燃气轮机冷热电联供系统分析
燃气冷热电三联供系统设计研究
能 ，从而 实现供 电能效 的提高。 ＝ 、燃气冷热 电三联供 系统设 计 １ ． 燃气冷热 电三联供系统设计原则
化和 分散 化的方式布置在距 离用户较 近的地方 ，可以同时
的方法就 是开发新的可再生能 源和 提高传统 化石燃料的利 用率 。而在 我国的能源消耗 中，煤 、石油 、天然气等燃料
所 占的 比 重 是 非 常 大 的 ，所 以 必须 对传 统 的 能 源 系 统 进 行
向用 户供 热、供 冷和供 电，实现能源梯级利用的一种能源
（ ２） 用户 要全年都有热 、冷负荷 的需求 ，并且 电力 负荷 的使用规律和热 、冷 负荷 的使用规律相似 。 （ ３） 联供 系统 的年 运行 时间不要 少于３ ５ ０ ０ ｈ 。 第三 ，使用燃气冷 热电三联供应 系统 需要 的能 源站站
址条件 ：
（ １）燃气冷 热 电三联供 应系统 的能源站 要靠近供 电 区域 的主配 电室 ，而且供热 、供冷 的区域半径不要太大。
在 可持 续 发 展 的 基 础 上 同 时 实现 节 能环 保 ，两 个 行 之 有 效
产 的基础 上发展而来的 ，但 又完 全不同于 热电联产 ，传 统 的热 电联 产是 以大型化和集 中化的方式 ，将产 生的 电力通
过上 网输送 ，为整 个大区域 中的用户提供 电能 ，同时通 过 管道 为用户输送 电能 ；而冷热 电三联供 系统是以机组小型
供 应方式 ，属于新型的分布 式能源系统 。 燃气 冷热 电三联 供 系统 的原则是 能级 对 口、梯级 利 用 ，首先是 燃气燃 烧得 到 的高 品位热 量通 过燃气 轮机 发 电，然后利用余热锅炉将燃机中 出来的中温烟气进行余热 回收 ，从而产生高品位的蒸汽 ，通过蒸汽轮机进行再次 的 做 功发 电，余热锅炉中排放出的烟气可以利用低温余热回 收装置而产生热水 ，产生的热水就可 以提供给用户使用 ， 其中不足的热负荷可 以利用汽轮机抽汽直接给用户提供热 能 ，或者是驱动溴化锂热泵给用户提供热能。温度高时 ，
微型燃气轮机冷热电联供系统的热力学分析
１ 引言
冷热 电联 产是 一种 建立 在能 的梯级 利 用概念 基
于供热 、 制冷和生活卫生用水 等【 。微燃机是其核 ２ Ｊ 心装置， 其运行状况决定了微燃 机的效率及排烟温 度从而影响到吸收式冷温水机组 和二次余热装置的 余热利用情况 ， 从而整个冷热 电联 供系统 的效率也
受 到 影响 。本 文 分 析不 同季 节 微 燃 机 的 回热 度 、 温 比 、 比等 的变化 对联 供 系统 的影 响 ， 据影 响不 同 压 根
ｃｅ ｃ ， ｃ ｌｎ ｒ ｈ ａｉｇ ｆ ｃｅ ｃ ， ｒｓｄ ａ ｅ ｔ ｅｆｃｅ ｃ ｏ ＣＣＨＰ ｉ ｄｆｅ ｎ ｅ ｓ ｎ ｒ ａ ａｙ ｅ ｉｎ ｙ ｏ ｉｇ ｏ ｅ ｔ ｅ ｉｎ ｙ ｅ ｉｕ ｌ ｈ ａ ｆ ｉｎ ｙ ｎ ｎ ｉ ｉ ｎ ｉ ｒ ｔ ｓ ａ ｏ ｓ ａ ｅ ｎ ｌｚ ｄ ｆｅ
微型燃气轮机冷热 电联供 系统 的热力学分析
魏 兵 。 志伟 。 王 蒋 露。 李 莉 ０ １０ ） ７０３ （ 华北 电 力大 学 动 力工程 系 ， 北 保 定 河 摘
要： 根据 微 燃机 冷热 电联供 系统的 工作 流程 。 立 了以微燃 机 为 中心 的数 学模 型。通过 改 建
变微燃机 回热度、 温比、 比， 压 分析 了不 同季节联供 系统的 系统效率、 制冷或供 热效率、 微燃机发 电
ａ ｄ Ｐｏ ｒ ｏ ｉｒ —ｌ ｒ ｉ ｅ ｎ ｗｅ ｆＭ ｃ ｏ ： ｂ ｎ ｕ
Ｗ Ｅ ｉｇ ＩＢ ｎ ，ＷＡＮ Ｚ ｉ ｅ ，ＪＡＮ Ｌ ，Ｌ ｉ Ｇ ｈ —ｗ ｉ Ｉ Ｇ ｕ ＩＬ
（ ｅａｍｅｔ ｆ ｏ ｅ ｎｉｅｒ ｇ Ｎ ｒ ｈ ａＥｅｔｃＰｗ ｒＵ ｉ ｒ ｔ，Ｂ ｏｉｇ ７ ０ ３ ｈ ａ Ｄ ｐｒ ｎ ｗ ｒ ｇ ｅ ｎ ， ｏｔ Ｃ ｉ ｌ ｒ ｏ ｅ ｎ ｅ ｉ ｔ ｏＰ Ｅ ｎ ｉ ｈ ｎ ｃ ｉ ｖ ｓｙ ａ ｎ ０ ，Ｃ ｉ ） ｄ ０１ ｎ Ａ ｓ ａｔＡ ｃｒｉ ｏ ｏ ｆｈ Ｃ Ｐ（ｏ ｂｎｄｃｏ ｎ ｅｔ ｎ ｏ ｅ） ｙｔ ｆ ｉ ｏ ｕｂｎ ， ｂｔ ｃ： ｃｏｄ ｇｔ ｗ ｒ ｆｗ ｏ ｅＣ Ｈ ｃｍ ｉ ｏｌ ｇｉａ ａｄｐｗ ｒ ｓｓ ｍ ｏ ｍ ｃ —ｔｒｉｅ ｒ ｎ ｏ ｋｌ ｔ ｅ ｉ ｈ ｅ ｒ
天然气冷热电三联供系统热力学分析
天 然气 的冷 热 电三联 供 系统及 其 当 制 冷 机 将 中 温 烟 气 排 入 到 换 热 器 三 、冷热 电三联 供 系统 的讨论 运行 方 式 中，烟气 中的余 热将 会被 进 一步 回收 ，并 该 系 统 的工 作 效率 应 该 是 由实 际机 冷 热 电三联 供是 一种 基 于能 源梯级 利 提供 热水 ，此 时所用 的热 量为 器设 备 性能 、具 体运 行环 境 条件 以及 操作 用 概念 上建 立 的集 发 电 、制 冷 和供 热过 程 Ｑ ｈ ＝ Ｑ ２ ｈ ， 工况 所决 定 的 ，不过 就 目前 而言 ，使 用 的
Ｑ １ ＝ Ｑ ｆ （ １ 一 。 一１ １ １ ）
机器 设备 及其 运 行环 境大 致一 致 ，因此操 作工况才是该系统效率的主要影响因素。 操 作 工 况 主 要 涉 及 三 种 输 出 负 荷 比 以及 各个 环节所处环境温度 和压 强 ，在系统 实 际 运 行 的 时 候 ，烟 气 中 的压 强 会 比环 境大气压略高 １ ％ ，但 是 与温 度 相 比 。压 强 产 生 的 变 化 影 响 到 系 统 运 行 热 力 学 性 能 的 程度 要 小 。将 烟 气 看 做 理 想 气 体 ， 那 么 单 位 物 质 量 的 烟 气 中与 压 强 相 应 的 压 炯 和 压 能应 该 分 别 是 Ｒ Ｔ ｏ ｌ ｎ（ Ｐ ／ ｐ ０ ）一 Ｐ 。 （ Ｖ ｍ 。 一 Ｖ ）和Ｒ Ｔ ｏ ｌ ｎ（ ｐ ／ ｐ 。 ），其 中气 体 常 数 为Ｒ，烟气 压强 为Ｐ ，环 境压 强 为Ｐ 。 ，当 前 状态 的摩 尔体 积为ｖ ，寂 态下 摩尔 体积 Ｖ 。 。燃气轮发电机的烟气 出口压强通常 都是 １ ． ０ ２ Ｘ １ ０ ５ Ｐ ａ ，与出口烟气温度７ ７ ０ Ｋ 相 比，压 能 占总能 的０ ． ２ ％，压 煳只 占总 炯 的 ０ ． ０ ０ ５ ％。因此该系统主要是回收利用烟气 中的热能，并且操作温度对系统效率的影 响最 大 。 从 上 述 所 列 关 系式 中 可 以 找 到 环 境 温度 、系统 制冷量 、供 热 量 、能量 利用 率 以及炯效率之间的关系，当制冷机的制冷 量 与换热 器供 热量 随着 环境 温 度 的上升 而 逐渐 增 加 ，环 境 温度 每 上升 １ ０ Ｋ，制 冷 量 和供热量均上升２ ％。当制冷机 的绝对增 加量 比换热器供热增加量高 ，那么就代表 制 冷过 程用 去 了绝 大部 分 的烟气 能量 。而 且 随着 环境 温 度 的上升 ，系统 的能力 利 用 率 和 炯效率 也 会 随之增 加 ，这是 因为热量 和冷量 都处 于 增长 状态 。而 且 当环境 温度 上升１ ０ Ｋ 的时 候 ，能 量 效率 的增加 倍 数 大 约是ｏ ． ０ １ ４ 倍 ，同时 炯 效率 也 会增 加 ０ ． ０ ４ ３ 倍 。再 结合 炯 的定 义来 看 ，随着 环境 温度 的上 升 ，该 系 统 的 总 炯 效 率 也 会 随之 增 加。
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
微型燃气轮机与冷热电联供系统
单效排气 制冷 、 直热型 采暖 ７ ～ ｌ ３ Ｗ 高温烟气 ２０ ４ ｏ℃ Ｏ８ Ｏ ｌ ０ｋ ６ ０～ｏ ．
系统在能源利用 中的优势。
关 键 词 ： 热 电联供 ； 型 燃 气轮 机 ； 热利 用 ： 布 式 能 源 冷 微 余 分
中图分类号 ： Ｋ１ ， Ｋ１＋ Ｔ ４Ｔ １５
文献标识码 ： Ｂ
０ 引言
随着能源危机 和环境污染的 日益加剧 ， 人们对 动力 和电 力设备 的技术革新 已开始从追求单独设备效率高、 能耗低 向 注重 能源梯级 、 高效综合利用及环境保护等方 向转 变。冷热
就显示 出优 越性 ， 其可 以减 少夏季用 电负荷 ， 补夏 季用燃 填
发电效率为 １ ％。 ６ 完全打开回热器 ， 效率可提高到 ２ ％。 ８ 在保
持 ８ Ｗ 出力的前提下 ， ０ｋ 通过调节 回热器关闭程度和燃料 消 耗量 ， 排烟温度可从 ２ ５ｃ 提高到 ６ ５ｃ 供热量从 １５ｋ ７ Ｃ １ Ｃ， ５ Ｗ 增加到 ４ ５ｋ ， ２ Ｗ 当制冷系数从 ０ ５提高到 １ ． ７ ． ， ３时 制冷量 从
１１ 微型燃气轮机及其适应的热电冷联产 系统 ．
１ 微型燃气轮机冷热电联供 系统的分类 ． ３
表 １ 几种利用排烟余热溴化锂 吸收式冷温水机组性能 项目 功能 冷热量 热源种类 热源特性 Ｃ Ｐ ０
微 型燃气轮机是单机发 电功率为 ２ ０ Ｗ 的小功率 ５ ３ ０ｋ 燃气 轮机 ， 其可 以利 用天然气 、 沼气 、 汽油 、 柴油及烷类气体
燃气冷热电三联供系统节能性与经济性分析
燃气冷热电三联供系统节能性与经济性分析燃气冷热电联供系统是分布式能源系统的主要形式，是一种建立在能量梯级利用基础上的综合产能、用能分布式系统。
系统安装于最终用户端附近，首先利用一次能源驱动发电机发电，再通过各种余热利用设备对余热进行回收利用，从而向用户同时提供电力、制冷、采暖、生活热水等。
燃气冷热电联供系统以其节能、削峰填谷、环保、电力可靠性高等优点而受到广泛重视。
标签：冷热电三联供制冷系统发电效率节能1 燃气冷热电三联供技术产生背景中国经济建设高速发展的今天，能源短缺及环境污染问题日益突出，开发新能源，调整能源结构，以建设资源节约型和环境友好型社会一直是政府的发展目标。
新能源的开发利用需要全面的考虑其经济性、社会性以及生态性，在这种大的形势下，节能减排的分布式能源系统成为我国在能源方面发展的主要对象。
国际上应对气候变化和治理空气污染一直呼声不断，近年美国页岩气的开发利用极大的增加了国际市场天然气的供应，我国自俄罗斯进口来的天然气及自身天然气的发展，使整个能源机构发生了变化，中国计划到2030年非石化资源占一次能源的比重提高到20%左右，燃气热电冷联供技术恰逢其时。
天然气分布式能源，又称燃气热电冷联供系统，是一种建立在能源梯级利用概念基础上，将供热（采暖和供热水）、制冷及发电过程一体化的能源综合利用系统，其综合能源利用效率在70%以上，受到许多发达国家的重视并被称为“第二代能源系统”。
2 冷热电三联供的特点2.1 提高能源综合利用效率：运用能量梯级利用原理，先发电，再利用余热，体现了由能量的高品位到低品位的科学用能，且使一次能源综合利用效率和效益大幅度提高2.2 冷热电三联供CCHP可以大大提高能源利用效率：大型发电厂的发电效率一般为30%～40%;而CCHP的能源利用率可达到80%～90%，且沒有输电损耗;2.3 降低碳和污染物排放方面具有很大的潜力：据专家估算，如果将现有建筑实施CCHP的比例从4%提高到8%，到2020年CO2的排放量将减少30%，有利于环境保护;2.4 缓解电力短缺，平衡电力峰谷差：三联产系统采用自发电，可以避开电网用电高峰，并且大大提高了建筑供电可靠性和安全性;2.5 布置在用户侧，燃气三联供系统解决了热电厂冬夏季负荷不均造成的热经济性低的问题，降低了发电煤耗率，提高了经济效益;2.6 该系统布置在建筑物内或就近布置，减少了大型热电项目大电网、大热网在输送环节的能量损失;2.7 该系统能够实现建筑用能自发自用，能源使用随用随转化、调节方便，避免了大型热电项目水利失调、冷热不均带来的能量损失;2.8 以溴化锂吸收式制冷机取代压缩式制冷机，避免了CFC类氟利昂制冷剂的大量使用和排泄，起到了环保的作用;3 热电冷三联供系统常见的几种配置模式按燃气原动机的类型不同来分，常用的冷热电联供系统有两类，即燃气轮机式联供系统和内燃机式联供系统，系统的具体组成包括：燃气机组、发电机组及供电系统、余热回收及供热系统、制冷机组及供冷系统，此外还有燃气机组的空气加压、预热、冷却水、烟气排放的辅助系统。
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。
CCHP系统解析
热源进一步被利用制冷、制热及热
水供应。 CCHP系统能够充分利用天然气的
热能，综合用能效率可达90%以上。
同时可降低以天然气为燃料的供热 成本，把一部分成本摊到电费上，
减轻运营成本负担，与常规系统相
比超出的初投资费用通过节省运行 费5年内便可收回。
3 CCHP系统的设计模型
CCHP系统的设计模型主要有三种形式： 独立发电模型 并网不上网模型
并网加上网模型
3.1 独立发电模型
独立发电，没有引入市电进行调节，也没有其他电力补
充。因此燃气轮机的发电功率要大于额定电负荷且要考虑到热 负荷的充分利用，否则会影响其发电成本。 采用这种模型的用户一般比较注重设计系统的稳定性、安 全性及其可调节性，因此在此模型中适宜以阵列化的微型燃气
了能源的梯级利用。还可以提供并网电力作能源互补，整个系
统的经济收益及效率均相应增加。
2 CCHP系统组成及能流分析
2.1 CCHP系统组成
简单循环燃气轮机热电(冷)联产系统简图
冷热电联供系统简单结构示意图
2 CCHP系统组成及能流分析
2.1 CCHP系统能流分析
CCHP系统中，发电之后的余热通
来确定系统的电力输出。
“以电定热”——以电需求为基准，来确定系统的 热需求( 冷热负荷) 输出。
4.1 “以热定电”
燃气轮机冷热电联产系统“以热定电”流程图
“以热定电”可以获得较高的能源利用率，在设计工况
下运行时经济性良好，节能效果明显，结构简单、投资少、
运行可靠。 发电量受到供热量的限制，供热与供电互相牵制，难以 同时单独满足用户对于热能和电能的需要，当没有热负荷 时机组完全停运（以热定电的缺点所在）。在多余的电力
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燃气轮机冷热电联供系统分析
摘要:利用燃气轮机发电的联供系统是各国家目前普遍使用的方式之一。
利用燃气轮机发电，冷热电负荷不同，选择的形式、方案也不尽相同。
关键词：分布式能源、燃气轮机、梯级利用、以电定热
中图分类号： tu996.2文献标识码：a 文章编号：
目前，以天然气为主要燃料的新型分布式能源技术设备和冷热电联产系统，将能源利用和环保标准提高到一个全新的层次。
这种新型能源将从根本上改变传统的发电、供热、供冷互相分离的能源利用模式。
燃气轮机冷热电联产系统中，燃气轮机在发电的同时，回收利用其烟气的余热制冷或制热，实现在能的梯级利用基础上的冷热电联产，从而达到节能目的。
在冷热电联产系统中，燃气轮机不仅仅是动力设备，还是热的提供者。
笔者调查了国内外主要品牌的燃气轮机的相关余热特性，发现燃气轮机的排气温度都比较高，均具有很好的可用性。
例如，索拉透平公司，是全球工业燃气轮机行业的知名企业，也是美国排名前50强的出口企业。
其生产的“水星”mercury 50燃气轮机，排气温度可达到377℃,taurue60燃气轮机，排气温度可高达到510℃;国内青岛汽轮机厂生产的rf0221燃气轮机，排气温度可达到454℃, rf0391燃气轮机，排气温度可达到532℃.
在制定和选择以燃气轮机作为原动机的冷热电联产系统集成方
案时,应充分考虑燃气轮机的额定工况及变工况特点。
燃气轮机的
余热温度高,使得余热的回收利用方式更为灵活,能够满足各种不
同的冷热需要。
因此，对冷热负荷较大的用户，选择以燃气轮机作为冷热电联产能源利用方式具有潜在优势。
笔者通过调查国内外部分运行的冷热电联产系统发现，集成方式多种多样，根据需要选择性也相对灵活，主要方式包括：燃气轮机-锅炉并联、燃气轮机-余热锅炉型、燃气-蒸汽联合循环型、燃气轮机-直燃机型、燃气轮机-湿空气型等等。
具体应用方式如下：
1、燃气轮机+余热锅炉+蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组
此系统是一种“以电定热”的余热应用方式。
天然气进入燃气轮机做功，带动发电机发电；经燃气轮机做功后排出的高品位余热进入余热锅炉，经余热锅炉产生蒸汽并同时驱动吸收式冷水机，夏季供冷；另一部分锅炉蒸汽通过汽-水换热器供应全年生活热水。
冬季供热水由天然气锅炉供应。
此系统可作为楼宇夏季电力供应的高峰负荷，补足电力的短缺；燃气轮机废气用于吸收式冷水机的夏季供冷，起着电力削峰作用，且燃气轮机余热可充分利用，但冷水机在冬季就停用，全年设备利用率不高；冬季供暖热水由天然气热水锅炉单独供应，无余热利用，致使锅炉容量大，热负荷负担重，设备投资较大。
该方案适合在城市中心区域作为大楼自备电与小规模冷暖供应。
例如，日本东京芝浦区东京燃气公司高层建筑内设置了2台1000kw的燃气轮机发电机组，作为该大楼的自备电，向周围（及自身）大楼供暖和供应热水；并安装了2台溴化锂吸收式冷水机，装机容量约17mw，利用该
蒸汽生产冷水向用户供冷。
2、燃气轮机+天然气直燃型溴化锂吸收型冷热水机
天然气进入燃气轮机做功，带动发电机发电；经燃气轮机做功后排出的高品位余热进入直燃机预热高压发生器的吸收剂溶液，使天然气燃料用量大幅度降低；燃气轮机排出的多余尾气，通过气-水热交换器，向建筑楼宇提供生活热水，不足时由直燃机提供。
直燃机夏供冷，冬供暖并可提供生活热水。
此系统燃气轮机供应高峰电力负荷；直燃机夏供冷有电力削峰作用，冬供暖，设备利用率高。
但直燃机只能部分利用余热，因而综合热效率不高。
同时，采用小型或微型燃气轮机单循环发电装置时，由于冬季电力需求减少，燃气轮机出力不足，余热量减少，发电效率降低，一次能源利用率相对更低。
上海华夏宾馆地处徐汇区漕河泾商业区，2005年对宾馆进行分布式能源系统的改造，新引入2240kw 燃气内燃机发电机组，1台330 usrt燃气直燃溴化锂冷暖机组，1台600 usrt燃气直燃溴化锂冷暖机组，1台3t/h天然气生活锅炉。
按照“以热定电并网不上网，不足电力由电网补充”的设计原则，系统配置的燃气内燃气机在额定功率状态下，每台在输出240 kw 电功率的同时又可产出402 kw 的热功率，其额定热电比值为1.67，热电总效率达到86％以上。
宾馆的空调系统将原来的低效率的蒸汽溴化锂制冷机组改为天然
气直燃型冷暖机组。
容量由原来的两台580 usrt改为1600 usrt 1台330 usrt．这样制冷机组的制冷效率提高约30%。
由于厨房、家
宴工厂内的用热设备改造困难因此系统中另外配置1台3t／h天然气蒸汽锅炉，按原有方式单独为这些部门供应蒸汽，同时，也作为在发电机组故障或检修时对热水系统进行补充和调节。
3、燃气轮机+天然气型直燃机+电动压缩式热泵
天然气进入燃气轮机做功，带动发电机发电，电力主要用于驱动电动压缩式热泵机组，部分电力用于大楼的动力及照明。
直燃机和余热锅炉采用燃气轮机排出的高温烟气，进入直燃机的高温烟气用于吸收剂溶液进入高压发生器前的预热，以减少天然气燃料耗量，承担夏季供冷，冬季供暖；余热锅炉内高压蒸汽经汽-水换热器后供应生活热水。
此系统采用自身的燃气轮机发电电力，用于电动压缩式热泵的夏季供冷，是对直燃机夏季承担的冷负荷的一个补充。
冬季供暖时，利用电动压缩式热泵供暖，可以起着“以电补热”，从而保持燃气轮机发电基本负荷不变。
4、燃气轮机+余热锅炉+蒸汽轮机+制冷机或热泵装置
此系统采用两台燃气轮机并联方式，其中一台燃气轮机发电，与该汽轮机排出的烟气进入余热锅炉产生蒸汽再进入一台背压式蒸汽轮机-发电机所发的电一起，共同承担大楼的电力负荷；另一台燃气轮机直接驱动压缩式冷水机组（或热泵），与蒸汽轮机排出的余热驱动的吸收式冷水机，共同承担大楼的供冷负荷。
冬季蒸汽轮机排出的背压蒸汽供暖使用。
该系统燃气轮机与蒸汽轮机共同发电，而蒸汽轮机利用燃气轮机排出的高品位余热发电；蒸汽轮机的余热蒸汽或抽汽又用于驱动吸收式冷水机夏季供冷或冬季供暖，形
成良性的能源梯级利用。
广州大学城分布式能源站位于广州大学城二期，冷、热、电能三联供系统，是目前全国最大的分布式能源站，能源站采用高效的燃气-蒸汽联合循环发电，以溴化锂蒸汽制冷，利用烟气余热制备生活热水，设计能源梯级利用效率为80%。
项目投产后，可替代同等容量的小火电机组，每年可减少温室气体二氧化碳的排放 24 万吨，减少二氧化硫排放 6000 吨。
该工程燃气轮机发电机组为美国普惠公司的ft8-3 swift pac双联机组(60mw)；余热锅炉为两台中压和低压蒸汽带自除氧、尾部制热水、卧式自然循环、无补燃型、露天布置的余热锅炉；蒸汽轮机发电机组分别选用一套带调整抽汽的抽汽凝汽式蒸汽轮机发电机组和一套双压补汽式蒸汽轮机发电机组，配套18mw 和25mw 发电机各一台。
系统输入一次能源后，经燃气轮机发电机组发电、蒸汽轮机发电机组发电、余热锅炉供低压蒸汽和利用余热锅炉尾部烟气制备热媒水几个环节，实现了一次能源的梯级利用，高品位的一次能源用于发电，低品位的高温烟气用于二次发电和供热制冷，系统的综合能源利用效率达到78%。
而且经余热利用后，余热锅炉排烟温度由140℃降至90℃左右，对环境的影响降至最低。
综上所述，合理的燃气轮机冷热电联供系统，只要选择正确，一定会从根本上实现节能减排，并可实现最小的投资资最大的回报。