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。

天然气热电冷三联供的探讨冷热电三联供技术（Combined Cooling Heating Power ，CCHP）是指用天然气驱动发电机发电，回收余热用于冬季供热、夏季供冷的综合能量系统，可用于建筑或一个区域的能源供应。

C C H P 技术将先功后热的热力学合理性转化为运行上的经济性，在世界范围内获得了成功的应用。

CCHP基本概念以燃气内燃机为基础的冷热电三联供系统工作原理如下：利用天然气燃烧产生的高温烟气在内燃机中做功，将一部分热能转换成高品位的电能利用余热回收装置将燃气内燃机中的烟气缸套冷却水油冷器及中冷器冷却水的热量进行回收这四种形式的热量中，前两种是余热回收的主要来源其中，烟气温度一般400度以上，可进入余热锅炉制蒸汽或热水，也可用于双效吸收式制冷采暖供热水；一级利用后的低温烟气（130—170度）和缸套冷却水（85—90度）可用于单效吸收式制冷采暖供热水，也可直接利用换热器进行采暖和供热水，从而实现冷热电三联供另外为了保持发动机气缸有适当的温度范围，缸套水的热量应优先利用根据烟气缸套水的不同回收方式可以形成不同配置模式的冷热电三联供系统，以下为较常见的四种模式四种：余热回收模式余热回收模式参见图方案一（内燃机发电机组水水换热器温水溴化锂机组）这种系统如图1（a）所示,其特点：（1）系统的控制比较简单，运行安全可靠；（2）适用于电负荷较大及热水需求量较大的场所，如宾馆医院等. 方案二（内燃机发电机组+水-水换热器+烟气-水换热器+热水型单效溴化锂制冷机）这种系统如图1（b）所示：其特点：1方案与上一方案相比缸套水采用单独的回路，运行控制简单：2）烟气采用级回收，高温烟气得到品质较高的热水通入溴化锂机组制取冷量，对于低温烟气则制取生活热水3）适用于生活热水及电负荷较大的场所，如宾馆医院等.）方案三（内燃机发电机组＋余热锅炉＋烟气换热器＋水－水换热器＋蒸汽溴化锂制冷机）这种系统如图1(c)所示，其特点：1）控制比较复杂，对系统运行的安全可靠性要求较高；2）适用于电负荷及热负荷均较大的场所，如工厂商业区也可以适用于大量蒸汽需求的场所，如医院等方案四（内燃机发电机组＋水水换热器＋烟气冷凝换热器＋烟气双效溴化锂吸收式机组）这种系统如图１（ｄ）所示，其特点：（１）烟气首先进入吸收式机组的高压发生器作为驱动热源，出来的低温烟气再进入烟气冷凝换热器进一步回收烟气的显热和潜热，制取的热水作为低压发生器的热源烟气余热实现了梯级利用（２）此系统简单，运行控制较容易。

从热电联产走向冷热电联产讲解什么是热电联产？热电联产是指在发电过程中，同时利用余热产生热能，将热能利用于供热或制冷的技术。

热电联产不仅可以提高能源利用效率，减少环境污染，同时也可以降低能源消耗和产生的成本。

热电联产一般分为火力和燃气两类。

火力热电联产是指利用燃煤、燃油等化石能源进行发电，同时利用余热产生热能。

燃气热电联产是指利用天然气等燃气进行发电，同时利用余热产生热能。

什么是冷热电联产？冷热电联产是指在发电过程中，除了利用余热产生热能外，还可以利用余热产生冷能。

冷热电联产可以实现能源的高效利用，降低二氧化碳等温室气体的排放。

冷热电联产一般采用燃气和吸收式制冷技术。

在燃气冷热电联产系统中，通过利用燃气发电的余热，加热吸收式制冷剂，达到制冷的目的。

在吸收式制冷技术中，利用冷热联产系统产生的低温液体来提供制冷量，同时使用吸收剂将制冷量传递到所需的位置。

冷热电联产的优势1.环保和节能：冷热电联产中，可以充分利用能源，减少能源的浪费，降低温室气体排放，有利于环境保护。

2.经济效益：冷热电联产可以减少能源的消耗和成本，降低企业的能源开支，提高经济效益。

3.提高能源利用效率：冷热电联产中，可以通过合理利用余热和余冷，提高能源利用效率，同时增加能源的可靠性和安全性。

冷热电联产的现状和未来目前，全球各地的企业和政府都在积极推进冷热电联产技术的应用。

在美国和欧洲等发达国家，冷热电联产技术已经得到广泛应用，很多大型设施和建筑都采用了冷热电联产系统。

在中国，随着环境保护意识的不断提高和节能减排政策的加强，冷热电联产技术得到了越来越多的关注和应用。

目前，许多大型企业和工业园区都在积极应用冷热电联产技术，为环境保护和节能减排做出贡献。

未来，随着技术的不断进步和应用的不断扩大，冷热电联产技术将在全球范围内得到广泛应用。

同时，政府和企业也将继续加强合作，推进冷热电联产技术的发展和应用，为人类社会的可持续发展做出贡献。

冷热电联产原理
冷水在蒸发器内被来自冷凝器减压节流后的低温冷剂水冷却，冷剂水自身吸收冷水热量后蒸发，成为冷剂蒸汽，进入吸收器内，被浓溶液吸收，浓溶液变成稀溶液。

吸收器里的稀溶液，由溶液泵送往热交换器、热回收器后温度升高，最后进入再生器，在再生器中稀溶液被加热，成为最终浓溶液。

浓溶液流经热交换器，温度被降低，进入吸收器，滴淋在冷却水管上，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，成为稀溶液。

另一方面，在再生器内，外部高温水加热溴化锂溶液后产生的水蒸汽，进入冷凝器被冷却，经减压节流，变成低温冷剂水，进入蒸发器，滴淋在冷水管上，冷却进入蒸发器的冷水。

该系统由两组再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器、溶液泵及热回收器组成，并且依靠热源水、冷水的串联将这两组系统有机地结合在一起，通过对高温侧、低温侧溶液循环量和制冷量的最佳分配，实现温度、压力、浓度等参数在两个循环之间的优化配置，并且最大限度的利用热源水的热量，使热水温度可降到66℃。

以上循环如此反复进行，最终达到制取低温冷水的目的。

浅谈冷热电联产系统及其发展远景摘要: 冷热电联产是在热电联产的基础上发展起来的新兴的节能技术，它将制冷、供热、发电三者容为一体，提高了能源的利用率。

本文主要介绍了冷热电联产技术产生的背景，冷热电联产系统的类型，以及冷热电联产在国内外发展的状况，并在最后结合晋江市的实际情况，对晋江市发展冷热电联产技术进行了展望。

关键词:冷热电联产天然气1.前言在能源供应日益紧张的今天，节约能源、合理利用能源，以及提高能源利用率已成为普遍关注的问题，其中总能系统的能量综合利用研究是一个重要的节能领域。

所谓总能系统，是工程设计的一个重要组成部分，是从全局观念出发的能量总体利用系统。

在工业生产部门中，能源一般都是转化为热与电(或功)的形式来利用的。

总能系统的内容和要求就是在生产活动中，为取得最好的能源利用总效果，除了提高设备单体和工艺流程的生产效率外，还应综合分析、研究生产全过程的能源转换和能源利用状况，按照系统中可能得到的能源供应及对各种形式、不同品位的能源需求，从总体上合理安排好动能和热能的利用，并使其供需之间的品位进行优化匹配，综合利用好每台设备、每个生产装置、整个企业、直至整个地区的各类能源，实现热和功的高效转换及利用[1]。

冷热电联产系统(CCHP-Combined Cooling Heating and Power System)就是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，将制冷、供热及发电过程一体化的多联产总能系统。

它是一种区域能源系统，与传统的电制冷和集中供热手段相比，其建设投资可节约成本30%以上，而机房的占地面积则可减少近50%。

此外，系统使用的燃料天然气，燃烧后产生的温室气体只有煤炭的1/2，石油的2/3，环保效益巨大。

2.冷热电联产技术产生的背景初期的冷热电联产是在热电联产的基础上发展起来的，它将热电联产与吸收式制冷技术相结合，使热电厂在生产电能的同时供应热能和冷能，故初期的热电联供立足于电厂。

但随着分布式供电概念的提出，冷热电联产又得到新的发展，其中分布式供电是指将发电系统以小规模(数千瓦至50MW的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近，可独立输出冷、热、电能的系统。

冷热电联产的原理
冷热电联产（Combined Cooling, Heating, and Power，简称CCHP）是一种采用共生循环技术的能源利用系统，通过同一
个能源源头同时提供制冷、供热和发电的过程。

其原理主要包括以下几个方面：
1. 废热利用：冷热电联产系统中，热机（如燃气轮机或蒸汽轮机）在发电过程中会产生大量的废热能。

冷热电联产系统通过采用余热回收技术，将这部分废热能有效地回收利用起来，并用于供热或制冷系统。

2. 效率提升：与传统分别供能系统相比，冷热电联产系统能够实现较高的能源利用效率。

这是因为在联产系统中，废热能被充分利用，提高了整体热效率，同时发电与供热、制冷的间接耦合作用使系统整体效率更高。

3. 电力优先：在冷热电联产系统中，电力优先原则被采用，即电力的需求得到优先满足。

当电力需求无法满足时，燃料将继续燃烧，同时产生热能用于供热和制冷。

4. 综合能源管理：冷热电联产系统采用了综合能源管理的策略，通过智能化控制系统对能源的需求和消耗进行优化。

这种智能系统能够监测和预测能源的需求，并根据需求进行能源的分配和调节，以最大程度地提高整体能源效益。

总之，冷热电联产系统的原理是通过废热的回收利用和整体能源的优化管理，实现不同能源形式（电力、制冷和供热）的高
效利用。

这种综合利用能源的方法能够提高能源利用效率，减少能源浪费，从而达到节能减排的目的。

HP简介及供应范围冷热电联产CCHP系统按照供应范围可以分为区域型和楼宇型两种。

区域型系统主要是针对各种工业、商业或科技园区等较大的区域所建设的冷热电能源供应中心。

楼宇型系统则是针对具有特定功能的建筑物,如写字楼、商厦、医院及某些综合性建筑所建设的冷热电供应系统。

冷热电联产(CCHP)是利用凝汽式电厂冷源损失,将供热、制冷、及发电过程一体化的多联产总能系统。

大型发电厂的发电效率为约40%,而CCHP的效率可达到80%以上。

2.目前已经投入使用的冷热电联产项目（1）南汇工业园区项目上海南汇工业园区项目占地面积21.4万m2，其中，普通办公约占29%，总部办公约占33.4%，中试车间约占26.6%，娱乐休闲及商业约占1%，居住(人才公寓)约占10%。

南汇工业园区区域已达到“七通一平”条件(给水、排水、通电、通路、通讯、通暖气、通天燃气或煤气、平整土地)，电力接入的便利为能源整体解决提供了支撑；园区已通天然气，为实现能源的梯级利用打好了基础；从资源分析情况看，太阳能具备制备光热的条件，浅层地热为热泵技术的应用提供了前提。

从南汇工业园区的总体资源看，为智能低碳能源系统的方案设计提供了优选空间，见下图。

南汇工业园区项目能源系统设计是以燃气冷热电联供、光热和地源热泵的互补融合。

系统利用太阳能、浅层地热能和天然气融合进行热电冷联产。

间断和不稳定的太阳能作为联产初级且优先使用的能源；燃气冷热电联供用于调和光热稳定性及电力峰时的用电补充；地/水源热泵作为调节供需双方冷(热)负荷平衡的手段；光电系统设立光伏微网，燃机发电并入电网，发电量仅限于社区内使用，光伏和燃机电力不足部分由电网电力补充；储热水箱不仅用于弥补光能间断的缺陷，还可以通过与其配套的电加热装置利用谷时电价蓄能。

各建筑物内采用温湿度独立控制、各自处理的方式。

南汇工业园区选用了4台功率为402kW的内燃机，年平均供热水量3.3万kWh，CCHP年平均供暖量247.4万kWh，CCHP 年平均制冷量424.0万kWh，CCHP 年平均供电量472.3万kWh。

对冷热电电联产的认识冷热电联产（Combined Cooling Heating and Power， CCHP）是一种建立在能量梯级利用概念基础上，将制冷、制热（包括供暖和供热水）及发电过程一体化的总能系统。

其最大的特点就是对不同品质的能量进行梯级利用，温度比较高的、具有较大可用能的热能用来被发电，而温度比较低的低品位热能则被用来供热或是制冷。

这样做不仅提高了能源的利用效率，而且减少了碳化物和有害气体的排放，具有良好的经济效益和社会效益。

.冷热电联产特殊意义如下：电力是我们经济发展的原动力，从钢铁、化学工 业到制造业，从保健到文化教育，无处不在，今天， 供热、制冷及湿度控制系统对于商业、教育、保健及 居民生活领域已显得十分重要。

事实上，能源的主要用途之一是给建筑物提供采暖、卫生热水、除湿和制冷。

能源要解决这些用途有两大途径：一是将一次能源转变成电能，再由电力空调、电热水器、电热 锅炉等去提供；二是将一次能源通过冷热电联产系统（CCHP）去直接提供，应该看到，在商业建筑物内加速推广应用冷热电联产系统可以大幅度节约资源（包括能源资源和其他资源），减少有害气体的排放，是有很大潜力的。

冷热电联产系统在大幅度提高能源利用率及降 低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力，有 专家作了这样的估算，如果从2000年起每年有4％ 的现有建筑转向CCHP从2005年起25％的新建筑及从2010年起50％的新建筑均转向CCHP的话，到 2020年的二氧化碳的排放量将减少19％，如果将 现有建筑实施CCHP的比例从4％提高到8％，到 2020年二氧化碳的排放量将减少30％， CCHP既能 生产电能，电能可以就地利用或向电网输出电能，或者输出轴功率，还可以提供制冷、供热和湿度控制， 卫生热水，这样有90％以上的燃料可以转变为有用 能量。

冷热电联供系统与远程送电比较，可以大大提 高能源利用效率。

大型发电厂的发电效率为35％ ～55％，扣除厂用电和线损率，终端的利用效率只能 达到30％～47％，而CCHP的效率可达到90％，没有 输电损耗，冷热电联供系统与大型热电联产比较， 大型热电联产系统的效率也没有CCHP高，而且大 型热电联产也有输电线路和供热管网的损失，显然 CCHP可以减少输配电系统和供热管网的投资，无 论从减少投资成本和减轻污染都是十分有利的。

冷热电联产安全环境的问题与技术概述冷热电联产（Combined Cooling, Heating and Power，简称CCHP）是一种集中供能方式，通过同时提供电力、冷热能的联合发电系统，具有能源高效、资源节约的优势。

然而，在实施CCHP系统时，安全环境问题成为需要关注和解决的重要议题。

本文将探讨CCHP安全环境中存在的问题，并介绍一些相关的技术措施来提高CCHP系统的安全性。

问题分析1. 操作风险CCHP系统由多个设备和部件组成，操作复杂度高。

操作人员需要具备专业知识和技能，以确保设备的正常运行和维护，防止设备故障或操作失误引发事故。

2. 设备故障CCHP系统中的发电机组、制冷机组和热能回收系统等都可能存在设备故障的风险。

例如，电力设备故障可能导致火灾，制冷机组故障可能导致冷却剂泄漏，热能回收系统故障可能导致高温或高压。

3. 安全威胁CCHP系统作为能源供应系统，可能面临来自外部的恶意破坏或攻击。

网络攻击、电力干扰和恶意破坏等都可能对CCHP系统的正常运行和安全性造成威胁。

技术措施1. 安全规划与管理CCHP系统的设计、建设和运营阶段，都需要进行全面的安全规划和管理。

建立完善的安全管理制度，明确责任与权限，确保操作按照规定进行。

2. 设备维护与监测定期进行设备巡检和维护，确保设备运行正常。

利用现代化的监测技术，实时监测设备状态，及时发现设备故障和异常情况。

3. 安全培训与教育为CCHP系统的运营人员提供专业的培训和教育，使其掌握必要的安全知识和技能，能够独立应对各类安全问题和应急情况。

4. 安全防护与监控采取物理防护和技术监控手段，保障CCHP系统的安全性。

例如，设置门禁、视频监控和入侵报警系统，以防范恶意破坏和未经授权的进入。

5. 应急预案与演练建立完善的应急预案，明确各类安全事故的处理程序和责任分工。

定期进行应急演练，提高人员应对突发情况和事故的能力。

结论冷热电联产系统在提高能源利用效率的同时，也面临着安全环境的重要问题。

从热电联产走向冷热电联产【摘要】美国从1978年开始提倡发展小型热电联产（CHP）,目前除继续坚持发展小型热电联产之外，正研究高效利用能源资源的小型冷热电联产（CCHP。

CCHP是将制冷、供热（采暖和供热水）及发电三者合而为一的设施。

据美国1995 年对商用楼宇终端能源消费的统计，采暖用能占22%，热水供应占7%,制冷空调用能占18%。

CHP的供热只能解决29%的用能及提供电力，而CCHP1同制冷可提供47%的用能及电力。

1冷热电联产的意义冷热电联产系统在大幅度提高能源利用率及降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力。

有关专家做了这样的估算，如果从2000年起每年有4%的现有建筑的供电、供暖和供冷采用CCHP从2005年起25%的新建建筑及从2010年起50%的新建建筑均采用CCHP勺话，至V 2020年的二氧化碳的排放量将减少19%。

如果将现有建筑实施CCHP勺比例从4%提高到8%,至V 2020年二氧化碳的排放量将减少30%。

冷热电联供系统与远程送电比较，可以大大提高能源利用效率。

大型发电厂的发电效率为35%-55 %，扣除厂用电和线损率。

终端的利用效率只能达到30-47 %，而CCHP勺效率可达到90%，没有输电损耗。

冷热电联产系统与大型热电联产比较，大型热电联产系统的效率也没有CCHP K，而且大型热电联产还有输电线路和供热管网的损失。

显然CCH刖以减少输配电系统和供热管网的投资，无论从减少投资成本和减轻污染来讲都是十分有利的。

冷热电联供系统的缺点有两个一是冷热电联供系统规模小，安装在楼宇里，只能使用天然气或油品；二是冷热电联供系统虽然规模比大型发电厂和大型热电联产小，但CCHPf 能小到一家一户安装一台，只能适应一幢楼宇或一个小区的冷热电联供，不象小型户用空调器、户用热水器或户用电取暖器那样灵活机动。

2美国关于冷热电联产的研究美国关于CCHP作了许多研究，并本着开发和商业化的目的，在天然气、电力和暖通空调等行业的制造业进行了广泛深入的合作。