冷热电联产系统的主要实现方式
燃气能源分布式冷热电联产技术
燃气能源分布式冷热电联产技术摘要：随着我国能源结构的调整，出现了越来越多的能源利用技术，为我国能源利用的优化提供了重要的动力。
特别是分布式冷热电联产能源的应用，文章分析了电力天然气冷热热电联产的发展，总结了分布式冷热电联产能源的优势、问题以及前景。
提高天然气资源的水平，加快实施国家能源战略目标。
关键词：燃气能源分布；冷热电联产技术；发展应用前言分散型能源主要是发电设施、双伏电源发电系统或系统输出功率、邻近用户的位置和生产冷暖气、热量和力的使用，以及用户使用或附近使用后剩下的电力与当地分销网络一起传送。
与传统的发电系统相比，分布式能源系统具有减少投资、减少消耗、提高系统可信度、减少能源种类多样化、减少污染等优点。
分布式能源是传统电力系统不可缺少的补充，为改善我国能源结构，降低煤炭和化石能源在能源结构中的比重，提供了新的有效途径。
由于国内外技术成熟，从分布能源的发展趋势和比例看，空气冷却、供热、电力分布效率高，节能效果显著。
分布式能源系统在分布型能源系统中占主导地位，也是研究和推广的重点。
一、热电冷联产发展及其原理1.发展趋势热电联产的概念最早出现在19世纪70年代的欧洲。
第一种形式的电力是简单地通过交流蒸汽机产生的，在20世纪早期，它使用蒸汽的余热。
由于种种原因，协同生产并没有得到广泛的重视，直到20世纪70年代的两次石油危机后，人们才意识到节约能源的重要性，并开始研究各种新技术来有效利用能源。
热电联产（CCHP）是一种能产生电和热的热电联产方法。
它正在逐步取代传统的纯电力生产方式，并在各国迅速发展。
在美国，热电联产从1980年的12000兆瓦增加到1995年的45000兆瓦。
2000年热电联产占总装机容量的7%，欧共体热电联产占9%。
据统计，1992年热电联产装机容量占总装机容量的56%。
日本是一个能源匮乏的国家，其对热电联产是利用非常不错的。
在能源供应方面，以热电联产为热源的区域供热系统被认为是第三大公益产品。
冷热电三联供综合阐述
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。
冷热电联产
在技术开发与研究方面，欧盟国家在
1991年就开始实施旨在提高能源效率的 SAVE计划，许多热电联产与区域供热的
研发示范项目得到了该计划的资助。
二．热电（冷）联产的主要形式 2.1热电联产系统
锅炉加供热汽轮机 由于煤燃烧形成
的高温烟气不能直接做功，需要经锅炉 将热量传给蒸汽，由高温高压蒸汽带动 汽轮发电机组发电，做功后的低品位的 汽轮机抽汽或背压排汽用于供热。锅炉 加供热机热电联产系统适应于以煤为燃 料。
为了促进热电联产事业的发展，欧洲
委员会在财政、税收、科研、政策等方 面作出了大量工作。
1977年，成立了专门的咨询机构，对 如何提高供热效率、加快热电联产的发 展进行探讨。
1988年出台了有关条文协调热电联产 业主与电力部门之间的关系，要求电力 部门必须以合理的价格购买热电联产厂 多余的电，减少热电联产厂家的后顾之 忧。
但是，由于内燃机的润滑油和气缸冷
却放出的热量温度较低（一般不超过 90℃），而且该热量份额很大，几乎与 烟气回收的热量相当，因而这种采暖形 式在供热温度要求高的情况下受到了限 制。
内燃机的生产厂家有总部这在瑞士 的WARTSILA NSD公司、德国的
MANB&W公司以及美国的 CATERPILLAR公司等。
可向外供电。燃料电池种类不少， 根据使用的电解质不同，
主要有磷酸燃料电池（PAFC）、 熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）、 固体氧气物燃料电池（SOFC）和质 子交换膜燃料电池（PEMFC）等。
燃料电池具有无污染、高效率、 适用广、无噪声和能连续运转等优 点。它的发电效率可达40％以上， 热电联产的效率也达到80％以上。
燃料电池 它是把氢和氧反应生
成水放出的化学能转换成电能的装 置。
热电冷多联产方案(三)
热电冷多联产方案热电冷多联产方案是一种通过综合利用能源资源，实现热、电、冷多能联产的技术方案。
本文将从产业结构改革的角度，对热电冷多联产方案进行详细的总结。
一、实施背景随着经济的快速发展和能源需求的不断增长，传统的能源供应模式已经难以满足社会的需求。
同时，环境污染和能源浪费问题也日益严重，迫切需要转变能源生产和利用方式。
热电冷多联产方案作为一种高效、清洁的能源利用方式，成为了产业结构改革的重要方向。
二、工作原理热电冷多联产方案主要通过热电联产技术和吸收式制冷技术相结合，实现能源的高效利用。
具体工作原理如下：1. 热电联产技术：利用燃气或生物质等能源，通过燃烧产生热能，同时驱动发电机发电。
通过热电联产技术，可以将燃料的能量利用率提高到70%以上。
2. 吸收式制冷技术：利用废热或低温热能，通过吸收剂对制冷剂进行吸收和脱附，实现制冷效果。
吸收式制冷技术具有高效节能、环保无污染等优点。
三、实施计划步骤1. 剖析能源需求：对目标区域的能源需求进行详细分析，包括热能、电能和制冷能的需求量、负荷特点等。
2. 能源资源整合：结合目标区域的能源资源特点，确定适合的能源资源整合方式，包括燃气、生物质等能源的利用。
3. 设计系统架构：根据能源需求和能源资源整合方式，设计热电冷多联产系统的整体架构，包括热电联产装置和吸收式制冷装置的布局和参数设计。
4. 实施建设：按照设计方案，进行热电冷多联产系统的建设和设备安装。
5. 运营管理：建成后，进行运营管理，包括设备运行监测、能源消耗管理等。
四、适用范围热电冷多联产方案适用于各类能源需求较大的区域，如工业园区、商业综合体、大型建筑等。
在这些区域中，能源需求集中且多样化，通过热电冷多联产方案可以实现能源的高效利用。
五、创新要点热电冷多联产方案的创新要点主要包括以下几个方面：1. 能源资源整合：通过整合不同的能源资源，实现能源的互补利用，提高能源利用效率。
2. 系统优化设计：通过优化热电冷多联产系统的结构和参数，提高系统的整体效率。
冷热电三联产方案
冷热电联产（CCHP）技术方案1.概述项目所在地无法提供外部电源供电系统，因此业主决定采用燃气发电机组孤岛运行，作为全厂电力供应。
本项目考虑配套余热锅炉，以回收燃气发电机组高温烟气余热，副产低压蒸汽作为工艺装置热源（脱酸单元再沸器、脱水再生气蒸汽加热器）；同时配套溴冷机组回收燃气发电机组缸套水热量，并为工艺装置提供冷源（原料气预冷、冷剂压缩机段间冷却）的冷热电联产（CCHP）方案。
根据工艺装置所需的冷、热、电消耗，优选与之相配套的燃气发电机组、余热锅炉和溴冷机组，以达到最大程度的回收利用发电机组烟气余热，优化主体工艺装置设备选型以及降低运行能耗的目的。
2.设计范围该方案为燃气机组冷热电联产系统，即利用管输天然气及工艺装置所产BOG，通过燃气机组（燃气内燃机或燃气轮机）发电，机组高温尾气配套余热锅炉副产低压饱和蒸汽供工艺装置使用，机组冷却循环生成热水配套溴化锂机组副产7℃空调水供工艺装置制冷。
电、蒸汽、空调水全部自用，实现冷热电联产，提高能源利用率，获得最高的系统效率，减少大气污染。
3.设计基础甲方供气≤50×104Nm3/d，经20km长输管线进入厂区附近，降压至0.8MPaG，分为三部分：一部分（15×104Nm3/d）进入公司原有天然气液化工厂作原料气；一部分（30×104Nm3/d）加压后进入本次新建天然气液化工厂作原料气，剩余部分（3.6×104Nm3/d，折~1500Nm3/h）与BOG之间的关系进入燃气机组发电，配套余热锅炉副产低压蒸汽，同时配套热水溴化锂机组副产空调水，均供工艺装置使用。
1）电规格：10kV（±7%），50Hz（±1%），三相三线。
30×104Nm3/d天然气液化工厂全厂有功负荷~5.4MW（已考虑照明、空调、锅炉系统、发电机组自用电以及溴化锂机组用电，~0.6MW）。
2）低压蒸汽规格：0.6MPaG饱和蒸汽（~165℃）液化工厂脱酸单元共需蒸汽~1.6t/h。
冷热电联产系统
燃气冷热电三联供系统分类
按照供应范围三联供可以分为区域型和楼宇型两种 1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， 设备一般采用容量较大的机组，还要考虑冷热电供应 的外网设备，往往是需要建设独立的能源供应中心。 2楼宇型系统 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， 不需考虑外网建设。
2.具有可靠的技术保障
在国外冷热电三联供系统已应用了二十多年，经过多 年的技术改进，已形成了规范的技术体系，设备制造 技术也已成熟。不论是发电机组部分还是余热回收机 组部分在国内外都有商品供应。 三联供技术、建设和运用管理经验已被国内的专业公 司所掌握。上海浦东机场和北京燃气大楼等项目的成 功已为三联供项目的建设和管理培养了技术队伍，积 累了丰富的经验.国内的一些专业公司已具备了独立完 成项目的策划、设计、建设、调试和运营管理的能力。 根据一批冷热电三联供项目的成功经验，结合国外资 料，上海已经出台了相关技术规范《分布式供能系统 工程技术规程》。
4.具有良好的环保效益 天然气是清洁能源，燃气发 电机均采用先进的燃烧技术， 燃气三联供系统的排放指标 均能达到相关的环保标准。 根据美国的调查数据，采用 冷热电三联供系统分布式能 源，写字楼类建筑可减少温 室气体排放22.7%，商场类建 筑可减少温室气体排放34.4%， 医院类建筑可减少温室气体 排放61.4%，体育场馆类建筑 可减少温室气体排放22.7%， 酒店类建筑可减少温室气体 排放34.3%。
世界上很多国家都非常重视冷热电三联供的发展，制定了一系列 相关的鼓励政策，日本规定三联供项目的上网电价高于火力发电； 法国对于三联供项目投资给予15%的政策补贴；美国加州采用法 律规定来保证冷热电三联供项目的并网权；美国正在积极发展高 效利用能源的小型冷热电三联供，现有冷热电三联供系统110余 座，美国能源部规划2005年要建立200个示范点；2010年20%的 新建商用、写字楼类建筑物使用小型冷热电三联供；2020年50% 新建商用、写字楼类建筑采用小型冷热电三联供。 日本由于资源比较缺乏，所以对三联供研究十分重视。目前，日 本三联供系统是仅次于燃气、电力的第三大公用事业，到2000年 底已建冷热电三联供系统1413个，平均容量477kW，广泛应用于 医院、办公楼、宾馆及其它一些综合设施当中进行区域冷热供应。 在欧洲，2000年时丹麦、芬兰和荷兰等国冷热电三联供的发电量 都已超过该国总发电量的30%，澳大利亚、德国、葡萄牙和意大 利等国冷热电三联供也都有较大的比例
CCHP系统解析
热源进一步被利用制冷、制热及热
水供应。 CCHP系统能够充分利用天然气的
热能，综合用能效率可达90%以上。
同时可降低以天然气为燃料的供热 成本，把一部分成本摊到电费上，
减轻运营成本负担，与常规系统相
比超出的初投资费用通过节省运行 费5年内便可收回。
3 CCHP系统的设计模型
CCHP系统的设计模型主要有三种形式： 独立发电模型 并网不上网模型
并网加上网模型
3.1 独立发电模型
独立发电，没有引入市电进行调节，也没有其他电力补
充。因此燃气轮机的发电功率要大于额定电负荷且要考虑到热 负荷的充分利用，否则会影响其发电成本。 采用这种模型的用户一般比较注重设计系统的稳定性、安 全性及其可调节性，因此在此模型中适宜以阵列化的微型燃气
了能源的梯级利用。还可以提供并网电力作能源互补，整个系
统的经济收益及效率均相应增加。
2 CCHP系统组成及能流分析
2.1 CCHP系统组成
简单循环燃气轮机热电(冷)联产系统简图
冷热电联供系统简单结构示意图
2 CCHP系统组成及能流分析
2.1 CCHP系统能流分析
CCHP系统中，发电之后的余热通
来确定系统的电力输出。
“以电定热”——以电需求为基准，来确定系统的 热需求( 冷热负荷) 输出。
4.1 “以热定电”
燃气轮机冷热电联产系统“以热定电”流程图
“以热定电”可以获得较高的能源利用率，在设计工况
下运行时经济性良好，节能效果明显，结构简单、投资少、
运行可靠。 发电量受到供热量的限制，供热与供电互相牵制，难以 同时单独满足用户对于热能和电能的需要，当没有热负荷 时机组完全停运（以热定电的缺点所在）。在多余的电力
热电冷三联产
燃料 商用电系统
供电
进气冷却系统
空气
电力调配装置
供电
制冷系统
燃气轮机
烟气 燃料
发电机
烟气补燃型 溴化锂制冷机
供冷 供热
2、燃气－蒸汽联合循环系统
如果单循环中的余热用余热锅炉回吸收，可以产生的参数很高的蒸汽，可 以增设供热汽轮机，使余热锅炉产生的较高参数的蒸汽在供热汽轮机中继续 做功发电，其抽汽或背压排汽用于供热，可以形成燃气－蒸汽联合循环系统。
1.2 热电冷联产的分类
•大型DCHP
—适用于大中型电站的较大区域的热电冷联产 — 10MW级,100MW级或以上
•小型DCHP
— 适用于小型热电厂的小区域的热电冷联产 — 1~10MW之间
•BCHP
— 适用于单个楼宇的微型分布式能源系统 — 10KW级，100KW级，或1MW左右容量
1.3 热电冷联产的动力机械
– 在运行管理上，通过无人职守的智能化控制技术和网络化远程遥控技 术，对用户端能源设备进行管理和运行；
– 在系统上，将燃气管网、低压电网、通讯网络和冷热水管道于临近机 组连接，形成一个能源于信息交织的网络，使各种能源系统实现协同 整合优化。
分布式、微型化
优化整合能源系统
传统方式
优化方式
制 主冷 供系 电统 系 统
二、分布式能源的介绍及其适用范围
1、传统水力/火力发电 开发可用性水力发电，解决传统火力发电中存在的问题，发展煤炭集中的火力发 电站。
2、光伏发电 光伏发电固然两全其美， 取光源不用花任何费用和办理手续，而且不产生环境
污染是真正意义上的环保；但是其前期投资巨大，与目前市场其他能源销售价格 综合对比和我国目前经济实力，不是偏远地区的国家支援项目，企业实行光伏发 电的经济不可性行。 3、风力发电和生物质发电 只有具备风力发电和生物质发电的自然地理条件的区域，才能开发这两种能源形 式。 4、冷热电CCHP三联产 （1）具有稳定的燃料（天然气、焦炉煤气、化工尾气等各种燃值气体以及柴油） （2）不受地域限制、设计安装灵活 （3）适应需求复合式能源的区域 （4）具有卓越的经济性
天然气分布式能源冷热电联产
案例
适用场所有较大且稳定的热负荷
• 超市、办公室、商业多功能建筑 • 医院 • 宾馆 • 大学城 • 工业园区及开发区 • 天然气分输站及门站
分布式能源技术发展意义和问题
建设分布式功能系统会增加投资吗？
• 节省了锅炉投资 • 节省了电力增容的固定投资 • （节省了占地面积、可不增加机房） • 节省了运行人员和维护费用 • （节省了备用发电机）
制冷循环
• 1、在发生器中，浓度较低的溴化锂溶液被 加热介质加热，温度升高，并在一定压力 下沸腾，使制冷剂分离出来，成为冷剂蒸 汽，溶液则被浓缩．这一过程称为发生过 程；
• 2、发生器中产生的冷剂蒸汽进入冷凝器， 被冷凝器中的冷却水冷却而凝结成液态制 冷剂，这一过程称为冷凝过程；
• 3、液态制冷剂经节流装置节流，进入蒸发器的水 盘，由于蒸发器的压力很低，液态制冷剂在吸取了 蒸发器管内冷媒水的热量后立即蒸发，形成冷剂蒸 汽，使冷媒水的温度降低(即制冷)
供能装备及其选用
燃气轮机原理
供能装备及其选用
• 小型燃气轮机 单机功率500～20000kW 发电效率24～38％ 氮氧化物排放小于25ppm 热电比大 余热品质佳，500度烟气 一般使用寿命30年 天然气进气压力一般不小于1.6MPa 需要增压设备 比较适用工业、大型公用建筑等 需要独立的厂房
• 4、为使蒸发器中的制冷剂的蒸发过程不断地进 行．必须将产生的冷剂蒸汽带走，这就是吸收器中 的吸收过程；
• 5、由发生器出来的浓度较高的溶液，经节流设备 进入吸收器，被吸收器管内的冷却水冷却，温度降 低并具有吸收冷剂蒸汽的能力吸收器的稀溶液，由 泵送往发生器，这样，制冷机便完成了一个制冷循 环。
冷热电三联供
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。
冷热电联产系统吸收式制冷热力学分析
关键词：冷热电联产系统；吸收式制冷；热力学分析；节能；环保
一、引言
随着能源和环境问题的日益严重，节能和环保成为了当今社会的重要议题。冷 热电联产系统作为一种综合能源利用系统，具有高效、环保、灵活等优点，受 到了广泛。吸收式制冷作为一种新型的制冷技术，具有节能、环保、可靠等优 点，在冷热电联产系统中具有广泛应用前景。本次演示将对冷热电联产系统吸 收式制冷进行热力学分析，探讨其节能和环保优势。
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三、吸收式制冷原理及热力学过 程
吸收式制冷是一种利用液态工质吸收气态工质中的热量并释放出冷量的制冷技 术。该技术主要包括吸收过程和蒸发过程两个主要环节。在吸收过程中，液态 工质吸收气态工质中的热量并转化为液态；在蒸发过程中，液态工质蒸发为气 态并吸收热量。通过这两个过程的循环往复，实现制冷或供暖的目的。
六、结论与展望
本次演示对冷热电联产系统吸收式制冷进行了详细的热力学分析。通过建立系 统的热力系统模型、选择合适的工质组合方案以及优化热量传递路径和操作参 数等方法，实现了系统的节能和环保优势验证。实验结果表明：冷热电联产系 统吸收式制冷在降低能耗和减少二氧化碳排放方面具有显著优势。
展望未来，随着技术的不断进步和应用领域的拓展，冷热电联产系统吸收式制 冷将在更多领域发挥重要作用。进一步研究新型高效工质和优化系统结构等方 面的工作也将为该领域的发展提供有力支持。
工质的选择对吸收式制冷的性能具有重要影响。常见的工质有氨水、溴化锂等。 在选择工质时，应考虑其沸点、毒性、腐蚀性等因素，以及在系统中的传热性 能和能量利用效率。通过对比不同工质的性能参数，可以确定适合的工质组合 方案。
3、热量传递和热力学过程优化
在冷热电联产系统中，热量传递是实现能源高效利用的关键环节。通过优化热 量传递路径和提高传热效率，可以降低系统能耗和提高能源利用效率。此外， 通过对吸收式制冷机的结构优化和操作参数调整，可以进一步提高其性能参数 和能量利用效率。
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
冷热电三联供系统在民用建筑中的应用
冷热电三联供系统在民用建筑中的应用冷热电三联供系统在民用建筑中的应用随着科技的发展和人们对环保节能的重视，冷热电三联供系统逐渐走入人们的视野。
这种系统将电力、热力、冷力有机地结合在一起，为民用建筑提供可靠、高效、环保的能源。
本文将探讨冷热电三联供系统在民用建筑中的应用。
一、系统原理冷热电三联供系统由发电机组、吸收式制冷机、锅炉和热泵等多个设备组成，发电机组产生电力同时将余热用于制冷和供暖，锅炉则提供需要的热能。
这种系统通过多种方式提供能源，大大提高了能源的利用率，降低了对环境的污染，是目前最为环保的能源系统之一。
二、应用场景冷热电三联供系统广泛应用于高层住宅、商业办公楼、医院、学校等大型民用建筑。
这些建筑需要大量能源以满足生活、工作和学习的需求，传统的供暖、供冷方式能源利用率低，不仅浪费了大量的能源，同时也对环境造成了严重污染。
而冷热电三联供系统利用余热和多种能源进行供能，不仅提高了能源利用率，还大大降低了能源消耗和对环境的污染，成为现代民用建筑的必备设施。
三、优点1、高效节能：冷热电三联供系统采用了热电联产的方式供能，将余热转化为电力和制冷、供暖能源，大大节约了能源消耗，提高了能源利用率，节约了大量的能源。
2、运行安全：系统中多个设备密切协同工作，相互补充，即使某一设备发生故障，也不会影响整体系统的正常运行。
3、环保节能：冷热电三联供系统的运行过程中不会产生废气、废水等污染物，减少了对环境的污染。
4、经济实用：冷热电三联供系统除了初期投资外，日常运行和维护费用较低，经济实用。
四、展望随着科技的不断发展，冷热电三联供系统在民用建筑中的应用也将不断得到推广和发展。
未来，冷热电三联供系统将飞入寻常百姓家，覆盖到所有的城市和乡村，为人们提供更加清洁、高效、智能的能源供应方式，成为新时代建设美丽中国的重要组成部分。
总之，冷热电三联供系统在民用建筑中的应用，是当前科技发展的重要成果之一，具有高效节能、环保节能、运行安全等多种优点，可以为人们的生活和工作提供可靠、高效、环保的能源保障。
冷热电联产的原理
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。
冷热电联产
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。
冷热电联供系统
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。
冷热电实训报告
一、实训目的通过本次冷热电实训，使我对冷热电联产技术有一个全面、深入的了解，掌握冷热电联产系统的基本原理、组成及运行方式，提高对能源梯级利用的认识，为今后在实际工作中应用冷热电联产技术打下基础。
二、实训内容1. 冷热电联产系统概述冷热电联产系统是一种将发电、供热、供冷三种能源进行有机结合的能源利用方式。
通过将发电过程中产生的余热用于供热和供冷，实现能源的梯级利用，提高能源利用效率。
2. 冷热电联产系统组成冷热电联产系统主要由以下几部分组成：（1）发电机组：采用燃气轮机或内燃机作为发电设备，将天然气或燃油转化为电能。
（2）余热回收系统：将发电机组排放出的高温余热用于供热或供冷。
（3）热泵系统：利用低温余热或低温热源进行供冷。
（4）控制系统：对冷热电联产系统进行监控、调节和优化。
3. 冷热电联产系统运行方式（1）发电：燃气轮机或内燃机燃烧天然气或燃油，驱动发电机产生电能。
（2）余热回收：高温余热用于供热，低温余热用于供冷。
（3）热泵系统：利用低温余热或低温热源进行供冷。
（4）控制系统：对整个系统进行监控、调节和优化，确保系统稳定运行。
三、实训过程1. 观察冷热电联产系统现场首先，我们对冷热电联产系统现场进行观察，了解系统组成、设备布局和运行情况。
2. 学习冷热电联产系统原理通过查阅资料和现场讲解，我们学习了冷热电联产系统的基本原理，包括发电、余热回收、热泵系统和控制系统等方面的知识。
3. 实际操作在指导老师的带领下，我们进行了实际操作，包括：（1）观察发电机组运行情况，了解发电过程。
（2）检查余热回收系统，确保其正常运行。
（3）观察热泵系统运行情况，了解供冷过程。
（4）操作控制系统，对系统进行监控和调节。
四、实训心得通过本次冷热电实训，我深刻认识到冷热电联产技术在能源利用方面的重要性和优势。
以下是我在实训过程中的心得体会：1. 冷热电联产技术具有显著的节能效果，可以有效降低建筑能耗。
2. 冷热电联产系统可以实现能源的梯级利用，提高能源利用效率。
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[1]张泰岩.基于微型燃气轮机的冷热电联产系统仿真[D].保定:华北电力大学,2006.
冷热电联产系统的主要实现方式
冷热电联产系统一般包括:动力系统和发电机(供电)、余热回收装置(供热)、制冷系统(供冷)等。
针对不同的用户需求，冷热电联产系统方案的可选择范围很大:与热电联产技术相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;与制冷方式有关的选择有压缩式、吸收式或其它热驱动的制冷方式。
另外，供热、供冷的热源还有直接和间接方式之分。
在外燃烧式的热电联产应用中，由于常常受到区域供热负荷的限制，背压汽轮机不能按经济规模设置，多数是相当低效率的;而对于内燃烧式方案，由于燃气轮机技术的不断进步，同时燃气轮机的容量范围很宽:从几十到几十千瓦的微型燃气轮机到300MW以上的大型燃气轮机，它们用于热电联产时既有较高发电效率(30%一40%)，又有较高的热效率(4O%一50%)，从而是总的能有利用率有很大提高。
2.2.1锅炉+汽轮机+换热器+蒸汽溴化锂吸收式制冷机
系统构成如图2-1所示。
首先将锅炉产生的蒸汽作为汽轮机的动力，带动发电机组进行发电，同时汽轮机的排汽余热或者部分抽汽通过换热器全年供应生活用热水及冬季采暖，夏季通过蒸汽型溴化锂吸收式制冷机制冷，另外还需要一台小型蒸汽锅炉作为事故备用。
在我国能源结构中，煤炭一直占据主导地位，短期内不可能改变。
采用煤炭作为燃料，成本较低，故本方案特别适用于煤炭资源丰富的地区。
目前最成熟的洁净煤燃烧技术是循环流化床锅炉 (CFB)，在我国发展很快，十几年来，35-220t/h等各种型号的CFB锅炉已先后生产，其中35t/h、75t/h的CFB锅炉已是成熟产品，为分布式能源系统提供了有力的技术支持。
2.2.2小型燃气轮机+余热锅炉+换热器+蒸汽溴化锂吸收式制冷机
系统构成如图2-2所示。
天然气与空气混合燃烧后的高温烟气进入燃气轮机发电后，烟气中的余热通过余热锅炉回收转换成蒸汽利用，通过换热器提供全年生活热水及冬季采暖，夏季依靠蒸汽溴化锂吸收式制冷机制冷，另外还需要一台小型蒸汽锅炉在冬季和夏季燃气轮机不运行时段供暖、制冷，以及作安全备用。
这是一个传统的解决方案，适合于蒸汽需要量比较大，蒸汽品质要求比较高的用户，例如医院、洗浴中心等，还特别适合已经购买蒸汽锅炉和蒸汽溟化铿吸收式制冷机的单位进行技术改造。
本方案的不足之处在于系统比较复杂，运行维护成本比较高，增加了压力容器，安全要求也比较高。
2.2.3微型燃气轮机+余热/直燃溴化锂吸收式空调机
系统构成如图2-3所示。
燃气轮机首先利用天然气发电，将烟气中的余热直接通过余热/直燃嗅化铿吸收式空调机回收利用，冬季转换热水采暖，夏季转换冷水制冷，在燃气轮机不运行时段，溴化锂吸收式空调机直燃运行，安全性较高。
与方案二相比，减少了余热蒸汽锅炉和备用蒸汽锅炉，以及化学水系统和蒸汽排泄系统，效率大大提高。
本方案适用于大型商场、图书馆等无生活热水需求的场所，若在空调机高压发生器内加装热水器，并采用较高额定容量的燃气轮机，则可提供生活热水，应用于居民小区等场所。
传统的溴化锂空调机是采用直接燃烧或利用蒸汽或热水来实现供冷/供热，在此方案中将其与微型燃气轮机对接，
利用燃气轮机的烟气余热制冷、供暖和提供生活热水以及其他形式的热能，将两个成熟的技术进行整合，减少了传统利用方式中的锅炉、换热器、化学水系统等，大大降低了造价、运行和维护成本。
从造价和运行经济性角度，采用本方案节省了锅炉系统和化学水系统等;从需求匹配角度，此方案更合理，有更广泛的市场。
2.2.4内燃机+余热/直燃溴化锂吸收式制冷机
系统构成如图2-4所示。
由内燃机首先利用石油或天然气发电，将内燃机的烟气和缸套冷却水中的余热，由余热/直燃溴化锂吸收式空调机组回收利用，冬季供暖，夏季制冷，内燃机中的冷却水作为居民的生活用热水。
内燃机作为热工设备，可以采用石油、天然气作为驱动能源，适用面广，同时与方案三相似，本方案没有传统利用方式中的锅炉、换热器、化学水系统等，大大降低了造价、运行和维护成本，因此很有发展前景。
对于蒸汽需要量较大的场所，则可采用内燃机+余热锅炉+溴化锂吸收式制冷机的方案。