冷热电联产技术介绍

天然气热电联产技术介绍一、技术背景热电联产（CombinedCoolingHeatingandPowe,CCHP）是一种建在能源梯级用概基础上，将制、制热（包括供暖和供热水）及发电过程一体化的总能系统。其最大的特点就是对同品质的能源进梯级用， 温比较高的、具有较大可用能的热能被用来发电，温比较低的低品位热能则被用来供热或制。这样仅提高能源的用效，而且减少碳化物和有害气体的排放，具有好的经济效和社会效。初期的热电联产是在热电联产的基础上发展起来的，它将热电联产与吸收式制相结合，使热电厂在生产电能的同时供热和制，故初期只足于热电厂。随着分布式供电概的提出，热电联产得到新的发展，其中公布式供电是指将发电系统以小规模（数千瓦至50MW的小型模块式）、分散式的方式布置在用户附近，可独输出、热、电能的系统。与常规的集中供电电站相比，其输配电损耗较低甚至为，可按需要灵活运排气热实现热电联产或热电三联产，提高能源用，可广泛运用于同时具有电、热需求的场所，如商业区、居民区、工业园区、医院等。1998 1月1日起实施的《中华人民共和国节约能源法》第三十九条中指出：“国家鼓励发展下通用节能技术：推广热电联产、集中供热，提高热电机组的用， 发展热能梯级用技术，热、电、联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合用 。政府有关部门十分重视热电联产技术的发展，2000 8月22日有国家计委、国家经贸委、建设部、国家环保局联合发布计基础（2000）1268号《关于发展热电联产的规定》，为热电联产和热电联产的发展提供法和政策保证。二、天然气热电联产系统的类型天然气热电联产系统的模式有许多种，无论哪种模式包括动设备和发电机、制系统及余热回收装置等主要装置。动设备主要有燃气轮机、内燃机、微燃机及燃电池等，制装置可选择压缩式、吸收式或其它热驱动制方式，主要采用溴化锂吸收式制剂，包括单效、双效、直燃机等。总的来说，热电联产有以下几个经典模式：1）直燃型（烟气型、余热型）热电三联供。如燃气轮机+余热型溴化锂热水机组系统，燃气轮机+排气再燃型溴化锂热水机组系统，以及燃气轮机+双能源双效直燃式溴化锂热水机组系统等。出口图1所示°2）燃气-蒸汽轮机联合循环。即燃气轮机+余热锅炉+汽轮发电机+蒸汽型吸收式制机组系统，如图 2所示。3）内燃机前置循环余热用模式。如图3所示。

图1 燃气轮机4烟气型溴化锂热机组系统图图2燃气轮机4余热锅炉+汽轮发电机4蒸汽型吸收式制机组系统图图3内燃机+水水换热器+烟气型溴化包机组系统图

三、天然气热电联产系统节能原热电三联供系统工作过程如下：用天然气燃烧产生的高温烟气在燃气轮机中做功，将大约30%-40%的热能转换成高品位的电能，用余热回收装置将燃气轮机排放的烟气，缸套却水，油器及中器打水的热进回收，这四种形式的热中，前两种是余热回收的主要来源其中，烟气温一般400℃以上，可进入余热锅炉制蒸汽或热水，也可用于双效吸收式制采暖供热水；一级用后的低温烟气( 130-170℃)和缸套却水(85-90℃)可用于单效吸收式制采暖供热水，也可直接用换热器进采暖和供热水。燃料J曷温段中温酸裂低温段炉环情温度除湿娟生活热水炉驱动热泵。抠动吸收式制冷机+燃料J曷温段中温酸裂低温段炉环情温度除湿娟生活热水炉驱动热泵。抠动吸收式制冷机+图4热电联产能源梯级用示意图从史学第一些来说， 抖*联户的节能原就是能把能吃光榨尽。天然气燃烧产生的热能通过梯级用，使能源用达到80%以上，而且没有输电损耗。而大型发电厂的发电及一般为30%-47%。35%-55%，扣除厂用电和线损，终端的用效只能达到

30%-47%。用，带来好的社会效。四、天然气热电联产的经济性天然气热电联产具有好的经汴效，根据美国的调查数据，采用热电三联供系统分布式能源，写字楼类珪筑可减少运营成本12%，商场类珪筑可减少运营加本11%，医院非珪筑可减少运营成本1,00021%，体育场馆非珪筑可减少运营加本32%，酒店类珪筑可减少运营成本23%。1,00013years成本节约11%10years6.3years01^914years施10years6.3years01^914years施g4.7yeara图5美国同类型建筑采用热电联产运成本比较此外，以一个负荷为2000kW的工厂为，天然气的价格为3.0元/Nm3,电价为0.85元/kWh，天然气的热值为8500kcal/Nm3，^>蒸汽压缩式制机组的性能系数为4.5，采用热电联产的燃气轮机发电效为24%，余热回收为67%，余热型溴化锂机组制系数为1.25。承担2000kW的负荷运成本比较见表1（计算附属设备的运能耗）。从表中可以看出，采用热电联产可以节约成本约37%，工厂负荷需要时间为9个月，每月运26天，每天24小时运，这样每节约的成本为：（378-239）x9x26x24=78万元天然气热电联产具有节能、环保等诸多优点，但同样也有以下两个缺点：1）系统规模小，只能使用天然气作为燃，过力对天然气管道没有覆盖的区域，产产生可局限性；2）系统的初期投资大。这两个缺点是可以弥补的。目前，国家大鼓励的天然气方面，天然气为清洁能源，燃烧的排放能达到环保的相关标准；另一方面，缓解夏季电负荷，起到削峰填谷的作用。随着“西气东输工程的开展，城市的气化会逐步提高，天然气的供应将会存在问题。系统的初期投资大的问题可以通过合同能源管很好的解决，现在合同能源管已经得到飞速的发展，各方面的程序也已经逐步完善，逐渐迈向系统化和标准化，这是一个双赢的操作模式，所以热电联产的初期投资也会存在很大的问题。、总结作为一种能源集成系