天然气基CCHP与热化学溶液蓄能耦合系统研究

摘要

随着全球能源供应的日益紧张，建筑能耗作为耗能主体之一，致使建筑领域面临的节能减排问题尤为严重，建筑节能空前迫切。CCHP系统作为建筑节能的重要方式之一，受到前所未有的重视，但是依旧存在尚未解决的问题。针对传统天然气基CCHP系统在供能与负载在时间和强度上不匹配所带来的变工况运行效率低下问题，本研究提出一种基于热化学溶液蓄能技术的新型天然气基CCHP系统，称为热化学溶液蓄能型CCHP系统。该新型CCHP系统由燃气轮机、吸收式制冷机、热交换器以及热化学溶液制冷/蓄冷/释冷装置构成。其中，热化学溶液制冷/蓄冷/释冷装置为系统核心部件，以溴化锂溶液作为蓄冷工质和制冷工质，可以同步运行制冷、蓄冷与释冷三重工况，具有四种运行模式：单独蓄冷、制冷蓄冷、单独制冷和制冷释冷。
　　此项研究以数值模拟为研究手段，首先基于ASPENPLUS化工动力流程模拟软件，建立该新型CCHP系统与传统CCHP参比系统的计算模型，并以热力学第一、第二定律作为评价准则，分析该热化学溶液蓄能型 CCHP系统的热力性能。计算结果表明，与参比系统比较，该新型系统的总能系统热效率从71.1％提高了14.3个百分点，达到85.4%；制冷量提升率最高可以达到61.2%；?效率最高可以达到41.1%，低温烟气余热回收率最高可以达到36%。
　　其次，剖析系统集成关键参数对系统热力性能影响特性规律，即选择对系统热力性能影响至关重要的热化学溶液制冷/蓄冷/释冷装置的入口烟气温度作为单因素进行敏感性分析，研究系统热力性能变化规律。研究结果表明，一定范围内，提高入口烟气温度可以提高制冷量提升率和热回收利用率；提高入口烟气温度，可以提高单独制冷和制冷释冷模式下的?效率，相反，会降低单独蓄冷和制冷蓄冷模式下?效率；提高入口烟气温度，可以提高制冷释冷模式下的总能系统效率，相反，会降低单独蓄冷和制冷蓄冷模式下的总能系统效率。
　　该新型系统结构形式简单，只需将传统天然气基CCHP系统补充热化学溶液制冷/蓄冷/释冷装置即可实现，具备深度利用低温烟气余热，提高冷供应量，降低冷机装机容量，提高总能系统效率，稳定系统运行参数，提高系统寿命周期等诸多优势，该系统集成方法不仅为其它能量系统集成研究提供思路，而且具有较好的市场应用前景。

目录

声明

第1章 绪论

1.1课题背景

1.2天然气基CCHP系统

1.3蓄能装置

1.4天然气基CCHP与热化学溶液蓄能耦合系统研究思路

第2章 热化学溶液蓄能型CCHP系统

2.1 热化学溶液蓄能型CCHP系统原理

2.2热化学溶液蓄能型CCHP系统构架

2.3热化学溶液制冷/蓄冷/释冷装置

第3章 热化学溶液蓄能型CCHP系统案例分析

3.1案例系统模拟流程

3.2案例系统建模

3.3热力性能评价准则

3.4计算结果与讨论

第4章 敏感性分析

4.1制冷量提升率

4.2总能系统效率

4.3热回收利用率

4.4?效率

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

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