冷热电联产技术的应用

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1、建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 1 第五章 冷热电联产技术的应用 5.1 冷热电联产系统概况 5.2 冷热电联产系统节能分析 5.3 冷热电联产系统的应用与最新研 究进展 5.4 小结 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 2 5.1 冷热电联产系统概况 建筑冷热电联产系统 Building Cooling Heating Power （ BCHP） 建筑冷热电联产系统是利用能量的梯级利 用原理 ， 将发电 、 供热和制冷结合在一起 的新型能源集成系统 建筑冷热电联产系统的一次能源利用效率

2、 和能源系统的安全性高于传统的分产式供 应方式 ， 作为清洁能源 天然气的最佳 利用方式 ， 十分有利于环境保护 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 3 建筑冷热电联产 输送传统的二次能源 (电力、热力 ) 将一次能源直接输送到建筑 一次能源：以天然气、煤层气、地下气化气及沼 气等气体燃料为主，以可再生能源为辅，利用一 切可以利用的资源 二次能源：以分布在用户端的热电冷联产为主， 其他分布式能源技术为辅实现能源梯级利用 依靠现有电力系统和电网设施进行补充和支持 特点：零排放、智能化、信息化、一体化 能源供应可靠 建筑环境与设备工程系 第五章

3、冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 4 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 5 建筑冷热电联产系统实现了能源从高品位（电能） 到低品位（热能）的合理梯级利用，因而 高效节 能 。 建筑冷热电联产系统的高效率和输送低能耗 在产生相同终端能量的情况下所消耗的燃料比传 统的集中式供电所消耗的燃料要少 使用冷热电联产排出的污染物量和温室效应气体 相应的减少 建筑冷热电联产系统可减轻环境污染， 环保 。 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 6 建筑冷热电联产系统的 难点 ： 以热

4、定电 确定恰当的热电比，以及最佳的运行控制 建筑冷热电联产系统的 本质 ： 回收发电系统所丢弃的排热、废热或余热，以提 高综合能效，即在保证发电效率的前提下充分利 用余热 建筑冷热电联产系统的 优势 ： 综合效率和就近供能 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 7 冷热电联产系统集成机理 热能综合梯级利用原理 “温度对口、梯级利用” 关注利用热能的品位的同时，须分析不同设 备对热能的利用效果以及所利用热能的数量，考 虑系统的全工况性能。 热能的梯级利用是系统集成的核心！ 5.2 冷热电联产系统节能分析 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技

5、术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 8 热能梯级利用：按照各子系统的特殊需求向其提供 合适品位的输入能流 高品位热能： 优先用于对口的高温区域热力循环系统 ， 即输出电能的动力子系统 ， 如燃气轮机 、 内燃机 、 燃料电池 、 磁流体发电等 中品位热能： 优先用于对口的中温区域热力循环系统 用于汽轮机发电 生产 、 输出各种有效的冷 、 热能 低品位热能： 用于对口的低温区域热力循环系统 ， 或提 供给有低温热量需求的系统 ， 多用于提供 冷 、 热能 驱动热力系统 常规直接供热 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 9 热能来源：

6、 高品位热能： 化石燃料燃烧产生的热量 工艺流程中的过程余热 中、低品位的热能： 联产系统上游某热力子系统的输出 工艺余热（如动力子系统的余热和废热） 可再生能源系统或周围的环境 对动力子系统 废热的回收： 利用动力子系统的高温排气直接加热需要利用的循环工质 ， 即对高温排气中的热量直接加以利用 ， 如余热型双效溴化锂吸 收式制冷机组 。 利用热水或蒸汽等中间介质回收高温排气中的热量 ， 然后对中 间介质回收的热量加以利用 ， 如蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组 。 品位、数量会受到很多因素的制约。需要 对用户需求及各热力子系统功能进行分析 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖

7、通空调新进展 ” 多媒体课件 10 多能源互补集成： 可再生能源 环境资源 太阳能 地热 生物质能 水 空气 地表水 中水 污水 通过将可再生能 源与环境资源与 热电冷联产系统 整合，可进一步 达到 节能和环保 的目的 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 11 5.3 冷热电联产系统的应用与最新研究进展 冷热电联产的应用与进展 动力子系统 燃气轮机 燃气发动机 燃料电池、磁流体发电等 热力子系统 离心式制冷机 吸收式制冷机 采用蒸汽喷射式热泵或吸收式热泵的热泵复合热电冷三联产 利用太阳能、地热等与联产系统耦合 建筑环境与设备工程系 第五章 冷

8、热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 12 制冷与供热中心的系统原理示意图 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 13 某区域式三联产系统示意图 电力 冷水 用 户 冷水 生活热水 电压缩式制 冷机组 溴化锂吸收 式制冷机组 热水制备站 凝结水回收 0. 5M P a 蒸汽 变电站 发电机 抽汽凝汽式汽 轮机 凝结水 130 热媒水 热媒水回水 锅炉补水 余热锅炉 高温烟气 发电机 (L N G ) 液化天然气 燃气轮机 电网 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 14 小型蒸

9、汽透平取代减压阀： 蒸汽输送过程中 ， 传统通过减压阀实现压 力调节 ， 能源被无形的浪费 。 小型蒸汽涡轮发电机利用蒸汽压力降低而产生电能 ， 从 而从不经意的浪费过程中获取能源 ， 可最大效能的利用蒸汽 。 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 15 地铁站制冷与供热中心的系统原理示意图 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 16 燃气发动机热电冷联产系统原理示意图 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 17 本章参考文献 1 龙惟定 . 关

10、于我国建筑热电冷联供技术发展路线的 建议 J. 暖通空调 , 2005, 35(11): 35-39. 2 冯志兵 . 燃气轮机冷热电联产系统集成理论与特性 规律 D. 北京 : 中国科学院研究生院 . 2006. 3 魏会东 . 楼宇冷热电联产系统的配置分析与集成应 用研究 D. 上海 : 上海交通大学 . 2007. 4 蓝玉 . 利用电厂余热的水源热泵空调系统的研究 D. 大连 : 大连理工大学 . 2005. 5 李冰瑜 . 分布式冷热电联产和海水淡化耦合系统研 究 D. 北京 : 中国科学院研究生院 . 2007. 建筑环境与设备工程系 第五章 冷热电联产技术的应用 “ 暖通空调新进展 ” 多媒体课件 18 5.4 小结 随着中国经济对节能技术的迫切要求和对清洁能源 天 然气的高效利用，建筑冷热电联产系统将越来越多的走向 实用和工程化阶段 建筑冷热电联产系统有诸多的原动机配置方式和运行模式 选择，要根据不同的用能场合进行详细的具体分析和规划， 实现建筑冷热电联产系统的最优化控制，使得系统全年都 能高效的运行