BCHP冷热电联产研究综述

BCHP冷热电联产研究综述

班级：建环本1013

姓名：樊印国

学号：1042101302

BCHP楼宇冷热电联产

一、BCHP的基本概念

BCHP是英文BUILDING COOLING HEATING & POWER的简称，我们称之为楼宇冷热电联产或现场冷热电联产，是由一套系统解决建筑物电、冷、热等全部需要的建筑能源系统。BCHP可以是为单个建筑提供能源的较小型系统，也可以是为区域内多个建筑提供能源的分布式能源系统。

作为空调能源应用形式之一，BCHP系统能削减夏季电力峰值，填补夏季燃气低谷，提高电力和燃气的负荷率，减少公用事业投资，属合理用能系统，被能源专家大力提倡；其系统设计简便、施工周期短、自动化运行管理等优点也为广大工程技术人员所接受，因此，BCHP系统已成为目前世界各国大力提倡的新技术。在我国，随着清洁能源——天然气的普及使用，BCHP系统迎来了广阔的发展前景。

二、BCHP的组成

BCHP由发电设备和吸收式冷温水机两部分构成。

例如：由中国远大集团开发的6种余热利用型机组有单效蒸汽机、单效热水机、排气再燃机、排气再燃热交换并联机、双效排气直热机、单效排气直热机。

用于BCHP系统的发电设备有：常规涡轮发电机组、微型涡轮发电机组、柴油发电机组、燃气内燃发电机组、燃料电池和外燃发电机组。

三、BCHP特点

以燃气发电机组为能源中心的冷、热、电三联供系统是城市科学用能的有效途径之一。它集中体现了能源供应系统的技术先进性、能源利用的合理性和高效性以及由于常规方式的经济性。冷热电联产系统在不同应用场所的配置模式有很大不同，它主要取决于当地的能源需求结构。楼宇冷热电联产系统，是由发电机组燃烧天然气首先产生电能，排除的废热通过余热型吸收式冷温水机组回收直接进行制热和制冷。

由国内某公司独立开发研制的余热型吸收式冷温水机组使得冷热联产系统大大简化，该公司与美国能源部、橡树岭国家实验室、马里兰大学等合作开发的“楼宇冷热电联产系统图”将吸收式冷温水机组与欧美生产的燃气发电机组进行“无接缝”组合，大幅度提高了能源利用率。目前，已有多套系统在世界各地运行，专家认为这是未来能源应用的方向。其显著特点如下：

1、BCHP是发电机与吸收式冷温水机组的技术整合，吸收式冷温水机组直接回收发电机烟气和缸套冷却水热量，而不是经过中间二次换热，系统能源效率比传统热电联供提高20%以上。目前，我国大约1/4以上的能源消耗在建筑物上，以提供照明、制冷、采暖、卫生、热水、通风等。过去人们研究节能的努力都主要着眼于设备本身，而BCHP则将发电和空调系统作为一个整体来考虑，在供热和制冷时充分利用了发电设备排放的低品位热量，实现终端能源的梯级利用和高效转换，以避免远距离输电和分配损失，使得能源利用总销量由发电30%~35%，提高到70%~90%，大幅度降低了建筑能耗，提高了供能系统的经济性。

2、BCHP可多种能源并用，控制上采用“余热利用优先”的原则，余热不足或发电机不运行时，采用燃烧机补燃方法，为用户提供了多样化的能源选择，确保了系统运行的经济性和可靠性。

3、BCHP系统可利用楼宇闲置的备用发电机组，安装在用户附近，它不仅提供了低成本的电力，克服了集中式供电输送距离远、能源形势单一、大量热能无法利用、能源浪费严重的弊端，而且满足了冷、热负荷的需求，它为分布式能源的广泛应用建立起了模型，并将

大大缓解集中电网建设的投资压力。

4、BCHP是能源得到高效利用，大幅度减少了温室气体及污染物的排放，使治理污染投资降低。有效促进了环境改善，具有极大的社会环境效益。

5、BCHP彻底改变了电空调与电网争电的局面，有效改善了电网负荷的不均衡性，提高了发电厂设备的负荷率；BCHP利用燃气或发电余热制冷和制热，填补了夏季燃气用量的严重不足，改善了电力和燃气不合理的能源结构状况。

6、电制冷的大量增加，使电网电力负荷急剧膨胀，直接威胁供电的稳定性和安全性。BCHP提供了可靠的电力品质和供电安全，尤其是对供电安全和稳定性较高的用户，可使电网及其脆弱的供电方式不再威胁用户，摆脱了电网拉闸限电、电网崩溃和意外灾害（如地震，风雪、人为破坏、战争等）等突发性事故带来的供电危机，避免了因停电造成的巨大经济损失。

7、BCHP有多种系统配套模式，电力、制冷、制热负荷容量搭配灵活，不受冷、热、电负荷的相互制约，BCHP机组可与不同种类、规格、打消的发电机组匹配，可满足各种楼宇冷、热、电负荷要求。

8、BCHP的大型化和集中管理，促进了区域空调的迅速发展，可大幅度降低机组装机总容量，减少设备总投资，提高制冷制热设备系统效率，同时确保了对燃料的集中管理，获得廉价的燃料、最少的人员配置等，有效降低了系统运营成本。

9、BCHP系统回收余热取消了余热锅炉（压力容器）及复杂的水系统，既简化了机房系统管理，减少了城市安全隐患，又减少了机房面积，节约了系统设备投资。

10、BCHP系统运行寿命长，国内余热直燃机使用寿命为20年以上，发电机使用寿命同样可达25年以上，大修周期大都在30000~60000小时之间。

11、BCHP系统设计极为简单，具备暖通和供电设计经验的工程师即可着手BCHP系统设计。

12、BCHP系统安装简单，维护便捷，系统集成化程度高，可实现远程监控和无人化值守。

四、BCHP的应用模式

模式1：蒸汽轮机+溴冷机

工作原理：

锅炉燃烧产生的高温高压蒸汽进入蒸汽轮机推动涡轮旋转，带动发电机发电，发电后的乏汽或从蒸汽轮机中的抽汽进入蒸汽制冷机制冷同时一部分进入热交换器采暖或提供卫生热水。

根据实际蒸汽品质（压力等），可以选择双效或单效蒸汽机

应用特点：

1、根据对热电厂"以热定电"的要求，采用BCHP可以大大提高热电厂的用热量，

提高热电厂的负荷率，提高经济效益。

2、如果汽轮机抽汽或乏汽不被用掉，则其发电量和发电效率都将下降，因此夏季

使用蒸汽溴冷机可以显著提高综合效率；

3、该模式适合于各个规模的火电厂或热电厂。

模式2：燃气轮机+排气回收型冷温水机

工作原理：

燃气轮机中高温高压气体带动发电机发电后排出，这时还保持着相当的温度（一般在400℃以上），并具有较高的含氧量。溴化锂制冷机可以直接回收排气余热进行制