一次看完!综合能源服务中燃气冷热电分布式系统九种典型的工艺线路!

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作者:百家乐网址  来源:百家乐怎么玩  时间:2019-10-04 20:41  点击:

  在不同类型的智慧能源综合系统中,燃气冷热电分布式系统无疑占据着无可撼动的主力地位,然而,如何针对不同使用条件,选择合理的工艺路线进行系统设计,却让很多设计人员无所适从,而工艺路线的选择,从某种程度上可能直接影响项目的成败。本文对燃气冷热电分布式系统三大原动机九种典型的工艺路线进行逐一介绍与分析,让你一次了解燃气冷热电分布式系统的整体概念,不再为如何进行系统选择而困惑。众所周知,按照原动机的不同类型,燃气冷热电分布式能源系统可以分为燃气轮机、燃气内燃机与微燃机系统三类,而根据余热利用设备和调峰设备的不同,每一种系统又可以进一步细分,典型的细分工艺路线有以下九种,其中燃气轮机系统4种,燃气内燃机系统3种,微燃机两种。

  该系统工艺流程如下图所示,系统中,余热型溴化锂吸收式空调机组(即余热直燃机),可根据项目情况选用带补燃和纯余热利用两种类型的机组。调峰设备可以根据需要选择直燃机、电制冷机以及燃气锅炉。

  系统原理概述:燃气驱动透平机发电和排除450-600度高温烟气。余热直燃机夏季利用高温烟气的余热进行吸收式制冷,冬季制热。当夏季余热制冷量不能满足用户所需的制冷量时,以燃气补燃增加制冷量。如果仍然不能满足要求,则启动电制冷机制冷。冬季如余热制热不能满足要求时,采用燃气补燃增加供热,如不带补燃,则直接启动燃气锅炉调峰。

  适用条件及主要特点:采用余热吸收式空调机组,在供热时,其效率与燃气锅炉或汽水换热器效率相当或略低(90%)左右。在供冷时,COP可达1.3以上。由于燃气轮机发电效率低于燃气内燃机,但余热品质较高(高温烟气),用于冷热负荷非常稳定的场所如数据中心、计算机房等。

  该系统工艺流程如下图所示,该系统余热利用选用了余热锅炉,根据项目需要可采用补燃或者补补燃的形式。调峰设备可采用电制冷机和燃气蒸汽锅炉。在实际工作中,还可以根据需要选择直燃机、水地源热泵等作为调峰、冷热源设备。

  系统原理概述:燃气轮机高温烟气经过余热锅炉产生一定压力的饱和蒸汽。夏季蒸汽通过空调机组制冷,冬季则经过汽水换热器后供热。

  适用条件及主要特点:该种类型工艺流程复杂,转换环节多,在能源利用效率上较低,但对于部分即需要蒸汽又有供冷需求的用户(工业领域居多),则在余热利用方式上增加了一种选择。特别是蒸汽负荷与供冷负荷不在同一时间段出现时,利用更加灵活。当燃气价格较高时,采用余热制备蒸汽成本相对较低,此工艺路线适用于食品、化工、医药类工厂和医院。

  3. 燃气轮机+烟气水换热器+热水型吸收式空调机组+调峰设备

  该系统工艺流程如下图所示,该方案结构较为简单,采用烟气水换热器进行能量传递。

  系统原理概述:夏季时,高温烟气经过换热器制备出温水,经过热水型吸收式空调机组制冷,不足的冷量由电制冷机补充。如果有生活热水需求则可以分出一个热水支路。冬季时高温烟气直接通过换热器制备高温热水,不足热量由燃气锅炉补充。

  适用条件及主要特点:该种类型工艺流程简单,系统造价远远低于前两种工艺路线。适用于热水负荷较大且非常不稳定的场所如温泉、疗养、洗浴行业等,适应性较强,能够保证燃气轮机运行更加稳定

  该系统工艺流程如下图所示,该系统余热利用选用了余热锅炉,根据项目需要可采用补燃或者补补燃的形式。调峰设备可采用电制冷机和燃气蒸汽锅炉。

  系统原理概述:燃气轮机的高温烟气首先通过余热锅炉制取蒸汽,再通过蒸汽推动汽轮机(抽凝机或背压机)发电后,排出蒸汽,经过分集汽缸汇集后分别送往空调机组或换热器进行供冷、暖,也可直接送往蒸汽使用点。

  适用条件及主要特点:造价最高,但由于使用了燃气轮机和蒸汽轮机联合循环发电的方式,大大提高了系统的发电效率。适用于对用电和蒸汽需求较高、厂房空间富裕的场合,如工厂的自备电厂。

  5. 燃气内燃机+烟气(热水)型吸收式空调机组+缸套水换热器+调峰设备

  该系统工艺流程如下图所示,系统中,与内燃机的余热形式高温烟气、高温套缸水及润滑油冷却水配套,采用烟气热水型吸收式空调机组和水水换热器。

  系统原理概述:夏季高温烟气和套缸水进行空调机组制冷,冬季高温烟气进入余热空调机组制备供热热水,高温套缸水等经过板式换热器交换出采暖或洗浴用热水。

  适用条件及主要特点:燃气内燃机发电效率高于燃气轮机和微燃机。但缺点是余热行驶中,高温套缸水和润滑油冷却水比重较大但品质较低。对于有大量生活热水负荷需求的建筑物如酒店更为适用。此外,还比较适合于热泵系统进行结合匹配设计。

  6. 燃气内燃机+烟气余热锅炉+蒸汽吸收式空调机组+缸套水换热器+调峰设备

  系统原理概述:系统原理与工艺路线类似,高温烟气进入余热锅炉制备出蒸汽后再进行利用。

  适用条件及主要特点:系统相对复杂,效率较低,适用于同时有蒸汽和制冷需求的场合。根据电价和天然气价格调节吸收式空调机组的制冷比例,可有效降低成本。

  7. 燃气内燃机+烟气水换热器+缸套水换热器+热水型吸收式空调机组+调峰设备

  系统原理概述:冬季通过烟气水换热器患处热水供暖,夏季还出高温热水与套缸水进入热水吸收式空调机组制冷。

  适用条件及主要特点:热水行吸收式空调机组COP较低(仅0.7左右),相对而言如果热水可以直接供给用户,则最好能够减少通过热水制冷的比例。因此只适合电价较高,且热水负荷较低的场合如交通枢纽、大型商业综合体等。

  适用条件及主要特点:适用于建筑面积较小,建筑功能单一的场合如写字楼、办公楼等。同时,由于设置有回热器,可以通过调节回热器的回热量调节发电量和余热量。

  9. 微燃机+烟气水换热器+热水吸收式空调机组+调峰设备

  适用条件及主要特点:适用于建筑面积较小,建筑功能单一的场合如写字楼、办公楼等。但本路线在制备生活热水方面更为灵活一些。

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