冷熱電聯(lián)產(chǎn)PPT.ppt

1、熱電聯(lián)產(chǎn)是發(fā)電、供暖、冷卻。熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電分配相比較，具有很大的優(yōu)越性。熱電分散，工業(yè)鍋爐房供暖，效率低，污染，機(jī)械化程度不高，勞動(dòng)強(qiáng)度高，使用電站供電、冷凝裝置排出剩余蒸汽，有很多熱量，效率也不高。熱電聯(lián)產(chǎn)將熱電結(jié)合起來，可以大大提高效率，達(dá)到80%以上。熱電聯(lián)產(chǎn)，蒸汽停電，發(fā)展受蒸汽負(fù)荷的限制，冬天蒸汽量大，發(fā)電量大。夏季蒸汽量小，發(fā)電量小。冬天和夏天的蒸汽不平衡，發(fā)展不能穩(wěn)定地盛開。熱電聯(lián)產(chǎn)、汽輪機(jī)排汽、熱機(jī)加熱、冬季加熱負(fù)荷高，夏季不使用加熱、制冷、熱電聯(lián)產(chǎn)，冬季夏季負(fù)荷比較平衡，汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)揮更大的效果，傳記消耗大大減少。國務(wù)院在進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能的幾項(xiàng)茄子規(guī)定中，將重點(diǎn)普及吸收式制冷

2、的節(jié)能措施之一。熱電聯(lián)產(chǎn)特性熱電聯(lián)產(chǎn)不僅提高了低級熱能的利用率，還提高了能源的綜合利用率。在一般的集中供電方式中，能源形式相對單一。當(dāng)用戶不僅需要電力，還需要其他能源形式(例如，冷能源和熱供應(yīng))時(shí)，僅用電力滿足這些要求時(shí)，就可以進(jìn)行難以實(shí)現(xiàn)能源的綜合階段性利用。熱電聯(lián)產(chǎn)方式規(guī)模小、靈活性好，易于管理，通過徐璐其他循環(huán)的有機(jī)整合，可以滿足用戶需求，同時(shí)平衡生產(chǎn)。用于發(fā)電、加熱、冷卻的三重供應(yīng)系統(tǒng)，能源綜合利用率可達(dá)70%。(1)熱電聯(lián)產(chǎn)：溴化鋰吸收式制冷機(jī)是以熱為動(dòng)力的制冷設(shè)備，夏天冷卻空調(diào)制冷能源系統(tǒng)，制冷設(shè)備運(yùn)行所需的熱負(fù)荷與冬季的熱負(fù)荷相似，因此可以提高設(shè)備的熱負(fù)荷。(2)熱系數(shù)大，節(jié)省蒸

3、汽：使用溴化鋰吸收式制冷機(jī)，產(chǎn)生相同的冷量，節(jié)省一半蒸汽。(3)降低功耗與：壓縮冷卻相比，降低功耗負(fù)載。(4)環(huán)境效果好的：溴化鋰吸收式冷卻，無毒無味，噪音低，運(yùn)行成本低。牙齒熱也驅(qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)，用于夏季空調(diào)，通過熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備發(fā)展燃料，然后成為低品位的熱，用于加熱、生活加熱等用途的加熱。由此形成熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。(威廉莎士比亞、哈姆雷特和季節(jié)名言) (威廉莎士比亞、冷、冷、冷、冷、冷、冷、冷、冷、冷、冷)熱、傳記、冷三種茄子動(dòng)態(tài)負(fù)荷，為了最大限度地提高整體系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，經(jīng)常需要安裝壓縮冰箱、鍋爐、甚至存儲(chǔ)設(shè)備等。)，熱電(冷)熱電(冷)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)換效率方面占世界各國能源領(lǐng)域的突出地位。

4、歐盟委員會(huì)在大氣變化對策的能源框架下，將熱電聯(lián)產(chǎn)放在了非常重要的位置。使用對實(shí)現(xiàn)排放目標(biāo)做出最大貢獻(xiàn)的技術(shù)減少C02排放量的潛力為210Mt，占目標(biāo)的四分之一。為了促進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的發(fā)展，歐盟委員會(huì)在財(cái)政、稅收、科學(xué)研究、政策等方面做了很多工作。1977年，成立了關(guān)于如何提高供暖效率、加快熱電聯(lián)產(chǎn)的專門咨詢機(jī)構(gòu)。1988年相關(guān)吊唁調(diào)整了熱電聯(lián)產(chǎn)業(yè)主與電力部門之間的關(guān)系，要求電力部門以合理的價(jià)錢價(jià)格購買熱電聯(lián)產(chǎn)電廠多余的電力，減少熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)商的擔(dān)心。在技術(shù)開發(fā)和研究方面，歐盟國家從1991年開始實(shí)施提高能源效率的SAVE計(jì)劃，得到了許多熱電聯(lián)產(chǎn)和區(qū)域供熱的研發(fā)示范項(xiàng)目牙齒計(jì)劃的支持。二次熱電(

5、冷)熱電(冷)熱電(冷)熱電(冷)熱電(冷)熱電)發(fā)電的主要形式2.1熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)鍋爐加熱蒸汽輪機(jī)不能直接用煤燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺\(yùn)行，必須通過鍋爐將熱量輸送到蒸汽，用高溫高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電32工作后低級汽輪機(jī)萃取或背壓排氣用于加熱。鍋爐加熱器熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)適合用煤作為燃料。這也是我國熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)普遍采用的形式。這種系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)很成熟，主要設(shè)備也已經(jīng)國產(chǎn)化了。牙齒系統(tǒng)占地面積大，負(fù)荷調(diào)節(jié)能力差，發(fā)展效率低，因此一般應(yīng)用于煤炭改造機(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)，新建燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)很少采用這種形式。燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)分為單循環(huán)和聯(lián)合循環(huán)兩種茄子形式。簡單環(huán)的工作原理是空氣壓氣機(jī)和燃?xì)馊紵胰紵鬁囟仍?

6、000以上，壓力進(jìn)入11.6MPa范圍內(nèi)，進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)推進(jìn)葉輪，機(jī)械能燃料的熱量，拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。燃?xì)廨啓C(jī)排放的煙溫度一般為450600，通過余熱鍋爐回收熱量用于加熱。大型燃?xì)廨啓C(jī)效率可達(dá)30以上，單位負(fù)荷低于50%，熱效率明顯下降?？紤]到熱量和傳記兩種茄子輸出的總效率，一般可以維持80以上。燃?xì)廨啓C(jī)組啟動(dòng)停止調(diào)節(jié)靈活，更好地適應(yīng)波動(dòng)幅度大的負(fù)荷。目前產(chǎn)業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)基本來自西方國家，如GE、ALSTOM、SIEMENS、SOLAR、ABB等。在上述單個(gè)循環(huán)中，余熱鍋爐能生產(chǎn)的參數(shù)高蒸汽，如果增設(shè)加熱渦輪，余熱鍋爐產(chǎn)生的高參數(shù)蒸汽將從加熱蒸汽輪機(jī)產(chǎn)生繼續(xù)電力。其萃取或背壓排氣用于加熱?？梢孕纬?/p>

7、燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的發(fā)展效率進(jìn)一步提高，可以達(dá)到50以上。在內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)模比較小的時(shí)候，其發(fā)展效率明顯高于燃?xì)廨啓C(jī)，一般在30以上，一些小型燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)中經(jīng)常采用這種內(nèi)燃機(jī)形式。但是，由于內(nèi)燃機(jī)潤滑油和圓柱冷卻所釋放的熱溫度較低(通常不超過90)，牙齒熱份額較大，幾乎與從煙霧中回收的熱相似，因此這種加熱格式受到加熱溫度要求較高的限制。內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)商有總部在瑞士的WARTSILA NSD公司、德國的MANBW公司、美國CATERPILLAR公司等。是將燃料電池氫和氧反應(yīng)生成水釋放的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其基本原理相當(dāng)于電解反應(yīng)的反向反應(yīng)。燃料(H2、CO等)和氧化劑(O2

8、)通過氧化劑作用于電池的陰極和陽極而離子化。因?yàn)殡x子可以通過兩電極中間的遺傳介質(zhì)在電極之間移動(dòng)，在陰極、正電極之間形成電壓。電極構(gòu)成外部負(fù)載和電路時(shí)，可以向外供電。燃料電池種類很多，根據(jù)使用的電解質(zhì)，主要有磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)、固體氧物燃料電池(SOFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)等。具有燃料電池?zé)o污染、高效、適用范圍、無噪音、連續(xù)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。它的發(fā)展效率可達(dá)40以上，熱電聯(lián)產(chǎn)的效率也可達(dá)80以上?，F(xiàn)在大多數(shù)燃料電池像磷酸燃料電池(PAFC)這樣的技術(shù)已經(jīng)成熟，已經(jīng)被推向市場，但仍然很貴?？紤]到燃料電池的獨(dú)特優(yōu)勢，隨著牙齒技術(shù)商品化的進(jìn)程，在未來燃

9、氣加熱行業(yè)中將發(fā)揮越來越重要的作用。從事燃料電池研究和開發(fā)的單位主要包括美國國際燃料電池、聯(lián)合神、Plug Power、Analytic Power、Onsi、徐玉等公司、加拿大Ballard、日本三菱、松下電器、三洋、東芝、太陽電機(jī)、富士電機(jī)等我國也有大連市貨運(yùn)站等多個(gè)機(jī)構(gòu)從事燃料電池研究。2.2熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以與上述各種熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備和制冷設(shè)備及其他部件(如熱機(jī)、儲(chǔ)液器等)組合，形成各種熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)形式。小型熱電(冷)熱電(冷)熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)裝置可以安裝在一棟建筑物內(nèi)，發(fā)電直接供給建筑物的傳記負(fù)荷，產(chǎn)生的熱(冷)量從建筑物內(nèi)的管網(wǎng)輸送到各個(gè)房間。，大型熱電(冷)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，即以火電廠為熱源

10、的區(qū)域供熱(DH)或區(qū)域冷熱聯(lián)合供料(DHC)系統(tǒng)，通常直接發(fā)送到電網(wǎng)，熱量(冷)量通過熱望傳遞給每個(gè)建筑用戶。根據(jù)熱望輸送介質(zhì)劃分，大型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的形式主要有熱水輸送、涼水直供、蒸汽輸送三種。3熱電(冷)熱電(冷)熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)現(xiàn)狀1870年代末，歐洲部分人口密集城市開始出現(xiàn)往復(fù)式蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，使用蒸汽機(jī)后開始利用蒸汽。這是早期熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。(阿爾伯特愛因斯坦，Northern Exposure(美國電視電視劇)，季節(jié))本世紀(jì)初，凈發(fā)展開始產(chǎn)生明顯的規(guī)模效應(yīng)，因此熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)沒有發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)后，區(qū)域供熱在北歐、蘇聯(lián)和一些東歐社會(huì)主義國家地區(qū)廣泛使用，并帶動(dòng)了熱電聯(lián)產(chǎn)。在歐洲其他

11、國家，熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展緩慢，因?yàn)槿剂县S富，價(jià)格便宜。在1973/1974年和1979/1980年經(jīng)歷了兩次石油危機(jī)后，以熱電聯(lián)產(chǎn)形式為主的地區(qū)供熱、地區(qū)冷卻開始受到西方國家的重視。美國將區(qū)域供熱納入政府節(jié)約能源計(jì)劃，英國國會(huì)將區(qū)域供熱評價(jià)為減少國家能源消耗的重要手段，法國進(jìn)一步以立法形式推進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)。美國近年來熱電聯(lián)產(chǎn)速度加快，熱電聯(lián)產(chǎn)安裝容量從19801995年15年間的12000兆瓦增長到45000兆瓦。目前熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量已占美國總裝機(jī)容量的7左右。在日本能源供應(yīng)領(lǐng)域，主要以熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為熱源的區(qū)域供熱(制冷)系統(tǒng)是僅次于燃?xì)怆娏Φ牡谌蠊媸聵I(yè)，到1996年共有132個(gè)區(qū)域供熱(制冷)系統(tǒng)

12、。燃?xì)廨啓C(jī)熱電(冷)熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)和汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮制冷設(shè)備是日本熱電(冷)熱電(冷)熱電聯(lián)產(chǎn)的主要形式。在歐洲，歐洲共同體的熱電聯(lián)產(chǎn)電力占總發(fā)電量的9(丹麥芬蘭荷蘭30以上)，預(yù)計(jì)到2010年達(dá)到18，減少二氧化碳排放量1.5億噸。區(qū)域冷卻并不像區(qū)域加熱應(yīng)用那樣廣泛，但由于經(jīng)濟(jì)吸引力，在全球逐漸提倡和應(yīng)用。1962年，美國Harford city，Connecticut建立了世界上第一個(gè)區(qū)域冷卻系統(tǒng)，同時(shí)還能提供蒸汽。目前，美國地區(qū)有60多個(gè)區(qū)域冷卻系統(tǒng)。日本的區(qū)域冷卻增長最快，歐洲也已經(jīng)啟動(dòng)了多個(gè)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。中國建國初期學(xué)習(xí)蘇聯(lián)經(jīng)驗(yàn)，重視熱電聯(lián)產(chǎn)建設(shè)。加熱器占總火力設(shè)備的總?cè)萘?，?95

13、2年的2增加到1957年的17，比蘇聯(lián)低，排在世界第二位。70年代發(fā)展緩慢后，隨著改革開放及經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國的熱電聯(lián)產(chǎn)又取得了很大進(jìn)展。到1999年底，我國單機(jī)容量6000千瓦以上的熱電安裝容量為2815.9萬千瓦，占同期相同容量的熱力發(fā)電廠13.30。牙齒機(jī)構(gòu)主要以煤為燃料。也就是說，火電廠由煤鍋爐和凝固(或背壓)蒸汽機(jī)組成。在冷卻方面，熱電聯(lián)產(chǎn)形式的區(qū)域冷卻在我國剛剛開始，但發(fā)展很快。全國多個(gè)城市都有基于燃煤發(fā)電廠構(gòu)建的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。例如，濟(jì)南市熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的總冷卻容量近年來已發(fā)展到足足49.6MW，杭州市兩個(gè)建設(shè)中熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的總冷卻容量將超過120MW?；谌?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)的燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)

14、系統(tǒng)也出現(xiàn)了。例如，上海市黃浦區(qū)中央醫(yī)院和浦東國際機(jī)場熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)大廈和清華大學(xué)校園熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等。，4熱電(冷)熱電(冷)熱電(冷)熱電(冷)熱電(冷)熱電(冷)對于具體的工程項(xiàng)目，根據(jù)外部環(huán)境，通過牙齒評估模型，可以確定最佳熱電冷卻系統(tǒng)格式和運(yùn)行模式。4.2.2熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的最優(yōu)化研究熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化配置的研究包括熱電、冷卻裝置、熱泵裝置、儲(chǔ)能裝置等構(gòu)成熱電冷系統(tǒng)的主要組件的模型。針對整個(gè)系統(tǒng)最佳配置的建模和算法外部環(huán)境，選擇最佳系統(tǒng)配置等，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)最優(yōu)化運(yùn)行的研究是全年變化的熱電冷負(fù)荷的研究，在上述熱電冷供應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)化配置的基礎(chǔ)上，提出合理的運(yùn)行模式和運(yùn)行方案是一個(gè)

15、非常復(fù)雜的研究課題。、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)曹征控制研究，是由于一天中徐璐不同時(shí)期傳記價(jià)格和電力、熱(冷)負(fù)荷的變化，實(shí)現(xiàn)合理熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行方式，達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效果，如果不優(yōu)化系統(tǒng)，就會(huì)渡邊杏。為此，必須研究開發(fā)將熱電(冷)發(fā)電系統(tǒng)和加熱(冷)系統(tǒng)作為整個(gè)最優(yōu)化曹征熱電(冷)熱電(冷)熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)控制系統(tǒng)進(jìn)行。4.2.3重點(diǎn)裝置開發(fā)和應(yīng)用小型建筑熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)研究開發(fā)：建筑具有獨(dú)立的熱、傳記、冷負(fù)荷和系統(tǒng)規(guī)模小，因此熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的配置和運(yùn)行問題尤為重要。需要研究熱電容量、類型、制冷機(jī)、余熱鍋爐的協(xié)調(diào)、能源存儲(chǔ)設(shè)備的利用、熱電冷卻設(shè)備和電網(wǎng)的接入和曹征等諸多問題。因此，在上述研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)更加專業(yè)地研究和分析。能源存儲(chǔ)系統(tǒng)研究：為了調(diào)整冷熱負(fù)荷與傳記負(fù)荷的關(guān)系，經(jīng)常需要在熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)中安裝蓄熱存儲(chǔ)系統(tǒng)。在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用蓄熱存儲(chǔ)系統(tǒng)在我國還沒有經(jīng)驗(yàn)。因此，對蓄熱存儲(chǔ)設(shè)備的類型、結(jié)構(gòu)和整個(gè)熱電冷卻供應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行策略的研究是必不可少的。燃料電池研究：燃料電池發(fā)展效率達(dá)40以上，熱電聯(lián)產(chǎn)效率達(dá)80以上?？紤]到燃料電池特有的優(yōu)點(diǎn)，隨著牙齒技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，它將在未來熱電(冷)熱電(冷)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中占有重要地位。因此，燃料電池本身及其在熱電聯(lián)產(chǎn)中的應(yīng)用研究具有十分重要的意義。除濕系統(tǒng)研究：除濕系統(tǒng)使用的熱量往往低于吸收式制冷機(jī)，