热电冷联产

热电冷联产工作原理
• • • • • •
系统主要分布在用户附近以天然气 为主要燃料带动燃气发电机组运行产生的电力 满足用户的电负荷系统排出的废热作为余热利 用设备向用户供热、供冷的动力。其基本原理是 温度对口、阶梯利用如图所示对能源的梯级 利用使得三联供系统具有较高的综合能源利用率。
• 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
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。
热电冷联产
热电冷三联产指： 锅炉产生的蒸汽在背压汽轮机或抽汽汽轮机发电，其排汽或 抽汽，除满足各种热负荷外，还可做吸收式制冷机的工作蒸 汽，生产6～8℃冷水用于空调或工艺冷却。 优点： （1）蒸汽不在降压或经减温减压后供热，而是先发电，然后 用抽汽或排汽满足供热、制冷的需要，可提高能源利用率； （2）增大背压机负荷率，增加机组发电，减少冷凝损失，降 低煤耗； （3）保证生产工艺，改善生活质量，减少从业人员，提高劳 动生产率；代替数量大、型式多的分散空调，改善环境景观， 避免“热岛”现象
针对单个建筑提供能源的较小型系统系统一般采用2台 （725kw.480kw） 燃气内燃发电机组分别与2台(200 万.100万大卡） 余热型双效溴化锂直燃机对接。在天然气做功发电的 同时产生余热。其中烟气（约460度）通过三通 阀调节型进入余热直燃机的高温发生器作为 余热直燃机的高温热源缸套水在夏季进入余热 直燃机的低温发生器在冬季进入板式换热器与 供热回水换热。通过余热直燃机在夏季产生7到12度的冷 水在冬季产生50到60度的温水。系统 运行时优先利用烟气和缸套水中的热量满足大楼 冷、热负荷的需求如果余热量不够将采用天然 气直燃的方式补充。
• • • • • • • • •热电冷三联产系统主要分为三部 分: 发电机组、空调机组和生活热水。发电机组由锅 炉和汽轮机组成, 锅炉中产生蒸汽先进背压式汽轮 机1 带动发电机3 发电。汽轮机1 的乏气进入换热 器4, 生产的热水供给各住宅楼, 乏气凝结成的热水 再送回锅炉供循环使用, 见图1。夏天, 从换热器4 中出来的130℃的热水进入热水型溴化锂机组7 制 取7℃的冷水供给风机盘管5 用于制取冷风; 从风 机盘管5 出来的冷水温度是12℃, 这部分冷水再流 回制冷机组7 循环使用; 130℃的热水从制冷机组出 来后的温度是80℃, 流量正好与每栋住宅楼的热水 消耗量相当, 直接送入各用户供生产使用; 制冷机组 7 消耗大量的冷却水, 由于城市供水比较紧张, 这部 分水需要经过冷却塔降温后循环使用。
• • • • • • • • • • • •
较高的用户摆脱了电网拉闸限电、崩溃和意外灾 害如地震、风雪、人为破坏、战争等等突发性事 故带来供电危机避免了因停电造成的经济损失。 系统一般采取并网方式设计大电网与三联 供发电机组互为备用因此相当于用户增加了一 路常用供电系统提高了用户供电的可靠性用户 常规冷热的空调系统一般由电空调和锅炉组成采用三 联供系统后可以使用发电机的余热供冷或 供热 对用户来说相当于在常规调峰设备以外增 加了一套空调冷热源系统对于使用电空调的用 户更是将供冷动力由原来的单一用电变为可以同 时用电和燃气因此提高了用户的冷热供应可 靠性。
• 典型CCHP系统一般包括动力系统和发电机、 余热回收装置、制冷或供热系统等组成部分 • 主要用到的发电设备有小型和微型燃气轮机 燃 • 气内燃机等 空调设备有余热锅炉、余热吸收 式制 • 冷机以及蒸汽为动力的压缩式制冷机等。针对 不 • 同的用户需求 冷热电联产系统可以有多种多 样 • 的组织方式 方案的可选择范围很大。
• • • • • • • • • •
系统采用了发电机配套尾气缸套水型冷温水 机模式内燃发电机使用天然气提供电力。余热 直燃机利用内燃机的468度 尾气和98度的缸套水 及天然气三种能源进行制冷和制热。 系统运行调节灵活发电机单独运行时电动 烟气阀自动处于关闭状态发电机尾气不进入余 热直燃机由自开式风门排空发电机缸套水不进 入余热直燃机由电动三通阀将缸套水切换至散 热水箱散热当发电机不运行余热直燃机单独运 行时余热直燃机与直燃机相同利用天然气一种
• • • • • • • •
能源进行制冷和制热。发电机和余热直燃机两者 同时运行时电动烟气阀和电动三通阀将自动打 开余热直燃机同时利用发电机尾气、缸套水余热 和天然气三种能源并根据空调负荷大小优先利 用发电机余热如果尾气和缸套水热量不足时燃 烧机自动启动利用天然气燃烧来补充热量当余 热量能满足空调符合需求时燃气机自动停止并 自动调节尾气量和缸套水量 多余尾气通过自 开式风门排出缸套水旁通至散热水箱散热。