廣州大冷熱源工程講義10冷熱電三聯供系統

10冷熱電三聯供系統能源生產方式稱為熱電聯供。如果利用熱能來驅動以熱能為動力的制冷裝置，為用戶提供冷凍水，可生產出低壓蒸汽或高溫熱水，供工業(yè)生產需要。通過換熱器所生產的低壓蒸汽或熱水還可用于驅動制冷裝置，來生產出空調冷凍水，以滿足建筑夏季空調的需要。由此可見，冷熱電聯供系統符合能源的梯級利用，是熱能利用的一種有效形式，因而，可以提高能源的利用效率，一般三聯供系統集中式冷熱電聯供系統的規(guī)模一般較大，它是以集中式熱電廠為中心，中心電廠所產生的電能通過區(qū)域電網輸配至各級用戶同時，它為某座城市或某個較大的區(qū)域提供冷熱源，組成區(qū)域供熱供冷系統。因此，這種系統的投資規(guī)模大建設周期較長，它所產生的規(guī)模效益明顯。這種系統一般采用煤為燃料，通過鍋爐燃燒產生高壓蒸汽發(fā)電，發(fā)電一般采用以肯朗循環(huán)為基礎的各種改進的蒸汽動力循環(huán)。也可以以石油或天然氣為燃料，通過內燃機或燃氣輪機發(fā)電。為提高熱效率，還可采用建筑冷熱電聯供系統一般是在建筑內部或其附近發(fā)電，以部分或者全部地滿足建同時為建筑提供冷熱源，滿足建筑對冷和熱的需求。因而，這種系統的規(guī)模較小，分散分布在各建筑內，所以，這種系統又稱作分布式能源系統。但這種系統的投資小，使用靈活，控制方便，可以減少大的輸配電網和管網，減少電的傳輸損失和熱的管路損失，因而，整體利用效率更高。建筑冷56%，而聯供系統的能源利用效率可高達85%左右。可見，聯供系統可大大提高能源利用效率，對保護有限的能源資源，實現能源的可持續(xù)發(fā)除節(jié)約能源，冷熱電聯供系統還具有很好的環(huán)境效應。與傳統的能源系統相比，冷熱電聯供系的微型燃氣輪機或燃料電池的建筑冷熱電聯供系統，污染物的排另外，冷熱電聯供系統一般采用熱能為動力的吸收式制冷，可以減少對氟利昂的使用，這對減少臭輸送給各種電用戶，滿足用戶對電的要求。這種以集中方式生產冷能、熱能和電能，并通過管網和通過燃料的燃燒，將燃料的化學能轉換成熱能，再借助于一定的轉換裝置，將熱能轉換成電能，同通過電網和管網，將中央電廠所生產的電能和熱能傳輸到用戶。用戶轉換站是冷熱電聯供系統與建由于所使用的燃料和工藝不同，集中式冷熱電聯供系統的能量生產方式也不相同，主要有以下由于煤燃燒形成的高溫煙氣不能直接用于做功，需要經過鍋爐將熱量傳給做功工質—蒸汽，再之后，即可通過電網傳輸到各種電用戶。做功后的低品位蒸汽用于供熱，或用于驅動吸收式制冷機廠。由于提高了汽輪機的排氣壓力，蒸汽中用于做功的熱能相應減少，所以其發(fā)電效率有所降低。抽出一部分送給熱用戶，其余蒸汽則經過調節(jié)閥繼續(xù)在汽輪機內膨脹做功，乏汽進入凝汽器，被冷卻水吸收熱量之后，冷凝成水，然后與熱用戶的回水一起被送入鍋爐循環(huán)。這種系統的重要優(yōu)點是鍋爐加供熱汽輪機熱電循環(huán)屬于外燃型發(fā)電，而燃氣輪機屬于內燃機，因而發(fā)電效率要比外燃機高。燃氣輪機發(fā)電裝置由三個部分組成：壓氣機、燃燒室和渦輪機。基本的燃氣輪機循環(huán)采用布壓氣機壓縮之后進入燃燒室，與噴入的燃料相混合、燃燒，燃燒所產生的高溫、高壓煙氣進入渦輪相當高，熱能利用率較低，為了提高熱能利用效率，可以利用余熱鍋爐或換熱器對燃氣輪機的尾氣在上面所講的燃氣輪機單循環(huán)中，余熱鍋爐產生的蒸使用余熱鍋爐所產生的較高參數的蒸汽在供熱汽輪機中發(fā)電，可以進一步提高發(fā)電效率，其抽汽或10.2.2集中式冷熱電聯供系統的冷熱媒及冷熱量調節(jié)蒸汽和熱水都可以作為供熱系統的熱媒。蒸汽主要是通過釋放潛熱來供熱的，而熱水則主要是樣熱量的蒸汽管要比熱水管大，但蒸汽的凝結回水量很小，所以，回水管也很小，從而可以彌補供汽管道較大的不足。因而，從管道安裝成本來看，采用蒸汽和熱水為熱媒的初裝成本大體相當。但蒸汽和熱水的流動都會產生流動阻力損失。對于熱水系統，可采用水泵來加壓，以此來克服系管路熱損失越大或對保溫要求越高。因此，在滿足用戶要求的前提下，應使系統的溫度、壓力越低水系統，溫度低于120℃稱為低溫熱水系統。盡可能提高供回水溫差對系統節(jié)能是非常有利的，大的供回水溫差意味著提供同樣的熱量所需的熱水流量較小，因而可以節(jié)約水泵的能耗。同時，低的冷凍水可以由吸收式制冷機提供，傳統的供水溫度為5～7℃,供回水溫差為7℃。為減少輸配管網的投資，有時采用更低的供水溫度，從而可以采用更大的供水溫差，即大溫差供水。對于水蓄溫度有關外，還在很大程度上與相對濕度有關這種情況尤其是對于氣候比較潮濕的地區(qū)，空氣調節(jié)中央電廠所生產的熱能必須通過管網最終傳送給用戶，在通過管網傳采用直接連接或間接連接的方式或在直接連接方式中、輸配管網直供建筑設備使用。而采用間接連接力式時，輸配管網與用戶之間不是直接相通的，而是通過中間換在直接連接方式中，輸配管網與用戶之間沒有中間設備，冷熱源系統中的冷熱媒直接流進建筑統可能會更經濟，因為它不需要承擔換熱器、二級循環(huán)泵的安裝及維修費用，也不需要單獨的水處用戶系統與輸配系統是兩個獨立的系統，因此，傳輸系統可以不受建筑層高引起的靜壓的影響；②失進行補水和定壓當然，間接連接也存在較大的傳熱溫差損失和換熱器增加水系統阻力，從血增加建筑冷、熱、電聯供（BuildingsCooling,的用熱設備，為建筑提供冷、熱、生活熱水及濕度控制等服務。它通過對傳統的現場發(fā)電技術與暖通空調系統之間的集成，從而實現能源的梯級利用，提高了能源利用效率，因而又稱作集成式能源提高室內的舒適性等全球性問題的解決提供了一種有效的途徑。日益增長的能源需求、不斷惡化的建筑冷熱電聯供系統適合于既有一定的電力需求，又有一定的熱負荷的場合，如辦公建筑、商業(yè)建筑、學校、醫(yī)院、賓館、劇院、高檔公寓等，尤其是對辦公建筑、大學校園、商業(yè)中心等，采用建筑冷熱電聯供系統有著極好的經濟效益。另外，對一些邊遠的農村、有重大安全要求的軍事性統。分布式發(fā)電又稱現場發(fā)電，主要包括發(fā)電裝置、控制裝置及與當地電網之間的連接裝置。其中并為建筑提供冷、熱、生活熱水或干燥空氣等。下面分別就分布式發(fā)電系統和熱回收系統的不同形分布式發(fā)電技術是一種小規(guī)?，F場發(fā)電技術，應用于建筑冷熱電聯供系統的分布式發(fā)電技術主電機、壓氣機和燃氣輪機直接安裝在同一軸上，取消了減速裝置，排氣溫度為232～260℃。但微型燃氣輪機由于旋轉速度高達它已經在很多地方被用做備用電源或現場發(fā)電。內燃機的發(fā)電效率為3040%（基于低位熱值的用天然氣和采用催化燃燒技術，可以降低污染排放濃度。另外，內燃機的調節(jié)性好，部分負荷效率可對排氣中的熱量進行回收，回收后的熱能用于為建筑供暖、空調或進行濕度控制。利用氣、水換別只是在于電制冷使用電動機驅動壓縮機提高制冷劑蒸氣壓力，而吸收式制冷是依靠熱能通過發(fā)生器來加壓制冷劑蒸氣的。吸收式制冷除溶液泵消耗很少的電之外，其主要能源是熱能，因此，可以多，制冷系數越大，但需要的熱媒溫度也越高。目前使用的吸收式制冷機主要是單效和雙效，三效吸收式制冷機還處在開發(fā)過程中。吸收式制冷機的工作介質主要是溴化鋰水溶液或氨水溶液，其中還必須維持室內空氣保持一定的濕度。為防止發(fā)霉，抑制細菌、病毒的生長和繁殖，確保室內相對達到舒適水平，不僅再熱需要浪費一定的能量，同時為使空氣冷卻到露點之下所需的冷凍水溫度也吸收或吸附空氣中的水蒸氣而使得空氣濕度下降，處理后的干燥空氣經冷卻之后送入空調房間，以維持舒適的室內環(huán)境。然而，于燥劑吸濕之后，其含濕量增加，逐漸失去干燥能力，為使干燥劑能夠繼續(xù)除濕，必須對于燥劑進行再生。干燥劑再生是用于燥的熱空氣通過干燥劑，讓干空氣帶走干燥劑中的水分，使于燥劑失去水分而恢復除濕能力。因而，要對干燥劑進行再生，必須要以消耗一部分，被處理空氣從一邊通過，干燥劑吸附空氣中的水分使空氣得到干燥，而干燥劑本身則失去吸濕能力，這時，干燥劑旋轉到另一邊，經廢熱加熱后的再生空氣從這