冷热电联产PPT
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这也是我国的热电联产系统普遍采 用的形式。这种系统的技术已非常成熟, 主要设备也早已国产化。由于这种系统 占地大,负荷调节能力差,发电效率低, 一般在煤改气的热电联产中得以应用, 新建燃气热电联产系统很少采用这种形 式。
燃气轮机热电联产系统 分为单循 环和联合循环两种形式。 单循环的工作原理是:空气经压气 机与燃气在燃烧室燃烧后温度达1000℃ 以上、压力在1-1.6MPa的范围内而进 入燃气轮机推动叶轮,将燃料的热能转 变为机械能,并拖动发电机发电。从燃 气轮机排出的烟气温度一般为450℃~ 600℃,通过余热锅炉将热量回收用于 供热。
国务院《关于进一步加强节约用电 的若干规定》中把吸收式制冷列为重点 推广的节电措施之一。 热电冷联产特点冷热电联产不仅提高 了低品位热能的利用率,而且提高了能 源的综合利用率。在常规的集中供电方 式中能量形式相对单一。
当用户不仅需要电力,而且需要其它 能量形式,如冷能和热能的供应时,仅通过 电力来满足上述需要时难以实现能量的 综合梯级利用, 而热电冷联产的方式由于其规模小,灵 活性强,便于管理等特点,通过不同循环的 有机整合可以在满足用户需求的同时均 衡生产。 发电、供热、制冷的三联供系统,其能 源综合利用率可达70%。
热电(冷)联产系统在能源转换效 率方面所具有的突出优势,使得其在世 界各国的能源领域大都具有显著地位。 欧洲委员会在大气改变对策的能源框 架中,将热电联产放在非常重要的位置。 被认为是对实现排放目标贡献最大的一 项技术,其减少C02排放量的潜力为 210Mt,占总目标的四分之一。
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。
热电冷联产就是既发电、又供热、 制冷。 热电联产同热电分产比较,有很大的优 越性。 热电分产,工业锅炉房供热,效率低、 污染大、机械化程度不高、劳动强度较 大,发电厂供电、采用冷凝式机组排出余 汽,还有很多热量,效率也不高。而热电联 产,使热电结合起来,效率大大提高,可达 80%以上。
热电联产,以汽定电,发电受到用汽负 荷的制约,冬季用汽量大,发电就多;夏季 用汽量小,发电就少。冬夏季用汽不均衡, 发电不能稳发满发。 热电冷联产,汽轮机排汽,由热网供热, 冬季采暖负荷高,夏季不用采暖用于制冷, 热冷联产,可使冬夏季负荷较为均衡,汽轮 发电机组,发挥更大效益,而且用电消耗大 大减少。
上述单循环中余热锅炉可以产生的 参数很高的蒸汽,如果增设供热汽轮机, 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。这种系统的发电效率进 一步得到提高,可达到50%以上。
内燃机热电联产系统 当规模较小时, 它的发电效率明显比燃气轮机高,一般 在30%以上,因而在一些小型的燃气热 电联产系统中往往采用这种内燃机形式。 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。
大型的燃气轮机效率可达30%以上, 当机组负荷低于50%时,热效率下降显 著。考虑到热和电两种输出的总效率一 般能够保持在80%以上。 燃气轮机组启停调节灵活,因而对于 变动幅度较大的负荷较适应。目前工业 燃气轮机的生产基本上来自西方国家, 如GE,ALSTOM, SIEMENS,SOLAR,ABB等。
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。
在电极同外部负载构成回路时就 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(பைடு நூலகம்EMFC)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。 目前,多数燃料电池正处于开发 研制种,虽然磷酸燃料电池(PAFC) 等技术成熟并已经推向市场,但仍 较昂贵。
(1)有利于实行热电联产:溴化锂吸收 式制冷机是以热能为动力的制冷设备,夏 季供空调冷能系统降温,而制冷设备运行 需要的热负荷与冬季采暖热负荷相当,这 样就可以提高设备供热负荷。 (2)热力系数大,节约蒸汽:采用溴化锂 吸收式制冷机,制造同样冷量,可节约一半 的蒸汽。
(3)节约电能:与压缩式制冷相比, 可减少用电负荷。
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。
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。 其基本原理相当于电解反应的逆 向反应。燃料(H2和CO等)及氧化 剂(O2)在电池的阴极和阳极上借 助氧化剂作用,电离成离子,由于 离子能通过在二电极中间的电介质 在电极间迁移,在阴电极、阳电极 间形成电压。
(4)环境效益好:溴化锂吸收式制冷, 无毒无臭,噪声低,运行费用低。
一.什么是热电(冷)联产系统 通过能源的梯级利用,燃料通过热电 联产装置发电后,变为低品味的热能用 于采暖、生活供热等用途的供热,这一 热量也可驱动吸收式制冷机,用于夏季 的空调,从而形成热电冷三联供系统。 为了协调热、电和冷三种动态负荷, 实现最佳的整体系统经济性,系统往往 需要设置压缩式制冷机和锅炉,甚至蓄 能装置等。