分布式冷热电三联供技术解读
1 冷热电三联供技术概述 2 冷热电三联供系统基本类型 3 冷热电三联供设计、选型与优化 4 影响冷热电三联供经济性因素 5 冷热电三联供相关政策及前景
2. 冷热电三联供系统基本类型
采用燃气轮机,为充分利用烟气余热和烟气中的含氧量,宜采用:
1)燃气轮机+补燃型吸收式冷暖机(直燃机); 2)燃气轮机+余热吸收式冷暖机(直燃机)+电制冷机+燃气锅炉; 3)燃气轮机+余热锅炉+蒸汽型吸收式制冷机+电制冷机+汽水换热装 置+燃气锅炉; 4)燃气轮机+余热锅炉+蒸汽型吸收式制冷机+热泵型电制冷机+电制 冷机+换热装置+燃气锅炉; 5)燃气轮机+补燃型吸收式冷暖机(直燃型)+电制冷; 6)燃气轮机+高压余热锅炉+汽轮发电机+低压余热锅炉+蓄热装置+ 蒸汽吸收式制冷机+电制冷机+换热装置
分布式冷热电三联供技术
目录
主要内容
1 冷热电三联供技术概述 2 冷热电三联供系统基本类型 3 冷热电三联供设计、选型与优化 4 影响冷热电三联供经济性因素 5 冷热电三联供相关政策及前景
1. 冷热电三联供技术概述
基本概念
燃气冷热电三联供,即 CCHP
(Combined Cooling, Heating and Power ),是指以天然气为主要燃料 带动燃气轮机或内燃机等燃气发电设备 运行,产生的电力满足用户的电力需求, 系统排出的废热通过余热锅炉或者余热 直燃机等余热回收利用设备向用户供热、 供冷。经过能源的梯级利用使能源利用 效率从常规发电系统的 40% 左右提高 到80% 左右,节省了大量一次能源。
单机能源转换效率高,发电效率最高可达 40%以上,能源消 耗率低。
地理环境造成的影响最小,高温、高海拔下可正常运行。
通常海拔高度每增加 300m,内燃机的发电出力下降 3%;环 境温度每增加1℃,内燃机的发电出力下降 0.32%。
可直接利用中低压天然气。
1. 冷热电三联供技术概述
燃气轮机-性能特点
统
? 微燃机
1. 冷热电三联供技术概述
动力系统
目前三联供系统常用的发电机有燃气内燃机、燃气轮机、微燃机 等不同形式,各种发电机的三联供系统的一些参数比较如下表
容量( kW ) 发电效率 (%) 综合效率 (%)
燃料 启动时间 燃料供应压力
噪音 NOX 含量 (ppm)
燃气内燃机 20-5000 22-40 70-90 天然气 10s 低压 高(中) 较高
1. 冷热电三联供技术概述
设备组成
辅 助 系 统
余热 利用 系统
?冰蓄冷装置 · 电制冷机 ?蓄热装置 · 燃气锅炉 ? 热泵 ? 余热锅炉 ?吸收式制冷机
? 换热装置
动
力
? 燃气轮机
· 斯特林机
系
? 燃气内燃机 · 燃料电池
统
? 微燃机
1. 冷热电三联供技术概述
三联供系统常用的余热利用设备有余热锅炉、吸收式制冷机和换热设备
设备组成Байду номын сангаас
辅 助 系 统
余热 利用 系统
?冰蓄冷装置 · 电制冷机 ?蓄热装置 · 燃气锅炉 ? 热泵 ? 余热锅炉 ?吸收式制冷机
? 换热装置
动
力
? 燃气轮机
· 斯特林机
系
? 燃气内燃机 · 燃料电池
统
? 微燃机
1. 冷热电三联供技术概述
辅助设备
蓄冷设备 蓄热设备 燃气锅炉 电制冷机
热泵
目录
主要内容
1. 冷热电三联供技术概述
基本概念
与其它能源技术有机融合,组成多元化供能系统
1. 冷热电三联供技术概述
设备组成
辅 助 系 统
余热 利用 系统
?冰蓄冷装置 · 电制冷机 ?蓄热装置 · 燃气锅炉 ? 热泵 ? 余热锅炉 ?吸收式制冷机
? 换热装置
动
力
? 燃气轮机
· 斯特林机
系
? 燃气内燃机 · 燃料电池
2. 冷热电三联供系统基本类型
采用微燃机时,由于发电量小,当回热器的回热量可调时,宜采用:
2. 冷热电三联供系统基本类型
采用内燃机,内燃机有烟气、缸套水等余热,为充分利用余热宜采用:
1)燃气内燃机+热水型吸收式制冷机+电制冷机+燃气锅炉; 2)燃气内燃机+热水型吸收式制冷机+热泵型电制冷机+电制冷机+蓄 冷装置+燃气锅炉; 3)燃气内燃机+补燃型烟气热水型吸收式冷暖机(直燃机)+电制冷 机。
1. 冷热电三联供技术概述
微燃机-性能特点
微型燃气轮机叶片很小,为了获得较好的空气动力学性能,多使用单级离心 压气机和单级向心透平,冷热电联供系统所使用的微型燃气轮机的功率在 30kW~300kW之间。
微燃机的特点是废气余热回收为热水; 运动部件少,重量轻,振动小,没有必要设置特殊的防振设施; 输出功率受环境温度影响;罩外噪声小; 100 kW以下可切网运行。另外, 小叶片的冷却问题使透平进口温度受到限制,使目前的微型燃气轮机简单循 环的效率很难超过20 % ,带回热器的可以接近 30 %。发电效率低、发电功率小
余热锅炉
1. 冷热电三联供技术概述
吸收式制冷机
溴化锂制冷机 氨制冷机
蒸汽型 以蒸汽的潜热为驱动源
直燃型 以燃料燃烧为驱动源
热水型 以热水的显热为驱动源
余热型 以各种余热为驱动源
复合热源型
热水与直燃型复合 热水与蒸汽型复合 蒸气与直燃型复合 烟气与直燃型复合
……
1. 冷热电三联供技术概述 换热器
1. 冷热电三联供技术概述
燃气轮机 1000-500000
22-36 50-70 天然气 6min-1hr 中高压
中 低
微燃机 30-350 18-27 50-70 天然气
60s 中压
中 低
1. 冷热电三联供技术概述
燃气内燃机-性能特点
燃气内燃发电机突出的优势是发电效率高、环境变化(海拔高度、 温度)对发电效率的影响力小、所需然气压力低、单位造价低, 当然也有余热利用较为复杂、氮氧化物排放量略高的缺陷 ,其特 点主要如下:
燃气轮机发电机具有体积小、运行成本低和寿命周期较长(大修周期在 6 万小时左右)、出口烟气温度较高、氮氧化物排放率低等优点 燃气轮机发电机组发电电压等级高、功率大,供电半径大、适用于用电负 荷较大的场所。 发电机输出功率受环境温度影响较大。当大气温度由 15 ℃降至-20 ℃时, 功率增加25%~35% ,效率增加6%~10% ;当大气温度由15 ℃降 至40 ℃时,功率降低17%~23% ,效率降低5%~8% 。 燃气轮机发电机组余热利用系统简单、高效。 燃气轮机发电机组一般需要次高压或高压燃气。