热电冷三联供系统效能分析 冷热电三联供.docx

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1、热电冷三联供系统效能分析 冷热电三联供 摘要： 通过热电冷三联供系统能源利用的经济效益分析，表明热电冷三联供系统具有节能高效，污染少，管理便利，运行费用低的特点，一种高效的城市能源利用系统，有利于降低能耗和缓解大气污染。Abstract: To analyze the economic benefit of CCHP system energy utilization shows that CCHP system has characteristics with high efficiency of energy saving, less pollution, convenient manag

2、ement, low operating cost, and an efficient city energy utilization system is beneficial to reducing energy consumption and alleviating air pollution.关键词： 热电冷三联供；效能分析；节能；环保Key words: CCHP；effectiveness analysis；energy saving；environmental protection中图分类号：TU83 文献标识码：A 文章编号：1016-4311（2022）21-0053-020

3、引言随着气候变暖、人们对环境污染、能源平安、能源效能备受关注，热电冷联产日益受到重视。实现能源、环境和经济的协调发展已成为人们共同追求的目标。热电冷联产系统作为一种能源综合利用技术，冬季可实现热电联产既供电又供热，夏季可在供热的同时实现供冷，提高能源的利用效率，缓解电力惊慌状况，削峰填谷，降低能耗。当采纳自然气为能源时，可增大夏季低谷负荷用量，平衡全年负荷。在冬季若采纳热泵供暖，可进一步提高能源利用率，因此热电冷三联供系统在能源转换、环保、效能方面具有突出的优势。1 热、电、冷三联供系统简介目前，在我国已在北京、上海、杭州建成多个热电冷联供系统。热电冷三联供系统在西方发达国家应用也比较广泛，据

4、统计，热电冷联供系统成为燃气、电力之后的第三大公益事业。热电冷联产是指采纳能量阶梯利用的方式把燃料发电后的低品位热能用于供热，或通过驱动汲取式制冷机为夏季空调供冷，从而形成热电冷三联供系统1。热电冷三联供中的冷热联供系统主要由热源、一级管网、冷暖站、二级管网和用户设备组成（图1）。常见的热电冷联产系统有两种，一种是热电厂热电冷联产系统，利用锅炉产生的高压高温蒸汽带动汽轮机发电，同时利用汽轮机的抽汽式或背压式排汽对外供热和驱动汲取式制冷机组制冷；另一种是楼宇热电冷联产，利用燃气轮机发电，其排气余热干脆或间接用于供热和带动汲取式制冷机组制冷。2 热、电、冷三联供效能分析2.1 节能分析 热电冷三联

5、供系统具有明显的节能效果，分析说明如下。2.1.1 溴化锂汲取式制冷机组的能耗分析 以双效溴化锂汲取式制冷机为例，求其一次能源利用系数PER及标准煤耗率B。分散锅炉房（热电冷分产模式）。一次能源利用系数PER2：PER=COP1=1.20.55=0.66（1）式中：COP双效溴化锂机组的性能系数，其取值为1.23；1分散锅炉房的锅炉热效率，一般为0.5-0.554，取最高值0.55。标准煤耗B=860/（PER7000）（kg/kwh）（2）代入PER=0.66，标准煤耗B1=860/（0.667000）=0.186kg/kwh（3）集中锅炉房（热电联产冷分产模式）。一次能源利用系数PER：P

6、ER=COP2=1.20.75=0.9（4）式中：2集中锅炉房的锅炉效率，一般为0.75-0.85，取0.75。其标准煤耗B2=860/（0.97000）=0.137kg/kwh（5）热电站（热电冷三联供）的供热效率定义为供热量Qh与供热所耗用的能源量Qtph之比，即：=Qh/Qtph（6）这里以C50-8.83/0.118型单抽供热式机组为例6，取=1.496；PER=COP=1.21.496=1.795（7）则：B3=860/（1.7957000）=0.068kg/kwh（8）这里以C50-8.83/0.118型单抽供热式机组为例6，取=1.496；PER=COP=1.21.496=1.7

7、95则，B3=860/（1.7957000）=0.068kg/kwh采纳溴化锂汲取式制冷机后，由于热电站的供热效率高于分散和集中锅炉房，因而利用热电厂抽汽来制冷的溴化锂汲取式制冷机的一次能源利用率高，标准煤耗少。可见热、电、冷联供系统的总煤耗小、能源利用系数高，节能效果明显。2.1.2 溴化锂汲取式制冷机组与压缩式制冷机相比的节能效益 压缩式制冷机的一次能源利用率：PER=e=5.80.3=1.74。其中e为供变电效率，一般取e=0.3；压缩式制冷机制冷系数为3.9-5.8，按最大值考虑，压缩式制冷机的制冷系数=5.8。依据以上数据计算可得表1结果。由表1 可以看出，热电厂装设溴冷机后，由于热

8、电厂一次能源利用系数远比分散锅炉及集中锅炉房要高，也比压缩式制冷机的一次能源利用系数高，所以利用热电厂抽气制冷的溴化锂汲取式制冷机比压缩式制冷机组更节能。2.1.3 溴化锂汲取式制冷机冬季采纳热泵运行的节能效益 在热电冷三联供系统中，溴化锂汲取式制冷机冬季采纳热泵运行也具有节能效益，夏季用于制冷的溴化锂汲取式制冷机，可用回收汽轮机的废热或其它低温工艺的废热在冷凝器中得到供暖所需的65的热水或其它工艺热水。该系统的一次能源利用系数： 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页