天然气冷热电三联供系统设备容量优化

以某办公建筑天然气冷热电三联供系统(以下简称联供系统)为研究对象,分析建筑供冷期、供暖期典型日逐时冷热电负荷。以联供系统净年值最大作为目标,建立联供系统设备优化模型,对分别配置两种额定发电功率燃气内燃机发电机组的联供系统进行经济性比选,确定设备的最优容量。     

不同气候条件下楼宇分布式供能系统性能分析

以某宾馆建筑为例,对该宾馆楼宇分布式供能系统在我国4种不同气候条件下采用以电定热、以热定电两种运行模式的性能差异进行了节能性、经济性分析。以热定电运行模式比以电定热运行模式节能,但受电、燃气价格的影响,经济性并不是总比以电定热模式优。由于不同地区电、燃气价存在差异,在不同气候条件下应用楼宇分布式供能系统的经济性差别较大。     

微型冷热电联供系统制冷工况性能实验研究

建立燃气内燃机发电机组+烟气型溴化锂吸收式热泵机组(以下简称溴化锂机组)的微型冷热电联供系统,针对制冷工况,采用实验方法对不同负载下的系统性能指标进行实测计算,分析系统高效运行的负载区间及制约高效运行的因素。天然气耗量随负载的增大而增大,耗气率随负载的增大而减小。燃气内燃机排烟温度随负载的增大先增大,而后基本保持不变(当负载达到30 kW后,燃气内燃机排烟温度保持在540℃左右)。溴化锂机组进口烟气温度比燃气内燃机排烟温度低100℃左右,影响溴化锂机组的高效运行。发电效率随负载的增大而增大,当负载为50 kW时,发电效率达到最大(0.31)。一次能源利用率、烟气余热回收率均随负载的增大先增大,然后基本保持不变。当负载达到35 kW及以上时,一次能源利用率基本保持在58%左右,烟气余热回收率基本保持在20%左右。热电比随负载的增大先快速增长,增至最大后缓慢降低。当负载为30 kW时,热电比最高(1.05)。综合考虑机组性能和评价指标,该微型冷热电联供系统宜工作在负载高于30 k W的工况下。改善烟道保温性能,提高溴化锂机组进口烟气温度,有助于溴化锂机组的高效运行。     

小型发电机组油改气前后的技术和经济比较

将1台额定发电功率为2 kW的汽油发电机组改装成天然气发电机组。采用试验方法,对两种发电机组的转速稳定性、发电特性进行测试,比较两者的发电效率、污染物排放量、噪声、经济性。两种发电机组的转速稳定性、发电特性均满足要求。天然气发电机组的发电效率高于汽油发电机组,在污染物排放量、经济性方面优于汽油发电机组,但噪声略高。     

不同运行模式下燃气轮机冷热电三联供系统仿真研究

首先结合建筑负荷和设备性能特性确定了天然气冷热电三联供系统设备组成,然后借助TRNSYS软件对以燃气轮机为动力的天然气冷热电三联供系统进行了建模及仿真,同时对"以热定电"和"以电定热"2种运行模式进行了设备容量计算、动态供能仿真和结果分析.研究发现:在满足区域冷热电负荷的条件下,"以电定热"运行模式下系统一次能源利用率...     

冷热电联供系统中“以热定电”与“以电定热”的分析研究

为平衡冷热电联供系统中负荷变化,解决冷热电供需不平衡的问题,对燃气轮机冷热电联供的运行方式进行了优化选择。根据系统规模及容量,选择燃气轮机作为联供系统的原动机,同时选用了冷热电联供系统常用的两种运行模式:"以热定电"和"以电定热"。本文从热电输出和燃料消耗量两个方面比较分析了联供系统在两种运行模式中的性能差异,通过冷热电联产公式计算及Aspen Plus软件建模分析表明:当实际的热电输出等于终端的热电需求时,其最佳热电比HPR为1.75;当热电需求比在1≤HPR<1.75区间时,"以热定电"为最佳的系统运行方式;当热电需求比在1.75相似文献   

天然气分布式供能系统在油田生产的应用

新疆某油田油气处理站主要处理原油、天然气,具有常年稳定的电负荷、热负荷。提出采用传统供能系统(热电分供,电负荷由电网承担,热负荷由燃气蒸汽锅炉承担)或天然气分布式供能系统(热电联供,以电定热,电负荷由燃气轮机发电机组承担,热负荷由余热蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉承担)为油气处理站供能。对传统供能系统、天然气分布式供能系统的主要设备进行选型,比较两种供能系统的造价、年运行成本。将分布式供能系统年运行成本节省率作为敏感性分析指标,将气电价格比作为敏感性因素,在电价一定的前提下计算分布式供能系统能够承担的天然气价格。受建设长距离输电线路的影响,传统供能系统的造价比天然气分布式供能系统增加了77. 57%。得益于廉价充足的气源以及能源的梯级利用,天然气分布式供能系统的年运行成本比传统供能系统下降了32. 55%。当电价为0. 40元/(kW·h)时,天然气分布式供能系统可承受的最高天然气价格为2. 075元/m~3,目前天然气价格为0. 99元/m~3,天然气分布式供能系统具有一定的抗风险能力。     

“热电协同”提升热电联产灵活性

可再生能源被更多利用的大趋势下,风力发电迅猛发展。然而,弃风电现象频发成为风电发展所面临的主要问题。弃风电具有地域上主要发生在北方、时间上主要发生在冬季夜间的特征。弃风电现象与北方供暖季热电联产"以热定电"运行导致发电机组调节能力大幅下降有直接关系。本文从热电供需匹配问题出发,提出在电厂余热回收和增加供热距离的基础上,在电厂利用蓄热装置与电热泵,实现热电厂热电解耦。系统在不减少供热量的前提下,大幅提高了发电调节范围。湿冷机组可在37%~95%额定发电功率范围内调节,空冷机组可在57%~87%额定发电功率范围内调节。且随着采暖季供热负荷下降,机组调节范围可进一步增加。湿冷机组供给87%额定热负荷时,发电功率调节范围可扩大至19%~95%。     

链条锅炉三冲量水位控制系统

我厂有蒸发量为每小时35吨的链条炉排中压锅炉四台,供3台功率为3000kW 的背压发电机组发电,余热并入热力网,供生产用。由于我厂是煤气调度厂,所以蒸汽负荷变化大,依靠人工操作很难保证安全、稳定地在经济的工况下长期运行,必须采用自动控制。工业锅炉的汽包水位是正常运行的主要指标之一。水位过高会影响汽水分离,     

燃气轮机冷热电联供系统优化与节能经济性研究

以满足冷、热、电负荷需求时能源运行成本最低为优化目标,建立了联供系统经济最优化模型。结合实际应用场合负荷需求验证了联供系统的节能性和经济性。指出联供系统最优化运行模式与电气价格比有关,当电气价格比较低时,分供系统运行更经济。分析了各性能参数对系统经济性的影响,结果表明燃气轮机发电效率、吸收式制冷机的制冷系数及烟气余热回收效率对联供系统的经济性影响较大。     

天然气分布式能源在门站的应用

城镇门站布置有综合办公楼、工艺装置及辅助设施等,其中综合办公楼有冷、热负荷需求,工艺装置中的调压设备有全年热负荷需求,通过建设天然气分布式能源站满足用能需求。按发电并网不上网的运行原则,设计该门站天然气分布式能源系统和工艺流程。采用燃气内燃机发电机组发电,发电机组的烟气余热和缸套冷却水余热供给补燃型溴化锂吸收式热泵机组进行制冷制热,制冷量能够满足冷负荷需求,不足的电力由市政电网补充,不足的供热量由溴化锂热泵机组通过天然气补燃解决,实现冷热电联供。采用小时负荷分摊法对门站的全年逐时电负荷进行预测,采用DeST软件对门站全年逐时冷热负荷进行预测。通过比较3种不同容量燃气内燃机发电机组的运行收益,选择发电机组的容量,并配置相应的溴化锂热泵机组及水-水换热器。结合门站冷、热、电逐时负荷需求来确定运行策略。能源站的年平均能源综合利用率为86. 3%,节能率为34. 3%。能源站的静态投资回收期为5. 1 a,具有较好的经济效益。     

冷热电联供系统的热力性能分析

以内燃机为动力机的冷热电联供系统在工作时会产生大量的烟气余热和缸套水余热。为深度回收系统余热,基于"能量梯级利用"原则,建立了一种冷热电联供制热子系统的集成方案,并建立了系统中各部件的数学模型。以某16kW内燃机发电机组的实验数据为基础,从回收余热量和性能系数两方面对系统的热力性能进行分析。结果表明,内燃机功率的增加或环境温度的降低均能使系统回收余热量增加。此研究为冷热电三联供系统中的深度回收余热提供了参考。     

常州绿建创研中心微网低碳能源站项目

<正>常州绿建创研中心微网低碳能源站是为常州绿建创研中心各业态建筑提供空调用冷、热以及部分电的微网低碳能源系统项目。项目以"系统能效能源利用四环节"为指导,确定能源的生产、储运、应用与再生四个环节的设计方案,并进行对比优化设计。本项目工艺路线主要是通过燃气三联供系统+磁悬浮热泵系统+地源热泵系统+电空调系统+燃气冷凝锅炉系统+光伏发电系统,给终端业态提供冷、热以及电能。能源站建设规模为发电能力为622kW,供空调冷荷能力为8655kW,供采暖负荷     

某建筑综合体分布式能源系统模拟分析

建立了某建筑综合体分布式能源系统的热力设备模型,分别搭建了"以电定热"与"以热定电"模式下综合体分布式能源系统及传统分供系统的TRNSYS模拟平台。模拟计算了不同模式下的全年能耗,并与传统的分供系统进行了节能、环保方面的对比评价。通过综合比较和分析,该综合体分布式能源系统应优先考虑"以热定电"模式。     

LCNG加气站冷热电三联供系统的应用研究

简述了国内外对LCNG冷能利用的研究及应用现状,设计了一种LCNG加气站冷热电三联供系统,该系统包括LCNG气化站系统和冷热电三联供系统。LCNG气化站系统包括LNG储罐、抽风机、LNG-冷媒换热器以及CNG压缩机;冷热电三联供系统包括冷媒-制冷剂换热器、冷媒储罐、发电机、废热回收装置、充电桩。LNG通过管道依次连接抽风机、LNG-冷媒换热器、冷媒储罐、冷媒-制冷剂换热器,再通过制冷循环将冷量传递到室内。本系统的有益效果是:LCNG气化站系统耦合冷热电三联供系统,实现能量梯级利用;天然气用于发电,产生的电能供充电桩使用,利用废热回收装置收集发电产生的热量,用于预热燃烧室入口端的天然气,提高发电效率;利用废热回收装置收集的热量加热LNG,使之转变为天然气,替代水浴式加热器的使用,起到节能的效果;本系统可以与传统的石化加油站结合,实现"油气电非"的综合使用。     

北京南站冷热电三联供系统探讨

介绍了北京南站冷热电三联供系统设计,包括方案选择、负荷计算、系统配置、运行策略、节能分析等。认为使用燃气内燃机比燃气轮机更具优势,建议在电力并网前提下采用以电定热原则确定系统设备容量配置。     

天然气冷热电联供系统能量平衡和系统发电机组容量选择方法的探讨

冷热电三联供系统发电机组容量的选择对三联供工程的经济性、节能性有很大的影响。在《燃气冷热电三联供供技术规程》中只作了原则的规定。本文提出通过冷、热、电年负荷延时图计算冷、热、电平均负荷率，并以此为依据计算出发电机组装机容量的推荐值，此时，在全部运行时间内，发电机组均处于满负荷状态下，然后根据建筑物的特点和燃机的性能，采用热电平衡方法确定燃机装机容量。提出通过设计日冷、热、电负荷计算出冷、热、电的最大装机容量。提出通过夏季、冬季、过渡季的冷、热、电负荷计算推荐合理的运行策略，提出通过能量平衡计算三联供系统的年平均综合利用率和三联供全系统的节能率。通过实际工程的应用，说明该方法是合理的、可行的。     

复合供能系统优化配置和运行策略研究

针对由微小型燃气轮机分布式供能系统和地下水地源热泵组成的复合供能系统,以北京市某典型医院为应用对象,分别以年总费用和天然气年节能率为优化目标,对系统在经济最优、以热定电和节能最优3种运行策略下的优化配置和运行规律进行了研究。结果表明,与电制冷机+燃气锅炉+市电的常规分供方案和地下水地源热泵+市电方案相比,复合供能系统具有经济、节能与电力调峰性能明显等综合优势;与联合循环+燃气锅炉+电制冷机模式相比,复合供能系统在传统的经济最优和以热定电运行策略下并不节能,但在节能最优运行策略下可实现节能。     

缓冲水箱对小型户式化空调系统制冷运行影响的研究

为了探究中小型住宅使用小型空气源热泵系统作为冷热源主机的能耗情况和主机的运行情况,本研究通过理论计算分析了系统有无缓冲水箱下主机的运行时间、运行能耗和启停频次以及影响热泵主机运行情况的因素。结果表明,系统设置缓冲水箱和增大缓冲水箱容量能够明显减少主机的启停频次,利于延长热泵主机使用寿命;系统能耗与系统形式、水箱容量、主机额定制冷量和负荷大小有关,额定冷量19 kW、负荷4.5 kW下设置150 L的缓冲水箱,主机运行时间缩短31.7%,系统能耗比5.5 kW负荷时减小24%,比额定冷量10 kW的主机减少约33%;空间足够大的情况下系统设置水箱时应选择较大容量的水箱。为小型热泵系统在中小型住宅建筑中的应用提供参考。     

太阳能辅助CO2热泵采暖实验研究

本文提出了一种太阳能辅助CO2热泵采暖系统.该系统应用于上海地区一座90m2的示范住宅中.系统中:真空管集热器面积:40m2,CO2热泵额定制热功率6kW,额定功率2kW.通过冬季典型天气下对系统进行了性能测试.结果表明:在本文实验工况下,太阳能采暖模式的系统性能系数COPS为14.53;在环境温度为4.8℃、机组进出口水温37.9℃和48.6℃的实验工况下,CO2热泵机组的COP可达2.63,CO2热泵单独采暖模式的系统性能系数COPS可达2.24.