冷热电三联供算例..
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• 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 缸套水
制热 烟气 缸套水 烟气热水型直燃机中烟气高发 烟气热水直燃机中热水发生器
烟气热水型直燃机中烟气高发 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
机组选型
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 <注>:余热机组参数采用远大系列
热网：100×20000=200万元 电冷机：45万元 配电费：80万元 总投资：200+45+80=325万元
市电+直燃机运行费用
市电购电花费为： 6000×216×1=129.6万元 BZ125型直燃机 制冷运行费用： 制冷用气量： 8600/7200×106×10×88×1000/1454 =76628m3 3.9×76628=29.9万元
用电量
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℃ <注>:发电机组参数采用颜巴赫系列
单位：万元
运行方式 冷热电三联供 市电网+热网+电冷机 市电网+直燃机 维修费用 运行费用 20 5 2 178.4 215.6 216.5 初投资 729 325 302
各方案经济性比较
800 700 600 500 400 300 200 100 0 运行费用 维修费用 初投资 冷热电 传统 直燃机
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。
用电量 120000
用电量
100000
80000
60000
40000
20000
0 2012年1月 2012年1月 91268 2012年2月 2012年2月 106343 2012年3月 2012年3月 89465 2012年4月 2012年4月 82993 月份 2012年5月 2012年5月 54784 2012年6月 2012年6月 48631 2012年7月 2012年7月 52202
负荷计算
烟气制热量为： 3400/4783.3×1121×0.5×600/635=374KW 热水制热量为： 342×0.75×600/635=242KW 总制热量为： 374+242=616KW 需补充热量为： 天然气需补充能量为 1121-616=505KW 505/0.93=543KW
COP=0.93
各方案经济性比较
投资回收期 冷热电与传统方式比： （729-325）÷（220.6-198.4） =404÷22.2=18.2年 冷热电与直燃机比 （729-302）÷（216.5-198.4） =427÷18.1=23.6年
各方案经济性比较
静态十年投资气价平衡点： 电耗气量：387180m3 补热耗气量：461Hale Waihona Puke Baidu5m3 补冷耗气量：24082m3 总量：457447m3 气价为p 215.6-457447p+5-20=(729-325)/10 p=3.5元/m3
负荷计算
余热制热效率为： 616/744×100%=82.8%
余热制热的总效率为： 82.8%×46.5%=38.5% 则冷热电三联供的总效率为： 40%+38.5%=78.5%
负荷计算
发电量及所需气量 日发电量为： 600×10=6000KWH 发电日需气量为： 6000÷（0.4×8.368）=1792.5m3/d
冷热电三联供运行费用
发电气量花费为： 1792.5×216=387180 387180×3.9=151万元 冷热电三联供花费为： 冷：9.4万元 热：18万元 电：151万元 运行费用总额：9.4+18+151=178.4万元
冷热电三联供初投资
发电机： 4000元/KW 635×4000=254万元 配电费：100万元 热水烟气直燃机：222×1.6=355万元 板式换热器：20万元 初投资总额：100+254+355+20=729万元
市电+热网+电冷机运行费用
市电购电花费为： 6000×216×1=129.6万元 采暖费为：热网供暖期为5个月，中央空调为半年 32×20000=64万元 制冷运行费用为：（cop=4） 250×10×88×1=22万元 总运行费用为： 129.6+22+64=215.6万元
市电+热网+电冷机初投资
冷热电三联供运行费用
年需热量为： 负荷系数：0.8 1121×128×10×0.8=1147904KWH 余热供热量： 616×10×128=788480KWH 制热补充热量： 1147904-788480=359424KWH 则补充气量为： 359424÷0.93÷8.368=46185m3 则花费为： 3.9×46185=18万元
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
负荷计算
烟气制冷量为： 3400/4783×1454×0.5×600/635=485.8KW 热水制冷量为： 26.6/41.1×1454×0.23×600/635=203.4KW 总制冷量为： 485.8+203.4=689KW 需补充冷量为： 天然气需补充能量为 1000-689=311KW 311/1.36=229kw
COP=1.36
负荷计算
余热制冷效率为： 689/744×100%=92.6%
余热制冷的总效率为： 92.6%×46.5%=43% 冷热电三联供的总效率为： 40%+43%=83%
负荷计算
制热 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： 制热量=排烟量/额定排烟量×额定制热功率× 出力系数×发电机负荷比例
市电+直燃机运行费用
制热运行费用： 制热用气量：
8600/7200×120×10×128×0.8=146773m3
3.9×146773=57万元
总运行费用：57+129.6+29.9=216.5万元
市电+直燃机初投资
初投资为：222万元
配电费：80万元 总投资：222+80=302万元
各方案经济性比较
经济分析
冷热电三联供运行费用 冷热电三联供初投资 市电+热网+电冷机运行费用 市电+热网+电冷机初投资 市电+直燃机运行费用 市电+直燃机初投资 各方案经济性比较
冷热电三联供运行费用
气价：3.9元/m3 7200大卡=8.368KWH
制冷需补充气量为： 229×88×10÷8.368=24082m3 则补充气量成本为： 3.9×24082=9.4万元
冷热电三联供算例
本篇框架 冷热电三联供的形式
设计参数及原则
机组选型
负荷计算 经济分析
冷热电三联供的形式
内燃机+余热利用系统 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
制冷 烟气 缸套水
制热 烟气 缸套水 烟气热水型直燃机中烟气高发 烟气热水直燃机中热水发生器
烟气热水型直燃机中烟气高发 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
机组选型
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 <注>:余热机组参数采用远大系列
热网：100×20000=200万元 电冷机：45万元 配电费：80万元 总投资：200+45+80=325万元
市电+直燃机运行费用
市电购电花费为： 6000×216×1=129.6万元 BZ125型直燃机 制冷运行费用： 制冷用气量： 8600/7200×106×10×88×1000/1454 =76628m3 3.9×76628=29.9万元
用电量
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℃ <注>:发电机组参数采用颜巴赫系列
单位：万元
运行方式 冷热电三联供 市电网+热网+电冷机 市电网+直燃机 维修费用 运行费用 20 5 2 178.4 215.6 216.5 初投资 729 325 302
各方案经济性比较
800 700 600 500 400 300 200 100 0 运行费用 维修费用 初投资 冷热电 传统 直燃机
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。
用电量 120000
用电量
100000
80000
60000
40000
20000
0 2012年1月 2012年1月 91268 2012年2月 2012年2月 106343 2012年3月 2012年3月 89465 2012年4月 2012年4月 82993 月份 2012年5月 2012年5月 54784 2012年6月 2012年6月 48631 2012年7月 2012年7月 52202
负荷计算
烟气制热量为： 3400/4783.3×1121×0.5×600/635=374KW 热水制热量为： 342×0.75×600/635=242KW 总制热量为： 374+242=616KW 需补充热量为： 天然气需补充能量为 1121-616=505KW 505/0.93=543KW
COP=0.93
各方案经济性比较
投资回收期 冷热电与传统方式比： （729-325）÷（220.6-198.4） =404÷22.2=18.2年 冷热电与直燃机比 （729-302）÷（216.5-198.4） =427÷18.1=23.6年
各方案经济性比较
静态十年投资气价平衡点： 电耗气量：387180m3 补热耗气量：461Hale Waihona Puke Baidu5m3 补冷耗气量：24082m3 总量：457447m3 气价为p 215.6-457447p+5-20=(729-325)/10 p=3.5元/m3
负荷计算
余热制热效率为： 616/744×100%=82.8%
余热制热的总效率为： 82.8%×46.5%=38.5% 则冷热电三联供的总效率为： 40%+38.5%=78.5%
负荷计算
发电量及所需气量 日发电量为： 600×10=6000KWH 发电日需气量为： 6000÷（0.4×8.368）=1792.5m3/d
冷热电三联供运行费用
发电气量花费为： 1792.5×216=387180 387180×3.9=151万元 冷热电三联供花费为： 冷：9.4万元 热：18万元 电：151万元 运行费用总额：9.4+18+151=178.4万元
冷热电三联供初投资
发电机： 4000元/KW 635×4000=254万元 配电费：100万元 热水烟气直燃机：222×1.6=355万元 板式换热器：20万元 初投资总额：100+254+355+20=729万元
市电+热网+电冷机运行费用
市电购电花费为： 6000×216×1=129.6万元 采暖费为：热网供暖期为5个月，中央空调为半年 32×20000=64万元 制冷运行费用为：（cop=4） 250×10×88×1=22万元 总运行费用为： 129.6+22+64=215.6万元
市电+热网+电冷机初投资
冷热电三联供运行费用
年需热量为： 负荷系数：0.8 1121×128×10×0.8=1147904KWH 余热供热量： 616×10×128=788480KWH 制热补充热量： 1147904-788480=359424KWH 则补充气量为： 359424÷0.93÷8.368=46185m3 则花费为： 3.9×46185=18万元
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
负荷计算
烟气制冷量为： 3400/4783×1454×0.5×600/635=485.8KW 热水制冷量为： 26.6/41.1×1454×0.23×600/635=203.4KW 总制冷量为： 485.8+203.4=689KW 需补充冷量为： 天然气需补充能量为 1000-689=311KW 311/1.36=229kw
COP=1.36
负荷计算
余热制冷效率为： 689/744×100%=92.6%
余热制冷的总效率为： 92.6%×46.5%=43% 冷热电三联供的总效率为： 40%+43%=83%
负荷计算
制热 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： 制热量=排烟量/额定排烟量×额定制热功率× 出力系数×发电机负荷比例
市电+直燃机运行费用
制热运行费用： 制热用气量：
8600/7200×120×10×128×0.8=146773m3
3.9×146773=57万元
总运行费用：57+129.6+29.9=216.5万元
市电+直燃机初投资
初投资为：222万元
配电费：80万元 总投资：222+80=302万元
各方案经济性比较
经济分析
冷热电三联供运行费用 冷热电三联供初投资 市电+热网+电冷机运行费用 市电+热网+电冷机初投资 市电+直燃机运行费用 市电+直燃机初投资 各方案经济性比较
冷热电三联供运行费用
气价：3.9元/m3 7200大卡=8.368KWH
制冷需补充气量为： 229×88×10÷8.368=24082m3 则补充气量成本为： 3.9×24082=9.4万元
冷热电三联供算例
本篇框架 冷热电三联供的形式
设计参数及原则
机组选型
负荷计算 经济分析
冷热电三联供的形式
内燃机+余热利用系统 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