热电冷三联供系统的节能分析
摘要：热电冷三联供系统节能性问题在国内学术界仍存在争论。本文重新计算了被许多文献引用的当量热力系数，并在此基础上阐述对热电冷三联供系统节能性的认识。关键词：热电冷三联供节能性当量热力系数一．引言
对于吸收式制冷系统节能性的问题，几年来一直是国内学术界争论的热点。直接以锅炉蒸汽为热源的吸收式制冷机或直燃机一次能耗高于压缩式制冷机，这一点大家的观点是一致的。对于热电冷三联供，即以热电厂供热汽轮机抽汽或背压排汽为热源的吸收式制冷相对于压缩式制冷机的节能性，则在已发表的文章中众说纷纭，多数文章认为热电冷三联供系统是节能的1]2]，一些文章认为该系统节能是有条件的3]，而另一些文章则认为热电冷三联供系统并不节能4]。本文结合国内一些关于热电冷三联供系统节能性的典型文献，谈一下自己的看法。
二．对当量热力系数的认识
代表热电冷三联供系统节能观点的典型文献1]用当量热力系数对系统进行了分析。当量热力系数表示为单位一次燃料所制取的冷量。设由汽轮机抽汽口得到的每1kJ热能所耗燃料热能本应为TJ，由于蒸汽在抽汽口前已作功wKwh，而每1KWh在凝汽式机组中所耗热能为vkJ，故而抽汽得到的每1kJ热能真正耗用燃料热能的kJ数为：T-wvkJ,其倒数u=1/T-wv表示单位燃料燃烧产生的高品位热量相当于供热汽轮机抽汽或背压排汽口处的低品位热量。吸收式制冷机的当量热力系数可因此表示为：
u的值大于1，它将视热电厂汽轮机入口处和抽汽或背压排汽口处的蒸汽参数及锅炉效率而定。据文献1]引用巴窦尔克斯等的计算，当抽汽压力不超过0.6MPa的情况下，高压汽轮发电机组的u值可达2.65。在采用此汽轮发电机组的热电冷三联供系统中，某双效吸收式制冷机的当量热力系数为：
这大大超过压缩式制冷机的当量热力系数ξc：
如果汽轮机的初参数降低，则u值和相应的ξea也将随之减小，表1列出了文献1]给出的不同初参数下的当量热力系数。
由表1可以看出，热电冷三联供制冷能耗要比压缩式制冷低的多。即使采用低参数汽轮机的抽汽或背压排汽作为热源，吸收式制冷机的能耗也大大低于压缩式制冷，此结果多次被引用来说明热电冷三联供系统的节能优势。
表1不同初参数下热电冷三联供制冷和压缩式制冷的当量热力系数表1不同初参数下热电冷三联供制冷和压缩式制冷的当量热力系数双效吸收式制冷机的热力系数变化不大，基本上在1.2左右。于是，u值成为影响当量热力系数的关键。文献1]没有给出u值的计算方法，而只是直接引用几十年前巴窦尔克斯的《吸收式制冷机》的有关值。在此，有必要对u的取值重新计算一下。
根据上述对当量热力系数的定义，u值可简化为下式表示：若设汽轮机相对内效率为0.82，热电冷三联供系统中汽轮机的抽汽或背压排汽在吸收式制冷机放热凝结后返回电厂系统的温度为饱和温度，机组凝汽器压力为4.9kPa，其他有关参数取值见表2。由以上参数值容易计算出表1所示三种抽凝机组的纯凝汽发电效率ηc2值分别为0.280、0.262和0.230。于是,由式（3）可得三种初蒸汽参数的u值，进而得到此三种初参数下热电冷三联供制冷的当量热力系数,见表1。本文计算出的当量热力系数显然比文献1]低。
再看一下压缩式制冷机当量热力系数的计算。由于在计算热电冷三联供吸收式制冷机的当量热力系数时没考虑冷水泵、冷却水泵、冷却塔风机和溶液泵等辅助设备的电耗，因此式（2）中的W0应是压缩式制冷系统比吸收式制冷系统多耗的电量，采用表3中的值。同时，压缩式制冷的电动机效率也不应在该式中体现。于是，压缩式制冷的当量热力系数应为：这样，由重新计算的结果（见表1）来看，虽然与发电效率为0.34的压缩式制冷系统相比，热电冷
系统是具有节能优势的，但这种优势并没有文献1]所描绘的那么大，尤其是对低参数机组。那么，是否凭表1中的几个数值就能说明热电冷三联供系统就一定节能呢？以下进一步谈谈对此问题的认识.
热电冷三联供系统的节能分析:三．对热电冷三联供系统节能性的认识
热电冷三联供系统中吸收式制冷机的当量热力系数与多个因素有关。事实上，评价和分析热电冷三联供系统的节能性应考虑以下几方面：（1）节能是相对的，与比较对象的选取有关一个系统是否节能，是相对于具有相同产出的另一系统能耗而言的。热电冷三联供系统在发电方面是与其他发电形式(代替电厂)作比较的，在式(3)中即表现为代替电厂的发电效率ηc2。对于新建抽凝机组的热电冷三联供系统以及由背压式供热机组构成的热电冷三联供系统，其发电量可由当地电网的其他电厂发电代替，因而，代替电厂发电效率ηc2可选择当地电网的发电效率或全国平均水平发电效率。如果ηc2取为全国平均水平发电效率0.3255]，则三种热电冷系统的当量热力系数如图1所示。当压缩式制冷以全国平均水平发电效率的电能为动力时,即ηc=0.325，则采用双效机的高、中参数热电冷系统节能效果是明显的，而低参数的热电冷系统在高抽汽参数下节能优势并不大。对于由抽凝汽轮机组成的现存热电厂，当改造其为热电冷三联供系统时，原本凝汽发电的蒸汽变成以抽汽的形式发电。因而，ηc2可取为该热电厂的凝汽发电效率。这种情况下热电冷三联供系统的当量热力系数如图2所示。可以看出，此时采用双效机的热电冷三联供系统节能优势与图1所示的情况相比更加明显。
在制冷方面，热电冷三联供系统是与压缩式制冷系统作比较的。因此，其节能性与压缩式制冷机的COP以及该制冷机所耗电的发电效率等因素有关。（2）热电冷三联供系统的节能性与汽轮机初参数的高低有关
在图1和图2中，随着机组初蒸汽参数的降低，热电冷系统当量热力系数也会降低。这是由于初蒸汽参数降低使锅炉中不可逆传热加大，从而增加了系统能耗。因而，当初参数高的热电冷系统节能时初参数低的系统却不一定节能。（3）汽轮机抽汽或背压排汽的压力对节能性的影响
文献1]仅考虑该压力为6MPa（绝压）的情况。实际热电厂的供热机组往往不是这个抽汽压力。当较远距离输送蒸汽时，考虑到热网的压损，为满足双效机的热源参数要求，汽轮机抽汽或背压排汽的压力应比此压力高。对于在原有热电厂基础上扩建的热电冷系统，由于原有供热机组的抽汽压力已系列化，使得抽汽参数与制冷机所要求的额定值往往存在较大偏差。因而有必要分析汽轮机抽汽或背压排汽的压力对系统能耗的影响。从图1和图2可看出，系统当量热力系数随着汽轮机背压排气或抽汽压力的升高而降低。从热力学第二定律看，背压排气或抽汽压力的提高，会使蒸汽在汽轮机中作功的火用损失减小，热电厂的火用效率增加，有使热电冷系统能耗减小的趋势。但是，制冷侧的火用效率却以更大幅度减小。随蒸汽压力的改变，制冷机出力变化较为显著，而其COP值的变化并不十分明显，可近似以常数处理。蒸汽压力增大时，制冷机传热传质的不可逆程度增大，甚至为避免溴化锂溶液结晶，要对蒸汽进行减温减压处理，进一步加大了系统的不可逆损失，使得系统的当量热力系数减小。相反，如果大幅度减小汽机抽汽或背压排气压力，虽然系统的能耗降低了，但制冷机的出力会下降。因此从经济上讲，汽轮机抽汽或背压排气压力的选择存在一个优化问题。（4）吸收式制冷机的机型对系统节能性的影响
这里的机型是指单效或双效。图3和图4分别为ηc2取全国平均水平发电效率和热电冷系统供热机组凝汽发电效率时的当量热力系数。可以看出，在图3中，采用单效机的中、低参数热电冷三联供系统是不节能的。在图4中，高、中参数的热电冷三联供系统在抽汽参数足够低时是节能的，而低参数热电冷三联供系统的能耗明显大于压缩式制冷机。比较采用双效机（图1、2）和单效机（图3、4）的热电冷三联供系统便可很容易看出，采用双效机的系统
当量热力系数明显高于采用单效机的系统。显然这是由于单效机的COP远低于双效机所造成的。因此，优先采用双效机，是降低热电冷三联供系统能耗的有效措施。这对制冷站设在热电厂或热量输送系统为蒸汽网的热电冷三联供形式是容易实现的。但热电冷三联供形式之一是热电厂提供的热量通过热水网输送到各建筑物，提供吸收式制冷机所需热量。对不宜修建蒸汽热网的市区，这是可行的方案之一。由于目前普通的直埋热水管道所允许的最高供水温度不超过130℃，这种情况下只能采用单效机，其代价是增大了热电冷系统的能耗。（5）热和冷两者对热电冷三联供系统能耗的影响是不同的通常所讲的热电联产供热是节能的，这是相对于锅炉直接供热而言的，因为热电联产供热方式利用的是作功发电后的低品位蒸汽，而锅炉供热是直接利用高品位的燃料能。而在热电冷三联供系统中，吸收式制冷机虽然也是利用低品位的蒸汽热能制冷，但与压缩式制冷相比却不一定节能，因为压缩式制冷的COP 远高于吸收式制冷。如图5所示，从一次能源利用的角度看，无论热电冷系统的吸收式制冷还是压缩式制冷，都要经过两个能源转换环节。热电冷三联供制冷方式第一个环节是一次能源（燃料）通过热电厂转换成热量和电量，第二个环节是热量通过吸收式制冷机转换成冷量；压缩式制冷方式第一个环节是一次能源通过电厂转换成电量，第二个环节是电量通过压缩式制冷机转换成冷量。热电冷三联供制冷方式的第一个环节能量转化效率高于压缩式制冷制冷方式，而第二个环节能量转化效率则低于压缩式制冷制冷方式。因此须根据具体情况通过定量计算来评价热电冷三联供系统的能耗，进而才能得出是否节能的结论，而文献2]仅凭定性分析，认为冷和热性质相同，因而对系统节能性的影响相同，进而得出热电冷三联供制冷方式一定节能的结论，这是欠妥的。
热电冷三联供系统的节能分析:
热电冷三联供原理 1.3 BCHP的组成方式 根据热源的类型可以将BCHP分为两种：第一种是直接利用烟气, 也就是将尾气直接输送到烟气型制冷机中进行制冷。第二种是将高温尾气进行二次换热，用热水或是蒸汽输送到蒸汽机或是热水机中制冷。具体形式如下： 1?微型涡轮发电机加尾气再燃/热交换并联型吸收式制冷机-工作原理: 燃气涡轮发电机排气余热一部分被溴化锂制冷机的稀溶液回收，另一部分参与二次燃烧，对外提供制冷、采暖和卫生热水。电力、空调、采暖和卫生热水几种负荷容量搭配灵活，可以满足不同场合的需要。 2燃气轮机加吸收式烟气机-工作原理： 燃气轮机中高温高压气体带动发电机发电后排出，这时还保持着相当的温度（一般在400 C以上），并具有较咼的含氧量。溴化锂制冷机可以直接回收排气余热进行制冷，也可以将排气作为助燃空气进行第二次燃烧，二次燃烧回收热效率更高，达95 %以上。使用建筑物: 燃气轮机电厂或燃气轮机自备电站的改造，特别适合于简单循环的燃气轮机电（站），其经济性特别显著。 3.微型涡轮发电机加吸收式烟气机-工作原理: 燃气涡轮发电机的排气送入单效烟气机，余热用于制冷或采暖适用于小
型建筑场合使用。系统流程图： 4.微型涡轮发电机加烟气机-工作原理： 燃气涡轮发电机高温富氧排气（温度250 C，含氧量18%）进入冷温水机直接进行燃烧利用，提供制冷、采暖和卫生热水。 5.蒸汽轮机加溴化锂冷机-工作原理： 锅炉燃烧产生的高温高压蒸汽进入蒸汽轮机推动涡轮旋转，带动发电机发电，发电后的乏汽或从蒸汽轮机中的抽出一部分蒸汽进入蒸汽制冷机制冷，另外一部分进入热交换器采暖或提供卫生热水。根据对热电厂以热定电”的要求，适合于各个规模的火电厂或热电厂。 6.燃气轮机前置循环加溴化锂制冷机-工作原理： 燃气轮机发电后排出的高温烟气通过余热锅炉回收，产生的蒸汽供蒸汽吸收式制冷机制冷，其余通过热交换器提供采暖/卫生热水或供工业用户使用。夏季采暖/热水负荷最小的时候，蒸汽溴化锂制冷机可以充分利用燃气轮机余热制冷，保证较高的系统综合能源利用效率。适合于燃气轮机电厂或燃气轮机热电厂。 7.内燃发电机加余热利用型直燃机-工作原理:
第一章总则 第一条为了规范燃气冷热电三联供项目的日常运行维护标准，依据内燃机、直燃机操作规程，制定本制度。 第二条本制度适用于燃气冷热电三联供系统项目的日常运行及维护。 第三条运营安全部为本制度的主管部门。 第二章燃气冷热电三联供系统的定义 第四条燃气冷热电三联供，即CCHP（Combined Cooling, Heating and Power），是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力供应用户的电力需求，系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者余热直燃机等)向用户供热、供冷。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率，实现了能源的梯级利用。 第五条冷热电三联供是分布式能源的一种，具有节约能源、改善环境，增加电力供应等综合效益，是城市治理大气污染和提高能源综合利用率的必要手段之一。 第三章发电操作 第六条开机程序 （一）检查机油、和冷却水的液位有没有在规定的液位，如没有达到应补充至规定液位。
（二）检查柴油机冷却风扇与充电机皮带的松紧，如松便收紧；检查所有软管，看看是否会有接合 处松脱破损、磨损，如有则收紧或换掉。 （三）打开燃料阀门，合上电源总开关。检查油门开关是否打开，保持低速启动电机。 （四）若机组低速运行正常，可将转速逐渐增加到中速，进行预热运转，一定时间后，将转速增至 额定转速。 （五）检查机组散热、振动、三相电压、电流、频率和转速是否正常。若运行正常，则可以逐渐增 加负荷，向系统供电。 第七条关机程序 （一）逐渐卸去负荷，断开空气开关。 （二）在空载状况下，逐渐将转速降至中速，待机组水、油温降至70℃下时再行停机； （三）停机15分钟后，关闭发动机机房通风机。第八条注意事项 （一）开机时不能用高速启动，否则会烧坏启动电机。 （二）用启动电机启动时，启动时间不能超过5秒，连续启动三次无法启动起来要等机组冷却后再行
热电冷三联供溴化锂吸收式制冷原理 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
“热电冷三联供”溴化锂吸收式制冷原理 溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂，以水为制冷剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。 输入热能（蒸汽、直燃机、废烟气）使溴化锂溶液在发生器中受到热源加热，溶液温度提高直至沸腾，溶液中的水份逐渐蒸发出来，而溶液浓度不断增大。 发生器中蒸发出来的冷剂水蒸气向上经挡液板进入冷凝器，挡液板起汽液分离作用，防止液滴随蒸汽进入冷凝器。冷凝器的传热管内通入冷却水，所以管外冷剂水蒸气被冷却水冷却，冷凝成水，此即冷剂水。 冷剂水进入蒸发器后，由于压力降低首先闪蒸出部分冷剂水蒸气。因蒸发器为喷淋式热交换器，喷啉量要比蒸发量大许多倍，故大部分冷剂水是聚集在蒸发器的水盘内的，然后由冷剂水泵升压后送入蒸发器的喷淋管中，经喷嘴喷淋到管簇外表面上，在吸取了流过管内的冷媒水的热量后，蒸发成低压的冷剂水蒸气。由于蒸发器内压力较低，故可以得到生产工艺过程或空调系统所需要的低温冷媒水，达到制冷的目的。例如蒸发器压力为872Pa时，冷剂水的蒸发温度为5℃，这时可以得到7℃的冷媒水。 蒸发出来的冷剂蒸汽经挡液板将其夹杂的液滴分离后进入吸收器，被由吸收器泵送来并均匀喷淋在吸收管簇外表的中间溶液所吸收，溶液重新变稀。中间溶液是由来自溶液热交换器放热降温后的浓溶液和吸收器液囊中的稀溶液混合得到的。为保证吸收过程的不断进行，需将吸收过程所放出的热量由传热管内的冷却水及时带走。中间溶液吸收了一定量的水蒸气后成为稀溶液，聚集在吸收器底部液囊中，再由发生器泵送到发生器，如此循环不已。 溴化锂吸收式制冷原理图
摘要：“冷热电”三联供技术目前正处于飞速发展的进程之中，在一些没有稳定工业热负荷的热电厂，仅凭热电联进行生产，由于热负荷一般会受到季节等外部环境因素变化的影响，因此根本不能完全实现热电联供，那么这就会大大降低电厂供能的热效应与热经济性。以热电厂的供热为主要能源物质，利用溴化锂吸收式制冷机组进行集中化的制冷，从而能够很快实现热电冷三联供，可以使得热电厂的热负荷相对较为平稳，从而在很大程度上提高了热电机组的负荷因子，因此热经济性非常之高。本文主要对冷热电三联供系统经济性进行了较为深入的分析与探究，旨在为冷热电三联供系统的高效运营提供一定的借鉴与参考。 关键词：“冷热电”三联供经济性分析耗能 1、引言 所谓“冷热电”三联供，主要指的是在热电联产的基础之上而发展起来的一种新型的能源生产、供应系统，它主要是将电联产及热电分产与溴化锂吸收式制冷技术进行紧密地结合，最终促使热电厂在生产以及供应热能实现三联供。实行冷热电三联供基本上可以增加供热机组夏季的热承载能力，从而降低了发电所需的煤炭消耗量。由于吸收式制冷机压缩制冷二者相比，单位制冷的能耗非常之高，不仅如此，而且还能够在很大程度上影响到冷热电三联供热的经济学的因素非常之多，热电厂实行冷热电三联供的节能程度的高低，是人们共同关心的一个重要的问题。近些年来，我国国内对冷热电三联供节能效果的研究十分之多，但是在实际运用过程之中，绝大多数供电厂考虑到最多的因素还是经济方面的消耗等。而且通过查阅相关文献资料可以得知，当前很多文献报道对冷热电三联供经济性问题进行的报道非常之多，但是这方面的完备的理论研究是非常欠缺的。本文主要对冷热电三联供系统经济性进行了较为深入的分析与探究，旨在为冷热电三联供系统的高效运营提供一定的借鉴与参考。 2、能耗分析 对冷热电三联供进行分析与研究，首先应该对该系统的能耗进行较为深入地分析与探究。下面主要通过对如下方面的阐述来对该系统的能耗加以分析与研究。 2.1 等效燃料利用系数 在冷热电三联供系统之中，有一项十分重要的组成部分就是溴化锂吸收式制冷系统，该系统可以将热转化为冷。当三联供系统在正常运行的时候，可以将溴化锂吸收式制冷系统与压缩式制冷系统二者的能耗进行对比，对比的方法可以采用等效燃料利用系数来对二者的节能情况加以比较分析。这里所提及的“等效燃料利用系数”，指的就是经过对比的上述两种制冷系统从燃料输入直至最终的等量输出的相对燃料消耗量的倒数。 由于溴化锂制冷系统所需的热量使热电厂增加煤耗量m1，同时增加了发电量，并人供电部门的电网，此发电量就相当于电网增加的电量采用供电系统的煤耗率，将此电量折算成溴化锂吸收式制冷系统的节煤量m2，而溴化锂吸收式制冷系统相对比压缩式制冷系统要少耗电，少耗的电折算成节煤量m3，如果m2+m3-m1>0，那么此三联供溴化锂吸收式制冷系统就比压缩式制冷系统节能。
简介冷热电三联供在数据中心的应用 中国移动上海传输动力维护中心沈嘉琪黄赟 引言 随着电讯业务的发展，数据中心的业务量迅速增加。为保证数据中心设备正常安全的运行，环境因素是不可或缺的。对环境影响最直接就是通信行业的供电系统以及制冷系统。在建立数据中心初期，考虑到通信行业稳定运营带来的业务高可靠性，在其配套动力系统上投入的成本很高。冷热电三联供系统作为分布式能源的一种衍生形式，成为控制通信行业能源运营成本，同时成为通信行业数据中心供电可靠性和制冷需求的良好方案之一。 1冷热电三联供系统用于数据中心的优势 冷热电三联供系统是将制冷、供热（采暖和供热水）、发电三者合而为一的设施。通过发电机充分燃烧燃料输出电力（例如：天然气），同时采用吸收式制冷机组回收发电机排放蒸汽和余热，成为较为环保地转为电能、热能的一种能源利用方式。 1.1减少通信行业运营成本 由于数据中心需要非常高的用电量，为了数据中心稳定安全的运行，运营商需要花费高昂的电力运营成本；而采用了吸收制冷的冷热电三联供系统可以在数据中心现场输出比市电更便宜的电力能源（获取城市天然气或其他清洁能源补贴）；另外，发电机的余热可以驱动吸收制冷机组从而替代普通空调系统，通过降低运营成本为运营商创造经济价值。 1.2提升通信系统运行稳定性 数据中心要求高质量和高稳定度的不间断电源。特别是，在数据中心运营高峰时期，发生诸如停电或供电失误，将直接造成巨大的经济损失。尤其是在各项电源输出特性参数比较上，冷热电三联供系统采用的燃气轮机发电机组相对于通信行业传统的应急备用发电机组（外网市电中断时启用）更加地稳定可靠。随着冷热电三联供系统稳定性的提高，运营商可以在设计阶段减少通常为优质安全的电源系统设计的电池备份数量，从而减少投资成本。 1.3利于通信设备扩容 燃气轮机发电机组现场发电的模式，在扩容和新设施设计方面给数据中心运营商很大便利。这主要体现在：通过增加新设备升级旧的数据中心，往往外网市电可能在短期内无法满足新增设备大-168-
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。我们从一次能源利用率PER (primary energy rate)来计算系统是否节能，其定义为获得的能量与一次能源的需要量之比。冷热电分产系统采用电制冷，联供系统采用吸收式制冷，故可求得： 冷热电分产系统： 冷热电分产系统一次能源消耗量：
冷热电三联供计算分析 国家发改委、财政部、住房城乡建设部、能源局在2011年10月发了“关于发展天然气分布式能源的指导意见”。其中有段：“天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。” 根据这个精神做冷热电联产实际运行的计算分析。（实例） 以热定电，使能源利用率，经济效益最大化。 例一、赣州锦秀新天地 功用实施范围：一座三层综合商场，七幢连体别墅（14套）。 先确定热耗量 根据当地空调期常年平均气候，按舒适性空调条件计算。 综合商场空调制冷需总冷量2925kw/h。 空调制热需总热量1380kw/h。 七幢连体别墅空调制冷需总冷量1130kw/h。 空调制热需总热量790kw/h。 每小时出65℃热水3m3需热量195 kw/h。 这里以吸收式制冷机形式生产空调冷原；以板式热交换器形式转换生产空调热源；以水—水容积式热交换器形式生产65℃生活热水。 ●综合商场和七幢别墅制冷空调同时运行时，需总制冷量4055 kw/h。采用 单效热水型溴化锂吸收式制冷机组生产此冷量，需耗热能（循环热水）5068 kw/h。（能效比0.8） ●综合商场和七幢别墅制热空调同时运行时，需总制热量2170 kw/h。采用 板式换热器转换生产此热量，需耗热能（循环热水）2214 kw/h（能效比 0.98） ●采用容积式换热器转换生产生活热水，需耗热能（循环热水）200 kw/h（能 效比0.98） 当制冷空调运行和生产生活热水时，热负荷为5068kw/h+200kw/h=5268kw/h，为 此系统的最大热负荷。 再确定选择发电机组 根据曼海姆燃气发电机组TCG2020 V20样本所列技术数据。 电功率为2000KW；热输出为1990KW。总效率87%。 其中热输出中，缸套水热量1006KW；排气热量972KW可以搜集再利用。 缸套水经热交换转换可利用率98%，释出热量986KW； 排气热量转换产循环热水可利用率76%，释出热量738KW。 上二项相加总可利用热量1724KW。（热量利用率87%） 按前面所算最大热负荷，需要配置三台TCG2020 V20发电机组。 总出电功率6000KW；热输出5970KW。 以上计算在实际运行能兑现，综合能源利用效率可达81%。 其中最关键是热量搜集转换再利用的研考设计。
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。而对燃气冷热电三联供供能系统来说，一方面分布式发电系统和吸收式空调技术的应用可降低夏季大电网的最大负荷，另一方面全年的连续运行使得冬夏燃气用量较为均衡，因此发展燃气冷热电三联供供能系统是改善区域能源结构的最佳途径之一。 ③提高供能安全性 大电网供电安全性问题近年来一直得到关注，与大电网互为补充和支播的区域分布式供能系统可以灵活分布，就近建设。对用户来说，在提高能源利用率的同时.相当于在常规的供能形式之外为用户增加了一路供电供冷和供热的途径，提高了用户用能的安全性。 ④显著的环保效应 燃气冷热电三联供供能系统采用清洁燃料天然气作为一次能源，为淸洁产能系统，其系统排放指标均达到相关环保标准，与传统热电分供方式相比，由于节省了大量火力发电所消耗的标煤，C02减排效果明显.具有显著的环保效益。 ⑤较好的经济性 燃气冷热电三联供供能系统实现供冷供热的同时还能产生高品位的电能.其能源产品的多样性和较高的能源利用效率使得分布式供能系统对于燃气、电力价格的波动具有较强的适应性，相对于传统供能系统可节省一定的年能源消耗费用。
热电冷三联供 热电冷联供的基本概念 热电冷联供是指燃料（燃气、燃油等）为能源，能同时满足区域建筑物内的冷（热）、电需求的能源供应系统，通常由发电机组、溴化锂吸收式冷（热）水机组和换热设备组成。热电冷联供系统将高品位能源用于发电，发电机组排放的低品位能源（烟气余热、热水余热）用于供热或制冷，实现能源的梯级利用，提高能源的综合利用率。概括起来，热电冷联系统具备如下优点： 节能：热电冷联供系统将发电过程中产生的废热用来供热或制冷，充分利用了一次能源。 环保：热电冷联供系统采用天然气作为能源，燃烧排放物对环境无污染。 安全：区域建筑物采用热电冷联供系统后，其供电不受电网限制，确保了用户的供电安全。 平衡能源消费：热电冷联供系统减少了小区或建筑物对城市电网的电力消耗，并增加了燃气消费，对缓解电力紧张，平衡能源消费者具有积极作用。 热电冷联供系统可以广泛应用于同时具有电力和空调需求的场所，如工厂、医院、大型商场、生活小区和工业园等。 中华人民共和国《节约能源法》第39条明确规定：国家鼓励发展"热电冷联产"技术的法律，是实施可持续发展战略、落实环保基本国策和提高资源综合利用率的重要行政规章。2000年由国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部和国家环保总局联合下发了计基础[2000]1268号《关于发展热电联产的规定》，旨在推进热电冷联供的运用。 热电冷联供系统的常见模式及配置 根据热电冷联供系统中发电机组的不同及系统主要功能的不同，热电冷联供系统可分为以下三类： □以蒸汽轮机为发电机组的热电冷联供系统，其主要功能为供热和供电（如热电厂），夏季将一部分（或全部）供热能力转换成供冷能力，从而实现热电冷联供。
沼气发电机组外形图： 原理图：
BCHP系统运行后，系统运行成本较低，与市场能源价格竞争，因此，其具备很好的经济性，有极好的商业应用价值，另外BCHP系统对机房无特殊要求，能达到常规直燃机机房设计规范和燃气发电机组机房设计规范即可。系统运行以后，系统低成本运行有可靠保障。 水源热泵选型及使用方案 现垃圾处理工艺过程中产生一定量的中水,而处理车间又需要冬季供暖,夏季制冷,规划拟采用中水水源热泵进行供热制冷。 热源条件： 中水（垃圾渗出液处理后产生的中水）水温：夏季27 度；冬季20度（根据已有项目经验选取）。 负荷情况
车间内温度要求冬季保持8-10℃，冬季热负荷为92kW，夏季负荷:122kW 设备选型及流程 根据现场的实际情况选择我公司的水源热泵机组型号为：QYHP-150C 设备标准工况： （1）制热工况： ?一次水(中水)水温16/9℃ ?供热水水温:45/40℃ ?制热量:157kw 输入功率:38kw ?一次水(中水)流量:15t/h ?供热水流量:15t/h （2）制冷工况： ?冷却水（中水）水温20/29℃ ?冷冻水水温: 12/7℃ ?制冷量:139kw 输入功率:28kw ?冷却水(中水)流量:15t/h ?冷冻水流量:24t/h
沼气发电机组与BCHP系统联合运行后，系统运行成本大大降低，与市场能源价格竞争力明显增强，因此，其具备很好的经济性，有极高的商业应用价值，另外集装箱型沼气发电机组和BCHP系统对机房无特殊要求，能达到常规直燃机机房设计规范和燃气发电机组机房设计规范即可。系统安装简洁方便,系统运行以后，低成本运行有可靠保障。
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。区域内建筑物用途具有多样性，各个建筑物对用能需求的时间段也不同，由于不同用途建筑物负荷之间的相互荆合，使得区域能源需求虽然比较大，但是供能曲线相对比较平稳，设备的变工况运行要求不高。当规模较大时，一般采用高效的燃气蒸汽联合循环机组。 4、供能形式 下图为常规的冷、热、电三联供系统图，该系统主要由原动机为核心的发电设备和余热回收设备组成，与电网并网运行。建筑物的基础负荷一般由电力负荷、制冷负荷、采暖负荷、热水负荷组成，其中电力负荷优先由原动机发的电来提供，当原动机的发电量不能满足需求时，从电网买电。发电过程中产生的余热被蒸汽型、热水型吸收式嗅化铿制冷机等余热吸收式热源设备所利用来制冷制热，或者通过热
热电冷三联供系统的节能分析 摘要：热电冷三联供系统节能性问题在国内学术界仍存在争论。本文重新计算了被许多文献引用的当量热力系数，并在此基础上阐述对热电冷三联供系统节能性的认识。关键词：热电冷三联供节能性当量热力系数一．引言 对于吸收式制冷系统节能性的问题，几年来一直是国内学术界争论的热点。直接以锅炉蒸汽为热源的吸收式制冷机或直燃机一次能耗高于压缩式制冷机，这一点大家的观点是一致的。对于热电冷三联供，即以热电厂供热汽轮机抽汽或背压排汽为热源的吸收式制冷相对于压缩式制冷机的节能性，则在已发表的文章中众说纷纭，多数文章认为热电冷三联供系统是节能的1]2]，一些文章认为该系统节能是有条件的3]，而另一些文章则认为热电冷三联供系统并不节能4]。本文结合国内一些关于热电冷三联供系统节能性的典型文献，谈一下自己的看法。 二．对当量热力系数的认识 代表热电冷三联供系统节能观点的典型文献1]用当量热力系数对系统进行了分析。当量热力系数表示为单位一次燃料所制取的冷量。设由汽轮机抽汽口得到的每1kJ热能所耗燃料热能本应为TJ，由于蒸汽在抽汽口前已作功wKwh，而每1KWh在凝汽式机组中所耗热能为vkJ，故而抽汽得到的每1kJ热能真正耗用燃料热能的kJ数为：T-wvkJ,其倒数u=1/T-wv表示单位燃料燃烧产生的高品位热量相当于供热汽轮机抽汽或背压排汽口处的低品位热量。吸收式制冷机的当量热力系数可因此表示为： u的值大于1，它将视热电厂汽轮机入口处和抽汽或背压排汽口处的蒸汽参数及锅炉效率而定。据文献1]引用巴窦尔克斯等的计算，当抽汽压力不超过0.6MPa的情况下，高压汽轮发电机组的u值可达2.65。在采用此汽轮发电机组的热电冷三联供系统中，某双效吸收式制冷机的当量热力系数为： 这大大超过压缩式制冷机的当量热力系数ξc： 如果汽轮机的初参数降低，则u值和相应的ξea也将随之减小，表1列出了文献1]给出的不同初参数下的当量热力系数。 由表1可以看出，热电冷三联供制冷能耗要比压缩式制冷低的多。即使采用低参数汽轮机的抽汽或背压排汽作为热源，吸收式制冷机的能耗也大大低于压缩式制冷，此结果多次被引用来说明热电冷三联供系统的节能优势。 表1不同初参数下热电冷三联供制冷和压缩式制冷的当量热力系数表1不同初参数下热电冷三联供制冷和压缩式制冷的当量热力系数双效吸收式制冷机的热力系数变化不大，基本上在1.2左右。于是，u值成为影响当量热力系数的关键。文献1]没有给出u值的计算方法，而只是直接引用几十年前巴窦尔克斯的《吸收式制冷机》的有关值。在此，有必要对u的取值重新计算一下。 根据上述对当量热力系数的定义，u值可简化为下式表示：若设汽轮机相对内效率为0.82，热电冷三联供系统中汽轮机的抽汽或背压排汽在吸收式制冷机放热凝结后返回电厂系统的温度为饱和温度，机组凝汽器压力为4.9kPa，其他有关参数取值见表2。由以上参数值容易计算出表1所示三种抽凝机组的纯凝汽发电效率ηc2值分别为0.280、0.262和0.230。于是,由式（3）可得三种初蒸汽参数的u值，进而得到此三种初参数下热电冷三联供制冷的当量热力系数,见表1。本文计算出的当量热力系数显然比文献1]低。 再看一下压缩式制冷机当量热力系数的计算。由于在计算热电冷三联供吸收式制冷机的当量热力系数时没考虑冷水泵、冷却水泵、冷却塔风机和溶液泵等辅助设备的电耗，因此式（2）中的W0应是压缩式制冷系统比吸收式制冷系统多耗的电量，采用表3中的值。同时，压缩式制冷的电动机效率也不应在该式中体现。于是，压缩式制冷的当量热力系数应为：这样，由重新计算的结果（见表1）来看，虽然与发电效率为0.34的压缩式制冷系统相比，热电冷
本技术公开了一种冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，属于分布式能源系统设计技术领域，包括：步骤S1，建立冷热电三联供系统中以年总成本最低为目标的目标函数；步骤S2，利用改进型分段线性化模型建立燃气内燃机模型；步骤S3，建立冷热电三联供系统的等式约束条件和不等式约束条件；步骤S4，根据等式约束条件、不等式约束条件和燃气内燃机模型对目标函数进行求解，确定冷热电三联供系统中设备的容量；有益效果是：更加准确的满足用户的实际需求，且通过对现有的分段线性化化算法的改进，解决了分段线性化算法在用于线性规划过程中特殊点计算不出结果的问题。 权利要求书 1.一种冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1，建立冷热电三联供系统中以年总成本最低为目标的目标函数； 步骤S2，利用改进型分段线性化模型建立燃气内燃机模型； 步骤S3，建立冷热电三联供系统的等式约束条件和不等式约束条件； 步骤S4，根据所述等式约束条件、所述不等式约束条件和所述燃气内燃机模型对所述目标函数进行求解，确定冷热电三联供系统中设备的容量。 2.根据权利要求1所述的冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，其特征在于，所述冷热电三联供系统中设备包括：燃气内燃机设备、溴冷机设备、电制冷设备和电锅炉设备； 所述目标函数为： 其中，Ctotal用于表示所述年总成本，用于表示所述燃气内燃机设备的年均化投资成本，用
于表示所述溴冷机设备的年均化投资成本，用于表示所述电锅炉设备的年均化投资成本，用于表示所述电制冷设备的年均化投资成本，用于表示所述溴冷机设备的运行维护成本，用于表示所述电制冷设备的运行维护成本，用于表示所述电锅炉设备的运行维护成本，用于表示所述燃气内燃机设备的运行维护成本，用于表示购买所述燃气内燃机设备使用的燃料的年均化成本，用于表示所述冷热电三联供系统从电网购买电能的年均化成本，用于表示所述冷热电三联供系统发电出售的年均化收益。 3.根据权利要求2所述的冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，其特征在于，所述目标函数还满足如下公式： 其中，用于表示所述燃气内燃机设备的额定功率，用于表示所述溴冷机设备的额定功率；用于表示所述电锅炉设备的额定功率；用于表示所述电制冷设备的额定功率；Pchp用于表示所述燃气内燃机设备的出力；CAbsc用于表示所述溴冷机设备的制冷功率；Heb用于表示所述电锅炉设备的热功率；Cec用于表示所述电制冷设备的功率；Qchp用于表示燃气的能量；用于表示所述冷热电三联供系统从电网购买电能的买电功率；用于表示所述冷热电三联供系统发电出售的卖电功率；c1用于表示所述燃气内燃机设备初始投资的年均化成本系数；c2用于表示所述溴冷机设备初始投资的年均化成本系数；c3用于表示所述电锅炉设备初始投资的年均化成本系数；c4用于表示所述电制冷设备初始投资的年均化成本系数；a1用于表示所述燃气内燃机设备的运行维护系数；a2用于表示所述溴冷机设备的运行维护系数；a3用于表示所述电锅炉设备的运行维护系数；a4用于表示所述电制冷设备的运行维护系数；b1为燃气费用的系数；e1用于表示所述冷热电三联供系统从电网购买电能的买电电价；e2用于表示所述冷热电三联供系统发电出售的卖电电价。 4.根据权利要求1所述的冷热电三联供系统中设备容量的配置方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述燃气内燃机模型满足如下公式： 其中，Pchp用于表示燃气内燃机的发电功率，Hchp用于表示燃气内燃机的热功率，Qchp用于表示燃气的能量，用于表示燃气内燃机的额定功率；x2、x3、x4、x5、x6分别用于表示分段线性化模型中燃气内燃机电功率出力的5个分段的值，C2、C3、C4、C5、C6分别用于表
热电冷三联供的供冷方式的可行性分析与评价 山东建筑大学戎卫国孟繁晋 摘要依据热力学第二定律的火用分析方法，从能量利用的全过程出发，考虑输送能耗的影响，利用能源火用效率代替设备的能量利用效率对热电冷三联供的集中供冷和常规的电供冷方式进行了比较，从而得出了更客观、合理的结论。为合理采用热电冷三联供的集中供冷方式提供了判断依据。 关键词集中供冷火用分析能源火用效率 1 引言 近几年来，国内一些城市开始酝酿建设热电冷联供系统，通常是在原有热电联供系统基础上增设吸收式制冷机装置，利用供热汽轮机组的抽汽或背压排汽耗热制冷，实现夏季向用户集中供冷。由于热电冷联供系统规模和投资大，系统复杂；运行期间能源消耗多，对空调系统的节能和经济运行有着举足轻重的影响，因此如何对集中供冷方式进行全面、科学的评价，做出合理的选择，更显示出其紧迫性和重要性[1]。但是以往对热电冷联供的供冷方式的分析与评价中存在着以下不足[2]： （1）确定热电厂输出的蒸汽和电能各自所消耗的能量时，通常依据输出蒸汽和电能所占的能量数量比例来分配消耗的能量，没有考虑两种能量质量上的差别，存在着明显的不合理性。 （2）对输送能耗的影响重视不够。即使考虑也是仅考虑了输送过程中的热量损失，却对阻力损失考虑较少；只反映了能量利用过程中的外部损失，没有反映能量利用过程中的内部损失。而后者的损失的机械能却是比前者损失的热能更高级的高品质能量。 （3）只反映局部设备的能量利用效率，而未反映从一次能源投入到用户的全面过程的能源利用效率，以偏盖全。随着供冷规模的扩大，输送能耗将越来越大，因此不反映输送能耗和全部过程影响的评价与分析也显的越来越不科学、不合理。 为弥补以上不足，本文利用热力学第二定律的火用分析方法，在考虑能量质量上的差别和输送能耗影响的情况下，对常采用蒸汽溴化锂吸收式制冷机的热电冷三联供的供冷方式与分散的电压缩式冷水机组供冷方式进行了分析与比较，提出了对热电冷三联供的供冷方式进行分析与合理评价的理论依据。 2 供冷方式分析模型的建立 随着技术的不断更新，供冷方式也越来越多，供冷方式的能量传递、转换和利用过程的组成和方式各有不同。为便于分析与比较，依据热力学分析方法，可以建立一个概括性的供冷热力学系统分析模型[3][4]，见图1所示。 图1 概括性的供冷方式的热力学系统 对照图中所示，概括性的供冷热力学系统由以下子系统组成： 能量发生系统（A）—即指消耗一次能源的功源和热源系统。例如热电厂、锅炉、燃气轮机等设备；
冷热电三联供的形式： 内燃机+余热利用系统； 燃气轮机+余热发电机组； 燃气轮机+余热利用系统； 微燃机+余热利用系统。 内燃机+余热利用系统： 内燃机：四冲程内燃机； 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。内燃机余热：烟气、缸套水； 余热利用系统：热水烟气直燃机、板式换热器。余热利用系统： 制冷： 烟气→烟气热水型直燃机中烟气高发； 缸套水→烟气热水直燃机中热水发生器。 制热： 烟气→烟气热水型直燃机中烟气高发； 缸套水→板式换热器。 设计参数及原则 设计参数： 对象：办公楼，建筑面积：2万平 冷负荷：50w/m2，热负荷：56w/m2 电负荷：30-67w/m2
采暖期：11月-4月，128天 制冷期：6月-9月，88天 每个工作日，机组运行10小时7:30-17:30 周六日不起动，采用市网运行 设计原则：以办公楼最低电负荷为标准选配发电机，产生的余热即烟气和缸套水进入烟气热水型直燃机和板式换热器制冷制热。 机组选型： 电负荷：0.03×20000=600KW 冷负荷：0.05×20000=1000KW 热负荷：0.056×20000=1120KW 发电机选型：J312 额定发电功率：635KW 发电效率：40.4% 额定余热功率：744KW 排热效率：46.5% 可利用烟气：3400kg/h,402KW，500℃
可利用热水：26.6m3/h,342KW，79-95℃ ：发电机组参数采用颜巴赫系列 利用的余热主要为：烟气和缸套水 余热机组选型：BZHE125型 出力系数为：100%燃气、50%烟气、23%热水 出力系数：在多能量源的条件下，某一能量源的额定功率占额定总功率的比例。 额定制冷量：1454KW 天然气：106m3/h 额定制热量：1121KW 天然气：120m3/h 烟气量：4873m3/h，热水量：41.1m3/h ：余热机组参数采用远大系列。 负荷计算： 制冷：该直燃机烟气出力最多为满负荷的50%，出力系数为0.5。 计算公式：制冷量=排烟量/额定排烟量×额定制冷功率×出力系数×发电机负荷比例。 烟气制冷量为： 3400/4783×1454×0.5×600/635=485.8KW 热水制冷量为： 26.6/41.1×1454×0.23×600/635=203.4KW 总制冷量为：485.8+203.4=689KW 需补充冷量为：1000-689=311KW→天然气需补充能量为311/1.36=229KW，COP=1.36。 余热制冷效率为：689/744×100%=92.6% 余热制冷的总效率为：92.6%×46.5%=43%
上海节能No.05 2017上海中心冷热电三联供系统 深化设计探讨 周启金马飞黄振军 上海齐耀动力技术有限公司 摘要：介绍上海中心冷热电三联供系统的设计工作内容和设计思路，分系统探讨设计过程中的关键 点和注意事项，结合BIM技术对三联供系统建立模型，实现发电机组余热回收系统的高度集成，以及管道、电缆桥架及土建之间的碰撞检测。 关键词：冷热电三联供；深化设计；BIM建模；空间管理 DOI:10.13770/https://www.doczj.com/doc/6618772697.html,ki.issn2095-705x.2017.05.003 Discussion on Combined Cooling Heating and Power Generation System Deepening Design at Shanghai Tower Zhou Qijin, Ma Fei, Huang Zhenjun Shanghai Micro Powers Technology Co.，Ltd Abstract:The article introduces design work content and design thinking of combined cooling heating and power generation system at Shanghai Tower. The author discusses key points and attentions according to different systems during design process, which is combined with BIM technology to establish model for CCHP system. It realizes highly integrated of power generator waste heat recovery system and collision detection of pipes, cable trays and structure construction. Key words:CCHP, Deepening Design, BIM Modeling, Spatial Management i背景 上海中心总高度632 m，地上127层，地 下5层，总建筑面积57.6万m2，已于2016年 3月竣工，是我国首座同时获得“绿色三星”与LEED金级认证的超高层建筑，综合采用了 43项 绿色建筑适用技术。其中利用天然气分布式能源 系统实现冷、热、电三联供，使得清洁能源和绿色建筑得到良好融合，不但有利于上海中心能源 的综合利用，也对合理利用资源、发展生态经济 有着积极意义。 本三联供系统主要满足上海中心低区的基础 冷负荷及热负荷，包括餐饮、娱乐等房间的冷热 负荷，满足供冷工况运行3 920 h以上，供热工况 运行1 440 h以上，总运行时间约5 360 h。预计 每年可供冷3.1万GJ、热1.67万GJ、供电1236 [作者简介] 周启金：（1982-)，男，学士，工程师，主要从事新能源设计与技术开发工作 250分布式供能专栏 DISTRIBUTED ENERGY SUPPLY COLUMN
热电冷联供(CCHP: combined cooling, heating and power) 系统是以燃料作为能源.同时满足小区域或建筑物内的供热(冷)和供电需求的分布式能源供应系统。 节能、削峰填谷、安全、环保和平衡能源消费是热电冷联供系统的主要优点。由于热电冷联供系统可实现对能源的梯级利用.高品位能源用于发电.然后利用发电机组排放的低品位能源(烟气余热、热水余热)来制冷(供热).能源综合利用率高达80%以上(最高可达90%).对节约能源和促进国民经济可持续发展具有重要意义.用户也可大幅度节省能源费用。 热电冷联供系统中的主要设备 从实现同时供热(冷)和供电需求的功能来说.热电冷联供系统中的主要设备有发电机组、制冷机组和供热机组。其中.制冷机组多采用溴化锂吸收式制冷机。因能量转换和余热利用方式的不同.有的系统中还需在发电机组和溴化锂吸收式制冷机之间配置余热锅炉.将发电机组排放的高温烟气热量转换成蒸汽热量或热水热量。但在实际应用中.受负荷(空调负荷和电负荷)大小、负荷比例、负荷变化模式、运行控制目标、设备投资回收期等因素的影响.系统中还需要同时或分别配置直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、电力螺杆式冷水机组、电力离心式冷水机组、燃油/燃气锅炉等冷(热)负荷调节设备才能使系统的综合经济性能达到最佳。
结论: 1)在热电冷联供系统中配置溴化锂吸收式制冷机，可充分发挥其利用低品位能源的优势，有效提高系统的能源综合利用率，节约能源，提高系统经济性。 2)设计热电冷联供系统前，应进行必要的经济性分析，合理确定设备配置方案和配置容量，使系统达到节能、经济和高效的运行目的。 3)以燃气轮机发电机组和烟气型溴化锂吸收式冷热水机组为主要设备组成的热电冷联供系统，烟气系统的设计和安装连接是关键，烟气系统的烟气流动阻力必须小于等于燃气轮机的允许排烟背压，烟气系统控制部件的运行必须满足系统的控制要求，满足燃气轮机及烟气型溴化锂吸收式冷热水机组的安全运行要求。 以太阳能为热源的冷热电联合循环系统：
目录 概述 (1) 第一章微型燃气轮机 (2) 1.1微型燃气轮机工作原理： (2) 1.2微型燃气轮机的工作流程 (4) 1.2.1压气机模块 (4) 1.2.2回热器模块 (6) 1.2.3 燃烧室模块 (7) 1.2.3透平模块 (8) 1.2.4发电机 (8) 第二章余热锅炉数学模型 (10) 1 补燃装置 (10) 2 余热锅炉 (12) 第三章溴化锂吸收式制冷机模型 (14) 3.1 溴化锂吸收式制冷机工作原理 (14) 3.2 高压发生器模型 (15) 3.3 低压发生器模型 (16) 3.4 冷凝器模型 (17) 3.5 蒸发器模型 (18) 3.6 吸收器模型 (19)
概述 分布式能源具有利用效率高、污染少、耗能低等优点，逐渐成为能源开发利用的一个重要手段。分布式能源在解决系统全局的能源供需平衡和资源优化配置的同时，又能根据特殊场合需求，解决特定行业和特定区域用户的资源综合利用、能量梯级利用问题。因此，分布式能源技术得到越来越广泛的应用。 冷、热、电(Combined Cooling Heating&Power)系统是以天然气为燃料，由小型或微型设备组成，在用户或建筑物附近，直接向用户供冷、热、电和生活热水的分布式能源系统(Distributed Energy System)。三联供系统达到了能源的梯级利用，可以节约电力，减少夏季用电负荷，填补夏季天然气使用低谷，同时减少燃机排入大气中的废热，运用溴化锂吸收式制冷机的同时可以避免使用对大气有破坏影响的氟利昂等制冷剂，起到环境保护作用。在冷热电联供系统中，微型燃气轮机和溴化锂吸收式制冷机的组合是一种很通行的冷热电联供方式，通常应用于建筑物中，也称建筑冷热电联供系统。其原理图如下图所示。总的说来，冷热电三联供系统有以下几个主要特点： 1． 提高了能源利用率。传统的热发电厂能源有效利用率仅为35％左右。天然气冷热电三联供系统，利用发电后的排气热能，直接供给用户热量或者利用溴化锂吸收式冷热机组供热或者制冷，实现能源的多级利用，使能源的利用率达到85％以上。供电时，没有或仅有很低的输配电损耗，而传统的输配电路损耗高达5％～8％左右。 2． 节约投资。由于近距离向用户供电、供热和供冷，无需投资昂贵的冷、热输送管网和电网，可节省投资费用，土建和安装成本也会降低。 3． 可靠性高。CCHP 电站自行独立，“上网不并网”由用户自行控制，不会因外网停电而造成用户的供电中断，而当CCHP 电站发生故障时，可由外电网供电，因而供电的可靠性高。 4． 具有调峰功能。夏天是民用电高峰，民用气低谷，可通过CCHP 发电，缓解外电不足，同时调节天然气系统全年的用气均衡总量，对电力系统和天然气系统来说有双重意义上的调峰功能。 5． 属于绿色清洁能源。分布式冷热电三联供非常适于对商业区、民用区、医疗机构、体育场、机场等区域提供电力、供热和制冷。天然气发电本身较燃煤发电环保，再加上高效的多级利用，减少了烟气排放，即使在人口稠密的城市地区也能达到高标准的环保要求。 燃烧室 余热锅炉空气 压气机 透平 燃料 供电 发电机 排烟 供热 溴化锂制冷机 供冷蒸汽或热水 回热器 M f G r 0 G c 0 Q g Q sout n 0 燃气机 P G