微燃机冷热电联产系统的优化配置与动态能耗分析

摘要

国外较宽松的电力政策极大地促进了冷热电联产项目的成功推广。国内“并网不上网”的发电策略、不同地区和时段不同的天然气与电力价格比,使得类似系统必需更为合理的系统配置、更科学的运行策略和更先进的节能技术,方能显现经济与环境效益。对设备投资较高的微燃机冷热电三联供系统(CCHP),在推广应用时,基于动态能耗的分析更为重要。 本文以模拟为主。首先对某一实际工程进行了建筑物动态冷热负荷计算及负荷类型分解。针对微燃机各部件内的热力过程,着眼于不同环境温度下的发电出力、烟气量与温度等变化情况的预测,建立了微燃机的热力模型；在综合考虑吸收式机组的性能变化、以及余热用于承担系统湿负荷等不同的策略方面,也尝试了对应配置情况下的动态能耗计算。 最后,利用所建立的不同配置情况的模型,考虑不同的发电量控制策略,对微燃机CCHP系统、常用的VRV空调系统进行了运行费用的对比。同时,也分析了微燃机CCHP系统的热力学合理性问题。 本文试图确立一种面向用户的微燃机CCHP系统的配置方法,以保证系统具有较高的经济性。希望本文的工作有助于这种系统在节能降耗方面发挥应有的作用。

目录

文摘

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声明

第1章引言

1.1分布式冷热电联供系统

1.1.1国外CCHP系统发展的政策和现状

1.1.2我国CCHP系统发展的政策和现状

1.2微燃机CCHP系统介绍

1.2.1微燃机CCHP系统概述

1.2.2微燃机CCHP的设计特点和优越性

1.3本课程的研究背景、内容和意义

1.3.1研究背景

1.3.2研究内容

1.3.3研究意义

第2章微燃机CCHP系统的配置

2.1微燃机的组成部件

2.1.1压气机

2.1.2燃烧室

2.1.3透平

2.1.4发电机

2.1.5回热器

2.1.6余热利用设备

2.2微燃机CCHP系统的空调系统配置

2.2.1转轮除湿空调系统

2.2.2吸收式机组补燃技术

2.3微燃机供应商及主要技术参数

2.3.1主要品牌微燃机供应商及产品规格

2.3.2微燃机的主要性能参数

2.3.3影响微燃机性能的主要因素

2.4微燃机CCHP系统研究现状

2.4.2国内研究现状

第3章建筑冷热负荷计算

3.1负荷计算方法概述

3.1.1几种静态模拟方法介绍

3.1.2几种动态模拟方法介绍

3.2建筑动态能耗分析软件介绍

3.2.1 Energy PluS介绍

3.2.2 DesignBuilder介绍

3.2建筑动态负荷模拟与分析

3.2.1建筑建模与设计参数

3.2.2全年动态逐时冷热负荷

3.2.3结论

第4章微燃机CCHP系统动态仿真

4.1微型燃气轮机数学模型

4.1.1压气机

4.1.2透平

4.1.3回热器

4.1.4燃烧室

4.1.5发电机

4.2空调系统数学模型

4.2.1吸收式机组

4.2.2冷却塔模块

4.2.3除湿转轮

4.2.4转轮显热交换器模型

4.2.5表冷器模型

4.3常规空调VRV系统数学模型

4.4微燃机CCHP系统仿真模型

4.4.1微燃机连续模型

4.4.2微燃机离散模型

4.4.3模拟结果分析

4.5微燃机CCHP系统仿真应用

4.5.1运行策略和系统配置优化

第5章微燃机CCHP系统经济性分析

5.1经济性分析方法

5.1.1一次能源利用率

5.1.2火用经济性

5.1.3节能率

5.2常规系统与微燃机CCHP系统经济性比较

5.2.1冷水机组+燃气锅炉系统与微燃机CCHP系统静态比较

5.2.2 VRV空调系统与微燃机CCHP系统比较

5.3微燃机CCHP系统运行策略和配置优化

5.3.1运行策略优化

5.3.2补燃机组优化配置

5.3.3除湿优化配置

5.4结论

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果