机的制冷量来完成,耗电量为E (k).Σ丘(%(志), z ))=ΣGi(k)(ro一12)= 1 i: 1Σfj ( ), z ))=ΣG )(12一T0)1.7 蓄冷器模型k+1时段蓄冷器的蓄冷量。
燃气轮机热电冷联产系统的优化设计与运行

机电信息工程燃气轮机热电冷联产系统的优化设计与运行王革非(南京汽轮电机(集团)有限责任公司江苏南京210000)摘要:对燃气轮机热电冷联产系统进行优化设计能够较好地保证其运行效益,如果不能够做到这一o,就可能会导致能源、成本出现消耗的情况,甚至无法发挥系统的真正作用,所以需要对相关问题进行研究,尤其是在国内缺乏相关研究的情况下,必须要填补国内研究的空白。
据此,本文分析了燃气轮机热电冷联产系统的优化设计与运行问题,希望能够对现实有所裨益。
关键词:燃气轮机;热电冷联产系统;优化设计1燃气轮机热电冷联产系统的运行价值想要对整体问题进行研究,就必须要在一定程度步检查,查看起动器、点火线圈开关和电源接柱间是哪个位置出现了故障。
2.2制动系统常见的故障及分析制动系统可能会因为接头处出现阻塞或者漏油,出现制动液供应不足的情况,制动油压下除时就容易引起制动失灵。
需要及时检查制动管路对于渗漏情况进行排除,及时添加制动液,疏通管道%如果制动管进入了空气也会导致制动迟缓,或者管路会出现受热情况,让制动液气化,在制动管道内出现了气泡现象。
如果气体可以压缩,在制动的时候会引起制动力矩下降%所以在维护的时候应该将制动分泵以及管道内的空气排干净并且将制动液加足。
有时因为制动的间隙不当也会引起制动故障,比如制动的摩擦片与制动鼓工作面的间隙过大,分泵的活塞行程就会变大,引发制动力矩下降、制动迟缓的情况%一般在维修时需要按规范进行间隙的调整。
也有制动的摩擦片因为受潮或者被油垢污染的情况,导致摩擦系数降低从而引起制动失灵%这种情况在做保养时需要将摩擦片拆下来进行清洗,然后用喷灯加热进行烧烤,将内部渗入的油都清理出来%如果渗油情况非常严重时就必须要更换新片%对于浸水的摩擦片,一般连续制动产生热能就可以让含有的水蒸发,即可恢复摩擦系数了。
2.3转向失灵的故障及分析转向突然出现失灵的情况,驾驶员需要立即放松上明确燃气轮机热电冷联产系统的运行价值。
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燃气轮机冷热电联产技术分析
摘要:任何一个企业或家庭,对于能源的需求都是多样的,需要电力、采暖热力、空调制冷、生活热水,炊事燃气等等。
这些需求在传统工业社会中是通过明
确的社会分工,由各个专业企业分别加以解决。
但是最大的问题是能源利用效率低、设备使用效率低,从而带来资源和资金的浪费,以及环境污染的加剧等。
本
文主要探讨的就是关于燃气轮机冷热电联产技术的剖析。
关键词:燃气轮机;冷热电联产技术
引言:
世界各国的能源环境专家普遍认为:应将需求供应整合优化,实现能源和温度对口梯级
利用,就近供能减少中间环节损耗,这将是解决问题的最好手段。
燃气轮机热电联产系统既
可以单独使用,承担给一栋大楼或一个小区同时提供热、电两种能量的任务;更可作为分布
式电源的一种,以一个子系统的身份和其它的分布式电源一起在分布式能源系统中发挥作用。
毫无疑问,以小型或微型燃气轮机为主要动力装置的分布式热电联产系统必将具有很大的发
展潜力。
1.燃气轮机热电联产系统的工作原理
1.1燃气轮机发电机组的工作原理
热电联产系统按照功能可以分成两个子系统:动力系统(发电)和供热系统(供暖、热水、通风等)。
动力系统处于联产系统的顶端,通常根据动力系统确定联产系统所采用的技术。
联供技术的采用取决于许多因素,包括:电负荷大小、负荷的变化情况、空间的要求、
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。
以燃气轮机为原
动机的分布式联产系统的主要原动机又可以分为两类:小型燃气轮机和微型燃气轮机。
下面
分别介绍其工作原理。
1.1.1燃气轮机发电机组的工作原理
(1)工作原理
燃气轮机是以气体作为工质、把燃料燃烧时释放出来的热量转变为有用功的动力机械。
它由压气机、燃烧室和透平等部件组成。
空气被压气机连续地吸入和压缩,压力升高,接着
流入燃烧室,在其中与燃料混合燃烧成为高温燃气,再流入透平中膨胀做功,压力降低,最
后排至大气。
由于加热后的高温燃气做功能力显著提高,燃气在透平中的膨胀功大于压气机
压空气所消耗的功,因而使透平在带动压气机后有多余的功率带动发电机转动。
1.1.2燃气轮机发电机组的工作原理
(1)工作原理和参数
简单循环燃气轮机的透平排气温度很高,因此透平排气带走的热量很多,这就是简单循
环燃气轮机效率较低的原因。
利用透平排气余热的方法很多,其中之一是采用回热器(即热
交换器)将透平的排气加热即将进入燃烧室的空气,部分地回收了透平排气的余热,这可以
显著地提高燃气轮机的经济性。
具体参数见下图2:
2.燃气轮机冷热电联产系统技术分析
热力系统的性能分析主要包括设计工况和变工况两大类,二者的前提和目标都有着本质
的区别。
设计工况是一种基准工况,其目的是对硬件设备提出明确要求。
变工况分析研究是
在系统硬件条件确定的情况下,研究系统偏离设计工况时其它运行工况(包括过渡工况)的
热力学性能、经济性能以及安全性等,其目的是为优化系统运行提供依据。
全工况概念涵盖
系统所有的可能运行情况,并对不同的运行情况按运行时间长短进行了加权处理,因此可以
更科学地描述复杂系统的工况特性。
衡量一个系统性能的好坏,不仅要看它在设计工况性能
方面的好坏,而且还要看它在全工况条件下的工作性能如何。
冷热电联产系统主要应用于建筑能源领域,建筑中冷、热能应用的目的是为了获得舒适
的生活、工作环境,而这种要求与用户的工作、生活周期和外界的环境温度有很大的关系;
环境温度在不同的月份,甚至在一天的不同时段都有较大的不同;因此,联产系统的冷、热
需求长期处于波动状态。
建筑负荷中冷、热需求在全部需求中占有相当大的比重;目前国内
联产系统提供的电力很难并入大电网,联产系统主要采用“以冷(或热)定电”的方式运行;
因此,联产系统的运行工况长期处于变化之中。
与传统的以工业用热为主要热负荷的功热并
供系统相比,由于更多的在变工况下运行,冷熟电联产系统对全工况的要求更高。
冷热电联产系统由动力子系统、供热子系统、制冷予系统等各自相对独立的子系统共同
构成,这些子系统的性能必然对联产系统总体性能产生影响。
子系统性能变化时,联产系统
的性能就随之而变。
因此,必须在各个子系统变工况的基础上分析联产系统的变工况性能。
2.1燃气轮机的变工况特性
可用于冷热电联产系统的燃气轮机种类、型号繁多,由于不同厂商技术水平的巨大差异,不同型号的燃气轮机性能也有很大的不同。
特定型号的燃气轮机变工况特性曲线很难得到,
而变工况显式解析解虽然不能准确表达任何一种具体燃气轮机的变工况特性,但是它相当典
型的表达了这种动力装置的通用特性,足以反映燃气轮机性能的变化规律。
2.2冷热电联产系统变工况分析
燃气轮机位于冷热电联产系统的顶端,制冷、供热子系统利用的是燃气轮机排气中的热量。
制冷、供热子系统对燃气轮机的影响主要在于:在“以冷(热)定电”方式运行时,冷
(或热)负荷确定后,制冷、供热子系统的性能变化将改变对输入热源,即对燃气轮机排气
温度、流量等参数的要求,从而影响燃气轮机型号或工况的选取。
当不考虑供、需负荷匹配
的时候,基本上可以认为制冷、供热子系统对燃气轮机没有影响,因此燃气轮机可以独立计算。
余热锅炉和蒸汽型溴化锂机组紧密的联系在一起:用于驱动溴化锂机组运转的饱和蒸汽
在加热、蒸发溴化锂稀溶液后冷凝为液态水,冷凝水返回到余热锅炉受热、蒸发,然后再次
进入溴化锂机组充当驱动热源。
因此,余热锅炉和溴化锂机组在进行变工况计算时,需要一
起迭代求解。
简单循环燃气轮机和回热循环燃气轮机性能差异较大,联产系统变工况按照这
两种机组分别进行研究。
由于回热器的存在,回热循环燃气轮机的总压恢复系数通常较简单
循环的大:设计工况不含回热器部分的压力保持系数取为0.94;回热器空气侧压力保持系数
为0.98,燃气侧的为0.96。
2.3冷热电联产系统全工况分析
由于环境大气条件、用户需求或各子系统设备本身的变动,冷热电联产系统更多的是在
非设计工况下运行,因此突破设计工况的框架,全面考虑所有可能运行区域特性的新方法显
得更为重要和实用。
冷热电联产系统是一种直接面向用户的能源供应系统,而不同地区、不同行业的用户冷、热需求将存在很大的差异,在应用中应该因地制宜,考虑不同用户的特殊需求。
3.总结语
冷热电联产将制冷、供热(采暖及热水)及发电三者合为一体,大大提高了能源的利用
效率,降低了用户在能源方面的支出,而且冷热电的比例可以灵活调节,可为不同的用户量
身定做冷热电联产系统,满足不同的能源需求,因而有广阔的发展前景。
我国现在要加快发展天然气、煤层气,积极引进液化天然气和管道天然气。
发展天然气
冷热电联产技术,可以合理有效地利用天然气,提高一次能源利用率。
参考文献
[1]李朋,减向东,刘幸拯,刘丽红.分布式热电联产中热电比的确定[J].燃气轮机技术,2005,18(4):43-46.
[2]鲁德宏,王领全,郝薇,郑洁.基于燃气轮机的热电冷联产的技术经济评价[J].节能与环保,2005,10(8):8-10.
[3]孙建国,冯志兵.冷热电联产系统的发展及前景[J].燃气轮机技术,2006,19(2):11-17,43.。