CCHP系统解析VIP专享VIP免费

区域能源利用——冷、热、电三联产系统（CCHP）目录1CCHP系统简介2CCHP系统组成及能流分析3CCHP系统的设计模型4CCHP系统的配置方式5CCHP系统的发展难点1CCHP系统简介CCHP系统的定义：冷、热、电三联供，即CCHP（CombinedCooling,HeatingandPower），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。还可以提供并网电力作能源互补，整个系统的经济收益及效率均相应增加。2CCHP系统组成及能流分析简单循环燃气轮机热电(冷)联产系统简图2.1CCHP系统组成冷热电联供系统简单结构示意图2CCHP系统组成及能流分析2.1CCHP系统能流分析CCHP系统中，发电之后的余热通过余热回收设备进一步的供冷、供热。实现高品位热源发电、低品位热源进一步被利用制冷、制热及热水供应。CCHP系统能够充分利用天然气的热能，综合用能效率可达90%以上。同时可降低以天然气为燃料的供热成本，把一部分成本摊到电费上，减轻运营成本负担，与常规系统相比超出的初投资费用通过节省运行费5年内便可收回。3CCHP系统的设计模型CCHP系统的设计模型主要有三种形式：独立发电模型并网不上网模型并网加上网模型3.1独立发电模型独立发电，没有引入市电进行调节，也没有其他电力补充。因此燃气轮机的发电功率要大于额定电负荷且要考虑到热负荷的充分利用，否则会影响其发电成本。采用这种模型的用户一般比较注重设计系统的稳定性、安全性及其可调节性，因此在此模型中适宜以阵列化的微型燃气轮机作为电力设备，最大峰值电力负荷即为系统的设计电力负荷，而且由于系统独立于市电系统，所以必须配备系统的启动电机。3.2并网不上网模型“并网不上网”模型，这种模型是国内目前比较典型的模型，这种模型中的发电模块可以和市电系统并网，当所发电不能满足用户要求时可以从网上购市电以补充，但是由于电力政策的考虑，当所发电超负荷时不能向市网售电。使用这种模型的的用户比较注重其经济性，因此如何设计三联供系统，使之既能满足用户对冷热电的需求，又能有较好的节能性与经济性，是我们研究的重要内容。3.3并网加上网模型“并网加上网”模型，这种模型的建立由于需要电力政策给用户自己所发的电可以上网售电的权利，而现今这种情况在国内是不允许的。这种模型的电力负荷可以设计得比额定负荷大，因为发出的多余电力可以进行上网售电，这样即可以使设备达到满负荷运转，还可以获得一部分收益，但是这要考虑成本问题；如果自发电的成本价比市电价要高，三联供系统发出的剩余电力进行上网售电，不但没有收益而且还要花费更多的燃料费，这是极不经济的。要进行上网售电，必然要解决在电力接入控制系统上的问题，国内三联供项目中的燃气轮机一般采用的是国外的产品，其中一些产品的控制系统没有上网售电模块，因此要和国内的市电信号达到一致还需引用其他设备，这必然需要更多的资金投入，因此上网售电要适时适度。4CCHP系统的配置方式三联供配置方式主要有“以热定电”——以热需求(冷热负荷)为基准，来确定系统的电力输出。“以电定热”——以电需求为基准，来确定系统的热需求(冷热负荷)输出。4.1“以热定电”燃气轮机冷热电联产系统“以热定电”流程图“以热定电”可以获得较高的能源利用率，在设计工况下运行时经济性良好，节能效果明显，结构简单、投资少、运行可靠。发电量受到供热量的限制，供热与供电互相牵制，难以同时单独满足用户对于热能和电能的需要，当没有热负荷时机组完全停运（以热定电的缺点所在）。在多余的电力自行消化不了时需上网外送，目前因不具备条件而常常受到限制。燃气轮机冷热电联产系统“以电定热”流程图4.2“以电定热”以电定热可以在较高电价条件下获得尽可能多的经济收益，但在余热不能充分利用时，能源的利用效率会下降。因此，以热定电运行模式比以电定热运行模式节能，但受电、燃气价格的影响，经济性并不是总比以电定热模式优。当HPR=1.75时，电量输出约等于电...