楼宇热电冷联供系统的节能分析与应用研究

【摘要】：当今，随着世界能源供应的日趋紧张，各发达国家都在积极建设分布式能源系统，不断提高新能源的利用水平，积极推进热电冷联供事业的发展。目前，基于燃气轮机、内燃机、微燃机、燃料电池等为发电装置的楼宇热电冷联供系统在美国、英国、日本等国广泛应用，起到了良好的示范作用。 我国幅员辽阔，地域差异大，随着人民生活水平的不断提高和经济建设的加速发展，对能源的需求越来越大，尤其是对电力的需求。因此，我国电网建设、发电厂建设的不断膨胀，但在提供大规模供电的同时也给供电安全和供能需求带来了巨大的挑战。此外，当前世界的环境问题、自然灾害、能源危机、能源结构调整等很多问题都对我们的生活产生越来越深刻的影响。基于燃气轮机的小型热电冷联供系统不仅能起到缓解电力供给和夏季燃气消耗不足的矛盾，还能实现大电网无法满足地域的供能需求以及实现环境保护等特点，非常适合在我国积极发展。 本文从一次能耗出发，将联供系统产生的热电冷能量转化成为一次侧的能耗，提出了一次能耗节约率，并先后对溴化锂吸收式制冷和电压缩式制冷、联供系统与分供系统在夏季制冷期、冬季供热期和春秋过渡期进行了分析，得出了影响联供系统相对于分供系统节能的主要因素。对楼宇热电冷联供系统的应用提出了分析原则，并就具体实例进行了分析，进而找出影响该系统应用项目经济效益的主要因素。通过计算和分析得出，楼宇热电冷联供系统相对于分供系统在一定条件下，具有很好的节能效果和良好的经济效益，说明该系统具有推广的价值，但在具体的实践中，要充分考虑各种因素的影响。 【关键词】：楼宇热电冷联供系统 燃气轮机 制冷系统 一次能耗节约率
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TU831.6
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 研究背景及其意义9-10
• 1.2 国内外应用与研究现状10-12
• 1.2.1 应用现状10-11
• 1.2.2 研究现状11-12
• 1.3 本文研究的主要内容12-13
• 第2章 楼宇热电冷联供系统的工作原理、特点及组成形式13-31
• 2.1 楼宇热电冷联供系统的工作原理13-16
• 2.1.1 制冷原理13-14
• 2.1.2 溴化锂吸收式制冷系统的工作原理和特点14-15
• 2.1.3 分布式供电的原理和特点15-16
• 2.1.4 楼宇热电冷联供系统的工作原理16
• 2.2 楼宇热电冷联供系统的特点及组成形式16-23
• 2.2.1 楼宇热电冷联供系统的特点16-18
• 2.2.2 楼宇热电冷联供系统的组成形式和应用特点18-23
• 2.3 国内外关于楼宇热电冷联供系统节能性的数学模型分析23-31
• 2.3.1 制冷机性能系数COP23-24
• 2.3.2 当量热力系数24
• 2.3.3 节煤量△B24-26
• 2.3.4 楼宇热电冷联供系统的发电煤耗26-27
• 2.3.5 (火用)能级E和(火用)能级因子R27-28
• 2.3.6 (火用)效率28
• 2.3.7 发电量减少量28-31
• 第3章 楼宇热电冷联供系统一次能耗理论分析31-44
• 3.1 比较对象与具体方案的确定31-33
• 3.2 节能数学模型33-43
• 3.2.1 有关μ值的理论计算公式34-36
• 3.2.2 制冷系统的当量热力系数36-37
• 3.2.3 楼宇热电冷联供系统全年运行时间的确定37-38
• 3.2.4 楼宇热电冷联供系统各子系统的一次能耗及系统全年总一次能耗的计算38-40
• 3.2.5 热电联供、冷分供系统的一次能耗的计算40-42
• 3.2.6 热、电、冷三分供系统的一次能耗的计算42-43
• 3.3 各系统一次能耗的比较43-44
• 第4章 楼宇热电冷联供系统的节能分析44-59
• 4.1 一次能耗节约率的提出44
• 4.2 两种制冷系统的一次能耗节约率分析44-52
• 4.2.1 基于燃气轮机联供系统的μ值计算45-47
• 4.2.2 两种制冷系统的一次能耗计算结果及分析47-52
• 4.3 热电冷联供系统与热电冷三分供系统的一次能耗节约率计算与分析52-59
• 4.3.1 对X_c和X_h进行推导53-54
• 4.3.2 供冷期X_c和供热期X_h及春秋季节的分析54-59
• 第5章 楼宇热电冷联供系统的应用分析59-71
• 5.1 系统应用和分析的原则59-65
• 5.1.1 负荷预测59
• 5.1.2 设备选择59-64
• 5.1.3 经济分析指标64-65
• 5.2 南京8万 M~2教师公寓的方案选择和具体分析65-68
• 5.3 影响因素分析68-71
• 5.3.1 天然气价格的影响68
• 5.3.2 电价、热价和冷价的影响68-71
• 第6章 结论与展望71-74
• 6.1 本文结论71-72
• 6.2 展望72-74
• 致谢74-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文75-76
• 参考文献76-79

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