分布式冷热电联供系统变工况性能实验研究

在分布式冷热电联供系统试验平台上,实验分析了系统各单元设备及系统随内燃机输出功率变化的变工况运行特性。该实验平台动力机采用柴油机,额定功率为50 k W,随着柴油机输出功率的增加,系统一次能源利用率和相对节能率先增加后减少,存在最大值。当柴油机输出功率为40 k W左右,一次能源利用率达到最大为76.0%,相对节能率最大达到29.5%;当负荷过低时,相对节能率为负值,系统相对于分产系统不节能。探讨了提高冷热电联供系统变工况性能的措施。     

燃气轮机和内燃机在天然气冷热电联供系统中的性能比较

天然气冷热电联供系统中驱动装置的选型对系统的运行性能至关重要.在这一背景下,分析比较了燃气轮机和内燃机在冷热电联供系统中的发电效率、热效率、一次能源利用率等性能指标以及对环境的影响,并以北京市某宾馆为例设计了天然气冷热电联供系统方案,在余电可上网出售的条件下,利用RETScreen软件分别比较了天然气价和电价对燃气轮机系统和内燃机系统运行利润的影响.     

某建筑微燃机冷热电联供系统用能分析

在满足某建筑冷热电负荷需求的情况下,引用微燃机冷热电联供系统的评价指标,对微燃机和排烟再燃型溴化锂吸收式冷温水机组成的冷热电联供系统进行了用能分析。     

冷热电联供系统微燃机机组配置和运行优化

基于粒子群优化算法,进行了以微燃机为核心的冷热电联供系统规划和优化设计,以系统经济性、环保性和节能性为目标,优化了微燃机机组的配置,研究了机组配置和运行策略对冷热电联供系统规划设计和性能的影响规律,提出和分析了微燃机机组串联、并联、串并联3种运行模式。结果表明:在串并联运行模式下,冷热电联供系统的性能得到大幅提升,机组的工作区间扩大,系统的启停次数减少;串并联模式更适用于负荷波动大的用户,能高效保障用户的冷热能供给。     

冷热电三联供系统的优化研究

冷热电联供系统主要应用于大型集中性供能系统中。作为分布式能源的一种,冷热电联供系统具有节约能源、改善环境、提高电力综合效益的优势。一般情况下,三联供系统是以天然气为燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行,产生的电力供应用户的电力需求,系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者余热直燃机等)向用户供热、供冷。通过这种方式提高整个系统的一次能源利用率,实现能源的梯级利用,还可以提供并网电力作能源互补,经济收益和效率均得以提升。研究较为常见的燃气轮机中的一种蒸汽型吸收式冷热电联产系统,对不同配置方式和运行方式进行横向与纵向交叉比较,以完成系统优化研究。     

微型燃气轮机冷热电联供系统的热力学分析

根据微燃机冷热电联供系统的工作流程,建立了以微燃机为中心的数学模型。通过改变微燃机回热度、温比、压比,分析了不同季节联供系统的系统效率、制冷或供热效率、微燃机发电效率、二次余热回收效率的变化;对影响联供系统一次能源节约率的因素进行了分析,找出了主要因素。对联供系统的火用效率和各部件的[火用]损失系数进行了计算,得出了系统节能的主要努力方向。     

微燃机冷热电联供系统性能的模拟研究

介绍了冷热电联供(CCHP)系统,以上海某示范性微燃机冷热电联供系统为研究对象,通过建立系统主要设备的数学模型,模拟分析了系统在不同环境温度下的性能和系统全年的运行工况。结果表明:微燃机冷热电联供系统的性能受环境温度的影响,系统过渡季节不运行时年平均能源综合利用率可达到70%以上。     

微燃机与小燃机在南方地区分布式联供系统中的应用比较

建立了考虑设备最大最小出力限制、温度和出力对设备性能影响的分布式联供系统优化运行混合整数非线性规划（MINLP）问题求解方法。在负荷确定的条件下,可对不同配置的分布式联供系统进行优化运行计算及经济、节能减排、调峰特性分析。针对我国南方地区气候及能源价格特点,对办公楼、商场、医院和宾馆四类典型城市建筑比较了分别由微燃机和小燃机为主机组成的分布式联供系统的适用性。计算结果表明,与冷、热、电分供形式相比,除办公楼外,由微燃机和小燃机为主机组成的分布式联供系统均具有较好的经济性;分布式供能系统节能减排、调峰性能优越;微燃机联供系统和小燃机联供系统经济性相当,但小燃机系统一次能源利用率较高。     

菲涅尔太阳能集热器驱动的冷热电联供系统热力性能分析

为了提高冷热电联供系统的灵活性和热力学性能,将线性菲涅尔集热器、吸收式热泵、有机朗肯循环、地源热泵相结合,提出了一种基于线性菲涅尔太阳能集热器的新型冷热电联供系统。在EES软件中建立了提议系统和参考系统的热力学模型,将提议冷热电联供系统和参考系统的性能进行比较,并分析了一些关键参数对系统性能的影响。结果表明：该系统在设计工况下,一次能源利用率可达到78.04%,太阳能发电效率为8.2%,热电比为10.13;与参考系统相比,节约了一次能源11.8%,提高了系统满足用户负荷的灵活性;夏季辐照强度每增加100 W/m²,一次能源利用率约增加0.95%,太阳能发电效率增加2.73%;在热分配比为0.2时,系统一次能源利用率最大为80.5%;热电比随着辐照强度和热分配比的增大而减小,当热分配比增大0.4时,夏季系统热电比下降了86.2%,冬季热电比下降了84.9%。     

微型燃气轮机冷热电联供系统变工况性能研究

设计了以微型燃气轮机为核心的冷热电联供系统并建立了该系统变工况性能分析模型.结合具体算例,对该联供系统在采用"以冷(热)定电"的模式下运行变工况时的热力性能进行了计算分析,揭示了系统在不同调节方式下的变工况性能.结果表明,回热度调节具有较宽的冷热负荷调节范围,因此微型燃气轮机联供系统特别适用于冷热负荷变化大而系统内电负荷较稳定的场合.为使系统变工况时保持较高的性能,当冷热负荷增加时应优先考虑发电功率调节,其次采用回热度调节,最后采取补燃量调节;当冷热负荷减小时宜采用相反的调节顺序.研究结果将对微型燃气轮机冷热电联供系统的设计及运行提供有益的参考和指导.     

基于改进量子粒子群算法的微能源网优化运行

通过对冷热电联供（CCHP）结构分析,综合考虑微能源网的运行成本与一次能源转换成本,建立包含电气、烟气、空气和热水母线的光气储互补发电模型,分析了不同场景下微能源网的冷热电负荷的优化调度结果。通过对量子粒子群算法（QPSO）加以混沌搜索、邻域变异和变权重更新种群最优位置中心等操作,有效避免了粒子过早陷入局部最优,提高了种群质量。算例分析结果表明,该算法能有效求解CCHP模型,在保证微能源网可靠运行的同时,能有效地降低成本,提高可再生能源利用率,实现微能源网的经济调度。     

内燃机分布式供能系统发展现状及案例研究

针对使用内燃机作为原动机的分布式供能系统进行研究,对该技术在国内外的研究进展、应用情况进行综述,对比了3种在不同负荷要求下,结合不同余热回收方式的内燃机分布式系统。并将内燃机与燃气轮机2种天然气分布式原动机进行对比,前者发电效率更高、初期投资更少,适合应用于5 MW以下规模的分布式系统中。以上海某分布式项目为例,对具体的内燃机分布式冷热电联供系统组成、技术参数进行介绍,并通过计算三联供系统一次能源节约率对其节能效果进行计算分析。结果表明:该分布式联产系统夏季典型工况能耗为分产系统的65.41%,冬季为56.58%,节能效果明显。     

微型燃气轮机冷热电联供系统的热力性能研究

以典型的Capstone C-60微型燃气轮机为例,对其冷热电回热循环系统进行了热力性能计算,并分析了以微燃机为核心的冷热电联产系统的特性,可为微型燃气轮机冷热电联供系统的合理设计、优化提供实用可行的方法和参考依据。     

天然气冷热电联供系统工业案例应用

根据自身生产车间及办公楼的用能需求,江苏某造纸公司新建厂房采用了天然气冷热电联供系统,该项目为国内首例工业领域内燃机天然气冷热电联供项目。该项目系统设计发电容量为600 k W、制冷量/制热量为1 725/217 k W,平均年能源利用率达75%以上,与传统供能方式相比较,不仅提高供能的稳定性,每年还节约能源费用约120万元,节约标煤约480 t,经济性与环境保护效果显著。     

燃气冷热电三联供的能量消耗分析研究

以燃气冷热电联供系统的节能率、总热效率或一次能源利用率的分析研究论证了"三联供"的系统、设备的优化配置的关键技术,并推荐供冷期应以余热吸收制冷机和电动压缩制冷机混合配置方案,该解决方案是节能的.     

楼宇冷热电联供系统节能性研究

以济南地区一幢六层住宅楼冷、热、电负荷计算为基础,对基于小型燃气内燃机和微型燃气轮机的楼宇冷热电联供系统进行节能性研究。对系统余热利用情况和一次能耗率PER值进行计算,并将计算结果与分供式能量系统进行了比较,得出楼宇冷热电联供系统的节能性。研究结果表明,系统余热利用情况和主要设备运行效率是影响楼宇冷热电联供系统节能性的主要因素,系统方案选择应兼顾考虑应用场合冷、热、电负荷需求比例情况。     

分布式能源系统微型燃气轮机气耗特性

微型燃气轮机具有重量轻、适用燃料广、清洁、运行成本低等优点,适合于分布式能源供应系统。分布式能源系统通常多台微型燃机联合运行,且无差异化分配负荷,较少关注燃机能耗特性,故能源利用率较低。因此,主要聚焦微型燃气轮机的气耗特性展开研究,基于参数辨识建立微型燃机气耗模型;并对微型燃机进行加减载试验,测试机组在不同负荷点、不同运行时长下机组的有功功率、无功功率、气耗量、压气机入口温度、燃机第三级叶片入口温度等关键参数的变化情况,辨识得到模型参数。气耗特性的建立对于指导微型燃气轮机的运行和负荷分配具有重要意义,将减少分布式能源系统的气耗,提升系统经济性。     

楼宇冷热电联供系统变工况仿真研究

冷热电联供系统的负荷范围变化大，深入了解它的动态特性很重要。应用模块化建模合计总参数方法并用实例建立动态仿真模型并在不同范围内进行了变工况仿真试验，结果和实际相符，为楼宇冷热电联供系统及其优化控制研究和应用提供了一种重要方法。     

基于太阳能利用的天然气冷热电联供系统热力性能研究

提出了一种基于太阳能利用的天然气冷热电联供系统,利用平板式真空管太阳能集热器制取87.5℃的太阳能热水,在与天然气内燃机发电产生的缸套水混合后协同烟气共同驱动多源吸收式制冷机组制冷,其末端烟气通入余热换热器制热。采用"以电定热"的方式集成配置系统,研究模拟了系统设计工况及变工况下的热力学性能及太阳能与天然气的互补特性。结果表明:将100 kW的内燃机与集热效率59%的太阳能集热器阵列匹配时,系统一次能源效率、火用效率可达71.17%、33.33%;天然气子系统较太阳能子系统对于总系统一次能源效率、火用效率有更大的贡献率。     

Evaluation of energy saving of CCHP systems using an active energy storage regulation method

节能性是评价冷热电联供系统的重要指标之一.阐述了分布式冷热电联供系统中主动储能调控方法的原理.基于用户侧负荷特性和燃气轮机变工况运行规律的分析,采用相对节能率作为评价联供系统节能性的指标,以夏季冷电并供时的饭店类型建筑典型负荷为案例,探讨主动储能调控在分布式冷热电联供系统中的节能效果及影响因素.结果表明,与常规分产系统相比,无主动储能的相对节能率为11.8%,主动储能调控的联供系统相对节能率为21.6%.相对节能率的大小受到电压缩制冷系统性能系数和用户负荷冷电比的影响,电压缩制冷系统性能系数越高则联供系统相对节能率越低,用户负荷冷电比越高,联供系统相对节能率越高.