厦门东部燃气电厂LNG热电冷联产系统节能方案研究_吴集迎
燃气冷热电联产系统节能特性研究
+
[
co . th
(1+ r) b
co . e
] ( 1- X )
( 7)
FESR > 0 时, 表示冷热电联产系统相对于分 产系统节能 , 否则不节能。
2 联产系统能源利用分析
冷热电联产系统 根据用户的能量 需求有单独 供电和联产供能运行方式 , 单独供电与常规发电机 运行方式相同 , 联产运行方 式又分为热电 联产、 冷 电联产和冷热电联产三 种方式。本文 主要分析三 种联产运行方式的能源 利用特性及影 响因素。制 冷采用余热吸收式制冷, 供热通过余热回收, 制冷、 供热部分不足由燃料补 燃方式解决。与常规分产 系统比较时 , 考虑到目前国内燃气蒸汽联合循环的 发电效率, 供电效率 率
可见, 提高联产系统总效率
, 可明显降低联产
系统原动机的边界发电效率。
图 5 冷热电联产系统与分产系统供电效率对应关系
图 6 反映了补燃对冷热电联产系统节能要求的 原动机边界发电效率的 影响。冷热电 联产系统的 在补燃率增加的情况下 , 节能所需的边界发电效率 也增加。冷热电联产系统总效率 率取 0 . 5 时, 原动机发电效率 能节能; 当补燃率为 1 . 2 , 节能。如果
co. e co. th te
为
为 80 % 时, 原动
只要有 18 . 61 % , 就可以实现节能。
632
科
学
技
术
与
工
程
8卷
在
co . th
为 60 % 时,
co. e
要达到 33. 1 % , 才能节能。
co. th
热吸收式制冷这种利用方式 较分产电制冷所 耗的 一次燃料要多。图 7 表明如果 联产系统总效 率较 低, 用于制冷系统的 余热又较大 , 联产系统将 不节 能, 这在系统的设计和运行时应加以注意。
LNG冷能综合利用系统的设计模拟与分析
设从ＬＮＧ储罐出来进入空气分离装置的 ＬＮＧ温度是一１５００Ｃ、压强是０．３ＭＰａ。假设ＬＮＧ 的成分为纯甲烷ＣＨ。。ＬＮＧ热力学参数的变化情
况如表１所示。
热力学性质选用Ｐｅｎｇ—Ｒｏｂｉｎｓｏｎ（Ｐ－Ｒ）方程计算。 Ｐ—Ｒ方程形式为： Ｐ＝ＲＴ／（Ｖｍ＋ｂ）＋以／［ｙ。（ｙ。＋ｂ）＋ｂ （ｋ—ｂ）］
各个节点；ＣＯＭＰｌ－－空气压缩机；ＣＯＭＶ２－－循环氮气压缩机；ＣＯＯＬＥＲ－－空气预冷器；脏ｘｌ一主换热器，ＨＥＸ２—低温换热器；ＨＥＡＴＥＲ－－
冷凝蒸发器；ＲＡＤｌ一精馏塔低压上塔；ＲＡＤ２一精馏塔高压下塔；ＯＪｌ、ＮＪ２、Ｊ３一节流阀；ＦＳ～分流器；Ｆｌ一气液分离器；ＭⅨ一混合器； ＬＮＧ～液化天然气；ＮＧ一天然气。
废旧橡胶的综合利用途径有翻新、原形改制、 热能利用、热分解、再生胶、胶粉等，其中粉碎法制 胶粉是被公认的集环保与资源再生为一体的最有 效的方式。粉碎废旧橡胶主要有３种方法，即：常 温粉碎法、溶液粉碎法、低温粉碎法¨３｜。
图５利用液氮的废旧轮胎粉碎流程
３
ＬＮＧ冷能综合利用系统的模拟计算
应用Ａｓｐｅｎ Ｐｌｕｓ软件进行流程模拟，各物流的
２．１空气分离
空气分离是以空气为原料，通过压缩循环深度 冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏过程从液 态空气中逐步分离生产出氧气、氮气、氩气等惰性 气体。传统空分流程中的冷能，通常是利用氟利昂 制冷机和组合膨胀机产生的，需要消耗大量电能。
注：Ａ１～Ａ５、０１～０５、Ｎ１～Ｎ１０、ＡＲ～空气循环中的各个节点（Ａ空气，Ｏ富氧气体，Ｎ富氮气体、ＡＲ氩气）；ＲＮｌ～对怕一氮循环中的
（１）
３．１空气分离 假设空气为三元混合气体，Ｎ：、Ｏ：、Ａｒ的摩尔 分数分别是７８．１２％、２０．９５％、０．９３％。设压缩机 的等熵效率和机械效率分别为０．８５、０．９５；多股流
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1. 引言1.1 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是一种利用燃气发电系统产生的余热和冷凝水，结合燃气制冷机组和吸收式制冷机组共同供热供冷的系统。
通过优化能源利用、提高系统效率和节能降耗的技术手段，可以实现对传统空调供热供冷系统的节能改造和提升。
通过对燃气冷热电三联供制冷系统的节能分析，可以为推动燃气冷热电技术在供热供冷领域的广泛应用提供指导和借鉴，促进能源利用效率的提高，推动我国节能减排目标的实现。
2. 正文2.1 燃气冷热电系统简介燃气冷热电系统是一种集热电、空调、供暖等功能于一体的多能源综合利用系统。
其核心是利用燃气发电机组在发电的同时产生的废热进行供暖或制冷，从而实现能源的高效利用与综合利用。
燃气冷热电系统主要由燃气发电机组、吸收式制冷机组、燃气锅炉、换热器、冷热水泵及控制系统等组成。
燃气冷热电系统具有能量利用高效、环境污染少、运行稳定等特点。
燃气发电机组通过发电产生的废热可被充分利用，实现能量的高效利用；吸收式制冷机组和燃气锅炉能够根据实际需要进行灵活调节，提高系统的灵活性和适应性；系统的运行稳定性高，具有较长的使用寿命和低维护成本等优点。
2.2 燃气冷热电三联供系统能源利用特点分析燃气冷热电三联供系统是一种集制冷、供热和发电于一体的综合能源系统，具有独特的能源利用特点。
燃气冷热电系统采用燃气发电技术，通过燃烧燃气产生电力，同时利用废热进行供热，实现了能源的多重利用。
这种一体化设计有效提高了能源利用效率，减少了能源的浪费。
燃气冷热电系统具有较高的灵活性和可调性，能够根据实际需求对能源进行灵活配置，有效平衡制冷、供热和发电之间的关系，提高系统整体运行效率。
燃气冷热电系统还具有分布式能源特点，可以实现多能源互补、灵活调度，降低能源输送损耗，提高能源利用效率。
燃气冷热电三联供系统在能源利用方面具有高效、灵活、可靠等特点，是一种节能环保的能源利用方式，有着广阔的应用前景。
LNG冷热电联供方案研究
LNG冷热电联供方案研究摘要：智能化楼宇LNG冷热电联供方案主要是研究将LNG的冷能、压力能与化学能综合应用于冷热电三项。
针对此目标，本文提出了三个方案进行研究，最后选出两套较优方案——方案二和方案三，方案二适用于LNG卫星接收站附近的智能化楼宇冷热电联供，方案三适合于中型LNG接收站附近的智能化楼宇冷热电联供。
先将LNG冷量用丙烷朗肯循环发电；之后在LNG进一步气化的过程中，可以在夏季制冷，冬季供暖；最后用气化后的天然气用于燃气轮机发电或提供给用户直接使用，大大提高了能量的综合利用率。
关键词：LNG；分布式能源系统；冷热电联供一、研究背景近几年，LNG的应用在我国迅速发展，但目前利用方式单一，主要以燃烧利用化学能为主。
但因气化过程释放出大量的冷量，因此造成了严重的能量浪费。
目前，已有一些学者提出区域性LNG能量综合利用模式。
随着天然气冷热电联产和分布式热电联产系统建设在国内和国际上的应用；本文就对LNG用于智能化楼宇的冷热电联供方案进行了研究，以使天然气能源和LNG气化过程中释放出来的冷量得以综合利用。
二、分布式能源系统和天然气冷热电联产(一)分布式能源系统的本质分布式能源系统是基于一系列能源技术进步和能源结构调整的产物，是不同领域新技术革命的整合，是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上，具有低污染排放、灵活方便、高可靠性和高效率的电能生产系统。
分布式能源系统的本质就是根据用户的能量需求特点，利用一系列满足环保要求，适合就地方式生产电能的发电系统、热电联产系统、多联产动力系统或多联供动力系统，以“按需供能”的方式，在用户端实现能源的梯级利用，达到提高能源利用率，降低能源成本，减少污染，保护环境，提高供电的安全性、可靠性的目的。
分布式能源系统能够为用户提供更多选择，促进电力市场的健康发展。
(二)分布式能源系统的主要实现方式分布式能源系统实现方式多种多样，根据燃料不同，可分为化石能源与可再生能源；根据用户需求不同，有电力单供方式与热电联产方式(CHP)，或热电冷三联产方式(CCHP)；根据循环方式不同，可分为燃气轮机发电方式，蒸汽轮机发电方式或内燃机发电方式等。
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。
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1. 引言1.1 燃气冷热电三联供制冷系统概述燃气冷热电三联供制冷系统是一种将燃气动力、供热系统与制冷系统相结合的综合能源系统，通过燃气内燃机发电产生的热量和电能来实现供热和制冷的双重功能。
这种系统利用了能源的多重利用，有效提高了能源利用效率，减少了对传统能源的依赖，具有节能环保的特点。
燃气冷热电三联供制冷系统包括燃气内燃机、余热锅炉、吸收式制冷机组等核心设备，通过燃烧燃气产生电能和热能，再利用余热进行供热，最后利用吸收式制冷机组将余热转化为制冷能力，实现了热电冷三联供的综合利用。
通过智能控制系统实现系统运行的优化调度，进一步提高了能源利用效率。
燃气冷热电三联供制冷系统在节能减排方面具有显著优势，能够有效降低能耗、减少环境负荷，是未来绿色能源系统发展的重要方向。
通过对其工作原理、节能特点、节能效果、节能措施以及节能案例的分析，可以更深入地了解和掌握这种先进的节能技术，为未来的能源转型和可持续发展提供重要参考。
2. 正文2.1 燃气冷热电三联供制冷系统工作原理燃气冷热电三联供制冷系统工作原理是通过综合利用燃气、蒸汽等能源，利用吸收式制冷技术，实现供暖、制冷和热水供应的一体化系统。
该系统由锅炉、制冷机组、换热器、输电线路等组成，通过协同工作，实现能源的高效利用。
燃气锅炉燃烧燃气产生热量，通过换热器将热量传递给水，将冷却水加热成蒸汽。
蒸汽经过蒸汽轮机驱动发电机产生电力，同时也供暖热水。
然后，蒸汽通过蒸发器将冷却水蒸发，吸收制冷剂。
制冷剂经过蒸发、压缩、冷凝、膨胀等过程实现制冷效果，将冷却水降温。
冷却水供暖循环系统，实现建筑物的供暖需求。
通过这样的工作原理，燃气冷热电三联供制冷系统实现了能源的高效利用，减少了能源的浪费，降低了能源消耗，实现了节能环保的目的。
2.2 燃气冷热电三联供制冷系统节能特点燃气冷热电三联供制冷系统具有高效能耗比。
通过优化系统设计和运行控制，系统可实现能源的最大化利用，降低能耗，提高能源利用效率，在传统供冷系统中，供热与供电是分开的，而三联供制冷系统则能够有效利用废热或废气发电，充分发挥能源的综合效益。
厦门东部燃气电厂LNG热电冷联产系统节能方案研究
第３６卷第３期福州大学学报（自然科学版）Ｖ０１．３６Ｎｏ．３至塑墨生垒旦』！竺翌堂垡兰坚垒！竺型尘！！望ｉ！ｚｆ塑！！竺堂墅ｉ！竺１２』坚：兰鲤墨文章编号：１０００—２２４３（２００８）０３－０３６９—０５厦门东部燃气电厂ＬＮＧ热电冷联产系统节能方案研究吴集迎，章少剑，曹文胜（集美大学机械工程学院，福建厦门３６１０２１）摘要：结合厦门东部燃气电厂实际情况提出一种ＬＮＧ热电冷联产节能方案．在一定假设条件下，分析了该方案下的系统能源利用率、运行经济性及节能潜力．分析结果表明：该节能方案冷电、热电系统能源利用率分别可达８９．２％和８２．８％，联产系统总能利用率超过８０％，而且供冷系统的运行费用较低，投资回收期小于５年．关键词：液化天然气；燃气电厂；热电冷联产；节能；厦门中图分类号：ＴＭ６２１；ＴＫｌ２３文献标识码：ＡＡｎａｌｙｓｅｓｏｎｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｏｆａＬＮＧ－—ＣＣＨＰｓｙｓｔｅｍｉｎＸｉａｍｅｎｅａｓｔｅｒｎｎａｔｕｒａｌｇａｓｐｏｗｅｒｐｌａｎｔＷＵＪｉ—ｙｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＳｈａｏ－ｊｉａｎ，ＣＡＯＷｅｎ—ｓｈｅｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｓｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｍｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ，Ｆｕｊｉａｎ３６１０２１，ＣＭｍ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｆｏｒｔｈｅＬＮＧ—－ＣＣＨＰ（１ｉｑｕｅｆｉｅｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ—－ｃｏｍｂｉｎｅｄｃｏｏｌｉｎｇｈｅａｔ・—ｉｎｇａｎｄｐｏｗｅｒ）ｓｙｓｔｅｍｉｎＸｉａｍｅｎｅａｓｔｅｒｎｎａｔｕｒａｌｇａｓｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｂａｓｉｃｄａｔａｏｆｔｈｉｓｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ．Ｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｅｎｅｒｇｙｒａｔｉｏ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎｅｃｏｎｏｍｉｃｓａｎｄｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｕｎｄｅｒｓｏｍｅａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｓｙｓｔｅｍｔｏｔａｌｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ８０％，ｗｉｔｈｔｈｅｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｃｏｏｌｉｎｇ—ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍａｎｄｈｅａｔｉｎｇ—ｐｏｗ－ｅｒｓｙｓｔｅｍｕｐｔｏ８９．２％ａｎｄ８２．８％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ．ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｓｔｓｏｆｃｏｏｈｎｇｓｙｓｔｅｍａｒｅｆｃ－ｗｅｒａｎｄｔｈｅｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｒｅｃｏｖｅｒｙｐｅｒｉｏｄｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ５ｙｅａｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＮＧ；ｎａｔｕｒａｌｇａｓｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ；ＣＣＨＰ；ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ；Ｘｉａｍｅｎ在我国第二大液化天然气项目——福建ＬＮＧ总体项目中，厦门是其中５个主要应用城市之一．按计划，项目将在２００８年进入商业运行．厦门东部燃气电厂是一座以即将接入厦门的ＬＮＧ为燃料、正在兴建的４×３５０ＭＷ天然气发电厂．本文结合厦门东部燃气电厂实际情况，提出了在燃气发电过程中能源梯级利用的热电冷联产节能方案，以提高总能的利用效率．１热电冷联产系统应用型式热电冷联产（ＣｏｍｂｉｎｅｄＣｏｏｌｉｎｇＨｅａｔｉｎｇａｎｄＰｏｗｅｒ，ＣＣＨＰ）是一种将发电、供冷、供热过程一体化的总能利用系统．其最大的特点就是对不同品质的能量进行梯级利用，将温度较高的高品位热能用来发电，而将温度较低的低品位热能用来供冷或供热．这不仅提高了能源的利用效率，而且减少了温室气体的排放，具有良好的经济和环保效益．热电冷联产系统的型式主要取决于当地的能源需求结构，常见的天然气热电冷联产系统有以下几种典型形式…：①燃气轮机＋余热型吸收式冷热水机组；②燃气轮机＋排气再燃型吸收式冷热水机组；③燃气轮机＋双能源双效直燃型吸收式冷热水机组；④内燃机＋余热／直燃型吸收式冷热水机组；⑤燃气一蒸汽轮机联合循环＋蒸汽型吸收式冷热水机组．收稿日期：２００７—１２—０７作者简介：吴集迎（１９６４一），男，副教授．基金项目：福建省自然科学基金资助项目（Ｆ＿Ｄ６４００１３）・３７０・福州大学学报（自然科学版）第３６卷２系统方案选择及设计厦门东部燃气电厂是福建ＬＮＧ项目下游用户之一，位于厦门市翔安区，占地面积１８．５４万ｍ２，项目总投资２８．７３亿元，规划装机容量４×３５０ＭＷ．计划一期工程先建设２台３５０ＭＷ级燃气一蒸汽联合循环发电机组，接人电压等级为２２０ｋＶ，主要送电方向为厦门市岛内、同安区和翔安区．燃料采用由印度尼西亚东固气田进口的ＬＮＧ，通过福建莆田秀屿的ＬＮＧ接收站经输气管线送至电厂Ｂ］．２．１主机设备组成与布置２．１．１燃气电厂的主轴布置厦门东部燃气电厂一期工程目前在建的２台３５０ＭＷ级燃气一蒸汽联合循环机组，设计工作已经完成，项目主机设备（燃气轮机和蒸汽轮机）的招标工作也已经完成．一般而言，在Ｆ系列（燃气轮机功率在２００ＭＷ以上）燃机联合循环电厂中，燃气轮机、蒸汽轮机、发电机三个主要设备有多种布置方案ＨＪ，如：①“１拖ｌ”单轴；②“１拖ｌ”双轴；③“２拖１”三轴；④多套并列的“１拖１”单轴．厦门东部燃气电厂采用的是四套并列的单轴布置（一期工程为两套），这主要是由单轴系统占地面积较小等因素决定的．２．１．２主轴布置对热电冷联产系统的影响单轴机组的起动时间较短，更适宜于每日启停的运行方式，多建为调峰电厂．由于热电冷联产的电厂在供冷和供热时必需是连续的，而且负荷变化较少，最好是一个基本负荷电厂．因此，单轴布置的厦门东部燃气电厂对热电冷联产系统的供冷供热存在一定的影响．本方案在设计区域供冷供热系统时，取扩容系数为２０％，通过增大供冷供热量来满足供冷供热的需求．２．１．３主机设备的组成厦门东部燃气电厂选用的是上海电气集团和西门子公司联合生产的ＧＵＤｌＳ．９４．３Ａ机组．其主机设备组成是：一套Ｖ９４．３Ａ燃气轮机；一套９Ｆ燃机余热锅炉，锅炉的设计蒸发量为３００ｔ／ｈ，蒸汽循环为三压再热形式；一套凝汽式蒸汽轮机．使用两台透平（燃气轮机和蒸汽轮机）共同驱动一台发电机．据西门子公司提供的资料，ＧＵＤＩＳ．９４．３Ａ机组的各项技术参数见表１．表１ＧＵＤ１Ｓ．９４．３Ａ机组技术参数Ｔａｂ．１ＴｅｃｈｎｉｃａｌｄａｔａｏｆＧＵＤｌＳ．９４．３Ａｔｕｒｂｏ—ｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔ２．２供汽方式选择燃气一蒸汽联合循环热电冷联产系统的蒸汽来源主要是抽汽和乏汽．考虑到余热锅炉的设计蒸发量为３００ｔ／ｈ，尾气量充足，只需利用乏汽即可满足冷热负荷的需求．同时，为了不影响电厂的发电效率，故选择蒸汽轮机的乏气为厦门东部燃气电厂热电冷联产系统的蒸汽来源．２．３假设条件与设计思路假设在燃气电厂周边有总建筑面积为２５万ｍ２的数个集中居住区．利用燃气电厂蒸汽轮机的部分乏汽驱动溴化锂吸收式冷水机组，将产生的冷水作为居住区空调系统的冷媒．另一方面，因为厦门属夏热冬暖型气候，冬季采暖期为０，故仅需将蒸汽轮机的乏汽通过汽水热交换器产生热水，就可满足居住区生活热水的需要．２．４系统平面布置根据厦门东部燃气电厂的平面图纸，综合考虑电厂的基建情况，将供冷供热机房布置在电厂南向一条宽５０ｍ，长２００ｍ的空地上．系统平面布置如图１所示．第３期吴集迎，等：厦门东部燃气电厂ＬＮＧ热电冷联产系统节能方案研究’３７１・图ｌ厦门东部燃气电厂热电冷联产系统平面布置图Ｆｉｇ．１ＰｌａｎｅｆｉｇｕｒｅｏｆｔｈｅＣＣＨＰｓｙｓｔｅｍｉｎＸｉａｍｅｎｅａｓｔｅｒｎｎａｔｕｒａｌｇａｓｐｏｗｅｒｐｈｎｔ２．５冷水机组选型根据居住区建筑面积为２５万ｍ２的假设条件，按９０Ｗ／ｍ２的冷量需求计算，需要制冷负荷２５万ｍ２×９０Ｗ／ｍ２＝２２．５ＭＷ，加上扩容系数２０％，则共需总制冷负荷为２２．５ＭＷ×１２０％＝２７ＭＷ．考虑到冷量输送过程存在一定的损失，选择４台双良Ｈ２系列双效蒸汽型溴化锂吸收式大型冷水机组，机组型号ＳＸＺ８—６９８ＤＨ２，单机名义制冷量６９８０ｋＷ，总制冷量为２７．９２ＭＷ，满足需要．该蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的气密性高，能效比为１．４３，其主要性能参数见表２．为适应负荷的波动和变化，４台冷水机组采用并联布置．表２ＳｘＺ８－６９８ＤＨ２双效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组性能参数Ｔａｂ．２ＴｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＳＸＺ８－６９８ＤＨ２ｓｔｅａｍｏｐｅｒａｔｅｄｄｏｕｂｌｅ—ｅｆｆｅｃｔｌｉｔｈｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃｈｉｌｌｅｒ２．６系统流程设计燃气一蒸汽联合循环的发电效率最高可达５７％以上，比其他形式燃气电厂的效率要高．但是，仍然有４３％左右的能量在液化天然气发电过程中以各种形式损失了．因此，如果把这些原来损失掉的低品位能量进行回收利用，将明显提高液化天然气的总能利用效率，达到节约能源之目的．基于此，在厦门东部燃气电厂发电设备已确定的基础上，进行１２ｑＧ热电冷联产系统的节能方案设计，增加四台蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组和两组汽水换热器．在供冷部分，利用蒸汽轮机背压排汽（乏汽）驱动吸收式冷水机组，提供７一１２℃的冷媒水，用于空调系统的风机盘管．蒸汽轮机乏汽一般可达到１３０～１５０℃左右，因此，可以满足蒸汽型吸收式冷水机组对蒸汽温度的要求；而在供热部分，将乏汽接人汽水换热器加热介质水，将可提供５０—７０℃左右的生活热水．热电冷联产系统流程图如图２所示．・３７２・福州大学学报（自然科学版）第３６卷余热锅炉３经济性分析图２厦门东部燃气电厂热电冷联产系统流程图Ｆｉｇ．２ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅＣＣＨＰｓｙｓｔｅｍｉｎＸｉａｍｅｎｅａｓｔｅｒｎｎａｔｕｒａｌｇａｓｐｏｗｅｒｐｈｎｔ器３．１系统能源利用效率据上海电气集团提供的资料：西门子Ｖ９４．３Ａ联合循环系统的能量损失中，损失份额最大的是蒸汽轮机的凝汽损失（占３２％），其次是余热锅炉的烟囱排气损失（占８．６％），其余各种损失见表３．出于投资成本的考虑，设计方案并未对燃气轮机排出的烟气进行利用，仅仅通过蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组和汽水换热器回收利用了蒸汽轮机乏汽的余热．表３西门子Ｖ９４．３Ａ联合循环系统的能量损失简表Ｔａｂ．３ＥｎｅｒｇｙｌｏｓｓｏｆＳＩＥＭＥＮＳＶ９４．３Ａｃｏｍｂｉｎｅｄ—ｃｙｃｌｅｓｙｓｔｅｍ在冷电系统中，蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的不可逆损失较小，且机组的凝水温度为８５℃左右，低于回人余热锅炉的热水温度（接近１００℃）．假设蒸汽轮机部分乏汽被利用并考虑乏汽在吸收式冷水机组发生器中的换热损失，以７０％计入其实际利用率，由于吸收式冷水机组的能效比为１．４３，则冷电系统能源利用效率可达：５７．２％＋３２％×７０％Ｘ１．４３＝８９．２％．在热电系统中，假设乏汽全部利用且汽水换热器的效率以８０％计算，则热电系统的能源利用效率为５７．２％＋３２％×８０％＝８２．８％．根据以上冷电系统及热电系统的能源利用效率计算结果可以看出，通过热电冷联产后的液化天然气总能利用效率至少可以达到８０％以上．３．２系统运行经济性目前，蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组市场价约为８５—９０万影（１００万ｋｃａｌ・ｈ。
LNG冷能用于冷库的系统设计及分析
第15卷第1期集美大学学报（自然科学版）Journal of Jimei University （Natural Science ）Vol.15No.1［收稿日期］2009－01－13［修回日期］2009－05－05［基金项目］福建省自然科学基金资助项目（E0640013）；福建省科技创新平台资助项目（2009H2006）［作者简介］吴集迎（1964—），男，教授，从事制冷与热泵系统的节能研究.［文章编号］1007－7405（2010）01－0044－04LNG 冷能用于冷库的系统设计及分析吴集迎，马益民，陈仕清（集美大学机械工程学院，福建厦门361021）［摘要］为了将LNG （Liquefied Natural Gas ）冷能作为冷库的冷源，以节省投资、减少电耗、降低冷库的生产成本，结合福建LNG 总体项目，确定了LNG 冷能用于冷库的系统流程与运行模式，并以供气规模为4000万m 3/年的气化站为例，进行了系统节能分析和计算.结果表明：在冷库系统冷量回收率为33%的情况下，该气化站可回收冷量的年冷量收益为611.3万元，投资回收期小于1年.因此，利用LNG 冷能作为冷库的冷源是一种可行的方式，具有显著的节能效果和经济效益.［关键词］液化天然气；冷能利用；冷库；工艺设计；经济性分析［中图分类号］TK 123［文献标志码］A0引言LNG （Liquefied Natural Gas ）气化过程中产生的冷能利用在我国是一个新兴的产业.据测算，每吨LNG 气化将释放出830 860MJ 的冷能.在LNG 气化站，通常这些冷能在气化器中随海水被舍弃了，造成冷量的损失.LNG 的接收站和气化站大都设在港区，而在港口附近一般也都设有中大型冷库，这为回收LNG 冷能用于冷库提供了有利的条件.福建LNG 总体项目包括LNG 专用码头、LNG 接收站和输气干线、LNG 燃气电厂、五城市燃气用户等大型工程.其中，LNG 专用码头、接收站和部分气化站位于湄州湾北岸莆田秀屿港区，其一期工程接收站年接收能力为260万t LNG ；二期工程设计规模将达500万t /年［1］.如果能将部分LNG 气化站冷能作为冷库的冷源，既可节省压缩式制冷装置的投资，又可减少电耗，经济效益和社会效益十分可观.1国内外LNG 冷能利用及应用方式1.1国外LNG 冷能利用国外LNG 冷能利用技术已相当成熟.目前世界上11个国家和地区共有38个LNG 气化站在运行，其中日本23个［2］.日本在利用LNG 进行空气分离、冷能发电、干冰制造和冷库冷藏等方面已有30多年的历史，是最早开发LNG 冷能利用技术的国家之一.日本神奈川县根岸基地的金枪鱼超低温冷库，开始营业至今效果良好.在韩国、澳大利亚和我国台湾地区也都有LNG 冷能的应用实例，如韩国蔚山大学应用LNG 冷能实现轻烃分离［3］.美国、法国、挪威等国家，虽然相继开发了LNG 机车、船舶等以LNG 为燃料的运输工具，但回收利用LNG 冷能，特别是应用于冷库的实例并不多.1.2国内LNG 冷能利用国内首个试点项目广东大鹏湾LNG 接收站目前已投产.两个在建项目是福建LNG 总体项目和上海LNG 项目，另有六个LNG 项目待批.根据中海油规划，将在广东大鹏湾、福建莆田、浙江宁波和第1期吴集迎，等：LNG 冷能用于冷库的系统设计及分析上海市等城市设四个LNG 接收站，建设空气分离项目和民用取冷项目，2010 2015年完成各LNG 接收站冷能综合利用的建设和开发.其中，第一个LNG 冷能综合利用示范项目是中美合资的福建莆田空分项目，设计日耗冷能100万MJ ，日产液氧250t 、液氮340t 和液氩10t ，计划2009年完工投产.随后将相继投资建设冷能发电、废旧轮胎深冷粉碎、海水淡化、干冰制造、冷冻和保鲜物流项目，计划于2015年前完成［3］.目前，国内冷库基本上是采用蒸汽压缩式制冷装置，将LNG 冷能用于冷库尚未见诸报道.2LNG 冷能用于冷库的实现模式LNG 用于空分装置，冷能发电和冷库是在不同能级下的冷能利用.LNG 气化站的气化压力较低，一般为0.6MPa 左右，因此冷库是一种比较适合LNG 气化站的冷能利用方式.2.1减少传热温差LNG 储存温度为－162ħ，而冷库库温则在－30 0ħ之间，一般的换热设备难以实现如此大的传热温差，因此必须考虑通过中间冷媒来降低传热温差.本系统将LNG 的冷能先转移至低凝固点的中间冷媒上，再通过载冷剂的循环把冷量传递给库内的空气，以尽量减少一次传热温差.2.2设置蓄冷装置LNG 主要用于发电和城市燃气，其气化负荷随昼夜和季节波动.由于对天然气的需求是白天和冬季多，则LNG 气化所提供的冷能也多；反之，在夜晚和夏季，可以利用的LNG 冷能也随之减少.为减少LNG 冷能波动对冷库运行产生影响，本系统中设置了蓄冷装置，利用蓄冷物质和LNG 换热以存储LNG 冷能.即：白天LNG 冷能充裕时蓄冷物质吸收冷量而蓄冷；夜间LNG 冷能供应不足时，蓄冷物质释放出冷量供给冷库.从而解决了LNG 气化站产出冷量与冷库用冷不匹配的问题，使冷库库温保持稳定.2.3选择蓄冷介质（中间冷媒）本系统采用无相变蓄冷方式.由于LNG 温度很低，因此在选用蓄冷介质时，既要保证其有较低的凝固点，又应具有较强的蓄冷能力.综合考虑各种因素，选择60%乙二醇水溶液作为蓄冷介质.经过无相变蓄冷后，将其再与载冷剂进行冷量传递，最后通过载冷剂循环为冷库提供冷量.乙二醇水溶液性质［4］见表1.表160%乙二醇水溶液性质表Tab .1Properties of 60%ethylene glycol-water solution 中间冷媒融点/ħ沸点/ħ闪点/ħ比热容/（kJ ·kg －1·ħ－1）溶解热/（kJ ·kg －1）乙二醇水溶液－48.9197.6116 2.35（l ） 1.81（s ）1872.4选择载冷剂LNG 冷能利用系统中的载冷剂应具有较高的冷能利用效率和较低的运行成本，并能保证系统的安全稳定运行.经过比较分析，选择氨作为库内循环的载冷剂.氨不仅具有良好的热力性质和物化性质，同时也是一种环境友好型载冷剂.3LNG 冷能用于冷库的系统工艺流程3.1系统工艺流程设计设计的系统工艺流程如图1所示.首先LNG 和中间冷媒乙二醇水溶液在第一板式换热器里进行热交换，LNG 气化后供给用户使用.乙二醇水溶液得到LNG 释放的冷能后，温度从常温降至－40 －45ħ，冷量蓄存在蓄冷池中.再通过第二板式换热器和氨液进行热交换，得到低温氨液并通过氨泵输送到冻结间蒸发器（冷风机）和冷藏间蒸发器（冷排管），从而使冻结间和冷藏间的温度分别降低至－ħ和·54·集美大学学报（自然科学版）第15卷NG LNG 泵泵泵冻结间冷藏间1冷藏间2板式换热器乙二醇水溶液蓄冷池板式换热器图1LNG 冷能用于冷库的系统工艺流程图Fig.1Schematic of a refrigerated warehouse operating by LNG cold energy3.2系统的运行模式设计的LNG 冷能利用系统可有三种运行模式.1）蓄冷循环LNG 气化释放冷量通过板式换热器对蓄冷池内乙二醇水溶液蓄冷，工作的只有第一板式换热器和蓄冷池，冷库不工作；2）制冷循环LNG 不气化，将蓄冷池内乙二醇水溶液蓄存的冷量释放出来，通过第二板式换热器冷却氨液对冷库供冷；3）蓄冷制冷联合循环第一、第二板式换热器、蓄冷池和冷库同时工作，如果LNG 气化释放的冷量大于冷库所需冷量，则把多余的冷量通过蓄冷池储存起来；如果LNG 气化释放的冷量小于冷库所需冷量，则释放部分蓄冷池的冷量补充冷量的不足.3.3系统特点及安全问题本系统较传统冷库少了制冷压缩机、冷凝器、节流装置及各种辅助设备，节省了蒸汽压缩式制冷装置的大量投资费用，同时又明显减少压缩式制冷装置工作时所需要的运行电耗，符合国家节能减排政策，而且系统通过设置蓄冷池，可保证冷库稳定运行.但LNG 属于易燃易爆物质，一旦发生泄漏将对冷库及周边地区造成极大的安全隐患.因此，应考虑采用抗压、耐冷等性能良好的材料［5］；安装时必须保证系统的气密性，防止LNG 泄漏.4技术经济分析4.1冷量分析假设福建LNG 总体项目一组气化站的天然气供气规模为4000万m 3/年，系统压力为0.6MPa ，把LNG 气化产生的冷能用于港区附近的冷库，根据每吨LNG 气化释放出830MJ 的冷量折算，该气化站每日将产生冷量724963.3MJ ，取冷库系统的冷量回收率为33%，计算得出气化站每日可回收用于冷库的有效冷负荷，见表2.据报道，一库长30m ，宽20m ，高5m 的单层低温冷库总耗冷量约为250kW ［5］.可见该组LNG气化站产生的可回收冷负荷足以满足10座这种规模的冷库需要，而不必再配置常规冷库中所需的压缩机、冷凝器、节流阀等其他机械制冷设备.表2LNG 气化站冷量数据Tab .2Cold energy data of a LNG gasifying station·64·第1期吴集迎，等：LNG 冷能用于冷库的系统设计及分析4.2经济性分析1）在冷量分析的基础上，取工业电价为0.8元/kWh （相当于0.22元/MJ ），如以常规蒸汽压缩式制冷方式得到同样冷量折算冷价，制冷系数COP 取3计算，则冷价为0.07元/MJ.2）根据该组气化站可回收的冷量，计算年冷量收益为611.3万元.如果LNG 冷能利用系统中包括板式换热器、蓄冷池、循环泵及其他附属设备的造价按103元/kW 计算，运行费用按设备造价的20%计算，取设备年折旧率3%［6］，计算得出该系统投资回收期为0.44年（见表3）.因此，利用LNG 冷能作为冷库的冷源是一种可行的利用方式，不仅减少了设备投资费用，而且降低了冷库的生产成本，具有明显的经济效益.表3冷能利用系统投资收益Tab .3Investment-benefit of a LNG cold energy utilization system 释放冷量/（MJ ·d －1）回收冷量/（MJ ·d －1）冷量价格/（元·MJ －1）冷量收益/（万元·年－1）冷能利用系统投资费用/万元年折旧费用/万元冷能利用系统运行费用/（万元·年－1）投资回收期/年724963.3239237.80.07611.3277.18.3155.420.445结论1）LNG 冷能用于低温冷库是合理的冷能利用方式，既减少了系统设备的初投资费用，又回收了大量的LNG 气化冷能，明显降低冷库运行的电耗.2）LNG 气化站释放出来的可回收冷量，完全可以满足大容量冷库的用冷需要，而且冷库系统结构简单，投资回收期较短.3）设计的LNG 冷能用于冷库的系统工艺流程，将蓄冷技术与冷冻冷藏技术相结合，可保证冷库库温稳定和安全运行.［参考文献］［1］徐立.福建LNG 项目建设与经济发展［J ］.福建能源开发与节约，2003（2）：47-48.［2］顾安忠，鲁雪生，汪荣顺，等.液化天然气技术［M ］.北京：机械工业出版社，2004.［3］高文学，王启，项友谦.LNG 冷能利用技术的研究现状与展望［J ］.煤气与热力，2007，27（9）：15-21.［4］盛青青，章学来，叶金，等.利用LNG 冷能的冷冻冷藏库设计［J ］.能源技术，2007，28（6）：322-324.［5］唐贤文，杨泽亮.LNG 卫星站中的冷能应用于冷库设计探讨［J ］.中山大学学报论丛，2007，27（2）：88-91.［6］聂廷哲，焦琳，段常贵，等.LNG 气化站冷能利用方式的探讨［J ］.煤气与热力，2007，27（1）：21-23.System Design and Analysis of Applying LNG Cold Energyto Refrigerated WarehousesWU Ji-ying ，MA Yi-min ，CHEN Shi-qing（School of Mechanical Engineering ，Jimei University ，Xiamen 361021，China ）Abstract ：If the cold energy of LNG is used as the cold source of a refrigerated warehouse ，the initial cost ，electricity consumption and production cost of the refrigerated warehouse will be bined with the packaged LNG project of Fujian Province ，the system flow process and operating mode of LNG cold energy to be used in refrigerated warehouses were determined ，and the energy saving effect was analyzed by taking a gasifying station with the gas supply capability of 40million m 3per year as an example.Results showed that under a 33%cold energy reclaim ratio of the refrigerated warehouse ，the annual profit from a-vailable reclaimed cold energy of the gasifying station was 6.113million RMB ，and the payback period of ini-tial cost was less than a year.Therefore ，it is an ideal way to use LNG cold energy as the cold source of re-frigerated warehouses to gain significant energy-saving effect and economic benefits.Key words ：LNG ；cold energy utilization ；refrigerated warehouse ；process design ；economic analysis责任编辑陈敏）·74·。
LNG冷能用于冷库的系统设计及分析
Ｏ 引言
Ｌ Ｇ （ ｉ ｅｅ ａ ｒ ａ）气化过程中产生的冷能利用在我国是一个新兴的产业．据测算，每 Ｎ Ｌ ｕｆｄＮ ｔ ａ Ｃ ｓ ｑ ｉ ｕｌ 吨 Ｌ Ｇ气 化将 释放 出 ８０～ ６ Ｎ ３ ８０ＭＪ的冷 能．在 Ｌ Ｇ气化 站 ，通 常这些 冷能在 气化器 中随海水 被舍弃 Ｎ 了，造成冷 量的损失 ．Ｌ Ｇ的接收站 和气化 站 大都 设在 港 区 ，而在 港 口附近 一 般也 都设 有 中大 型冷 Ｎ
第１ ５卷
第 １ 期
集美大学学报 （自然科 学版 ）
Ｊｕ ｌ ｏ ｍ ｉ ｎｖｒ ｔ（ ａｕａ Ｓｉ ｃ ） ｏｍａ ｆ ｉ ｅ Ｕ ｉｅ ｉ Ｎ ｔｒ ｃ ｎｅ Ｊ ｓｙ ｌ ｅ
Ｖｏ． ５ Ｎｏ １ １１ ．
２１ ０ ０年 １ 月
Ｊｎ ０ ０ ａ ．２ １
【 文章编号］１０ —７Ｊ （０ ０ ０ — ｏ４— ４ ０ ７ ４ ５ ２ １ ）１ ０ ４ ０ Ｄ
空 分项 目，设 计 日耗冷 能 １× ０ Ｍ ， 日产液 氧 ２ ０ｔ 氮 ３ ０ｔ １。 Ｊ ５ 、液 ４ 和液氩 １ ，计划 ２ 冷 能发 电 、废 旧轮 胎深冷 粉碎 、海 水淡 化 、干冰制 造 、冷冻 和保鲜 物流项 目，计 划于 ２１ ０ ５年前完 成 Ｊ 目前 ，国 内冷 库基本 上 是采用 蒸 汽压缩式 制冷 装置 ，将 Ｌ ． ＮＧ冷 能用 于冷 库 尚 未 见诸报 道 ．
冷 库 ，开始 营业至今效果 良好 ．在 韩 国、澳大利 亚 和我 国 台湾地 区也 都 有 Ｌ Ｇ冷 能的应 用实 例 ，如 Ｎ 韩 国蔚 山大学应 用 Ｌ Ｇ冷 能实 现轻 烃 分 离 ．美 国、法 国、挪 威 等 国家 ，虽然 相继 开 发 了 ／ Ｇ机 Ｎ ＿ ， Ｎ 车 、船 舶等 以 Ｌ Ｇ为燃料 的运 输工具 ，但 回收利 用 Ｌ Ｇ冷 能 ，特别是应 用 于冷库 的实例并不 多． Ｎ Ｎ
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】本文主要研究燃气冷热电三联供制冷系统的节能分析。
在背景介绍了能源紧缺和环境保护的背景，研究意义在于提高能源利用效率，研究目的是评估系统的节能效果。
正文部分分析了燃气冷热电三联供系统的原理和节能技术，进行了系统优化设计分析，并评估了节能效果和经济性。
结论部分总结了燃气冷热电三联供制冷系统的节能潜力和未来发展趋势，提出了建议和展望。
通过本文的研究，可以更好地了解燃气冷热电三联供制冷系统在节能方面的作用，为未来的研究和应用提供参考。
【关键词】燃气冷热电三联供系统、节能分析、制冷系统、节能技术、系统优化设计、节能效果评估、经济性分析、节能潜力、发展趋势、建议、展望1. 引言1.1 背景介绍燃气冷热电三联供制冷系统是一种集供热、供冷、供电为一体的能源综合利用系统，是一种先进的节能环保技术。
随着社会经济的发展和能源需求的增长，传统的供热、供冷、供电系统已经难以满足人们对能源利用效率和环境保护的要求。
而燃气冷热电三联供制冷系统的出现，为解决能源利用效率低和环境污染严重的问题提供了一种新的解决方案。
燃气冷热电三联供系统利用天然气等清洁能源作为燃料，通过燃烧产生的热能和发电设备产生的电能，实现供暖、制冷和供电的一体化，最大限度地提高能源利用效率。
与传统的分别供热、供冷、供电系统相比，燃气冷热电三联供系统不仅节约能源，减少了污染物的排放，还提高了能源利用效率，降低了运行成本，成为当前节能减排的重要手段之一。
1.2 研究意义燃气冷热电三联供制冷系统是一种集燃气供热、供冷和发电于一体的系统，具有高效节能、环保的优势。
其研究意义包括以下几个方面：1. 节能减排：燃气冷热电三联供系统可以实现能源的高效利用，减少能源浪费和排放。
通过热电联产，不仅可以降低系统的能源消耗，还可以减少温室气体的排放，对于减少环境污染具有重要意义。
2. 资源利用效率：燃气冷热电三联供系统可以充分利用燃气能源，提高能源利用率。
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1. 引言1.1 燃气冷热电三联供制冷系统概述燃气冷热电三联供制冷系统是一种集供热、供冷、供电为一体的新型节能系统，能够有效整合多种能源资源，减少能源消耗，提高能源利用效率。
该系统采用燃气作为主要能源，通过热电联产技术同时生产热水、制冷和电力，实现多能联供。
燃气冷热电三联供制冷系统具有节能、环保、高效等优势，适用于各类建筑物，如酒店、办公楼、医院等。
通过综合利用余热和余电，减少能源浪费，降低对外部能源的依赖，有助于节约能源、减少温室气体排放。
该系统还能提高建筑物的能源利用效率，降低运行成本，并且在应对气候变化、缓解能源紧张等方面具有重要意义。
随着低碳经济的发展，燃气冷热电三联供制冷系统将成为未来建筑能源系统的主流选择，为可持续发展作出贡献。
2. 正文2.1 燃气冷热电三联供制冷系统原理燃气冷热电三联供制冷系统是一种综合利用能源的高效制冷系统，主要由燃气锅炉、吸收式制冷机组、燃气发电机组和余热回收系统组成。
燃气锅炉会燃烧天然气或其他燃气，产生热水或蒸汽。
这些热水或蒸汽会通过管道输送到吸收式制冷机组中。
吸收式制冷机组是制冷系统的核心部分，其工作原理是利用燃气锅炉产生的热水或蒸汽，通过吸收剂和溶剂之间的化学反应来实现制冷。
当燃气锅炉供应热水或蒸汽时，吸收剂吸收溶剂并蒸发，吸收式制冷机组产生低温冷却剂，用于制冷。
燃气发电机组也会利用燃气锅炉产生的热水或蒸汽来产生电力。
这样一来，系统不仅实现了供冷的功能，还实现了供暖和发电的功能，达到了能源的最大利用。
在制冷过程中，余热回收系统会将吸收式制冷机组产生的热量再次回收利用，提高能源利用率，进一步提升系统的节能效果。
通过这种原理，燃气冷热电三联供制冷系统实现了能源的多重利用，大大提高了能源利用效率，实现了节能减排的目标。
2.2 燃气冷热电三联供制冷系统节能优势1. 综合利用能源：燃气冷热电三联供制冷系统通过整合燃气、热能和电能，最大限度地利用各种能源，实现能源的高效利用。
燃气调压压力能及冷能用于联合发电的模拟
产气 国¨ Ｊ 。伴随着天然气行业 良好 的发展趋势 ， 天
然气 管 网也迅 速 扩 张 ， 已形 成 了全 国 性 的供 气 骨 干
向主要是 压力 能用 于发 电 、 冷能 制冰 ， 将冷 能直 接利 用， 常常存 在 冷用户 跨 区域供 给 的问题 ， 电能属 于高 品位二次 能 源 ， 具 有 易储 存 、 传 输 快 的特 点 ， 可 以缓 解 部分调 压 站缺 电 、 少 电 的现 状 。然 而 将城 市 调 压 站 燃气 调压 过程 的压力 能及冷 能 同时 回收均用 于发 电方 向 的研 究工作 ， 国 内外 的开展 还较少 。
以天然 气 由 １ ０ ＭＰ ａ降至 ０ ． ４ Ｍ Ｐ ａ为例计 算 ， 年 可 回 收 的最 大压力 能为 ２ ５ １ ０ ０ ． ７×１ ０ ｋ Ｊ ／ ａ ， 相 当于 装机 容量 ７ ９ ． ５ ９ ＭＷ 的 电站一 年 的发 电量 ， 由此 可 见燃 气 管道 蕴含 了 巨大的 压力能 。
第３ ７卷
第 ３期
煤 气 与 热 力
ＧＡＳ ＆ ＨＥＡＴ
Ｖｏ １ ． ３ ７ Ｎｏ ． ３
Ｍａ ｒ ．２ ０ｌ ７
２ ０ １ ７年 ３月
燃 气 调 压 压 力 能及 冷 能用 于联 合 发 电 的模 拟
李白雪 ， 管延文 ， 刘文斌 ， 卢鉴 莹 ， 吴谋 亮 ， 蔡
本文采用联合发电系统 ， 利用透平膨胀机连接
发 电机 ， 将燃 气调 压 过 程 压力 能及 冷 能 同时 回收 均 用 于发 电 ， 使用 Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ 流 程 模 拟 软 件对 系 统 运 行工 况进 行分 析 ， 通 过模 拟 研 究 得 到 门站 运 用 联合
目前 ， 国 内外诸 多 学 者针 对 天然 气 管 网 的压力
论燃气三联供区域的能源站系统优化配置
论燃气三联供区域的能源站系统优化配置【摘要】燃气冷热电联供系统在目前的区域能源站设计中是比较常见的系统，其主要通过与调峰装置相互配合及综合利用，就可以为整个区域能源站的正常运行提供更多的支持，通过对诸多可再生能源以及低品位能源的相互支持之下，使整个系统可以提供冷热电的多种有效负荷，其整体的能源利用率也会得到大幅度的提升，是目前最为成熟可靠的一种冷热电供应技术，在全球燃气区域冷热点供应领域均有十分重要的应用价值。
本文主要对冷热三联供的系统优化配置进行全面的分析，从而总结出各种装置对于优化配置的实际使用效果，希望对从事相关研究的工作人员予以参考及借鉴。
【关键词】冷热电三联供；节能；系统优化配置；自改革开放以来，我国的社会与经济得到了快速的发展，人民的生活质量也得到了显著的提升，各项基础设施迎来了快速发展期，集中功能技术也逐渐走向了成熟，并在个别区域进行了大范围的应用，以此来为本区域的居民提供制冷及制热，有效的提升了人民的生活质量。
但在运用冷热电三联供系统时，仍然发现可以优化整个系统的装置及配置，在通过对各种装置进行分析之后可以看出，只有选择适合的装置才能有效的降低能源的消耗，进而提升整个系统的经济性。
一、燃气三联供区域能源站系统优化配置的概述及意义燃气冷热电三联供系统主要就是同时可以向用户提供电力、冷源、热源、蒸汽及日常生活所需的热水等综合性能源供给系统。
燃气三联供能系统主要是通过各种可燃气体燃烧所产生的各种能量来进行发电，再运行燃气燃烧所产生的各种余热进行收集，从而完成制冷及制热，最终实现能源的综合高效利用，进一步的减少温室气体及各种有害气体的排放，是一种现代化区域供能系统。
以往使用的按照楼宇进行分散化供能系统相互做对比可以看出，三联供能区域供能是可以有效的降低整个系统的装机容量，可以同时维持大型制冷及制热装置同时高效率的运行，可以直接的提升供能区域的各种建筑品质，帮助区域内生活及工作的居民享受更好的生活品质。
液化天然气(LNG)的冷量利用
液化天然气(LNG)的冷量利用
曹文胜;林文胜;吴集迎
【期刊名称】《制冷》
【年(卷),期】2005(024)004
【摘要】阐述了液化天然气冷量(火用)数学模型和冷量(火用)特性分析,介绍了液化天然气冷量利用的几个方面,包括发电、空气分离、制取干冰和冷库.我国液化天然气的冷量利用潜力巨大.在兴建LNG接收站时,应当重视采用该项技术,有效回收LNG的冷量,节省能源.
【总页数】4页(P16-19)
【作者】曹文胜;林文胜;吴集迎
【作者单位】集美大学机械工程学院,361021;上海交通大学制冷与低温工程研究所,200030;上海交通大学制冷与低温工程研究所,200030;集美大学机械工程学院,361021
【正文语种】中文
【中图分类】TQ026.4;TB69
【相关文献】
1.液化天然气(LNG)冷量的利用技术 [J], 宋翠红
2.液化天然气汽车LNG冷量利用方式探讨 [J], 杨鹏;杜玉清;石玉美
3.液化天然气(LNG)的冷量利用问题分析 [J], 刘自平
4.液化天然气（LNG）的冷量利用问题分析 [J], 刘自平;
5.试论液化天然气(LNG)冷量的利用技术 [J], 王择锟
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冷热电三联供系统配置与运行策略的优化 王存府
冷热电三联供系统配置与运行策略的优化王存府发表时间：2017-07-27T16:26:36.237Z 来源：《基层建设》2017年第10期作者：王存府[导读] 摘要：随着能源危机和环境恶化，人类的节约、环保意识不断加强，节能环保成为了当今社会发展的趋势，冷热电三联供系统正是在这样的环境下诞生的，为建筑的制冷、供热、发电打开了一个新的局面，虽然在具体的应用中还存在一定的问题，但是发展前景很好新奥泛能网络科技股份有限公司河北廊坊 065000摘要：随着能源危机和环境恶化，人类的节约、环保意识不断加强，节能环保成为了当今社会发展的趋势，冷热电三联供系统正是在这样的环境下诞生的，为建筑的制冷、供热、发电打开了一个新的局面，虽然在具体的应用中还存在一定的问题，但是发展前景很好。
文章通过简要概述三联供系统的几个问题，分析并提出了优化解决的方案，以期能够更好地完善建筑的冷热电供应，同时实现资源的节约和环境保护。
使其在建筑中的应用提高资源的利用率，让相关技术在应用中能有效的联系配合，将技术的优化不断加强。
关键词：三联供系统；典型建筑；优化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、德国和日本等国；早在上世纪30年代，美国就建成了第一个冷热电联供系统，分布式能源站总数现已超过6000座；在过去的20年里，英国已安装1000多个小型的分布式供能系统设备。
关于系统的节能性问题，国内研究较多，多数认为冷热电联供系统是节能的，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。
联供系统在供热工况下的节能效果是一致认可的，热电联供利用发电后的低品位热量向外供热，而锅炉则是将高品位燃料化学能直接通转化低品位热量向外供热。
厦门市人民政府关于同意变更厦门东部燃气电厂一期工程海域使用权的批复-厦府〔2020〕50号
厦门市人民政府关于同意变更厦门东部燃气电厂一期工程海域使用权的批
复
正文：
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厦门市人民政府关于同意变更厦门东部燃气电厂一期工程海域使用权的批复
厦府〔2020〕50号
市自然资源和规划局：
你局《关于变更厦门东部燃气电厂一期工程海域使用权相关事宜的请示》（厦资源规划〔2019〕640号）文收悉。
根据《中华人民共和国海域使用管理法》等有关法律规定，经研究，现批复如下：
一、同意厦门东部燃气电厂一期工程海域使用权人由东亚电力（厦门）投资有限公司变更为东亚电力（厦门）有限公司，转换为CGCS2000坐标系后的用海面积为14.3027公顷。
该项目用海除海域使用权人、用海面积调整外，其他事项仍按厦府〔2004〕海7号文执行。
二、接文后，请你局按有关规定办理变更手续，并加强海域使用监管。
附件：1.厦门东部燃气电厂一期工程海域使用权变更后坐标表
2.厦门东部燃气电厂一期工程海域使用权变更后宗海图
厦门市人民政府
2020年3月27日
——结束——。
燃气驱动冷热电三联供系统的运行优化研究
燃气驱动冷热电三联供系统的运行优化研究冷热电三联供 (CCHP,Combined Cooling,Heating and Power) 系统是一种建立在能源的梯级利用概念基础之上 , 将制冷、供热及发电过程一体化的分布式能源系统, 不仅能够提高能源利用效率 ,还有利于保护环境和降低投资成本。
我国对 CCHP系统的研究和应用起步较晚，并且运行效果也不尽如人意，所以仔细深入研究CCHP系统的运行优化,对其在我国的推广应用具有重要意义。
首先提取出燃气驱动CCH系统的基本配置为:m台动力单元设备+n台转换单元设备+余热回收单元 +补燃单元 , 在满足建筑冷热电需求的前提下 , 以各设备的性能参数为约束条件 , 建立多台数配置形式下的运行优化模型。
选取运行费用、 ? 效率和二氧化碳排放量为单目标函数 , 根据功效系数法确定进行多目标优化的目标函数 , 则根据决策者意图形成不同的运行策略。
模型求解流程为 :根据建筑的逐时负荷进行优化 ,首先采用枚举法穷举出动力单元各设备发电量的所有组合形式 , 再用内点法计算任一组合形式下补燃单元的最小耗气量 , 从而计算出能源消耗量 , 根据其对应的目标函数值进行优化。
在 MATLAB勺GUI工具箱中编制可视化程序，通过能源价格、转换因子和逐时负荷等参数的输入 , 优化得到系统在各运行策略下的最优能耗量和目标函数值。
以天津市某内燃机+直燃机CCH系统为研究对象,在eQUES软件中对其所携带建筑的逐时冷、热、电负荷进行模拟 ,根据其配置形式和厂家提供的设备性能参数, 得到该系统的运行优化模型。
将 2014年初调试数据与模型运算数据进行对比,误差在± 15%的范围内 ,验证了设备性能参数的准确性。
根据内燃机性能 ,举例说明不同负荷情况下各运行策略的差异 ,从电负荷相对较大和冷热负荷相对较大两个方面进行分析。
采用该运行优化模型分别对冬夏季各运行策略的能源消耗量和目标函数值进行求解 , 将结果与分供系统对比 ,夏季的系统运行效果要优于冬季 , 并根据典型日负荷情况进行逐时能耗量的分析。
基于LNG冷能的联合循环系统多目标性能
基于LNG冷能的联合循环系统多目标性能
郭媛媛;魏鹤鸣;潘振;韦丽娃;商丽艳
【期刊名称】《高校化学工程学报》
【年(卷),期】2022(36)6
【摘要】为了更有效地利用液化天然气(LNG)接收站的LNG冷能,提出一个由双级有机朗肯循环(DORC)和跨临界有机闪蒸循环(TOFC)组合的新型冷热电联供系统(CCHP)。
构建新的数学模型,讨论关键参数对系统热力学性能、经济性能及环境性能3个方面的影响。
并与一个单级有机朗肯循环(SORC)和亚临界有机闪蒸循环(BOFC)组合的CCHP系统进行对比。
结果表明,前者性能优于后者;对系统进行多目标优化后,在最佳运行工况时,系统㶲效率为47.23%、总单位产品成本率为44.20$·GJ^(-1)、总单位产品环境影响率为40.06 mPts·GJ^(-1)。
【总页数】9页(P870-878)
【作者】郭媛媛;魏鹤鸣;潘振;韦丽娃;商丽艳
【作者单位】辽宁石油化工大学石油天然气工程学院;中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司;辽宁石油化工大学机械工程学院;辽宁石油化工大学环境与安全工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TE09
【相关文献】
1.综合利用低品位余热与LNG冷能的复合循环系统
2.基于太阳能和LNG冷能的朗肯循环系统热力学分析
3.研究LNG冷能利用对联合循环机组性能的影响
4.研究LNG冷能利用对联合循环机组性能的影响
5.利用LNG冷能的有机朗肯循环系统的工质研究和变工况性能分析
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燃气冷热电三联供在某项目中应用的方案选择
燃气冷热电三联供在某项目中应用的方案选择肖秀枝【摘要】简单介绍了三联供的概念、二氧化碳的影响,着重阐述了三联供在某工业园区的应用及方案选择,燃气机组总发电量为3×2575kW,峰值时所需的用电量由市政电网供给.针对某项目减少二氧化碳排放的要求,进行了详细的计算比较.【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2016(041)011【总页数】5页(P29-33)【关键词】三联供;CO2;方案选择【作者】肖秀枝【作者单位】连云港沃利帕森技术有限公司上海分公司上海200001【正文语种】中文【中图分类】TU996燃气冷热电三联供（CCHP，简称“三联供”）属于分布式能源，是传统热电联产的一种进化和发展，它以机组更加小型化、分散化的形式布置在用户附近，同时向用户输出冷、热、电能。
三联供是以天然气为燃料，利用小型燃气轮机、燃气内燃机、微燃机等设备，将天然气燃烧后获得的高温烟气用于发电，再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，充分利用了排气热量。
我国大部分地区冬季需要采暖，夏季需要制冷。
大量的空调用电使得夏季电负荷远远超过冬季，一方面会给电网带来巨大的压力，另一方面会造成冬季发电设施大量闲置，发电设备和输配设施利用率降低。
采用三联供系统，夏季燃烧天然气制冷，增加夏季的燃气使用量，减少夏季用电空调的电负荷，同时系统的自发电也可以降低大电网（如市政电网）的供电压力。
随着社会的进步，科学及工业现代化的发展，能源的消耗量越来越多。
但目前所消耗的能源主要是固体燃料、液体燃料、气体燃料等，这些燃料完全燃烧所产生的废气主要是二氧化碳。
大气中二氧化碳含量过高会对自然环境及人类产生以下影响：大气中的二氧化碳可使大量的太阳辐射能通过大气层辐射到地球表面，吸收从地球表面辐射出的红外线。
吸热后的二氧化碳，再将吸收的辐射能逆辐射到地球表面，形成多次辐射，使近地层大气增温。
大气中的二氧化碳好像是一个屏蔽，如同农业所建的温室一样。
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第36卷第3期2008年6月福州大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f F u z h o u U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e)V o l.36N o.3J u n.2008文章编号:1000-2243(2008)03-0369-05厦门东部燃气电厂L N G热电冷联产系统节能方案研究吴集迎,章少剑,曹文胜(集美大学机械工程学院,福建厦门 361021)摘要:结合厦门东部燃气电厂实际情况提出一种L N G热电冷联产节能方案.在一定假设条件下,分析了该方案下的系统能源利用率、运行经济性及节能潜力.分析结果表明:该节能方案冷电、热电系统能源利用率分别可达89.2%和82.8%,联产系统总能利用率超过80%,而且供冷系统的运行费用较低,投资回收期小于5年.关键词:液化天然气;燃气电厂;热电冷联产;节能;厦门中图分类号:T M621;T K123文献标识码:AA n a l y s e s o ne n e r g y s a v i n g p r o j e c t o f a L N G-C C H Ps y s t e m i nX i a m e ne a s t e r n n a t u r a l g a s p o w e r p l a n tW UJ i-y i n g,Z H A N GS h a o-j i a n,C A OW e n-s h e n g(C o l l e g e o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g,J i m e i U n i v e r s i t y,X i a m e n,F u j i a n361021,C h i n a)A b s t r a c t:A n e n e r g y s a v i n g p r o j e c t f o r t h e L N G-C C H P(l i q u e f i e d n a t u r a l g a s-c o m b i n e d c o o l i n g h e a t-i n g a n d p o w e r)s y s t e mi n X i a m e n e a s t e r n n a t u r a l g a s p o w e r p l a n t i s p u t f o r w a r d a c c o r d i n g t o t h e b a s i cd a t a o f t h i s p o we r p l a n t.T h e p r i m a r y e n e r g y r a t i o,o p e r a t i o n e c o n o m i c s a n d e n e r g y-s a v i n g p o t e n t i a l o ft h e s y s t e ma r e a n a l y z e d u n d e r s o m e a s s u m p t i o n s.T h e r e s u l t s s h o wt h a t s y s t e mt o t a l e n e r g y e f f i c i e n c y o f t h i s p r o j e c t i s h i g h e r t h a n80%,w i t h t h e e n e r g y e f f i c i e n c y o f c o o l i n g-p o w e r s y s t e ma n d h e a t i n g-p o w-e r s y s t e mu p t o89.2%a n d82.8%r e s p e c t i v e l y.M o r e o v e r,t h e o p e r a t i o n c o s t s of c o o l i ng s y s t e ma r e f e-w e r a n d t h e i n v e s t m e n t r e c o v e r y p e r i o d i s l e s s t h a n5y e a r s.K e y w o r d s:L N G;n a t u r a l g a s p o w e r p l a n t;C C H P;e n e r g y s a v i n g;X i a m e n在我国第二大液化天然气项目———福建L N G总体项目中,厦门是其中5个主要应用城市之一.按计划,项目将在2008年进入商业运行.厦门东部燃气电厂是一座以即将接入厦门的L N G为燃料、正在兴建的4×350M W天然气发电厂.本文结合厦门东部燃气电厂实际情况,提出了在燃气发电过程中能源梯级利用的热电冷联产节能方案,以提高总能的利用效率.1 热电冷联产系统应用型式热电冷联产(C o m b i n e d C o o l i n g H e a t i n g a n d P o w e r,C C H P)是一种将发电、供冷、供热过程一体化的总能利用系统.其最大的特点就是对不同品质的能量进行梯级利用,将温度较高的高品位热能用来发电,而将温度较低的低品位热能用来供冷或供热.这不仅提高了能源的利用效率,而且减少了温室气体的排放,具有良好的经济和环保效益.热电冷联产系统的型式主要取决于当地的能源需求结构,常见的天然气热电冷联产系统有以下几种典型形式[1]:①燃气轮机+余热型吸收式冷热水机组;②燃气轮机+排气再燃型吸收式冷热水机组;③燃气轮机+双能源双效直燃型吸收式冷热水机组;④内燃机+余热/直燃型吸收式冷热水机组;⑤燃气-蒸汽轮机联合循环+蒸汽型吸收式冷热水机组.收稿日期:2007-12-07作者简介:吴集迎(1964-),男,副教授.基金项目:福建省自然科学基金资助项目(E0640013)福州大学学报(自然科学版)第36卷2 系统方案选择及设计厦门东部燃气电厂是福建L N G 项目下游用户之一,位于厦门市翔安区,占地面积18.54万m 2,项目总投资28.73亿元,规划装机容量4×350M W .计划一期工程先建设2台350M W 级燃气-蒸汽联合循环发电机组,接入电压等级为220k V ,主要送电方向为厦门市岛内、同安区和翔安区.燃料采用由印度尼西亚东固气田进口的L N G ,通过福建莆田秀屿的L N G 接收站经输气管线送至电厂[2].2.1 主机设备组成与布置2.1.1 燃气电厂的主轴布置厦门东部燃气电厂一期工程目前在建的2台350M W 级燃气-蒸汽联合循环机组,设计工作已经完成,项目主机设备(燃气轮机和蒸汽轮机)的招标工作也已经完成.一般而言,在F 系列(燃气轮机功率在200M W 以上)燃机联合循环电厂中,燃气轮机、蒸汽轮机、发电机三个主要设备有多种布置方案[3],如:①“1拖1”单轴;②“1拖1”双轴;③“2拖1”三轴;④多套并列的“1拖1”单轴.厦门东部燃气电厂采用的是四套并列的单轴布置(一期工程为两套),这主要是由单轴系统占地面积较小等因素决定的.2.1.2 主轴布置对热电冷联产系统的影响单轴机组的起动时间较短,更适宜于每日启停的运行方式,多建为调峰电厂.由于热电冷联产的电厂在供冷和供热时必需是连续的,而且负荷变化较少,最好是一个基本负荷电厂.因此,单轴布置的厦门东部燃气电厂对热电冷联产系统的供冷供热存在一定的影响.本方案在设计区域供冷供热系统时,取扩容系数为20%,通过增大供冷供热量来满足供冷供热的需求.2.1.3 主机设备的组成厦门东部燃气电厂选用的是上海电气集团和西门子公司联合生产的G U D 1S .94.3A 机组.其主机设备组成是:一套V 94.3A 燃气轮机;一套9F 燃机余热锅炉,锅炉的设计蒸发量为300t /h ,蒸汽循环为三压再热形式;一套凝汽式蒸汽轮机.使用两台透平(燃气轮机和蒸汽轮机)共同驱动一台发电机.据西门子公司提供的资料,G U D 1S .94.3A 机组的各项技术参数见表1.表1 G U D 1S .94.3A 机组技术参数T a b .1 T e c h n i c a l d a t a o f G U D 1S .94.3At u r b o -g e n e r a t o r u n i t发电功率最高发电功率供电效率频率蒸汽循环形式燃气机蒸汽机余热锅炉354M W 398M W 57.2%50H z 三压再热1台1台1台2.2 供汽方式选择燃气-蒸汽联合循环热电冷联产系统的蒸汽来源主要是抽汽和乏汽.考虑到余热锅炉的设计蒸发量为300t /h ,尾气量充足,只需利用乏汽即可满足冷热负荷的需求.同时,为了不影响电厂的发电效率,故选择蒸汽轮机的乏气为厦门东部燃气电厂热电冷联产系统的蒸汽来源.2.3 假设条件与设计思路假设在燃气电厂周边有总建筑面积为25万m 2的数个集中居住区.利用燃气电厂蒸汽轮机的部分乏汽驱动溴化锂吸收式冷水机组,将产生的冷水作为居住区空调系统的冷媒.另一方面,因为厦门属夏热冬暖型气候,冬季采暖期为0,故仅需将蒸汽轮机的乏汽通过汽水热交换器产生热水,就可满足居住区生活热水的需要.2.4 系统平面布置根据厦门东部燃气电厂的平面图纸,综合考虑电厂的基建情况,将供冷供热机房布置在电厂南向一条宽50m ,长200m 的空地上.系统平面布置如图1所示.·370·第3期吴集迎,等:厦门东部燃气电厂L N G热电冷联产系统节能方案研究图1 厦门东部燃气电厂热电冷联产系统平面布置图F i g .1 P l a n e f i g u r e o f t h e C C H Ps y s t e m i nX i a m e ne a s t e r nn a t u r a l g a s p o w e r p l a n t2.5 冷水机组选型根据居住区建筑面积为25万m 2的假设条件,按90W/m 2的冷量需求计算,需要制冷负荷25万m 2×90W/m 2=22.5M W ,加上扩容系数20%,则共需总制冷负荷为22.5M W ×120%=27M W.考虑到冷量输送过程存在一定的损失,选择4台双良H 2系列双效蒸汽型溴化锂吸收式大型冷水机组,机组型号S X Z 8-698D H 2,单机名义制冷量6980k W ,总制冷量为27.92M W,满足需要.该蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的气密性高,能效比为1.43,其主要性能参数见表2.为适应负荷的波动和变化,4台冷水机组采用并联布置.表2 S X Z 8-698D H 2双效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组性能参数T a b .2 T e c h n i c a l p a r a m e t e r s o f S X Z 8-698D H 2s t e a m o p e r a t e d d o u b l e -e f f e c tl i t h i u m b r o m i d e a b s o r p t i o nc h i l l e r制冷量冷媒水冷却水蒸汽电气6980k W 入出口温度12～7℃流量1200m 3/h压力降0.04M P a接管直径(D N )400m m 入出口温度32～38℃流量1700m 3/h 压力降0.11M P a 接管直径(D N )450m m耗量7440k g /h 凝水温度≤95℃凝水背压≤0.05M P a 汽管直径(D N )150m m水管直径(D N )65m m 电源380V-50H z 总电流49.4A 电功率15k W 2.6 系统流程设计燃气-蒸汽联合循环的发电效率最高可达57%以上,比其他形式燃气电厂的效率要高.但是,仍然有43%左右的能量在液化天然气发电过程中以各种形式损失了.因此,如果把这些原来损失掉的低品位能量进行回收利用,将明显提高液化天然气的总能利用效率,达到节约能源之目的.基于此,在厦门东部燃气电厂发电设备已确定的基础上,进行L N G 热电冷联产系统的节能方案设计,增加四台蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组和两组汽水换热器.在供冷部分,利用蒸汽轮机背压排汽(乏汽)驱动吸收式冷水机组,提供7～12℃的冷媒水,用于空调系统的风机盘管.蒸汽轮机乏汽一般可达到130～150℃左右,因此,可以满足蒸汽型吸收式冷水机组对蒸汽温度的要求;而在供热部分,将乏汽接入汽水换热器加热介质水,将可提供50～70℃左右的生活热水.热电冷联产系统流程图如图2所示.·371·福州大学学报(自然科学版)第36卷图2 厦门东部燃气电厂热电冷联产系统流程图F i g .2 S c h e m a t i c o f t h e C C H Ps y s t e mi n X i a m e n e a s t e r n n a t u r a l g a s p o w e r p l a n t3 经济性分析3.1 系统能源利用效率据上海电气集团提供的资料:西门子V 94.3A 联合循环系统的能量损失中,损失份额最大的是蒸汽轮机的凝汽损失(占32%),其次是余热锅炉的烟囱排气损失(占8.6%),其余各种损失见表3.出于投资成本的考虑,设计方案并未对燃气轮机排出的烟气进行利用,仅仅通过蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组和汽水换热器回收利用了蒸汽轮机乏汽的余热.表3 西门子V 94.3A 联合循环系统的能量损失简表T a b .3 E n e r g y l o s s o f S I E ME N S V 94.3Ac o m b i n e d -c y c l e s y s t e m燃气轮机余热锅炉蒸汽轮机总损失效率机械及电气损失0.5%辅助(设备)功率损失0.2%辐射及机械损失0.3%烟囱排气损失8.6%机械及电气损失0.3%辅助(设备)功率损失0.9%凝汽损失32%42.8%57.2% 在冷电系统中,蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的不可逆损失较小,且机组的凝水温度为85℃左右,低于回入余热锅炉的热水温度(接近100℃).假设蒸汽轮机部分乏汽被利用并考虑乏汽在吸收式冷水机组发生器中的换热损失,以70%计入其实际利用率,由于吸收式冷水机组的能效比为1.43,则冷电系统能源利用效率可达:57.2%+32%×70%×1.43=89.2%.在热电系统中,假设乏汽全部利用且汽水换热器的效率以80%计算,则热电系统的能源利用效率为57.2%+32%×80%=82.8%.根据以上冷电系统及热电系统的能源利用效率计算结果可以看出,通过热电冷联产后的液化天然气总能利用效率至少可以达到80%以上.3.2 系统运行经济性目前,蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组市场价约为85～90万元/(100万k c a l ·h -1)[4](73～77万元/M W)(双良公司产品的价格也在该范围内,取均值计算),加上各类管道造价(约为机组价格的30%),则该供冷系统的总费用约为2722万元.虽然初投资较大,但是,由于机组消耗的只是原来废弃的余热,除相对极少量的运行电耗外,不需要消耗其他能源,故其运行的能耗成本很低.如以电驱动压缩式冷水机组提供同样冷量,用节省的电费确定投资回收期:假设每年热电冷联产系统运行120d (以夏季供冷为准),每天运行10h ,则供冷系统可提供总冷量1.206×108M J .取电驱动压缩式冷水机组的C O P 为4.5,压缩机电机效率为90%,电价按0.85元/k W·h (相当于0.236元/M J )计算[4,5],则提供同样冷量所需要的压缩功和电功分别为2.68×107M J 和2.98×107M J ,折合电费约703万元.对比供冷系统造价的投资回收期为3.87年.随着电价的提高,投资回收期可进一步缩短.·372·第3期吴集迎,等:厦门东部燃气电厂L N G 热电冷联产系统节能方案研究如以燃气锅炉产生等量蒸汽驱动蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组提供同样冷量,用节省的燃料费确定投资回收期:假设燃气锅炉热效率88%,取天然气热值35200k J /m3[5],根据冷水机组的能效比1.43,确定机组发生器加热量为8.433×107M J .不考虑蒸汽输送过程的热损失,需要消耗天然气2.723×106m 3,如天然气价按2.0元/m 3计算,折合燃料费约545万元.而利用蒸汽轮机乏汽驱动蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组,相当于节约了相同的费用,对比供冷系统造价的投资回收期为4.99年.随着天然气价的提高,投资回收期可进一步缩短[6].此外,该热电冷联产系统增加的供热设备结构简单(只需数台水泵、汽水换热器和调节站等),投资费用也不高,而且同样不需要消耗额外的能源.因此,本方案供冷供热系统的运行费用均较低,具有良好的运行经济性.3.3 系统节能潜力厦门东部燃气电厂发电机组所配置余热锅炉产生的总蒸汽量为4×300t /h ,蒸汽轮机乏汽排量大,因此,厦门东部燃气电厂具有巨大的余热利用潜力.而且,随着厦门翔安海底隧道2010年的建成通车,翔安区将出现大片集中的工业区和居住区,位于厦门翔安的东部燃气电厂L N G 热电冷联产系统,也将随着周边工业区和居住区供冷供热需求的不断增大发挥出其巨大的节能潜力.同时,也可以设想把供冷供热管道敷设于翔安海底隧道的中间服务隧道内,向厦门岛内商业区提供冷热源,进一步拓宽其节能应用领域.4 结语1)厦门东部燃气电厂L N G 热电冷联产系统节能方案符合国家节能减排的产业政策,可实现液化天然气在发电过程中能源的梯级利用,提高系统的总能利用率.2)与常规系统相比,L N G 热电冷联产系统具有超过80%的全系统一次能源利用率,而且供冷供热系统的运行费用较低,投资回收期小于5年.3)从节能与经济的角度出发,发展以液化天然气为燃料的热电冷联产系统不仅对于厦门东部燃气电厂是可行的,而且对于一些中小型的区域供冷供热或普通的楼宇也是必要的,值得推广和应用.参考文献:[1]张万坤,陆震,陈子煜,等.天然气热电冷联产系统及其在国内外的应用现状[J ].流体机械,2002,30(12):50-53.[2]徐立.福建L N G 项目建设与经济发展[J ].福建能源开发与节约,2003(2):47-48.[3]屠进,许平.半山天然气发电厂主机选型及系统配置[J ].电力建设,2003,24(8):9-11.[4]朱宏清,张长江.热电冷联供系统设计探讨[J ].制冷与空调,2007,7(1):100-104.[5]吴集迎.沼气热泵系统设计及其经济性分析[J ].农业机械学报,2006,37(12):114-117.[6]刘祥源,李宇红,武小兵,等.燃气轮机热电冷联产系统的优化设计与运行[J ].中国动力工程学报,2005,5(1):22-26.(责任编辑:杨青)·373·。