冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CCHP)是一種建立在能源的梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上,將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電過(guò)程一體化的多聯(lián)產(chǎn)總能系統(tǒng),目的在于提高能源利用效率,減少碳化物及有害氣體的排放。典型的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括動(dòng)力與發(fā)電系統(tǒng)和余熱回收供冷/熱系統(tǒng),發(fā)電設(shè)備主要選擇燃?xì)廨啓C(jī)或者內(nèi)燃機(jī),冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是能源實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用的有效方式,使能源的利用率提高20~30%。冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)也是目前世界上興起的分布式供電的主要方式之一,它可降低因使用能源引起的環(huán)境污染,提高能源供應(yīng)系統(tǒng)的可靠性。
冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的組成形式、選擇與分配原則
針對(duì)不同的用戶(hù)需求,冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案可選擇的范圍很大,與熱、電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)有關(guān)的選擇有蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的外燃燒式和燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃燒式方案;現(xiàn)在示范和推廣的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)形式主要有下列幾種:
1、燃?xì)廨啓C(jī)+余熱鍋爐+蒸汽型吸收式冷水機(jī)組的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),
2、煙氣余熱利用+補(bǔ)燃型直燃機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),
3、燃?xì)廨啓C(jī)+燃?xì)庑椭比紮C(jī)+電動(dòng)壓縮機(jī)式熱泵+余(廢)熱鍋爐的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),4、燃?xì)廨啓C(jī)+電動(dòng)離心式冷水機(jī)+余(廢)熱鍋爐+蒸汽型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),
5、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電+余(廢)熱鍋爐+背壓式蒸汽輪機(jī)+壓縮式制冷機(jī)+溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),
6、燃?xì)?蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)+蒸汽型吸收式冷水機(jī)組+燃?xì)廨啓C(jī)+離心式冷水機(jī)組的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),
7、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)+吸收式冷水機(jī)組的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),
8、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)+汽輪機(jī)直接驅(qū)動(dòng)離心式冷水機(jī)組+蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
直接熱源制冷(燃?xì)廨啓C(jī)排煙作為制冷熱源)和間接熱源制冷(由余熱鍋爐回收燃?xì)廨啓C(jī)排氣余熱產(chǎn)生蒸汽,再利用蒸汽作為制冷熱源)的選擇和分配原則:主要考慮過(guò)程效率、換熱器的經(jīng)濟(jì)性、及冷熱電負(fù)荷分配的靈活性等方面考慮。直接熱源制冷無(wú)需經(jīng)過(guò)余熱鍋爐轉(zhuǎn)換為蒸汽,能源的品位損失小、能量利用率高,但由于煙氣為加熱工質(zhì),所以換熱器的設(shè)計(jì)需要考慮高溫腐蝕問(wèn)題;間接熱源制冷由于采用兩次換熱,能量利用率低,過(guò)程能的品位損失大,但由于是蒸汽為加熱工質(zhì),對(duì)換熱器的材料要求較低。另外,直接熱源制冷的負(fù)荷分配靈活性差。
冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)各部分機(jī)組
冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中,微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鉄釟鈾C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)是主要的幾類(lèi)熱電轉(zhuǎn)換裝置。隨著微型燃機(jī)技術(shù)的不斷完善,微型燃機(jī)發(fā)電機(jī)組已成為小型冷熱電聯(lián)產(chǎn)的主力。典型的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)一般包括:動(dòng)力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)(供電)、余熱回收裝置(供熱)、制冷系統(tǒng)(供冷)等。與制冷方式有關(guān)的選擇有壓縮式、吸收式或其它熱驅(qū)動(dòng)的制冷方式。另外,供熱、供冷熱源還有直接和間接方式之分。壓縮式制冷是消耗外功并通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸傳遞給壓縮機(jī)進(jìn)行制冷的,通過(guò)機(jī)械能的分配,可以調(diào)節(jié)電量和冷量的比例;而吸收式制冷是耗費(fèi)低溫位熱能來(lái)達(dá)到制冷的目的的,通過(guò)把來(lái)自熱電聯(lián)產(chǎn)的一部分或全部熱能用于驅(qū)動(dòng)吸收式制冷系統(tǒng),根據(jù)對(duì)熱量和冷量的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化。溴化鋰吸收式制冷機(jī)優(yōu)點(diǎn):以熱能為動(dòng)力,勿需耗用大量電能,而且對(duì)熱能的要求不高。能利用各種低勢(shì)熱能和廢氣、廢熱,熱水以及地?zé)帷⒌龋欣跓嵩吹木C合利用,因此運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。若利用各種廢氣、廢熱來(lái)制冷,則幾乎不需要花費(fèi)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用,便能獲得大量的冷源,具有很好的節(jié)電、節(jié)能效果,經(jīng)濟(jì)性高。
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