冷热电三联供综合阐述
分布式冷热电三联供技术解读
1. 冷热电三联供技术概述
基本概念
与其它能源技术有机融合,组成多元化供能系统
1. 冷热电三联供技术概述
设备组成
辅 助 系 统
余热 利用 系统
?冰蓄冷装置 · 电制冷机 ?蓄热装置 · 燃气锅炉 ? 热泵 ? 余热锅炉 ?吸收式制冷机
? 换热装置
动
力
? 燃气轮机
· 斯特林机
系
? 燃气内燃机 · 燃料电池
1. 冷热电三联供技术概述
微燃机-性能特点
微型燃气轮机叶片心透平,冷热电联供系统所使用的微型燃气轮机的功率在 30kW~300kW之间。
微燃机的特点是废气余热回收为热水; 运动部件少,重量轻,振动小,没有必要设置特殊的防振设施; 输出功率受环境温度影响;罩外噪声小; 100 kW以下可切网运行。另外, 小叶片的冷却问题使透平进口温度受到限制,使目前的微型燃气轮机简单循 环的效率很难超过20 % ,带回热器的可以接近 30 %。发电效率低、发电功率小
统
? 微燃机
1. 冷热电三联供技术概述
动力系统
目前三联供系统常用的发电机有燃气内燃机、燃气轮机、微燃机 等不同形式,各种发电机的三联供系统的一些参数比较如下表
容量( kW ) 发电效率 (%) 综合效率 (%)
燃料 启动时间 燃料供应压力
噪音 NOX 含量 (ppm)
燃气内燃机 20-5000 22-40 70-90 天然气 10s 低压 高(中) 较高
1 冷热电三联供技术概述 2 冷热电三联供系统基本类型 3 冷热电三联供设计、选型与优化 4 影响冷热电三联供经济性因素 5 冷热电三联供相关政策及前景
2. 冷热电三联供系统基本类型
采用燃气轮机,为充分利用烟气余热和烟气中的含氧量,宜采用:
北京燃气设计院-冷热电三联供
北京燃气设计院 - 冷热电三联供引言冷热电三联供(Combined Cooling, Heating, and Power,CCHP)是一种综合利用能源的系统,它将冷却、供暖和电力生成联合起来,通过能源的高效利用,实现能源的可持续发展。
北京燃气设计院专门研究和设计冷热电三联供系统,以满足城市和企业的能源需求。
1. 什么是冷热电三联供?冷热电三联供是一种集冷却、供暖和电力生成于一体的综合能源系统。
它主要由以下几个组成部分组成:•发电机组:负责发电,并利用废热产生热水或蒸汽供热。
•制冷机组/吸收式制冷机组:负责提供冷却能力,制冷机组通过压缩蒸发制冷循环,吸收式制冷机组则利用吸附剂实现制冷效果。
•系统集成控制系统:用于监控和控制整个系统的运行,确保各个组件协调工作,提高能源利用效率。
2. 冷热电三联供的优势2.1 能源高效利用冷热电三联供系统通过综合利用废热,将能量的利用率提高到了80%以上,相比较传统的分别供热、供冷和发电的方式,能源利用效率有了大幅度的提升。
2.2 减少环境影响冷热电三联供系统能够减少二氧化碳和其他有害气体的排放,对环境造成的影响大大减轻。
通过废热的综合利用,减少了对燃料资源的需求,减少了燃烧对环境的污染。
2.3 提高能源安全性冷热电三联供系统可以提供稳定可靠的能源供应,如果出现电力中断,系统可以切换为自供能模式,保证建筑物或企业的正常运行。
2.4 经济效益显著冷热电三联供系统有效降低了能源的成本,通过综合能源的利用,降低了企业或建筑物的能源费用。
3. 北京燃气设计院的冷热电三联供解决方案北京燃气设计院已经积累了丰富的冷热电三联供设计和实施经验,为众多企业和城市提供了可靠的解决方案。
针对不同的需求,我们提供以下服务:3.1 设计和规划我们根据客户的需求和实际情况,进行系统的设计和规划。
我们的专业团队将评估能源需求,确定系统的规模和组成部分,并制定详细的施工方案。
3.2 工程实施我们提供全方位的工程实施服务,包括设备采购、安装调试、系统集成控制系统的搭建和调试等。
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。
空气能供暖的冷热电三联供综合利用方案
空气能供暖的冷热电三联供综合利用方案空气能是一种清洁、高效的能源形式,可广泛应用于供暖和能源综合利用领域。
本文将介绍空气能供暖的冷热电三联供综合利用方案,旨在提高能源利用率,减少碳排放和节约能源。
一、方案概述空气能供暖的冷热电三联供综合利用方案,是指通过空气能热泵系统,充分利用空气能的低温热源提供供暖、制冷和电力的需求。
该方案包括热泵供暖系统、制冷系统和热力发电系统。
二、热泵供暖系统热泵供暖系统是利用空气能热泵将低温的空气热源升温,供应给供暖系统,实现室内采暖的目的。
在热泵供暖系统中,空气能热泵通过压缩循环工作原理,从外界空气中吸收热量,经过压缩提高温度后,释放给供暖系统。
热泵供暖系统具有高效、环保、安全等优点,能够满足不同季节和环境条件下的供暖需求。
三、制冷系统制冷系统是在夏季将室内热量排出,实现室内空调和舒适度的目的。
在空气能供暖的冷热电三联供综合利用方案中,空气能热泵可以通过反向工作原理,将室内热量吸收后排出室外,从而实现室内的制冷效果。
制冷系统可以根据需要调节温度,提高室内的舒适度。
四、热力发电系统热力发电系统是利用空气能热泵中产生的高温热能,通过发电机转化为电能。
空气能热泵中的废热被回收利用,供应给蒸汽发电机组,通过蒸汽发电机组的运转,产生电能,并向电力网络供应。
这种方式既可以满足供暖的需求,又可以将废热转化为电能,提高能源利用效率。
五、综合优势空气能供暖的冷热电三联供综合利用方案具有多重优势。
首先,通过空气能热泵系统,将低温热源充分利用,提高能源利用率,减少能源浪费。
其次,该方案具有环保的特点,减少了化石能源的消耗和碳排放,符合可持续发展的要求。
再次,该方案具有灵活性,可以根据不同季节和需求调整供暖、制冷和电力的供应。
最后,该方案具有经济效益,节约能源和降低运营成本。
六、应用前景空气能供暖的冷热电三联供综合利用方案在未来的供暖和能源综合利用领域具有广阔的应用前景。
随着能源紧缺和环境污染的日益加重,空气能作为一种可再生、清洁的能源形式将受到更广泛的关注和应用。
热电冷三联产
1.3 热电冷联产的动力机械
• 蒸汽动力
• 蒸汽机、汽轮机
• 内燃机
• 汽油机、柴油机、煤气机、天然气内燃机,双燃料系统内燃机等
• 燃气轮机
• 大燃机(10~150MW),小燃机(800~10,000KW)微燃机 (25~750kw)
• 外燃机 • 燃料电池
• 低温(AFC,PAFC, PEMFC);高温( MCFC, SOFC )
BCHP是信息时代的产物
在工业时代,社会分工细化,以产品定行业,又在同一产品 下优化,其结果必然是规模越大效益越好,即规模效益。而信 息时代最大的力量就是“整合的能力”,将不同领域的问题进 行统一优化,利用优势互补实现协调统一。随着信息的整合能 力的不断加强,社会分工将逐步模糊,人们可以根据自己对各 种需求不断增长的状况,技术进步的速度,以及人类不断提高 的道德观念,根据资源效益、环境效益、社会效益和经济效益 优化出一个最佳效益的规模——“效益规模”,这是人类文明 的必然趋势。BCHP是信息时代的 产物,它的发展打破了传统 的界限,将采暖、热水、电、冷、燃气、水资源合理利用和环 境污染治理统筹考虑,以最小的资金、资源和环境代价,换取 最高的投资效益、能源转换效率和能源设施效能。减少了电网
大型燃气轮机 >25MKW
燃气轮机/燃气内燃机类型 中型燃气轮机15MKW~25MKW
小型微型燃气轮机 <15MKW
燃气轮机/发电机组的选择参数:
1、质量可靠 2、运行稳定 3、燃机热效率和发电效率高
发电机组
详请参看日立H15/H25燃气轮机/发电机 第6页/共18页
燃气轮机
五、供冷供热系统—余热吸收式制冷/蓄冰空调/传 统中央空调
第16页/共18页
冷热电三联供的原理及应用
冷热电三联供的原理及应用1. 冷热电三联供的定义冷热电三联供是指在一个系统中同时供给制冷、供热和电力的技术和系统。
通过整合制冷、供热和发电的设备,实现了能源的综合利用和能源效率的最大化。
2. 冷热电三联供的原理2.1 热电联供原理热电联供是指利用燃气或其他燃料驱动热机发电,同时利用废热产生热水或蒸汽供暖。
热机通过燃烧燃料产生高温高压气体,推动涡轮发电机发电,同时废热经过回收利用供热。
2.2 制冷供热联供原理制冷供热联供是指利用制冷机组在制冷过程中产生的废热,通过回收利用转化为热能供暖。
制冷机组吸收外界热量并排出冷空气,同时产生废热。
这部分废热通过回收和转化,供给供热系统使用,实现了制冷和供热的综合利用。
2.3 热电制冷供热联供原理热电制冷供热联供是指利用热电联供和制冷供热联供的原理,实现了冷热电三联供。
热电机组通过燃烧燃料发电,同时产生废热供热;制冷机组通过制冷过程产生废热供热。
这种方式不仅能够提供制冷和供热,还可以同时发电,将能源综合利用的效率达到最大化。
3. 冷热电三联供的应用3.1 城市建筑冷热电三联供技术在城市建筑中有广泛的应用。
通过在建筑中安装热电联供或制冷供热联供系统,能够满足建筑的制冷、供热和电力需求。
这种方式不仅节约能源消耗,还降低了建筑的能源成本和碳排放。
3.2 工业园区工业园区中通常存在大量的能源浪费和废热排放。
冷热电三联供技术可以通过回收和利用废热,将其转化为热能供暖,实现能源的综合利用。
这种技术的应用可以为工业园区提供可靠的制冷、供热和电力,同时减少了能源消耗和环境污染。
3.3 高校和医院在高校和医院中,冷热电三联供技术可以满足建筑内的制冷、供热和电力需求。
这种技术的应用不仅能够提高能源利用效率,还可以降低建筑的能源成本。
对于高校和医院这种大规模的场所,能源的综合利用对于节约能源和保护环境非常重要。
3.4 居民社区冷热电三联供技术在居民社区中的应用可以满足居民的制冷、供热和电力需求。
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。
热电冷三联供
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。
以燃气机和蒸汽轮机为发电机组(即燃气轮机蒸汽轮机联合循环发电)的热冷联供系统,系统主要功能是发电、供冷(热)是次要功能。
供热(冷)及供电并重的区域式热电冷联供系统(CCHP)或建筑物内的热电冷联供系统BCHP),系统中的发电机组可采用燃气轮机发电机组(包括微燃机)、内燃机发电机组、外燃机发电机组或燃料电池。
冷热电三联供基础知识概要
一、概述
燃气冷热电三联供系统(Gas-fired Combined
Cooling, Heating and Power System ),简称CCHP
系统,是指布置在用户附近,以燃气为一次能源用于
发电,并利用发电余热制冷、供热,同时向用户输出 电能、热(冷)的分布式能源供应系统。实现一次能 源的梯级利用,系统的综合能源利用效率高达80%以上。
二、主要设备
自然循环方式的余热锅炉
1- 膨胀节;2-进口烟道;3-内部保温材料;4-锅筒;5-烟囱;6-出口烟道; 7-膨胀节;8-省煤器段;9-下降管;10-蒸发器;11-过热器段;12-人孔;
13-整体结构钢;14-上升管
二、主要设备
强制循环方式的余热锅炉
1-蒸发器和过热器; 2-省煤器 ;
3-上部过渡段;
4-烟囱 ; 5-锅筒 ;
6-钢架 ;
7-弯烟道(侧向进口); 8-进口段 ;
二、主要设备
目前国内主要余热锅炉厂家有:
703研究所(广州大学城);
杭州锅炉厂;
四川锅炉厂;
广州大学城采用中国船舶重工集团公司第七○三研
究所生产的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
二、主要设备
3、溴化锂制冷机组
二、主要设备
二、主要设备
目前溴化锂技术成熟,口碑较好的厂家主要是:
江苏双良制冷设备厂; 远大制冷设备厂。
美国GE/哈尔滨电气; 日本三菱/东方电气; 德国SIEMENS/上海电气; 法国ALSTOM(无转让)。
热电冷三联供系统节能环保效能分析
热电冷三联供系统节能环保效能分析1. 引言1.1 热电冷三联供系统概述热电冷三联供系统是一种集供热、供电、供冷于一体的综合能源系统,利用余热发电和吸收式制冷技术实现能源的高效利用。
该系统通过热电联产技术将废热转化为电能,并通过吸收式制冷机组将废热冷却,同时提供制冷效果。
该系统具有能源利用效率高、环境影响小、节能环保等特点,被认为是未来能源利用的重要方向之一。
热电冷三联供系统的核心技术是热电联产和吸收式制冷,通过热电联产实现供热和发电的一体化,再通过吸收式制冷实现供冷,形成一个闭环系统。
该系统既可以利用废热减少传统能源消耗,又可以降低二氧化碳排放,具有显著的节能环保效果。
热电冷三联供系统的应用范围广泛,包括工业厂区、商业建筑、医院、学校等各类建筑,特别适用于对供热、供电、供冷要求较高的场所。
随着技术的不断创新和完善,热电冷三联供系统在未来的发展前景不容小觑,将在能源领域发挥越来越重要的作用。
1.2 节能环保的重要性在当前环境污染日益严重的形势下,热电冷三联供系统的节能环保效果尤为重要。
通过采用该系统,不仅可以减少能源消耗和减少二氧化碳等排放物的排放,还可以提高能源利用率,有效保护环境。
研究和推广热电冷三联供系统对于实现可持续发展和建设资源节约型社会具有重要意义。
2. 正文2.1 热电冷三联供系统的工作原理热电冷三联供系统是一种集供暖、供热、供冷于一体的综合利用系统,其工作原理主要包括以下几个方面:热电冷三联供系统通过热泵技术实现能源的高效利用。
热泵利用环境中的低温热能通过压缩升高温度,然后利用高温热能供暖或供热,同时通过回收余热和凝结热实现能源的再利用,提高能源利用效率。
热电冷三联供系统还包括光伏发电和储能技术,并将太阳能转化为电能供电使用。
通过太阳能的光伏电池板将太阳辐射能转换为直流电,然后通过逆变器将直流电转换为交流电,同时还可利用电池储能技术储存电能,实现电能的平稳供应。
热电冷三联供系统还包括余热利用和废热利用技术。
冷热电三联供的形式及成本分析
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。
冷热电三联供标准
冷热电三联供标准
冷热电三联供是一种分布式能源系统,通过对其做功发电后,产生热水和高温废气并加以利用,以满足服务对象在相同时空条件下的冷、热、电需求。
该系统的标准因国家和地区的不同而有所差异,但一般都会涉及到以下几个方面:
1. 能效标准:冷热电三联供系统的能效标准通常是指系统综合能源利用效率(IECC),即系统在一定时间内提供的冷、热、电能总量与系统消耗的能源总量之比。
美国、欧洲等国家和地区都有相应的能效标准,其中美国的IECC标准最高,欧洲的能效标准也在不断提高。
2. 环保标准:冷热电三联供系统在运行过程中会产生废气、废水等污染物,因此需要符合相关的环保标准。
这些标准通常涉及到排放物的种类、浓度、处理方式等方面的规定。
3. 安全性标准:冷热电三联供系统的安全性也是非常重要的,涉及到设备的安全性能、操作人员的安全培训、安全管理制度等方面的内容。
这些标准通常由相关的安全监管机构制定并实施。
4. 可靠性标准:冷热电三联供系统需要保证供电、供暖和制冷等服务的可靠性和稳定性,因此需要符合相关的可靠性标准。
这些标准通常涉及到设备的设计、制造、安装、维护等方面的规定。
5. 经济性标准:冷热电三联供系统的投资和运行成本较高,因此需要符合相关的经济性标准。
这些标准通常涉及到系统的初投资、运行费用、维护费用等方面的规定。
综上所述,冷热电三联供的标准是一个综合性的概念,涉及到能效、环保、安全性、可靠性和经济性等多个方面。
在设计和实施冷热电三联供系统时,需要综合考虑这些标准,以实现系统的最佳性能和效益。
燃气冷热电三联供系统的原理
燃气冷热电三联供系统的原理燃气冷热电三联供系统的原理1. 介绍燃气冷热电三联供系统是一种高效利用能源、实现能源综合利用的系统。
它通过联合供热、供冷和发电,使能源得以最大程度地利用,提高能源的利用效率。
下面将从燃气供热、供冷和发电三个方面详细介绍其工作原理。
2. 燃气供热燃气供热是燃气冷热电三联供系统中的一个重要方面,它能够以燃气为能源,通过燃气锅炉或燃气热泵等设备,将燃气转化为热能。
燃气在燃烧过程中产生的高温烟气通过换热器与供水进行换热,将热能传递给供水,在保证供水的温度的同时,有效地利用了燃气能源。
3. 燃气供冷燃气供冷是燃气冷热电三联供系统中的另一重要方面,它能够通过热泵或吸收式制冷机等设备,利用燃气提供冷却效果。
燃气供冷的原理是利用燃气热能驱动制冷机组,通过循环工作介质进行制冷。
这样,燃气不仅能够提供热能,还能够提供制冷能力,实现了能源的综合利用。
4. 燃气发电燃气发电是燃气冷热电三联供系统中的第三个重要方面,它能够利用燃气发电机组将燃气转化为电能。
燃气在燃烧过程中产生高温烟气,通过烟气余热锅炉或废热锅炉回收其中的热能,并供给蒸汽或热水,再通过蒸汽轮机或燃气轮机驱动发电机,将热能转化为电能。
这样,燃气既能够提供热能,又能够转化为电能,实现了能源的多元利用。
5. 系统优势燃气冷热电三联供系统具有多个优势。
首先,它能够高效利用能源,减少能源消耗,提高能源利用效率。
其次,燃气冷热电系统能够灵活调节供热、供冷和发电的比例,适应不同季节和不同负荷条件下的能源需求。
另外,系统运行稳定可靠,节约空间和投资成本,降低了能源的使用成本。
因此,燃气冷热电三联供系统在工业、商业和居民领域都有广泛的应用前景。
6. 结论燃气冷热电三联供系统通过燃气供热、供冷和发电等过程将能源综合利用,提高了能源的利用效率。
它是一种可持续发展的能源利用方式,将为能源节约和环境保护做出贡献。
以上是对燃气冷热电三联供系统原理的简要介绍,希望能够对读者在了解和应用该系统时提供一定的帮助。
冷热电三联供简介及其优化措施
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。
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一、冷热电三联供概念:冷热电联产是指使用一种燃料,在发电的同时将产生的余热回收利用,做到能源阶梯级利用;冷热电联供系统一般由动力系统、燃气供应系统、供配电系统、余热利用系统、监控系统等组成。
按燃气原动机的类型不同,分为燃气轮机联供系统和内燃机联供系统。
与传统的击中式供电相比,这种小型化、分布式的供能方式。
可以使能源的综台使用率提高到85%以上。
一般情况可以节约能源成本的30—50%以上;由于使用天然气等清洁能源,降低了二氧化硫、氨氧化物和二氧化碳等温室气体的排放量,从而实现了能源的高效利用与环保的统一,减低了碳排放。
二、冷热电三联供技术优点1、系统整体能源利用效率非常高;2、自行笈电,提高了用电的可靠性;3、减少了电同的投资;4、降低了输配电网的输配电负荷;5、减少了长途输电的输电损失;6、节能环保、经济高效、安全可靠。
三、冷热电联供系统与传统制冷技术的对比优势(1)、使用热力运行,利用了低价的”多余能源”;(2)、吸收式冷水机组内没有移动件,节省了维修成本;(3)、冰水机组运行无噪音;(4)、运行和使用周期成本低;(5)、采用水为冷却介质,没有使用对大气层有害的物质。
四、采用冷热电联供的意义1. 实现能量综合梯级利用,提高能源利用效率具有发电、供热、制冷、能量梯级利用等优势,年平均能量的综合利用率高达80~90%图4.6-2 燃气热能的梯级综合利用流程关系示意图2.集成供能技术,系统运行灵活可靠三联供系统是供冷、供热、供电的技术集成,设备优化配置,集成优化运行,实现既按需供应,又可靠运行。
3.用电用气峰谷负荷互补,利于电网、气网移峰填谷对于电网、气网,负荷峰谷差越小,越有利于系统稳定、安全、节能运行。
五、冷热电联供的使用条件天然气近似为一种清洁能源,燃气冷热电三联供系统为主要的应用形式。
1.应具备的能源供应条件(1)保证天然气供应量,并且供气参数比较稳定;(2)燃气发出的电量,既可自发自用,亦可并入市电网运行,燃气发电停止运行时又可实现市电网供电;(3)市电网供电施行峰谷分时电价;(4)电网供电难以实施时,用户供电、供冷、供热负荷使用规律相似,用电负荷较稳定,发电机可采用孤网运行方式。
孤网运行的联供系统,发电机组应自动跟踪用户用电负荷;并网运行的联供系统,发电机组应与公共电网自动同步。
2. 应具备的联供负荷条件(1)燃气轮发动机的总容量≤15MW;(2)用户全年有冷、热负荷需求,且电力负荷与冷、热负荷使用规律相似;(3)联供系统运行时间不宜小于3500h。
3.能源站站址条件(1)宜靠近供电区域主配电室,供冷、供热半径不宜太大;(2)便于与市政燃气管道连接,入站燃气管道压力符合相关规定;(3)燃气发电机设置在地下层或首层时,单台容量≤3MW; 设置在屋顶时,单台容量≤2MW.(4)应符合环保、防爆、防火等要求。
4.能效条件(1)符合能效指标规定燃气冷热电联供系统的年平均能源综合利用率应>70%。
年平均能源综合利用率=年输出能量(冷、热、电)/年输入能量(燃气热量)×100%年平均能源综合利用率=(3.6W+Q1+Q2)/BQL ×100%(2)配置指标要求燃气冷热电联供系统的年平均余热利用率宜>60%。
年平均余热利用率=(年余热供热量+年余热供冷量)/(排烟温度降至120℃可利用热量+冷却水温度降至85℃可利用热量)×100%5. 工程技术条件设计、施工、验收、和运行管理应符合《燃气冷热电三联供工程技术规程》CJJ145的规定。
六、冷热电联供系统的设备选择1.设计原则(1)按分布式能源站设计(2)应符合《燃气冷热电三联供工程技术规程》CJJ145的规定(3)设计方案应进行节能、环保和技术经济综合分析比较优化确定(4)设备择优选配2. 设备选择(1)负荷计算(2)形式确定1)根据燃气供应条件和冷、热、电、气价格经技术经济比较确定2)采用燃气轮机时,充分利用烟气余热3)采用燃气内燃机时,充分利用烟气、缸套水余热4)采用微型燃气轮机发电机发电量小,功率一般<300Kw。
采用回热循环,发电效率可达≥30%,排烟温度200~300℃,宜采用补燃或加电制冷;5)系统运行方式的确定①宜采用发电机组与市电并网方式;②根据冷热负荷规律及数量,综合考虑冷热电联供系统的运行时间;③系统运行时,用电负荷应大于发电机组的最低运行负荷,余热应能充分利用;④发电产生的余热未能保证全部被利用,宜设置辅助放热装置;(3)发电设备的选择1)如采用并网运行,按基本用电负荷确定发电容量;如采用孤网运行方式,发电容量应满足所带电负荷的峰值需求;2)以冷(热) 定电的系统,发电机组按满足基础空调负荷欠负荷匹配,并网运行约为最大负荷的50~70%;峰值冷(热)负荷采用配置其他供冷(热)设备取得,不足电力从电网补充。
3)应保证系统运行期间较高的余热利用率;4)确定是否需要设置燃气压缩机;5)常用燃气发电机组的特点燃气发电机组类型:燃气轮机驱动发电机和内燃机驱动发电机和微燃机驱动发电机等。
(4)余热利用设备的选择1)余热利用设备的容量不应低于发电机组满负荷运行是产生的余热量,根据余热温度和用户使用冷热负荷相关要求确定。
补充冷热源设备可选用吸收式冷(热)水机组、压缩式冷水机组、热泵、锅炉等;必要时采用蓄冷、蓄热装置;2)当主要为空调冷、热负荷时,联供系统余热利用设备宜采用吸收式冷(热)水机组,直接利用烟气和高温热水热量;当热负荷主要为蒸汽或热水负荷时,宜采用余热锅炉,将发电余热转化为蒸汽或热水再利用;3)余热利用设备不能满足需求时,由系统辅助冷热源补充;三联供背景在传统的供电、供冷和供热等能源利用方式大规模的发展过程中,大电网供电及传统冷热供应手段逐渐暴露一些问题,如一次能源利用率低、能源利用结构不合理、热力系统长距离输送损耗过大等,现有电网结构的安全性、经济性等均不足以应付突发事件。
因此以分布式能源为核心的第二代能源供应系统越来越受到重视。
以德国等为主的西方发达国家,分布式能源供应系统已经成为重要的能源供应系统之一,部分欧洲国家分布式能源供应量达到了国内用能总量的10%以上。
在国内,分布式能源从2001年开始起步发展,目前在北京、上海和广州等地已经建成了多个示范项目,但前一阶段国内分布式能源产业发展比较缓慢,影响其发展的主要有:1、前些年天然气供应量不充足。
2、发电并网问题没有得到较好的解决。
3、相对煤电为主的能源供应模式,天然气作为能源主体缺乏效益。
4、设计理念偏差,三种能量方式匹配不合理。
5、国产发电机组技术不够成熟,进口设备投资大,回收期长。
随着天然气能源供应充足,国家电网公司分布式能源并网标准的发布,国产设备技术提升,示范项目的运行,匹配设计逐步完善,部分区域的相应补贴政策实施,分布式能源系统的经济效益越来越明显,规模化发展的基础条件逐步成熟。
二、系统流程1、系统主体设备。
三联供系统(CCHP)是分布式能源利用的先进技术之一,系统主要由燃料供应单元、燃气发动机、发电机、溴化锂直燃机、热泵系统(可选)、电力分配单元、终端和中控系统组成。
燃气发动机是三联供系统的核心,在电力负荷200—5000kW 功率段,燃气内燃机是最优的动力源,其具有功率范围合适,发电效率高,启动时间短,造价相对较低等优势。
电力的应用包括独立负荷、挂网运行和网上售电三种模式。
电力负荷在5000kW以上的区域型(DCHP)三联供系统,燃气轮机更适宜作为原动机,在电力负荷300kW以下时,可以选取微燃机作为动力源,本文重点讨论楼宇型三联供,以燃气内燃机为核心的系统。
燃气发电的余热利用溴化锂冷暖直燃机,进行制冷和换热,直燃机设计包括三个独立的发生器,低温发生器的温度在85度,充分利用燃气内燃机的缸套高温冷却水,烟气发生器直接利用内燃机排出的530度的烟气,另外可根据需要设置一个天然气补燃器,用于平衡系统冷热负荷。
内燃机的45度左右的低温水用于热水的供应。
中控系统动态的分析系统电力、冷能、热能以及各种能源的峰谷价格等因素,实时的调整系统的运行模式,保证系统可靠运行的基础上实现合理的能源匹配和最高的经济收益。
CCHP系统流程示意图2、能量分布。
系统以一次能源天然气作为基础能源,通过燃气内燃机将燃料能量的40%左右转化为高品质的电能,剩余60%左右的能源,利用直燃机和板式换热器转化为冷能和热能,通过合理的配置燃气内燃机的多梯级余热和溴化锂直燃机的发生系统,最高可以利用达45-50%左右,剩余不可利用的一次能源仅占10-15%左右,一次能源利用率(COP)最高可达85-90%。
CCHP系统能量分布图3、商务办公楼电、冷负荷工况和运行模式图。
模拟一个商务公楼的实际负荷条件,依照夏季时电力和制冷同时供应,系统电力部分采用挂网运行的模式,根据不同时段各类能源价格的不同,按照经济效益最大化原则,负荷工况和运行策略模式为:在电价最低的谷段,发电机组全部停止运行,系统通过补燃保证少量冷负荷的需求,电价为平段时,发电和余热利用基本持平,多余部分的冷负荷依靠补燃,电力为峰段时,机组满负荷输出电力,少部分无法利用的余热采取蓄冰或排放处理。
三、总结和展望根据发达国家的发展经验,分布式能源是我国未来一定时期的重要能源供应系统,按照我国“十二五|的发展规划,天然气供应能力将达到2600亿立方米,以天然气为能源的三联供系统比例可达到能源系统总量的3-5%,将作为集中能源供应系统的重要补充。
目前分布式能源利用技术已经十分成熟,前期困扰该模式在国内实施的问题已经大部分得到解决:1、天然气供应逐步充足,在北京、上海和广州等城市天然气可保证应用,部分沿海和西部城市天然气已经转为买方市场,各大天然气公司需要竞争销售。
2、2013年2月27日国家电网公司颁布的并网意见,给三联供并网提供的前所未有的机遇,允许从用户侧接入,先自发自用,余电上网。
3、以北京、上海等为先导的一线城市发布了补贴标准,如北京三联供的天然气价格为2.28元/m³,相比燃烧锅炉的2.84元/m ³有较大的优惠,上海队每kW三联供项目投资给予3000元补贴,济南、石家庄、西安和青岛等城市也正在制定补贴政策,部分区域三联供项目已经具备较好的经济效益。
4、经过10多年的应用和研究,三联供的匹配技术逐步成熟。
5、国内燃气发动机机组已经有较大突破,特别是内燃机模式的发动机,发电效率达到38-40%,自动化程度和可靠性大幅提升,具备了在三联供领域稳定应用的制造能力。
随着国家鼓励政策和电网公司相关并网标准的出台,相关制约逐步得到解决,以天然气为能源核心的冷热电三联供系统必将在中国进入快速的发展期。
七、企业:泰州市太发新能源科技有限公司远大控股(北京达远能源管理有限公司)江阴双良集团扬子石化有限责任公司热电厂瑞阳热电联产供热有限责任公司卓资县热电联产供热公司常州市震华热电联产公司商洛市石煤综合利用热电联产公司。