以天然气为能源的压缩式供冷热系统
天然气分布式能源冷、热、电三联供方案分析——酒店天然气分布式
１ 项 目背 景
某 四星 级 酒 店 ， 位 于旅 游 风 景 区 内， 建 筑 面 积 ２ ７ ５ ０ ０ ｍ ， 由 ２台 ６ ｔ ・ ｈ 的燃煤 蒸 汽锅 炉和 ２台蒸 汽
行 的特 殊方 式是 整个 分布 式能 源项 目成败 的关键 。必
须 要根 据实 际用 户 的 内 、 外 部条 件 ， 设 计科 学 、 合理 、 可
店 的营业 性质 决定 了在 同一 天 中 ， 热 电负 荷 高 峰 和低 谷 时段 都是极 不 平衡 的 。要解 决 这 些 问题 ， 必 须 要对
天然气热 、 电、 冷三联供能源系统 ， 不仅可 以大幅度 降
低燃 料 费用 的支 出 ， 满 足全 部 的能 源需求 ； 同时也 解决 了酒 店 长期 以来 没有 备用 发电机组 的不安全隐患 ， 为酒 店创造安全 、 稳定 、 高效 、 清洁的环境奠定坚实 的基础 。
Ｌ ｉ Ｂ ｒ 制冷 机组 向酒 店 提 供热 、 冷、 热水 及 蒸 汽 负 荷 ， 酒
店 没有 配 置备 用发 电机 组 。 随着旅 游 业 的大 力 发 展 ， 出行 的 消 费者 对 居 住 环
境 的要求 不断 提高 ， 酒店 行 业 的环保 标准 也 Ｆ ｔ 益提 高 。
根据政府提出的实现‘ ‘ 进气退煤” 的方针政策 ， 酒店原
根据 类似建筑功 能类 型冷热 电负荷分 析 ， 项 目典型
日冷负荷 曲线如 图 １ 所示 ， 日热负荷 曲线如 图 ２所示 。
根据业 主 提供 的设备 实 际运行 的统 计数 据 以及 空
调设计规范， 项 目的冷热指标 、 电负荷指标取值 ， 如表 １
表 １ 负 荷 统 计
注： 暖气片热指标 ４ ５ ／ （ Ｗ・ ｍ－ ２ ） ， 空调热指标 ５ ５ ／ （ Ｗ・ ｍ≈）
2022年全国咨询工程师继续教育考试(燃气分布式供能与燃煤热电联产新技术100分)
2022年全国咨询工程师继续教育考试(燃气分布式供能与燃煤热电联产新技术100分)一、单选题【本题型共10道题】1.在我国，燃气分布式能源起步并不算晚，早在上世纪（），就有专家、学者及企业开始了研究，并积极推动分布式能源在我国的发展。
A．80年代末B．90年代末C．的1995年D．70年代末正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：3.002.2018年后，进口管输燃气陆续进入我国，由于采用照付不议合同，需要培育下游（）用户。
A．大宗稳定B．大型优质C．潜在优质D．潜在稳定正确答案：[A]用户答案：[A] 得分：3.003.我国的楼宇型、区域型燃气分布式能源项目在数量上分别占（）。
A．50%，50%B．40%，60%C．60%，40%D．70%，30%正确答案：[A]用户答案：[A] 得分：3.004.燃气分布式供能项目标识分为（）两部分。
A．供能站和对外供能系统B．供能站和对外供电系统C．燃气站和对外供能系统D．燃气站和对外供热系统正确答案：[A]用户答案：[A] 得分：3.005.燃气分布式供能系统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（）以上。
A．75%B．70%C．65%D．69%正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：3.006.建设方应在初步设计开展前，确定分布式能源项目的（），负责项目接口的技术归总。
A．主要设计院B．总体设计院C．接口设计院D．主管设计院正确答案：[B]用户答案：[B] 得分：3.007.由于我国大部分地区面临电力产能过剩问题，（）亟待解决。
A．电力输送容量问题B．电力入网问题C．电力消纳问题D．电能质量问题正确答案：[C]用户答案：[C] 得分：3.008.燃气分布式能源的主要用户为（）。
A．工业园区、办公楼、数据中心、综合园区B．办公楼、数据中心、综合园区C．工业园区、学校、综合商业体、办公楼、数据中心、综合园区D．工业园区、学校、综合商业体、办公楼、民用建筑正确答案：[C]用户答案：[C] 得分：3.009.当设计合同的要求与核准文件有冲突时，相关的设计单位在开展初设工作时应及时与业主方澄清落实，对重要原则的修改应有（）。
天然气空调的技术经济分析
天然气空调的技术经济分析天然气空调的技术经济分析摘要本文简述了天然气应用于空调机组的技术概况，通过办公楼空调冷热源的四种方案的经济比较，分析了以天然气为驱动能源的空调机组的经济性。
此外本文还就以天然气为驱动能源的空调机组对环境的影响以及在小区集中供冷供热中的应用前景进行了讨论。
1前言天然气是一种高效、洁净的能源。
在功率相同的条件下，燃烧天然气所产生的CO2、NOx、CO量比燃烧油或煤都少。
而且没有烟尘又极少SO2的污染。
天然气既可以为燃料来获得热能，又可以实现冷热电联产。
就上海而言，天然气的供应较为丰富．距上海370公里的东海平湖油田，已探明储量折合天然气约400亿m3，1999年4月开始向上海浦东地区日供天然气120万m3；，等到2003年“西气东输”的实现将为上海提供更充足的气源。
近年来，人们对空调的需求不断增加，用电量也随之剧增，特别是加重了夏季的用电负荷。
如果部分改用天然气作驱动能源，不仅能够调整能源结构，降低环境污染，两且能够对电和燃气分别起到削峰、填谷的作用。
在国外，尤其是能源紧缺、环保要求高的国家里。
使用煤气空调已较普遍，具有先进的技术和成熟的经验。
1994年，上海市煤气公司在美华大楼开始使用煤气空调系统，以后在上海图书馆、天然气公司等大楼都使用了人工煤气或天然气空调系统。
2天然气空调冷热源机组目前，天然气在空调系统中的应用主要有三种方式：一是利用天然气燃烧产生热量的吸收式冷热水机组；二是利用天然气发动机驱动的压缩式制冷机；三是利用天然气燃烧余热的除湿冷却式空调机。
2．1天然气直燃型溴化锂吸收式冷热水机组吸收式冷热水机组主要由发生器、冷凝器、节流机构、蒸发器和吸收器等组成，工质是两种沸点不同的物质组成的二元混合物。
当前以水-溴化锂为工质对的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组应用较为广泛。
溴化锂稀溶液受燃烧直接加热后产生高压水蒸汽，并被冷却水冷却成冷凝水，水在低压下蒸发吸热，使冷冻水的`温度降低；蒸发后的水蒸气再被溴化锂溶液吸收，形成制冷循环。
燃气冷热电三联供制冷系统节能分析
燃气冷热电三联供制冷系统节能分析摘要：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。
燃气冷热电联供系统是一个复杂的能源系统，存在冷、热、电多种能量输出，受到可燃性气体价格、电价、建筑负荷波动等多种因素影响，不同的容量配置和运行方式也会直接影响系统的性能。
因此结合项目具体情况，从节能性与经济性的角度对具体的燃气冷热电联供系统进行分析，就更显得必要。
关键词：冷热电三联供制冷系统发电效率节能冷热电三联供是实现能源梯级利用的高效能源利用形式，它可将发电之后的低品位热能用于制冷供热，以提高能源的综合利用效率。
冷热电联供发展较迅速的主要有英国、美国、加拿大、法国等国家；早在上世纪 30 年代，美国就建成了第一个冷热电联供系统，现如今分布式能源站总数已超过6000 座。
关于冷热电联系统的节能性问题，各方意见不一，多数认为系统是节能的，某些认为节能是有条件的，而另一些认为不节能。
文章从一次能耗的角度出发，通过计算制冷工况的吸收式制冷系统和电压缩式制冷系统的一次能耗，分析冷热电三联供制冷系统的节能性。
一、燃气冷热电三联供制冷系统的背景我国1998年起实施的《中华人民共和国节约能源法》明确指出：“推广热电联产、集中供热，提高热电机组的利用率，发展热能梯级利用技术，热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率”。
2000年原国家计委、原国家经贸委、建设部、国家环保总局联合发布的《关于发展热电联产的规定》指出：“以小型燃气发电机组和余热锅炉等设备组成的小型热电联产系统，适用于厂矿企业、写字楼、宾馆、商场、医院、银行、学校等较分散的公用建筑。
2024年燃气用户检修工及安装技术安全理论知识考试题库(附含答案)
2024年燃气用户检修工及安装技术安全理论知识考试题库（附含答案）一、单选题1.人工燃气根据制气原料和制气方法可大致分为气化煤气和0。
A、干储煤气B、油制气C、液化煤气D、液化石油气正确答案：A2.燃气应急预案应当明确燃气应急气源和（）、应急供应方式、应急处置程序和应急救援措施等内容。
A、服务B、种类C、燃气收费D、检修正确答案：B3.管道天然气销售上门服务范围主要包括（）核查，销售外业质检等需要进入收费用户住宅或单位进行查表、核查和检查，以及为用户解决计费、收费、燃气卡表购气充值问题时所提供的销售服务。
A：普表居民用户查表,卡表居民用户B：非居民用户(含普表和卡表)查表,非居民用户C：普表居民用户、非居民用户普表查表D：普表居民用户、非居民用户(含普表和卡表)查表,卡表居民正确答案：D4.以管道天然气为能源，通过一个热电冷系统为一个区域或一个建筑物提供全部或部分电力供应及采暖、制冷及生活用水等用途的用户称为()。
A：发电用户B：生产用户C：非营业用户D：公共服务用户正确答案：A5.城镇供气原则,先优供应()A：采暖用户B：居民和商业用户C：工业用户D：汽车用户正确答案：B6.进行气种置换时，灶具还是热水器的O是首先需要变更的部件。
A：喷嘴B：点火器C：风门D：燃烧器正确答案：A7. LPG储配站有储配工艺:按LPG不同的装卸方式进行储存有压缩机装卸储存、烧泵装卸储存、加热装卸储存、利用静压差装卸储存,利用压缩气装卸储存5种方式;充装方式: 压缩机灌装、烧泵灌装、烧泵一压缩机联合灌装3种方式；倒罐工艺:压缩机倒罐、烧泵的倒罐;残液回收:增加钢瓶内压力的倒残回收、降低残液罐内压力的倒残回收、利用喷射器的倒残回收3种工艺。
（）A：对B：错正确答案：A8.在供用气合同中,应与用户明确燃气费的()。
A：结算周期和方式B：结算周期正确答案：A9.公称尺寸不大于DN50的镀锌钢,管应采用O ;当必须采用其他连接时,应采用相应措施。
2023年公用设备工程师之专业知识(暖通空调专业)精选试题及答案二
2023年公用设备工程师之专业知识（暖通空调专业）精选试题及答案二单选题（共30题）1、在采用氟利昂制冷剂的制冷系统中，为了防止冰堵，须在( )上设置干燥器。
A.节流阀前的液体管路B.节流阀后的管路C.压缩机排气管D.压缩机吸气管【答案】 A2、关于作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比C，说法错误的是( )。
A.C≤-1的房间无冷风渗入B.C＞-1的房间可能有冷风渗入C.C≤0的房间一定无冷风渗入D.C的大小与计算门窗的中心线标高有关【答案】 C3、某高层建筑有地面面积为800㎡、净空高度为11.5m的中庭，设计采用自然排烟方式。
该中庭可开启的天窗面积的数值哪一项是错误的？A.16㎡B.40㎡C.80㎡D.120㎡【答案】 A4、国家标准《高效空气过滤器性能试验方法透过率和阻力》(GB6165-1985)规定，A类、B类、C类高效空气过滤器的测试方法为( )。
A.DOP效率B.比色法效率C.钠焰法效率D.大气尘计数法效率【答案】 C5、某空调系统在调试时，发生离心式风机电动机的电流超值，试问是下列哪一种原因引起的？( )A.空气过滤器阻塞、阻力增大，致使所需电动机功率增大B.系统阻力小于设计值，致使风量增大C.空调区出口风阀未开启，致使风机压力上升，电流增大D.风机的风压偏小，导致风量增加【答案】 B6、同一台冷水机组，按中国标准检测得到的能效比，与按ARI标准监测得到的能效比相比较，其结果应是下列选项中的哪一项？A.偏高B.相等C.偏低D.高10%【答案】 B7、关于空调冷热源的说法中，错误的是( )。
A.直燃式冷水机组比螺杆式冷水机组节能，因此燃气空调对环境的影响较小B.在相同的设计条件下，地下水地源热泵冷热水机组的能耗可能比空气源热泵冷热水机组大C.夏季冷负荷和冬季热负荷相差较大的建筑，不宜采用地源热泵空调系统D.电蓄热锅炉的一次能源消耗量比燃煤锅炉大【答案】 A8、关于建筑防排烟设计，下列哪一项是不正确的？( )A.当一个防烟分区设置多个排烟口并需要同时动作时，可在该防烟分区的总风道上，统一设置常闭型排烟阀B.平时不使用的排烟口或排烟阀应设为常闭型，且应设有手动或自动开启方式C.排烟防火阀与通风管道上使用的防火阀构造一样，仅仅是熔断温度不同D.确认火情发生后，手动或自动开启该防烟分区的排烟口或排烟阀并联锁启动排烟风机，当温度超过280℃时，该排烟口或排烟阀关闭并联锁停止排烟风机【答案】 B9、天窗局部阻力系数ζ反映了天窗在一定压差下的通风能力，ζ大，通风能力( )。
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。
天然气分布式能源系统的优点
天然气分布式 能源系统具有 能效高、安全 性好、可靠性 高、环境污染
小等优点。
冷热电三联供 技术能够实现 能源的梯级利 用，提高能源
利用效率。
天然气分布式 能源系统可以 作为可再生能 源的补充手段， 为可再生能源 提供稳定的电
力输出。
针对我国能源 结构的实际情 况，应大力发 展天然气分布 式能源系统， 提高清洁能源
居民用气：天然 气分布式能源系 统可为居民提供 安全、可靠的燃 气供应，满足居 民炊事、热水等 用气需求。
供暖：利用燃气 分布式能源系统， 为居民提供集中 供暖服务，提高 供暖质量，改善 环境质量。
空调：利用燃气 分布式能源系统， 为居民提供集中 空调服务，满足 居民夏季制冷需 求。
热水：利用燃气 分布式能源系统， 为居民提供集中 热水服务，满足 居民洗浴等生活 用热水需求。
保证能源供应的安全性和 稳定性
天然气分布式能源系统使用天然气作为能源，排放的二氧化碳和其他 温室气体比传统的煤炭能源减少很多。
通过分布式能源系统，可以有效地降低能源消耗和减少能源浪费， 从而减少温室气体的排放。
分布式能源系统可以就地生产和使用能源，减少远距离传输的能源损 失和温室气体排放。
天然气分布式能源系统具有高效、可靠、环保等优点，可以有效地 改善空气质量和提高能源利用效率，从而减少温室气体的排放。
优化能源结构：天然气分布式能源系统可以优化能源结构，减少对传统能源的依赖，从而降低能 源成本。
提高能源供应可靠性：天然气分布式能源系统能够实现能源的分布式供应，提高能源供应的可靠 性和稳定性，从而降低能源成本。
分布式能源系统可以减少 对传统能源的依赖
提高能源供应的可靠性和 稳定性
应对突发能源中断或能源 短缺的情况
燃气中央空调工作原理
燃气中央空调工作原理
燃气中央空调工作原理是利用燃气作为能源，通过燃烧产生的热能来提供制冷或制热功能，实现室内温度的调节。
其具体工作原理如下：
1. 燃烧系统：燃气中央空调使用机组内部的燃气燃烧系统，将燃气与空气混合，并点火将其燃烧。
燃烧产生的热量被吸收，并转移到空气中。
2. 冷凝系统：燃气中央空调的冷凝系统包括冷凝器、蒸发器、压缩机和膨胀阀。
蒸发器内的制冷剂受到压缩机的压缩作用，变为高温高压气体，然后通过冷凝器散热，变为高温高压液体。
液体制冷剂通过膨胀阀进入蒸发器，由于减压，制冷剂变为低温低压的蒸发气体。
3. 空气循环系统：燃气中央空调的空气循环系统包括风机和风道。
风机通过风道将室内的空气吸入机组，然后经过螺旋翅片管（蒸发器）和冷凝器，被制冷剂吸收或释放热量，最后再通过风道将温度调节后的空气送回室内。
4. 温度控制系统：燃气中央空调的温度控制系统通过感温器、控制阀门和控制器等设备实现温度的精确调节。
当室内温度达到设定值时，控制器会关闭燃气供应，停止燃烧过程，同时控制制冷循环和风机运行，以保持室内的恒温状态。
总之，燃气中央空调工作原理是通过燃气的燃烧产生的热量和制冷循环系统的运行，将室内的空气进行冷却或加热，实现室
内温度的调节。
通过温度控制系统的智能调节，能够确保室内的舒适温度。
燃气空调的工作原理
燃气空调的工作原理燃气空调是一种利用燃气作为能源的空调系统，它通过燃烧燃气来产生冷热效应，以调节室内温度和湿度。
下面将详细介绍燃气空调的工作原理。
1. 燃气供应系统：燃气空调使用天然气或者液化石油气作为燃料。
燃气供应系统包括燃气管道、调压阀、燃气表和燃气燃烧器。
燃气从供应管道进入调压阀，通过调节阀门来控制燃气的流量和压力，然后进入燃气燃烧器进行燃烧。
2. 燃烧系统：燃气燃烧器是燃气空调的核心部件，它将燃气与空气混合后点燃，产生高温燃烧气体。
燃烧气体通过燃烧室和热交换器，将热量传递给制冷剂。
3. 制冷系统：制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。
制冷剂在系统中循环流动，通过改变其压力和温度来实现冷热效应。
首先，制冷剂从蒸发器吸热，将室内的热量吸收到制冷剂中，使室内温度降低。
然后，制冷剂经过压缩机被压缩成高压高温气体，进入冷凝器，通过散热器散发热量，使制冷剂冷却并转变为高压液体。
接下来，高压液体通过膨胀阀进入蒸发器，压力降低，制冷剂蒸发吸热，循环再次开始。
4. 空气循环系统：空气循环系统由风扇、风道和室内外换气机组成。
风扇通过风道将室内空气吹送到蒸发器，经过蒸发器后，冷空气被送回室内，从而降低室内温度。
同时，室内外换气机可以实现室内外空气的交换，保持室内空气的新鲜。
总结：燃气空调的工作原理是通过燃烧燃气产生热能，然后利用制冷系统将热能转移到制冷剂上，并通过空气循环系统将冷空气送入室内，实现室内温度的调节。
这种空调系统具有高效节能、环保无污染等特点，在一些地区广泛应用。
但需要注意的是，燃气空调的安装和使用需要符合相关安全规范，确保使用过程中的安全性和可靠性。
天然气冷热电三联供系统热力学分析
天然气冷热电三联供系统热力学分析摘要：天然气冷热电三联供系统的应用显著提高了能源利用率，具有经济环保的作用，被大力推广。
其工作原理是先利用燃气轮发电机将天然气的内能转化为电能带动发电，再将燃气轮的高温烟气用于推动制冷剂制冷，然后用换热器回收烟气中残余的热量进行生活用水的加热，从而使得能源被充分利用，节约能源，有利于可持续发展。
关键词：天然气；冷热电三联供；热力学分析1、前言目前，全球面临着能源枯竭，物种多样性减少，环境污染严重，全球气候改变等紧迫问题，给人类的进一步发展进步带来严重的威胁。
其中，能源储量降低，能源日益枯竭问题是影响全球经济发展的最紧迫问题之一，而分布式能源的出现给问题的解决提供了一定的方向。
分布式能源能量利用率高、性能可靠、方便灵活且污染小，在当前各大城市得到了普遍的应用，冷热电三联供技术作为分布式能源系统的基础，在分布式能源的推广中具有十分重要的价值。
2、天然气冷热电三联供系统典型的天然气冷热电三联供系统表现为对能量的充分利用，首先三联供系统利用燃烧天然气的热量带动发电机工作为建筑物内提供电能，燃烧之后排出的高温烟气可以直接驱动溴化锂吸收式制冷机或者利用烟气的余热加热锅炉为建筑物制冷、供暖或提供生活热水。
一般来说，一个完整的天然气冷热电三联供系统包括的装置为原动机（燃气内燃机、燃气轮机等）和发电机组成的动力装置、吸收式制冷剂和离心式制冷机等设备组成的制冷装置、辅助锅炉热泵和余热锅炉等组成的供热装置。
3、天然气冷热电三联供系统热量分析上文中提到，天然气冷热电三联供系统由供电系统、制冷系统和供热系统三部分装置组成，在运行过程中实现了能量的充分利用。
在研究中，我们利用能量平衡法来分析三联供系统能源利用的特点，在这里，首先假设系统稳定运行，设备效率不发生改变。
在工作过程中，燃气轮发电机燃烧天然气进行发电，同时会把高温烟气排放进吸收式制冷机推动制冷机工作。
那么此时Pe与燃气轮发电机Q的关系如式3-1所示。
热电冷联产
能源梯级利用示意图
溴化锂制冷原理
• 在溴化锂吸收式制冷机运行过程中，当溴化锂水溶液在发生器 内受到热媒水的加热后，溶液中的水不断汽化；随着水的不断 汽化，发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高，进入吸收器； 水蒸气进入冷凝器，被冷凝器内的冷却水降温后凝结，成为高 压低温的液态水；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时， 急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的 热量，从而达到降温制冷的目的；在此过程中，低温水蒸气进 入吸收器，被吸收器内的溴化锂水溶液吸收，溶液浓度逐步降 低，再由循环泵送回发生器，完成整个循环。如此循环不息， 连续制取冷量。由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却，温度 较低，为了节省加热稀溶液的热量，提高整个装置的热效率， 在系统中增加了一个换热器，让发生器流出的高温浓溶液与吸 收器流出的低温稀溶液进行热交换，提高稀溶液进入发生器的 温度。
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• 热电冷三联产是在热电联产基础上发展 起来的, 它使锅炉产生的蒸汽先通过背压式汽轮机 发电作功, 排气除满足各种热负荷外, 还用作吸收式 制冷机的热源, 使整个系统的热负荷平衡, 并以高效 运行。该系统的特点是: • (1) 实现能量分级利用、提高一次能源利用率, 达到能源综合利用的目的。 • (2) 在夏季空调用电高峰季节, 缓解电网用电 压力。 • (3) 用吸收式制冷机组代替氟里昂压缩式制冷 机组, 符合环保要求。 • (4) 空调末端采用风机盘管, 各空调房间互相 独立, 便于灵活控制和调节, 有利于节能
燃气冷热电三联供和地源热泵深度耦合系统可行性研究
燃气冷热电三联供和地源热泵深度耦合系统可行性研究摘要燃气冷热电三联供和地源热泵深度耦合系统，实现了二者在运营模式上的互补，提高了能源利用率，降低了环境危害，经济性也显著提升。
但目前耦合系统往往只是利用各自供能特点进行并联，调峰运行，未能实现真正意义上的耦合。
本文选择了淮安某国际酒店项目，模拟优化建筑全年逐时负荷，并根据能源系统配置原则，进行配置选型，对比分供系统，就系统用能合理性、环保性能以及负载率变化时系统各项指标的变化情况等进行了研究。
关键字燃气冷热电三联供地源热泵深度耦合用能合理性负载率A Research on the Feasibility of CCHP—GSHP Deeply Coupling SystemBy Xu Qiang，Liu Zhou，Zhang HuanAbstract Combined cooling, heating and power system with ground source heat pump deeply coupling system can achieve complementarygoals in operation and improve the efficiency of energy utilization, and it can also reduce the pollution of environment, while ithas superiorities on economy. But the coupling system is usually in parallel operation with their respective characteristic for peaking load, which can not be real coupling system. Taking a hotel in Huaianas an example for research, comparing with traditional pided energy supply system, the problems on energy rational use,environmental performance and the variation of the indicators with the load rate are studied, which is based on the optimization of building load and configuration optimization of the equipment.Keywords CCHP, GSHP, Deeply coupling system, Energy rational use, Load rate0 引言燃气冷热电三联供系统是传统热电联产系统的一种进化和发展，在应对能源短缺、资源贫乏、环境恶化等问题方面发挥着日益重要的作用，而且随着研究日渐深入、技术更为成熟，其应用越发广泛。
燃气冷热电三联供
能源效率：燃气冷热电＞燃气锅炉 燃气锅炉效率：90%为低品位能源（热能） 燃气冷热电联供系统效率：30%～40%高品
位能源（电能) + 50%低品位能源（热能）
18%废热排放
能量的做功能力：电能=4～5倍热能
三联供系统基本原理-----能源的梯级利用
安全供电、减少对 集中供能依赖
与常规能效相比节 能40%，减排60%
安全
节能 减排
削峰 填谷
能源平衡利用
经济
高效
节约运行成本20%
实现能源梯级利 用，能效提高30%
燃气冷热电三联供已被欧美等发达国家广泛利用，尤其适用于办公楼、 商务区、医院等建筑
2.发展燃气冷热电三联供系统的意义
三联供：天然气发电、余热供热、余热制冷 常规供能：燃煤发电、燃气供热、电制冷
燃料 等级
高温段1000OC以上
电能
中温段300~500OC
驱动热泵 驱动吸收式制冷机 除湿 供热 生活热水
低温段200OC以下
环 境
排放
燃气冷热电三联供
二. 燃气冷热电三联供系统的意义
2.发展燃气冷热电三联供系统的意义
安全、可靠 节能、环保 节约成本 技术先进 管理方便 削峰填谷 增加防灾能力
提高用能的利用效率，一般7～10年左右即可回收投资
系统自发电，节省电费 充分利用余热制冷热，节省冷热费用
系统节能减排，节约能源和减排费用
专业能源服务公司管理，节约运行成本
2.发展燃气冷热电三联供系统的意义
对天然气和电力具有双重
“移峰填谷”作用
月耗天然气量（亿Nm3）
16.00 14.00 12.00 10.00
CCHP_冷热电三联供技术
高能源利用效率、改善能源产业的安全性、解决环境污染，单一的大电网集中供电 解决 上述问题存在困难，而分布式供电系统恰好可以在提高能源利用率、改善安
全性与解决环境污染方面做出突出的贡献。因此，大电网与分散的小型分布式供电 方式的合理结合，被全球能源、电力专家认为是投资省、能耗低、可靠性高的灵活 能源系统，成为二十一世纪电力工业的发展方向。
目前市电平均价格，单独发电是不经济的。对于热负荷变化较大的建筑物或者负
荷率很低的场所，能源综合利用效率一般很难达到期望的效果，并且发电机的使
用寿命也会受到影响。
2．系统成本的经济性受政府行为干预的影响大。
CCHP成本中燃料占67%~78%，其经济效益受市场燃料与用电价格（电价、
气价、热价）的影响（希望的大趋势是电价上涨、气价下跌），这些与政府定价
分布式燃气冷热电三联供技术
Mr.Z
2015-10-6
2021/5/27
1
0 前言
分布式燃气冷热电联供系统（DES/CCHP）是一种建立在能量梯 级利用概念基础上，以天然气为一次能源，同时产生电能和可用热 （冷）能的分布式供能系统。
作为能源集成系统（Integrated Energy Systems），冷热电联供 系统按照功能可分成三个子系统：动力系统（发电）、供热系统（供 暖、热水、通风等）和制冷系统（制冷、除湿等）。目前多采用燃气 轮机或燃气内燃机作为原动机，利用高品位的热能发电，低品位的热 能供热和制冷，从而大幅度提高系统的总能效率，降低了燃气供应冷 热电的成本。联供技术的具体应用取决于许多因素，包括：电负荷大 小，负荷的变化情况、空间的要求、冷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。
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(Combin e d coolin g heatin g 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。
天然气冷热电三联供系统概念及应用
天然气冷热电三联供系统概念及应用【摘要】天然气冷热电三联供系统是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，以天然气为一次能源，产生热、电、冷的联产联供系统。
近年在国内得到很好的发展，北京、上海、广州等城市的分布式能源应用位于前列，国家也出台很多政策鼓励和促进该系统的研究和应用工作，目前，天然气冷热电系统实际推广应用已经越来越多。
【关键词】天然气；分布式能源；冷热电联供系统；应用一、天然气冷热电三联供系统基本概念分布式能源系统是一种较新型的能源系统，它一般建在用户附近，从而减少输配系统投资和能量损耗，是更高效、更可靠、更环保的能源系统。
天然气冷热电三联供系统是属于分布式能源系统的一种。
它是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，以天然气为一次能源，产生热、电、冷的联产联供系统。
它以天然气为燃料，利用小型燃气轮机、燃气内燃机或微燃机等设备将天然气燃烧后获得的高温烟气首先用于发电，然后利用余热在冬季供暖；在夏季通过驱动吸收式制冷机供冷；同时还可提供生活热水，充分利用了余热。
其一次能源利用率可提高到80%左右，能够大量节约能源。
燃气气冷热电三联供系统按照适用范围，一般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。
设备一般采用容量较大的机组，往往需要建设独立的能源供应中心，还要考虑冷热电供应的外网设备。
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，一般仅需容量较小的机组，机房往往布置在建筑物内部，不需要考虑外网建设。
二、冷热电三联供系统在我国的发展现状我国的分布式能源技术的研究尚处于起步阶段，国家四部委《关于发展热电联产的规定》中明确规定：“鼓励发展热、电、冷联产技术和热、电、煤气联供”。
由于节能、经济性等因素，燃气冷热电联供系统已经在我国各地出现。
北京、上海、广州等城市冷热电联供技术的研究及应用位于全国前列。
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清管实验
! $ 实验装置 实验环道如图 ! 所示， 选用了 # 英寸不锈钢管， 全长 #(% /， 布置在 #% / = -% / 的场区中， 为尽可能 减小弯 管 对 气 液 相 流 动 的 影 响， 弯管曲率半径尽
集 器分离得到的气相经计量后放空， 液相计量后循 可 能大。 从 混 合 器 至 测 压 点 ! 有 近 &! / 的 流 动 稳 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 峰， 实现优质能源的高效利用。还具有舒适性好、 运
低于吸收式。 我国对燃气机热泵技术和设备的研究开发处于 起步阶段， 目前在国内该技术还没有真正得到开发 和使用。为了适应能源与环保要求， 国内近几年在 天然气工业方面发展迅速。随着一些大型气田的相 继发现和开发， 我国的天然气供应量日益增加， 西气 东输、 陕气进京等国家重点工程为天然气在我国的 广泛应用奠定了基础， 北京、 天津等地区甚至出现了 天然气供应相对过剩的局面。以燃气为能源的空调 供热系统受到政府的大力支持， 推广应用燃气机热
参 考 文 献 程旭， 夏清等 & 一种规范化的处理相关因素的短 % 康重庆， 期负荷预测新策略 / 张智星， 孙春在， ［日］ 水谷英二 & 神经—模糊和软计算 & 西 安： 西安交通大学出版社，/’’’ 牛东晓， 常征 & 负荷预测技术的新进展 & 华北电力大 + 魏伟， 学学报，/’’/（ ；%） - 王立新 & 自适应模糊系统与控制—设计与稳定性分析 & 北 京： 国防工业出版社， %**. （收稿日期 /’’/ 0 %/ 0 %’ 编辑 居维清）
・ *) ・
第 $, 卷第 * 期
天 然 气 工 业
工程建设
低温热源选择
同其他热泵机组一样， 热源的选择是开发燃气 机热泵需要首先解决的一个关键问题。 空气价廉易得， 是目前热泵装置的主要热源， 但 是空气热源具有参数变化大、 运行效率低、 供热与需 热负荷不平衡、 易结霜等固有缺点， 特别是在北方地 区难以推广应用。另外， 由于系统的复杂性， 燃气机 热泵的性价比与其容量成正比， 即容量越大， 其性价 比越高。但由于空气的热容量小， 传热性能差， 以空 气为热源的热泵机组存在着设备体积庞大， 结构复 杂等缺点， 即空气源热泵一般难以大型化， 造成空气 源燃气机热泵性价比较低。 地下土壤或地下水的温 度 一 年 四 季 都 比 较 稳 定， 一般在 !" # $" % ， 特别是深井水的水温常年基 本不变， 一般比当地年平均气温高 ! # $ % ， 如我国 中北部大部分地区常年保持在 !& % 左右， 是一种十 分理想的热泵热源。因此， 本课题选定地能作为燃 气机热泵的热源， 研究中以两个能够控制水温的水 箱模拟低温地能换热器和我国不同地区地下水温度 状况， 研究的重点集中于燃气机水—水热泵机组。
图$ 发动机功率和回收热量的关系
（发动机转速 ! 5 ! 617 ’ 6& -8.）
图!
发动机转速和总回收热量的关系
节能效果分析
从不同供热方式的一次能源利用率比较结果可 看出， 燃气热泵用于供热的能量为燃料能量的 ! ’ & 倍， 与燃煤和燃气锅炉 （直燃吸收式） 相比， 一次能源 利用率可分别提高 !!"( 和 )&( 以上。从中还可看 出一次能源利用率从高到低的排序为燃气热泵、 电 动热泵、 燃气锅炉 （直燃吸收式） 、 燃煤锅炉、 电锅炉。
（&） ： 李玉星等 $ 气液混输管路清管时间和清管球运行速度预测 $ 天然气工业， "%%#； "# )) ’ !%" 摘 要 混输管路清管操作实验和理论的研究对混输管线的设计及生产管理具有重要意义。为研究混输管 路清管工况下的变化规律， 建立了长 #(% 米、 管径 (% 毫米的混输清管实验管道， 利用水和空气为试验介质， 得到了 混输管路清管过程清管器运行时间和运行速度变化规律， 并得到了通过清管球压降的计算关系式。针对水平管 路， 建立了清管模拟的数学模型， 编制了计算软件， 用于预测混输管路清管过程中清管时间、 清管球运行速度等。 软件计算结果与实验数据的吻合较好。 主题词 气体输送 液体 混输 管道 清管 数学模型 实验
作者简介： 李玉星， 副教授； （华东） 储运专业， （北京） 储运博士学位， !)-% 年生， !))" 年毕业于石油大学 !))- 年获石油大学 现在石油大学 （华东） 任教； 主要从事天然气水合物、 天然气输送、 气液混输及集输管网优化的研究。地址： （",-%+!）山东省东 营市。电话： （%,&+） (#)!%()。 . * /012：21345 /012$ 6789$ :79$ ;<
实验研究
实验台由燃气机热泵系统本体、 冷热源系统、 燃 料供应系统和数据采集系统 * 个部分组成。发动机 为天然气 + 汽油双燃料发动机，压缩机在 &"" # , """ - + ./0 转速范围可实现无级调速。排烟换热器为自 行设计的卧式壳管式换热器。 图 ! # $ 给出了燃气机热泵的发动机余热回收 情况。随着发动机功率和转速的增加， 系统能量回 收率增加。图 , # 1 表示燃气热泵系统的整体性能。 包括转速与性能系数、 一次能源利用率、 制冷和供热 量的关系。随着系统转速的降低， 因此当 234 升高， 系统部分负荷运行时， 可以通过降低发动机的转速 来改变发动机的输出功率， 从而调整系统的冷热输 出， 避免了系统的开停调节。
笔者通过对清管操作的模拟研究， 预测了清管 球在管线内的运行速度、 清管球运行时间等。
定段。 清管球从环道上的发球 装 置 入 口 进 入 实 验 环 道， 经过整条管线之后进入环道的收球装置， 在清管 过程中实验环道可以收集清管时的管道工艺参数和 管道集液量。管线的压力、 温度通过安装在管线上 的压力和温度传感器测量， 清管集液量通过安装在 管线终端的旁接罐进行测量。分离器终点安装了容 器式捕集器， 它可以收集清管过程中形成的液塞， 捕
图(
发动机转速和 #$% 的关系
图 ,,
发动机转速和制冷量的关系
图)
发动机转速和 %&’ 的关系
图 ,-
发动机转速和供热量的关系
・ *) ・
第 "# 卷第 & 期
天 然 气 工 业
工程建设
气液混输管路清管时间和清管球运行速度预测
李玉星 冯叔初 王新龙
（石油大学储运与建筑工程学院储运工程系 ・ 华东）
图* 压缩机转速和冷凝放热量的关系 图, 压缩机转速和制冷量的关系
・ 7) ・
工程建设
天 然 气 工 业
-../ 年 ( 月
图 * + ,- 表明了发动机转速与系统制冷量、 供 热量、 燃料消耗量以及制冷剂流量的关系。
图!
压缩机转速和压缩机耗功的关系 图* 发动机转速和制冷剂流量的关系
图"
压缩机转速和 #$%、 &&’ 的关系 图 ,. 发动机转速和燃料消耗量的关系
泵的时机已经成熟。 于吸收式， 其生产成本与吸收式持平， 总体运行费用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 按上面的公式计算模糊逻辑—!"# 神经网络的 而 单 纯 的 !"# 神 经 网 络 的 !"#$ $ % & ’() *+, (； !"#$ $ % & -)* .-。
杨昭， 赵义， 李丽新等 $ 五种供热空调系统的技术经济分 析及建议 $ 制冷学报， ；&） ： "%%%（ &# ’ &(
张世钢等 $ 燃气热泵及其他供热空调系统的分析评 " 杨昭， 价 $ 太阳能学报， ；#） "%%!（ ・ 尤持曼著， 耿惠彬译 $ 燃气机和柴油机热泵在建 # 赫贝特 筑业中的应用 $ 北京： 机械工业出版社， !)() （收稿日期 "%%" * %+ * ", 编辑 居维清）
结
论
经过用实际运行数据检验所建立的模糊逻辑— 证明了该模型充分发挥了模糊 !"# 神经网络模型， 系统和 !"# 神经网络系统各自的优点， 在预测的准 确度上相对于单纯的 !"# 神经网络预测有了很大的 提高， 能够快速准确的预测出天然气管网的短期负 荷， 从而为天然气管网的调度提供重要的依据。
国家 *(. 建设项目 （1’+%-’） 、 天津市科技发展项目。 "本研究成果属于 /%% 二期工程建设项目、 作者简介： 请见本期第 *+ 页。
燃气机热泵是以天然气为能源、 以燃气发动机 驱动的蒸气压缩式热泵装置， 并能充分利用发动机 废热、 工业余热以及低品位环境热量， 实现冬季采 暖、 夏季供冷的高效空调供热装置， 广泛适应于宾 馆、 商场、 办公楼、 住宅、 工业厂房等各种建筑。与其 他供热空调方式相比， 燃气机热泵一次能源利用率 高， 能够实现优质能源的高效利用。另外燃气压缩 式热泵还具有舒适性好、 运行成本低、 节能、 变容量 调节容易、 部分负荷性能高等诸多优点， 应用前景极 为广阔， 在世界上得到了越来越广泛的采用。燃气 机热泵制冷制热效率高， 运行费用低， 其设备体积小
结
论
行成本低、 变容量调节容易、 部分负荷性能高等诸多 优点， 是一种前景极为广阔、 绿色高效的供热空调系 统。
参 ! 考 文 献
（!） 燃气机热泵是一项高效节能技术， 其一次能 源利用率高于其他供热空调系统。 （"） 燃气机热泵有较好的部分负荷和超负荷特 性。且随着发动机转速的升高， 系统的制冷量、 冷凝 供热量、 排烟回收热量、 水套回收热量和总回收热量 均升高。因此燃气机热泵可以利用发动机转速可调 的特点来调整压缩机转速从而控制系统容量， 使循 环能够在全年不同的季节中根据负荷要求实时调整 能量输入和冷热量输出并达到相应的最佳性能。 （#） 与其他供热空调方式相比， 以天然气为驱动 能源的压缩式热泵可高效利用天然气， 降低环境污 染， 有效平衡冬、 夏天然气负荷差， 消减电力负荷高