热电冷水四联供技术
一、所属行业：热工设备行业
二、技术名称：热电冷水四联供技术
三、适用范围：电力、造纸等产业集群
四、技术内容：
1.技术原理
以电厂作为造纸基地的公用能源岛，对造纸厂集中供热、集中供电、集中供冷、集中供水，避免“小、散、乱”，推进热、冷资源的循环使用，实现节能减排，降耗增效。
2.关键技术
主要内容包括对现有2×150MW机组的抽汽改造，新建上大压小2×600MW供热发电机组，敷设热电冷水四联供管线及配套设施。
3.工艺流程
五、主要技术指标：
2台150MW凝汽发电机组的抽汽改造后发电标煤耗从328克/千瓦时降到283.5克/千瓦时。600MW机组能耗降低了38.3%，发电标煤耗为173.2g/kWh。网损减少8.5％。减少园区清水耗量5.69万m3/d。四联供技术可以为纸业基地带来年节省316.7万吨标煤的效益。
六、技术应用情况：
目前电力行业才开始推广应用
七、典型用户及投资效益：
XX发电（B厂）有限公司对5＃、6＃两台150MW机组投入节能技改资金1.7亿元进行抽汽改造，新建2×600MW热电联产机组和4万吨/天供水能力的水处理厂一座。
八、推广前景和节能潜力：
在电力行业，纸业产业集群推广，年节约标煤316万吨
分布式能源热电联供 (DE-CHP) 应用案例 金桥体育休闲中心 2006年5月17日
为什么要提倡分布式能源热电联供
发展循环经济作为中国的国策 将中国建设成一个“资源节约型和环境友好型”的社会 能源综合/梯级利用, 降低能源成本、提高能源利用率 削峰，减轻大电网压力 调整天然气使用峰谷差 环保
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Our energy working for you.?
Why DE－CHP is Advocated
Develop Circulation Economy as China’s Strategic Policy “Energy Conservation, Resources Saving”, and Environmental Friendly” Consume Energy at the Way of Cascade, to Reduce Cost and Increase Efficiency Cut Peaking Consumption of Power, to Relax the Power Grid Pressure Help to Narrow the Gas of Natural Gas Consumption Between Peak and Offpeak Be good for Environment
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Our energy working for you.?
分布式能源热电联供
原理一
分布式热电联供就是用户的自备电站。用一种燃料即发电又产热自用。 热电联供是能源梯级利用并以此达到节能效果的典型方案。
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Our energy working for you.?
热电冷三联供原理 1.3 BCHP的组成方式 根据热源的类型可以将BCHP分为两种：第一种是直接利用烟气, 也就是将尾气直接输送到烟气型制冷机中进行制冷。第二种是将高温尾气进行二次换热，用热水或是蒸汽输送到蒸汽机或是热水机中制冷。具体形式如下： 1?微型涡轮发电机加尾气再燃/热交换并联型吸收式制冷机-工作原理: 燃气涡轮发电机排气余热一部分被溴化锂制冷机的稀溶液回收，另一部分参与二次燃烧，对外提供制冷、采暖和卫生热水。电力、空调、采暖和卫生热水几种负荷容量搭配灵活，可以满足不同场合的需要。 2燃气轮机加吸收式烟气机-工作原理： 燃气轮机中高温高压气体带动发电机发电后排出，这时还保持着相当的温度（一般在400 C以上），并具有较咼的含氧量。溴化锂制冷机可以直接回收排气余热进行制冷，也可以将排气作为助燃空气进行第二次燃烧，二次燃烧回收热效率更高，达95 %以上。使用建筑物: 燃气轮机电厂或燃气轮机自备电站的改造，特别适合于简单循环的燃气轮机电（站），其经济性特别显著。 3.微型涡轮发电机加吸收式烟气机-工作原理: 燃气涡轮发电机的排气送入单效烟气机，余热用于制冷或采暖适用于小
型建筑场合使用。系统流程图： 4.微型涡轮发电机加烟气机-工作原理： 燃气涡轮发电机高温富氧排气（温度250 C，含氧量18%）进入冷温水机直接进行燃烧利用，提供制冷、采暖和卫生热水。 5.蒸汽轮机加溴化锂冷机-工作原理： 锅炉燃烧产生的高温高压蒸汽进入蒸汽轮机推动涡轮旋转，带动发电机发电，发电后的乏汽或从蒸汽轮机中的抽出一部分蒸汽进入蒸汽制冷机制冷，另外一部分进入热交换器采暖或提供卫生热水。根据对热电厂以热定电”的要求，适合于各个规模的火电厂或热电厂。 6.燃气轮机前置循环加溴化锂制冷机-工作原理： 燃气轮机发电后排出的高温烟气通过余热锅炉回收，产生的蒸汽供蒸汽吸收式制冷机制冷，其余通过热交换器提供采暖/卫生热水或供工业用户使用。夏季采暖/热水负荷最小的时候，蒸汽溴化锂制冷机可以充分利用燃气轮机余热制冷，保证较高的系统综合能源利用效率。适合于燃气轮机电厂或燃气轮机热电厂。 7.内燃发电机加余热利用型直燃机-工作原理:
收稿日期：2014-08-26 作者简介：岳增合（1973-），男，河南民权人，助理实验师，主要从事能源研究与利用. 微燃机冷热电联供系统的?分析 岳增合1，2 ，杨彦竹3，孙寅聪1，门 超4，于显敬1， 2 （1.河南省科学院能源研究所有限公司，郑州450008； 2.河南省生物质能源重点实验室，郑州 450008； 3.苏州热工研究院有限公司，江苏苏州 215004；4.河南省科学院，郑州450002） 摘 要：利用 分析法对由微型燃气轮机、余热补燃型吸收式制冷机和余热锅炉组成冷热电联供系统进行了分 析.以某用能建筑为例，分析得出了不同季节和联供系统子系统的损失和 效率.夏季时，吸收式制冷机的 损失最大，效率有很大的提高空间；在不用季节，余热锅炉的损失也较大，应作为主要的改进设备.通过 效率分析，为联供系统的能质改进提供了一定的参考.关键词：微燃轮；冷热电联供系统；分析 中图分类号：TK 6 文献标识码：A Exergy Analysis of Micro-turbine CCHP System Yue Zenghe 1，2，Yang Yanzhu 3，Sun Yincong 1，Men Chao 2，Yu Xianjing 1， 2 （1.Energy Research Institute Co.Ltd.，Henan Academy of Sciences ，Zhengzhou 450008，China ； 2.Henan Key Lab of Biomass Energy ，Zhengzhou 450008，China ； 3.Suzhou Thermal Power Research Institute Co.Ltd.，Suzhou 215004，Jiangsu China ； 4.Henan Academy of Sciences ，Zhengzhou 450002，China ）Abstract ：In the paper ，micro-turbine cooling heating and power （CCHP ）system were analyzed using exergy analysis method.The CCHP system was constituted of micro-turbine ，exhaust and direct-fired reffigeration unit and waste heat boiler.A building using cooling heating and power was selected ，whose exergy loss and exergy efficiency of different season and subsystem were gotten.The result shown that exergy loss of reffigeration unit was the biggest and there was more improved space for reffigeration unit.Exergy loss of waste heat boiler was big in every season and it should be improved.Some references may be provided for improvement of energy quality of CCHP system according to the exergy analysis. Key words ：micro-turbine ；CCHP ；exergy analysis 微燃机冷热电联供系统以气轮机为核心装置，以天然气、沼气、汽油、柴油、生物质气体等为燃料，通过 微燃机燃烧做功，其余热烟气驱动余热利用设备实现供电、供热、制冷和生活卫生用水等［1］ .冷热电是一种建立在能量梯级利用概念上，将制冷、供热、发电等过程一体化的能源系统，其规模小于许多大型电站的冷 热电联产，具有节能、环保、安全等优势，是第二代能源系统和分布式能源发展的重要方向［2］ .依据热力学第 一定律的节能是对能的量的节约，追求的是用能的合理性，依据热力学第一和第二定律对能的质的节省是 尽量减少做功能力的损失，可以称为节?［3-4］.从节?的角度对微燃机冷热电联供系统进行分析，可以确定 其?效率及各部位?损系数，从而揭示能量利用的薄弱环节，找出节约能质的主要方向.本文采用?分析方法对微燃机冷热电联供系统进行了分析，得出了各个子系统在不同季节的?效率，为微燃机冷热电联供系统节约能质提供一定的参考.
第一章总则 第一条为了规范燃气冷热电三联供项目的日常运行维护标准，依据内燃机、直燃机操作规程，制定本制度。 第二条本制度适用于燃气冷热电三联供系统项目的日常运行及维护。 第三条运营安全部为本制度的主管部门。 第二章燃气冷热电三联供系统的定义 第四条燃气冷热电三联供，即CCHP（Combined Cooling, Heating and Power），是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机、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。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率，实现了能源的梯级利用。 第五条冷热电三联供是分布式能源的一种，具有节约能源、改善环境，增加电力供应等综合效益，是城市治理大气污染和提高能源综合利用率的必要手段之一。 第三章发电操作 第六条开机程序 （一）检查机油、和冷却水的液位有没有在规定的液位，如没有达到应补充至规定液位。
（二）检查柴油机冷却风扇与充电机皮带的松紧，如松便收紧；检查所有软管，看看是否会有接合 处松脱破损、磨损，如有则收紧或换掉。 （三）打开燃料阀门，合上电源总开关。检查油门开关是否打开，保持低速启动电机。 （四）若机组低速运行正常，可将转速逐渐增加到中速，进行预热运转，一定时间后，将转速增至 额定转速。 （五）检查机组散热、振动、三相电压、电流、频率和转速是否正常。若运行正常，则可以逐渐增 加负荷，向系统供电。 第七条关机程序 （一）逐渐卸去负荷，断开空气开关。 （二）在空载状况下，逐渐将转速降至中速，待机组水、油温降至70℃下时再行停机； （三）停机15分钟后，关闭发动机机房通风机。第八条注意事项 （一）开机时不能用高速启动，否则会烧坏启动电机。 （二）用启动电机启动时，启动时间不能超过5秒，连续启动三次无法启动起来要等机组冷却后再行
热电冷三联供溴化锂吸收式制冷原理 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
“热电冷三联供”溴化锂吸收式制冷原理 溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂，以水为制冷剂，利用水在高真空下蒸发吸热达到制冷的目的。 输入热能（蒸汽、直燃机、废烟气）使溴化锂溶液在发生器中受到热源加热，溶液温度提高直至沸腾，溶液中的水份逐渐蒸发出来，而溶液浓度不断增大。 发生器中蒸发出来的冷剂水蒸气向上经挡液板进入冷凝器，挡液板起汽液分离作用，防止液滴随蒸汽进入冷凝器。冷凝器的传热管内通入冷却水，所以管外冷剂水蒸气被冷却水冷却，冷凝成水，此即冷剂水。 冷剂水进入蒸发器后，由于压力降低首先闪蒸出部分冷剂水蒸气。因蒸发器为喷淋式热交换器，喷啉量要比蒸发量大许多倍，故大部分冷剂水是聚集在蒸发器的水盘内的，然后由冷剂水泵升压后送入蒸发器的喷淋管中，经喷嘴喷淋到管簇外表面上，在吸取了流过管内的冷媒水的热量后，蒸发成低压的冷剂水蒸气。由于蒸发器内压力较低，故可以得到生产工艺过程或空调系统所需要的低温冷媒水，达到制冷的目的。例如蒸发器压力为872Pa时，冷剂水的蒸发温度为5℃，这时可以得到7℃的冷媒水。 蒸发出来的冷剂蒸汽经挡液板将其夹杂的液滴分离后进入吸收器，被由吸收器泵送来并均匀喷淋在吸收管簇外表的中间溶液所吸收，溶液重新变稀。中间溶液是由来自溶液热交换器放热降温后的浓溶液和吸收器液囊中的稀溶液混合得到的。为保证吸收过程的不断进行，需将吸收过程所放出的热量由传热管内的冷却水及时带走。中间溶液吸收了一定量的水蒸气后成为稀溶液，聚集在吸收器底部液囊中，再由发生器泵送到发生器，如此循环不已。 溴化锂吸收式制冷原理图
简介冷热电三联供在数据中心的应用 中国移动上海传输动力维护中心沈嘉琪黄赟 引言 随着电讯业务的发展，数据中心的业务量迅速增加。为保证数据中心设备正常安全的运行，环境因素是不可或缺的。对环境影响最直接就是通信行业的供电系统以及制冷系统。在建立数据中心初期，考虑到通信行业稳定运营带来的业务高可靠性，在其配套动力系统上投入的成本很高。冷热电三联供系统作为分布式能源的一种衍生形式，成为控制通信行业能源运营成本，同时成为通信行业数据中心供电可靠性和制冷需求的良好方案之一。 1冷热电三联供系统用于数据中心的优势 冷热电三联供系统是将制冷、供热（采暖和供热水）、发电三者合而为一的设施。通过发电机充分燃烧燃料输出电力（例如：天然气），同时采用吸收式制冷机组回收发电机排放蒸汽和余热，成为较为环保地转为电能、热能的一种能源利用方式。 1.1减少通信行业运营成本 由于数据中心需要非常高的用电量，为了数据中心稳定安全的运行，运营商需要花费高昂的电力运营成本；而采用了吸收制冷的冷热电三联供系统可以在数据中心现场输出比市电更便宜的电力能源（获取城市天然气或其他清洁能源补贴）；另外，发电机的余热可以驱动吸收制冷机组从而替代普通空调系统，通过降低运营成本为运营商创造经济价值。 1.2提升通信系统运行稳定性 数据中心要求高质量和高稳定度的不间断电源。特别是，在数据中心运营高峰时期，发生诸如停电或供电失误，将直接造成巨大的经济损失。尤其是在各项电源输出特性参数比较上，冷热电三联供系统采用的燃气轮机发电机组相对于通信行业传统的应急备用发电机组（外网市电中断时启用）更加地稳定可靠。随着冷热电三联供系统稳定性的提高，运营商可以在设计阶段减少通常为优质安全的电源系统设计的电池备份数量，从而减少投资成本。 1.3利于通信设备扩容 燃气轮机发电机组现场发电的模式，在扩容和新设施设计方面给数据中心运营商很大便利。这主要体现在：通过增加新设备升级旧的数据中心，往往外网市电可能在短期内无法满足新增设备大-168-
热电冷联供系统设计探讨 【摘要】热电冷联供系统，对能源的综合利用率较高，可以实现有效的能源节约，减轻大电网压力。热电冷联供系统设计的核心在于对热、电、冷负荷进行精确的逐时测算，确定出科学合理的热、电、冷比例，从而实现提高燃料的利用效率。 【关键词】热电冷联供，系统设计，经济型分析 一、前言 热电冷联供系统，对能源的综合利用率较高，可达80％以上，该系统为分布式能源供应系统，以天然气为能源，同时提供热、冷、电服务，大大减轻大电网压力，高效节约空调用电。在进行系统设计时，需要对建筑物的热、电、冷负荷进行精确的逐时测算，确定出拥有合理热、电、冷比例的系统方案，同时以此为依据合理配置机组，或采用补燃技术提高燃料的利用效率，确保热电冷联供系统的经济性和节能效果。 二、系统设计中的关键点 1.合理选择发电机组 对于热电冷联供系统，可选用的发电机组有燃气轮机发电机组、燃气内燃机发电机组、外燃机发电机组以及燃料电池。后二者则因为单机发电功率较小且价格过高的原因，多用于试验研究系统，并没能实现产业化生产，没有广泛投入实践工程中。前二者在国外早已实现产业生产化，实践应用广泛，它们虽都是燃气发电机组，但在价格和性能上有着各自的优劣差异，性能差异主要体现在发电效率、发电质量、噪声等级、余热排放参数等方面。 燃气轮机发电机组价格比燃气内燃机发电机组高出30％以上，发电效率不高，在28％与34％之间，如果是无回热装置的微燃机，发电效率则仅有17％，不过发电质量交稿，输出电压和频率具有比较好的稳定性。带回热装置的微燃机除外，排烟温度通常情况下高于450℃，有利于余热回收利用。 燃气内燃机发电机组则有较高的发电效率，排放烟气余热以及缸套水余热，缸套水温度通常情况下低于100℃，余热回收利用系统因此比较复杂。 原则上，如果系统中的冷、热负荷比较大，电负荷比较小，则适宜选择采用燃气轮机发电机组，否则，适宜选择采用内燃机发电机组。 另，在燃气轮机一蒸汽轮机联合循环发电系统中还需配置蒸汽轮机发电机组。 在工程实例中，需要综合考虑总的建设规模和供电质量要求、系统中冷、热、
热电联供为热电联供技术正名 热电联供技术结合了发电机和专用的冷却器，可以把排出来的废热转换成冷却水，但是使用的公司却很少，问题出在哪里？ 为热电联供技术正名试水热电联产 在加利福尼亚州森尼韦尔，每到酷热的夏天，电价会达到最高水平。这时，Network Appliance（NetApp)公司耗电1百万瓦的数据中心就会退出普通电网。这家公司以天然气为动力的热电联供系统提供了全部电力，不但每年可以节省30万美元的能源成本，同时还能为数据中心提供“冷却能源”的。 NetApp的热电联供系统“可以在电价很高、而天然气价格很低的时候发电、冷却，从而减少了能源开支。”NetApp公司的全球基础架构副总裁David Roobins如是说。 热电联供（cogeneration）技术又叫热电联产（CHP），它结合了发电机和专门的冷却器，这种冷却器可以把排出来的废热转换成冷却水。EYP Mission Critical Facilities公司的执行负责人William Kosik认为，从技术上来讲，任何电力都可以用于CHP，不过“在小型的CHP商业化应用中，天然气是热电联供系统最常使用的燃料。”
他说，在某些情况下，热电联供设施使用有机燃料来发电，或者燃烧垃圾堆场的甲烷来发电。 至于NetApp，它的热电联供系统包括三台以天然气为动力的发电机和几只“吸附冷却器”，可以冷却该公司6000平方英尺大小的数据中心。冷却器通过吸附冷却工艺来提供冷水??这种工艺使用硅胶来使水蒸发，水在其中充当了致冷剂。NetApp的设施主管Dan Hoffman 说：“这种系统不含任何化学致冷剂，非常环保。” EYP公司的CEO Peter Gross说，数据中心非常适合使用热电联供，不过使用这项技术的数据中心寥寥无几。专门为了数据中心而使用热电联供技术也并不多见：太平洋天然气和电力公司（PG&E）客户能源效率部门的主要项目经理Mark Bramfitt说，他没听说过还有哪家数据中心在使用这项技术。 切实节省能源
燃气冷热电三联供工程技术规程 6 电力系统 6.1 冷热电三联供电站与电网系统的连接 6.1.1燃气冷热电三联供是“以热定电”为设计原则,采用“联网不上网”的并网方式。冷热电三联供电站发电量仅占规划电负荷容量的1/3 ~1/2为宜,供电负荷容量不足部分由外网供给。因此，电站的系统联络线采取“逆功率保护”措施和分别计量电量的方式，确保联供电站只受电，不向系统送电的原则。 6.1.2三联供电站选择在10KV电压系统接入电网，在10KV电网上实现电力平衡，损耗最小，运行最经济。 发电机10KV母线或直配线可直供＜1/2总规划电负荷的容量，其余负荷全部由系统供给。 如果规划负荷容量＞15000千瓦，若地区10KV供电系统满足不了规划供电负荷需求，则三联供电站需建设110KV/10KV或35KV/10KV降压变电站，发电机仍在10KV系统实现电力平衡。 实际工程中的二个接线实例：
图1 某CHP站电气主接线图 图2 某CHP站电气主接线图 6.1.3由于中、小型热电厂属于分布式电源等级的区网容量,当电厂联网运行后,发电机组将”跟随”区网系统运行,即其电压、频率等主要参数均取决于电力系统，除按区网调度和调峰需要外，不必随时进行调整，从而提高了运行的稳定性。6.1.4在联网运行的同时，必须考虑“解列”措施，以保证电力系统或发电机组发生故障时，能将故障限制在最小的范围内。为此，电业部门往往要求把发电机出口断路器或进线断路器作为解列点，以便使电厂不会影响到系统；而用户为了
提高规划区域的供电可靠性，往往根据不同的外供电系统考虑适当的联网点（即解列点）。 6.1.5当发电机电压母线上的容量最大的一台发电机停机，或因供热负荷变动限制发电机组出力时，外网容量能满足发电机电压母线上的最大负荷需求。 6.1.6当CHP站含联网变电站时，电压等级、容量、调节方式需经区网所在地的供电部门认定。 6.1.7接线方案的选择。 1）拟定2~3个可行的接线方案，并列出各方案中的主要电气设备进行经济比较，并从供电的可靠性、供电的质量、运行和维护的方便性以及建设速度等方面，进行充分的技术比较，最后确定一个最合理的方案。 2）对确定的接线方案，一般考虑联网运行，按正常运行（包括最大和最小运行方式）和短路故障条件选择和校验主要设备及继电保护和自动化装置等方面的要求。 6.2电能质量 6.2.1用电单位的供电电压偏差、谐波百分数、与周波偏差应根据用电容量、用电设备特性、供电距离、供电线路的回路数、区网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较和区网所在供电部门认定。 6.2.2正常运行情况下，用电设备端子处电压偏差允许值（以额定电压的百分数表示）宜符合下列要求： 一、电动机为±5%。 二、照明：在一般工作场所为±5%；对于远离变电所的小面积一般工作场所，难以满足上述要求时，可为＋5%、－10%；应急照明、道路照明和警卫照明等
国家对联合循环热电联供电厂的热电比做出严格要求： ?工业抽汽机组不小于４０％（广东要求５０％） ?供暖机组在供暖季节不小于６０％ 为了计算各个工况下的热电比，需要在计算软件里算大量抽汽下的热平衡，有兄弟就问了，有没有比较简单的估算办法呢。小编也比较懒，还真琢磨出一个简单公式： 热电比＝（抽汽热量－补水热）／（纯凝发电－抽气热量／热电系数） 热电系数是指每少发单位电所能对外供的热量，一般为３～４，主要和抽汽参数有关，也 和汽机效率，凝汽器背压有一点关系，这个小编后面会慢慢解释 为了验证这个公式，小编用大家常用的软件算了大量工况，做成下面的图： 从这张热电联供的热电关系图，大家有没有发现热电关系逼近线形，而这个直线的斜率就 是热电转化系数。小编进一步算了不同供汽参数下的热点转化系数，得到下面的结果：
大家有没有发现这个神奇的系数和压力的关系比较大，而和温度的关系较小，这是为啥呢。相对于纯凝工况，供热工况从汽轮机抽汽导致抽走的蒸汽没有发电，我们可以简单计算： 少发的电= （汽机抽汽焓- 汽机排汽焓）*抽汽流量*汽机效率 对外供热= （汽机抽汽焓-补水/回水焓）*抽汽流量 热电转化系数=对外供热/少发的电 = （汽机抽汽焓-补水/回水焓）/（（汽机抽汽焓- 汽机排汽焓）*汽机效率）） 当抽汽流量变化时，汽机排汽焓和汽机效率变化不大，补水焓不变，所以热电转化系数主 要和汽机抽汽焓有关了。 注意，这里指的是抽汽焓，不是供汽焓（有可能抽汽温度太高，需要喷水减温），汽机的 抽汽焓主要和汽机进汽参数，汽机效率和抽汽压力有关，而对于固定的热电联供系统，进 汽参数和汽机效率是确定的，所以就出现了上文表格中热电转化系数和抽汽压力关系比较 大的结果。 有兴趣的兄弟可以看看不同燃机和汽机配置，这个系数会不会变化，小编掐指算了下，有 一点关系，但是还是主要和抽汽压力有关，上文的表格的数据作为粗算结果足够。 热电转化系数除了计算热电比，还可以快速计算抽汽下的效率。比如某燃机热电联产， 纯凝下发电100MW，效率56%，现在对外供12bar，200C蒸汽50MW.那么将少发电 14MW （根据上文的表，热电转化系数3.5），电效率为48.16%（（100-14）/ （100/56%）），热效率为76.2% （（100-14+50）/（100/56%）），热电比为 58%。 有些兄弟喜欢算抽多少吨蒸汽可以达到40%热电比，这个只需要把供热量转化为蒸汽量就 好了，不会的自行翻翻热力学教材吧。：）
热电冷三联供 热电冷联供的基本概念 热电冷联供是指燃料（燃气、燃油等）为能源，能同时满足区域建筑物内的冷（热）、电需求的能源供应系统，通常由发电机组、溴化锂吸收式冷（热）水机组和换热设备组成。热电冷联供系统将高品位能源用于发电，发电机组排放的低品位能源（烟气余热、热水余热）用于供热或制冷，实现能源的梯级利用，提高能源的综合利用率。概括起来，热电冷联系统具备如下优点： 节能：热电冷联供系统将发电过程中产生的废热用来供热或制冷，充分利用了一次能源。 环保：热电冷联供系统采用天然气作为能源，燃烧排放物对环境无污染。 安全：区域建筑物采用热电冷联供系统后，其供电不受电网限制，确保了用户的供电安全。 平衡能源消费：热电冷联供系统减少了小区或建筑物对城市电网的电力消耗，并增加了燃气消费，对缓解电力紧张，平衡能源消费者具有积极作用。 热电冷联供系统可以广泛应用于同时具有电力和空调需求的场所，如工厂、医院、大型商场、生活小区和工业园等。 中华人民共和国《节约能源法》第39条明确规定：国家鼓励发展"热电冷联产"技术的法律，是实施可持续发展战略、落实环保基本国策和提高资源综合利用率的重要行政规章。2000年由国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部和国家环保总局联合下发了计基础[2000]1268号《关于发展热电联产的规定》，旨在推进热电冷联供的运用。 热电冷联供系统的常见模式及配置 根据热电冷联供系统中发电机组的不同及系统主要功能的不同，热电冷联供系统可分为以下三类： □以蒸汽轮机为发电机组的热电冷联供系统，其主要功能为供热和供电（如热电厂），夏季将一部分（或全部）供热能力转换成供冷能力，从而实现热电冷联供。
冷热电联供系统的设计和系统集成 1、系统设计 对于冷热电三联供系统来说，热量(冷量)的被利用程度决定了整个系统的经济性。正确合理的设计原则是分布式能源设计成败的关键。电和热没有匹配好，系统的节能效益便不能发挥。设计原则中争论最多的是“以热定电”还是“以电定热”。冷热电联供系统的产热和发电之间存在着平衡关系。取得的热量多、得热的品位(温度)高，就势必要降低发电效率；反之亦然。无论从热力学第一定律还是从热力学第二定律的观点分析，热电联产系统都应该充分发挥发电效率和充分利用排热，这样系统的经济性才能发挥得最好。理论上讲分布式能源的发电系统效率多在30%左右，也就是70%左右的能量以余热的形式排出，所以如果用户的热电需求比在2：1左右可将系统的能源充分利用。但是并不是所有的项目都满足此热电比，其中一个满足了，另一个不是多就是少。并且系统的供电和供热(供冷)是动态变化的，用户的用电用热的峰谷难以同步，这就需要系统具有相对灵活的适应性。在系统设计中，若按照冷热电负荷的峰值确定容量，势必系统容量太大，全年低负荷运行，失去了冷热电联供的意义；若按照平均基本负荷设计容量，又必然会发生可能是高峰能力不足，低谷能力过剩。但如果能与电网积极配合, 电网可作为分布式能源的备用电源，可减少系统的备用容量，减少了分散能源的初投资，一旦分散能源停机，电网可为用户供电，避免了因为分散能源停机为用户造成的损失；另外，与电网相连，在电网的峰荷阶段，分散能源向电网输送电能，牟取利益，改善分散能源的经济性。其次是供电可靠性方面的利益，对用户来说，电网供电与分散能源可互为备用电源，这样可大大提高用户供电的可靠性。若能与电网配合，“以热定电”与“以电定热”相比，无疑是占有绝对的优势，不但系统余热可充分利用，对于用户电的需求也有保障，有效避免了“以电定热”多余热量的浪费。综上所述，分布式能源能否与电网相连接，直接影响系统的经济性和供电的质量。 2、系统节能的条件 冷热电三联供系统的节能也是有条件的。我们从一次能源利用率PER (primary energy rate)来计算系统是否节能，其定义为获得的能量与一次能源的需要量之比。冷热电分产系统采用电制冷，联供系统采用吸收式制冷，故可求得： 冷热电分产系统： 冷热电分产系统一次能源消耗量：
天然气冷、热、电三联供系统简介 1、背景 天然气是洁净能源，在其完全燃烧后及采取一定的治理措施，烟气中NOx等有害成分远低于相关指标要求，具有良好的环保性能。美国有关专家预测如果将现有建筑实施冷、热、电三联供(Combined cooling heating and power，简称CCHP)的比例从4%提高到8%，到2020年CO2的排放量将减少30%。 2、概念与优势 燃气冷、热、电三联供简单地说即为：天然气发电、余热供热、余热制冷。相比于常规供能燃煤发电、燃气供热、电制冷，具有能源梯级利用，综合能源利用率高；清洁环保，减少排放CO2，SO2；与大型电网互相支撑，供能安全性高的优势及对燃气和电力有双重削峰填谷作用。 以天然气为燃料的动力装置，例如燃气轮机、燃气内燃机、斯特林发动机、燃料电池等，在发电的同时，其排放的余热被回收，用于供热或驱动空调制冷装置，如吸收式制冷机或除湿装置等，这种以天然气为燃料，同时具备发电、供热和供冷功能的能源转换和供应系统，就是天然气冷、热、电联供系统。 相比传统的集中式供能，天然气冷、热、电三联供系统是建立在用户侧的小型的、模块化的能源供给系统，避免了长距离能源输送的损失，为能源供应增加了安全性、可靠性和灵活性。 3、天然气冷、热、电三联供分类
天然气冷、热、电三联供系统应用于商业、工业等各个领域，一般分为楼宇型和区域型两种。楼宇型冷、热、电三联供系统，规模较小，主要用于满足单独建筑物的能量需求(如医院、学校、宾馆、大型商场等公共设施)。单独建筑物一天内的负荷变化较大，会出现高峰或低谷的情况，而系统的运行需要不断进行调整，与负荷需求相匹配。因此，楼宇型冷、热、电三联供系统对设备的启停机及变工况运行性能有较高的要求，同时在系统集成方面，发电设备、热源设备、蓄能设备之间的优化设计以及与电网配合的优化运行模式也十分必要。 区域型分布式冷、热、电三联供系统主要应用于一定区域内的由多栋建筑物组成的建筑群。区域内建筑物用途具有多样性，各个建筑物对用能需求的时间段也不同，由于不同用途建筑物负荷之间的相互荆合，使得区域能源需求虽然比较大，但是供能曲线相对比较平稳，设备的变工况运行要求不高。当规模较大时，一般采用高效的燃气蒸汽联合循环机组。 4、供能形式 下图为常规的冷、热、电三联供系统图，该系统主要由原动机为核心的发电设备和余热回收设备组成，与电网并网运行。建筑物的基础负荷一般由电力负荷、制冷负荷、采暖负荷、热水负荷组成，其中电力负荷优先由原动机发的电来提供，当原动机的发电量不能满足需求时，从电网买电。发电过程中产生的余热被蒸汽型、热水型吸收式嗅化铿制冷机等余热吸收式热源设备所利用来制冷制热，或者通过热
热电联产手册 本手册仅为热电联产潜在客户提供热电联产的简要介绍，并给出需要考虑的几个重要方面。 就如贯穿本手册所述那样，用户最终决定是否购买、安装和使用热电联产系统取决于不同用户的下列考虑：各种不同的财务、税务、技术、环境与法律含义、要求、限制或影响，这些因素对每个特定的项目或项目现场都适用。每个项目有不同的情况，因此买方应从维护您利益的资深专家那里得到这些复杂事项的具体建议。 本手册并非为推销热电联产系统或任何与此相关的设备而写，也不作为它们的报价。 就这点而言，热电联产系统的购买与销售仅取决于书面协议，书面协议将会阐明某个特定销售的所有条款与条件，包括但不限于，所有设备与系统的担保，及所有与性能和技术规格有关陈述。本手册中的任何信息、陈述或计算及由此衍生的结果均不能作为购买和销售热电联产系统或任何相关设备的依据，也不能作为协议的一个组成部分。 瓦克夏发动机部门仅希望通过本手册的介绍增加人们对热电联产的关注
热电联产手册
目录 第一节第五节 热电联产 1 制冷&空调原理 5 介绍1 -1 室内制冷系统5 -1 什么是热电联产？1 -1 机械驱动蒸发压缩5 -2 传统电力公司1 -1 吸收系统5 -3 小热电联产设备1 -2 蒸发制冷系统5 -4 热电联产什么时候具有经济性？ 1 -3 吸收应用5 -5 热电联产历史1 -4 现状1 -5 第六节 热电联产法规1 -5 加热、通风和空调 6 当今技术1 -7 概述6 -1 热电联产模式1 -7 用户能量要求6 -1 电网互联1 -8 加热要求6 -1 工业领域要求6 -2 第二节 主动力与余热回收 2 第七节 原动机2 -1 热电联产经济性7 燃料转换效率2 -1 经济分析要求7 -1 发动机-发电机组功率标定2 -1 主要费用参数7 -1 往复式发动机2 -2 投资成本7 -6 往复式发动机余热回收2 -2 经济评估过程7 -6 往复式发动机分类2 -6 原动机的选择2 -8 第八节 术语8 -1 第三节 发电机与公共电网联网 3 第九节 概述3 -1 附录9 发电机3 -1 附录1 –示图、图表和表格索 引 9 -1 电网互联3 -2 附录2 –换算和公式9 -2 互联设备3
热电冷三联供系统的节能分析 摘要：热电冷三联供系统节能性问题在国内学术界仍存在争论。本文重新计算了被许多文献引用的当量热力系数，并在此基础上阐述对热电冷三联供系统节能性的认识。关键词：热电冷三联供节能性当量热力系数一．引言 对于吸收式制冷系统节能性的问题，几年来一直是国内学术界争论的热点。直接以锅炉蒸汽为热源的吸收式制冷机或直燃机一次能耗高于压缩式制冷机，这一点大家的观点是一致的。对于热电冷三联供，即以热电厂供热汽轮机抽汽或背压排汽为热源的吸收式制冷相对于压缩式制冷机的节能性，则在已发表的文章中众说纷纭，多数文章认为热电冷三联供系统是节能的1]2]，一些文章认为该系统节能是有条件的3]，而另一些文章则认为热电冷三联供系统并不节能4]。本文结合国内一些关于热电冷三联供系统节能性的典型文献，谈一下自己的看法。 二．对当量热力系数的认识 代表热电冷三联供系统节能观点的典型文献1]用当量热力系数对系统进行了分析。当量热力系数表示为单位一次燃料所制取的冷量。设由汽轮机抽汽口得到的每1kJ热能所耗燃料热能本应为TJ，由于蒸汽在抽汽口前已作功wKwh，而每1KWh在凝汽式机组中所耗热能为vkJ，故而抽汽得到的每1kJ热能真正耗用燃料热能的kJ数为：T-wvkJ,其倒数u=1/T-wv表示单位燃料燃烧产生的高品位热量相当于供热汽轮机抽汽或背压排汽口处的低品位热量。吸收式制冷机的当量热力系数可因此表示为： u的值大于1，它将视热电厂汽轮机入口处和抽汽或背压排汽口处的蒸汽参数及锅炉效率而定。据文献1]引用巴窦尔克斯等的计算，当抽汽压力不超过0.6MPa的情况下，高压汽轮发电机组的u值可达2.65。在采用此汽轮发电机组的热电冷三联供系统中，某双效吸收式制冷机的当量热力系数为： 这大大超过压缩式制冷机的当量热力系数ξc： 如果汽轮机的初参数降低，则u值和相应的ξea也将随之减小，表1列出了文献1]给出的不同初参数下的当量热力系数。 由表1可以看出，热电冷三联供制冷能耗要比压缩式制冷低的多。即使采用低参数汽轮机的抽汽或背压排汽作为热源，吸收式制冷机的能耗也大大低于压缩式制冷，此结果多次被引用来说明热电冷三联供系统的节能优势。 表1不同初参数下热电冷三联供制冷和压缩式制冷的当量热力系数表1不同初参数下热电冷三联供制冷和压缩式制冷的当量热力系数双效吸收式制冷机的热力系数变化不大，基本上在1.2左右。于是，u值成为影响当量热力系数的关键。文献1]没有给出u值的计算方法，而只是直接引用几十年前巴窦尔克斯的《吸收式制冷机》的有关值。在此，有必要对u的取值重新计算一下。 根据上述对当量热力系数的定义，u值可简化为下式表示：若设汽轮机相对内效率为0.82，热电冷三联供系统中汽轮机的抽汽或背压排汽在吸收式制冷机放热凝结后返回电厂系统的温度为饱和温度，机组凝汽器压力为4.9kPa，其他有关参数取值见表2。由以上参数值容易计算出表1所示三种抽凝机组的纯凝汽发电效率ηc2值分别为0.280、0.262和0.230。于是,由式（3）可得三种初蒸汽参数的u值，进而得到此三种初参数下热电冷三联供制冷的当量热力系数,见表1。本文计算出的当量热力系数显然比文献1]低。 再看一下压缩式制冷机当量热力系数的计算。由于在计算热电冷三联供吸收式制冷机的当量热力系数时没考虑冷水泵、冷却水泵、冷却塔风机和溶液泵等辅助设备的电耗，因此式（2）中的W0应是压缩式制冷系统比吸收式制冷系统多耗的电量，采用表3中的值。同时，压缩式制冷的电动机效率也不应在该式中体现。于是，压缩式制冷的当量热力系数应为：这样，由重新计算的结果（见表1）来看，虽然与发电效率为0.34的压缩式制冷系统相比，热电冷
燃气冷热电三联供技术及其应用情况 信息来源：互联网更新日期：09-05-25 分布式能源系统（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＥnｅｒｇｙＳｙｓｔｅｍ）在许多国家、地区已经是一种成熟的能源综合利用技术，它以靠近用户、梯级利用、一次能源利用效率高、环境友好、能源供应安全可靠等特点，受到各国政府、企业界的广泛关注、青睐。分布式能源系统有多种形式，区域性或建筑群或独立的大中型建筑的冷热电三联供（ＣｏｍｂｉｎｅｄＣｏｏｌｉｎｇｈｅａｔｉｎｇａｎｄｐｏｗe ｒ，简称ＣＣＨＰ）是其中一种十分重要的方式。 燃气冷热电三联供系统是一种建立在能量的梯级利用概念基础上，以天然气为一次能源，产生热、电、冷的联产联供系统。它以天然气为燃料，利用小型燃气轮机、燃气内燃机、微燃机等设备将天然气燃烧后获得的高温烟气首先用于发电，然后利用余热在冬季供暖；在夏季通过驱动吸收式制冷机供冷；同时还可提供生活热水,充分利用了排气热量。提高到80%左右，大量节省了一次能源。 燃气气冷热电三联供系统按照供应范围，可以分为区域型和楼宇型两种。区域型系统主要是针对各种工业、商业或科技园区等较大的区域所建设的冷热电能源供应中心。设备一般采用容量较大的机组，往往需要建设独立的能源供应中心，还要考虑冷热电供应的外网设备。楼宇型系统则是针对具有特定功能的建筑物，如写字楼、商厦、医院及某些综合性建筑所建设的冷热电供应系统，一般仅需容量较小的机组，机房往往布置在建筑物内部，不需要考虑外网建设。 燃气热电冷三联供的特点 1）与集中式发电-远程送电比较，燃气热电冷三联供可以大大提高能源利用效率：大型发电厂的发电效率一般为30％～40％；而经过能源的梯级利用cchp使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80～90％，且没有输电损耗。 热电产生过程就是天然气燃烧产生热量，然后通过能量转换得到电能或机械能。天然气在燃气轮机或发动机中燃烧产生电能或机械能用于空气调节或压缩空气，泵水等，在这个过程中，热能没有浪费而被利用，并被广泛应用。废热回收锅炉生产蒸汽用于工艺加热、空气调节、空间加热及工商业蒸炉等。从发动机回收的热量用于加热液体，供工艺使用或其他用途，例如：空间加热系统、吸收式空调装置或满足热水需求等。燃气轮机排放的烟气是洁净的且含有不饱和的水蒸汽。排放温度大约500℃，烟气适用于蒸炉或干燥器。对于卫生要求高的情况下，例如食品工业，烟气通过燃气——空气热交换器间接加热。通过利用原本要浪费的热量，天然气的热电联产可以达到75%—80%的效能。当热能和电能需求达到平衡时，热电联产是最经济的。如下图（来源：https://www.doczj.com/doc/12391265.html,/news/news_show.aspx?id=751）
冷热电三联供简介及其优化措施 一、冷热电三联供的概念 分布式能源系统（Distributed Energy System)是指将冷热电系统以小规模。小容量（几千瓦至50MW、模块化、分散式的方式布置在用户附近，可独立的输出冷、热、电能的系统，减少了能源输送系统的投资和能量损失。分布式能源的先进技术包括太阳能利用、风能利用、燃料电池和燃气冷热电三联供等多种形式。 冷热电三联供，即CCHP (Combined Cooling, Heating and Power) 是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力用于满足用户的电力需求，系统所排出的废热通过余热回收利用设备（余热锅炉或者余热直燃机等）向用户进行供热、供冷经过对能源的梯级利用使能源的利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80%左右，能源梯级利用效率达到60%?80%,大量节约一次能源。因此说，燃气冷热电三联供系统是分布式能源的先进技术之一，也是最具实用性和发展活力的系统。典型的燃气冷热电三联产系统一般包括动力系统和发电机、余热回收装置、制冷或供热系统等组成部分，主要用到的发电设备有小型和微型燃气轮机、燃气内燃机、燃料电池等；空调设备有余热锅炉、余热吸收式制冷机以及以蒸汽为动力的压缩式制冷机等。针对不同的用户需求，冷热电联产系统可以有多种多样的组织方式，方案的可选择范围较大。 二、冷热电三联供的优点 ①提高能源綜合利用率 传统火电的综合能源利用效率低，燃气冷热电三联供供能系统的综合能源利用效率可达到60%-80%.燃气锅炉直接供热的效率虽然能达到90%,但是它的最终产出能量形式为低品位的热能，而燃气冷热电三联供供能系统中有45%左右的高品位电能产出.因此燃气冷热电三联供供能系统的能源综合利用效率比传统的大电网供电和燃气锅炉直接供热的传统供能方式有大幅度提高。 ②电力燃气消耗双重削峰填谷、改善城市能源结构 在传统的能源结构中，夏季大量电空调的使用和冬季大量燃气锅炉采暖的使用造成了夏季用电量远高于冬季、冬季用气量远高于夏季的情况，这种不合理的能源结构导致了相关市政设施的低投资效率，造成了资源浪费。而对燃气冷热电三联供供能系统来说，一方面分布式发电系统和吸收式空调技术的应用可降低夏季大电网的最大负荷，另一方面全年的连续运行使得冬夏燃气用量较为均衡，因此发展燃气冷热电三联供供能系统是改善区域能源结构的最佳途径之一。 ③提高供能安全性 大电网供电安全性问题近年来一直得到关注，与大电网互为补充和支播的区域分布式供能系统可以灵活分布，就近建设。对用户来说，在提高能源利用率的同时.相当于在常规的供能形式之外为用户增加了一路供电供冷和供热的途径，提高了用户用能的安全性。 ④显著的环保效应 燃气冷热电三联供供能系统采用清洁燃料天然气作为一次能源，为淸洁产能系统，其系统排放指标均达到相关环保标准，与传统热电分供方式相比，由于节省了大量火力发电所消耗的标煤，C02减排效果明显.具有显著的环保效益。 ⑤较好的经济性 燃气冷热电三联供供能系统实现供冷供热的同时还能产生高品位的电能.其能源产品的多样性和较高的能源利用效率使得分布式供能系统对于燃气、电力价格的波动具有较强的适应性，相对于传统供能系统可节省一定的年能源消耗费用。
热电冷联供(CCHP: combined cooling, heating and power) 系统是以燃料作为能源.同时满足小区域或建筑物内的供热(冷)和供电需求的分布式能源供应系统。 节能、削峰填谷、安全、环保和平衡能源消费是热电冷联供系统的主要优点。由于热电冷联供系统可实现对能源的梯级利用.高品位能源用于发电.然后利用发电机组排放的低品位能源(烟气余热、热水余热)来制冷(供热).能源综合利用率高达80%以上(最高可达90%).对节约能源和促进国民经济可持续发展具有重要意义.用户也可大幅度节省能源费用。 热电冷联供系统中的主要设备 从实现同时供热(冷)和供电需求的功能来说.热电冷联供系统中的主要设备有发电机组、制冷机组和供热机组。其中.制冷机组多采用溴化锂吸收式制冷机。因能量转换和余热利用方式的不同.有的系统中还需在发电机组和溴化锂吸收式制冷机之间配置余热锅炉.将发电机组排放的高温烟气热量转换成蒸汽热量或热水热量。但在实际应用中.受负荷(空调负荷和电负荷)大小、负荷比例、负荷变化模式、运行控制目标、设备投资回收期等因素的影响.系统中还需要同时或分别配置直燃型溴化锂吸收式冷热水机组、电力螺杆式冷水机组、电力离心式冷水机组、燃油/燃气锅炉等冷(热)负荷调节设备才能使系统的综合经济性能达到最佳。
结论: 1)在热电冷联供系统中配置溴化锂吸收式制冷机，可充分发挥其利用低品位能源的优势，有效提高系统的能源综合利用率，节约能源，提高系统经济性。 2)设计热电冷联供系统前，应进行必要的经济性分析，合理确定设备配置方案和配置容量，使系统达到节能、经济和高效的运行目的。 3)以燃气轮机发电机组和烟气型溴化锂吸收式冷热水机组为主要设备组成的热电冷联供系统，烟气系统的设计和安装连接是关键，烟气系统的烟气流动阻力必须小于等于燃气轮机的允许排烟背压，烟气系统控制部件的运行必须满足系统的控制要求，满足燃气轮机及烟气型溴化锂吸收式冷热水机组的安全运行要求。 以太阳能为热源的冷热电联合循环系统：