燃气轮机冷热电联供系统优化与节能经济性分析获奖科研报告

燃气轮机冷热电联供系统优化与节能经济性分析获奖科研报告摘

要：社会经济科技快速发展，各个行业依托现有的技术逐渐向现代化转变，现在城市化进程推进过程中城市发展需求的各种能源逐渐增多，在实际发展过程中需要不断探索提升使用效率，在现有的燃气轮机系统使用中加强连供系统研究，根据实际使用情况构建数学模型，通过实际研究了解到最佳运转模式，并且把设备运行过程中的节能经济性控制到最佳状态。

关键词：燃气轮机;冷热电联供;系统优化;节能经济性

一、数学模型的建立

（1）燃气轮机冷热电联供系统的描述

相对来说此种系统的构成是比较简单的，其基本构造为燃气轮机相关设备，除此之外就是余热锅炉等。根据本次研究建立模型的相关图示来看，为了使得设备内的燃气轮机能够发挥推动效果，需要人员利用天然气等能源，通过能源作用发挥电负荷优势，在实践中实现提升。除此之外，在实际操作中让燃气轮机的温度达到制冷剂需求，在长久使用过程中也可以提供相关的负荷。若是在设备使用过程中出现冷热负荷不足的情况，组织工作人员必须利用天然能源及时做好供应。就实际使用来看，公共电网里面通常是电负荷。根据实际的燃气轮机使用来看，冷热机运转主要是依赖于电子冷机发挥作用，实际中需要的热负荷是利用燃气锅炉补充的。

（2）数学模型的建立

相关人员在对燃气轮机冷热电联供系统进行研究时，考虑到研究与实际的一致性，通常会进行数学建模，数学建模进行研究需要一定的专业性知识，整个实施过程都是比较专业的，具体体现为以下几方面：首先，在数学建模研究中需要假设燃气轮机在实际应用中产生的温度范围是相同的，但是整个使用过程中变化程度不会有明显差异。其次，在研究过程中必须假定燃气轮机冷热电联供系统实际运行效率是相同的，而且是处于一直不变的状态。在研究过程中根据需要建立模型，通过系统适应性选择最佳的，提前做好相关记录把参数保留，研究过程中需要对燃气轮机冷热电联供系统的实际运转情况进行详细分析，通过提前记录好的参数设置，准确计算出燃气轮机运行过程中产生的天然气，以此数据为基础做好详细的预算工作。但是从整体上来看，最终计算的结果会受到相关因素影响的，比如相关额度和低位热值等。

在研究过程中选择最优模型，此时需要研究人员对燃气轮机的负荷率进行计算，根据实际使用情况了解燃气轮机使用过程中的烟气流量，完整的模拟出燃气轮机冷热电联供系統运行的整个过程，从设备运行开始到设备的停止都需要做好详细记录，根据记录的燃气轮机使用状态进行详细分析。在计算燃气轮机生产消耗的天然气含量时，需要提前设定好稳定的参数，因为此项数据在计算过程中也会受到一定因素的影响，根据实际经验了解到会受到燃气轮机额定功率的影响，除此之外，发电的效率和低位热值等因素也会有所影响。

二、计算机结果与分析

（1）计算参数选择

再进行燃气轮机冷热电联供系统研究时对各项具体参数进行设定，主要是利用权威公司的数据信息作为参考，以此为依据进行科学选择。在分析过程中了解到，燃气轮机冷热电联供系统在使用过程中，利用天然气进行发电最终的发电率为24.15%左右，此时通过数据进行核算计算出热损失比在8.02%，除此之外，计算出系统内部的烟气排量，在运行过程中需要把排烟温度控制在512.03摄氏度。工作人员在进行数据信息分析时，需要考虑到系统应用的各种影响，此时对系统内部相关的各项数据信息进行明确，通过了解制冷系数和环境温度，保证计算的准确性。根据实际研究中的相关影响因素，对燃气轮机冷热电联供系统进行科学预算，在系统运行过程中做初步投资预算，根据研究在实际供热和制冷需求中把此项系统有效应用，保证实际工作任务有序完成，在系统运行过程中计算出了供热和制冷过程的负荷量等相关数据。根据最终的数据核算来看，在电燃气轮机使用过程中电气价格，设备控制在0.193元/kwh。而且通过最终的数据计算了解到，最终确定了电气价格，是以燃气轮机冷热电联供系统应用过程中的部分负荷率没有关系，而且能源的最终价格和烟气分配率优化过程也没有关联，综上可知，在后续相关研究过程中，不需要考虑到电气的价格，就可以获取准确数值。

（2）燃气轮机冷热电联供系统节能经济性分析

1）燃气轮机冷热电联供系统节能性

对燃气轮机冷热电联供系统进行详细分析，在具体研究过程中分析其节能性能和经济性能，实际研究中设定的参数都是依靠实际消耗量计算研究的。在具体实施过程中，考虑到不同设备的差异性，所以每一设备在应用过程中产生的能源也会有所不同，此时就会造成了系统整体运行过程中存在的水平差异。

为了适应当前的发展需求燃气轮机的功率逐渐提升，相对于与之相关的分工系统来说，燃气轮机冷热电联供系统在实际使用过程中会实现能源节约，而且由于冷热电联供系统的使用逐渐提升了产生的节能效益。根据燃气轮机冷热电联供系统实际使用来看，目前当燃气轮机的功率是在2.0mw以上的情况下，根据实际计算结果计算出节约百分率，在燃气轮机功率逐渐增大的过程中，整体上的节约点会有所增加，最终整体增加的节约百分率会趋向于一个稳定数值。

2）燃气轮机冷热电联供系统经济

为了考虑实际应用的节能性目标，对燃气轮机冷热电联供系统和分工系统进行对比，了解具体使用过程中的节约概率和投资回收，在实际研究中计算出年运行获得的费用节约，在数值计算中计算出节约百分之率，根据实际计算了解到在设定天然气功率数值相等的条件下，随着天然气价格的增加各项数值是随之增加的。

综合上面的计算分析了解到，考虑到燃气轮机的实际使用，保证实际使用环节的节能经济型，按照实际研究中的标准定功率为最佳。在燃气轮机使用过程中随着制冷和制热热量的增加，此时节约比例相对较小，控制好设备运行的参数，在其他设备参数数时增加的状态下节约比例相对提升.

总结