冷热电联产.ppt

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%。
(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。
(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。
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。
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。
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。
热电冷联产
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。
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。
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。
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。
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。
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。
燃料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
在电极同外部负载构成回路时就
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。