冷热电三联供系统配置与运行策略的优化论文_郭亮

(国网江苏电力公司泰州供电分公司 江苏泰州 225300)

摘要:为了实现经济效益,同时降低能源使用造成的大气污染,利用天然气冷热电三联供技术,可达到能源梯级利用的效果,从而降低能源消耗和用能成本,同时使经济活动更加节能环保。本文通过对冷热电三联供的工作原理开展具体分析,研究冷热电三联供的系统配置和运行策略,找出现状问题,并提出优化建议。

关键词:三联供;能源消耗;策略优化

引言:近年来,环境污染是全社会需要面对的重要问题,随着经济的发展,各种能源正在快速减少,尤其是以石油产业为主的能源开发呈现出不稳定现象。面临着这样的问题,节约资源,减少环境破坏等问题就变得十分重要。冷热电三联供作为可靠的能源供应系统,它具有较多的优点,其中以能源梯级利用为主要优势。它是一种分布式能源系统,通过特定的能源供给形式,以环保和能源节约为供应目标,对不同活动中的电能、热能以及制冷需要进行合理的能源分配。

一、冷热电三联供的基本信息

(一)概念

冷热电三联供在现代社会中具有较高的使用价值,通过热燃机设备的工作机制,对天然气进行消耗,在此过程中产生电能,或者对应的需求能源。在这一过程中天然气的消耗会产生足量的热能[1]。此时的热能可以通过回收利用,产生制热或制冷的能量需求,对寒冷天气有供暖作用,同时可以应对高温天气,进行冷气制造[2]。能源是推动社会进步的主要动力因素,它维持了人类的生活方式,创新了能源的使用方法。由于各种能源不能充分使用,导致了资源匮乏现象,冷热三联供的应用使的能源具有了循环使用的价值。

(二)原理

冷热电三联供系统主要通过梯级利用和温度对口的原理,对天然气能源进行利用,以达到能源的最大使用度。目前国内较常用的三联供系统形式有两类,一种是以燃气内燃机为发电机组的三联供系统,另一种是以燃气轮机为发电机组的三联供系统。以燃气轮机为例,天然气在燃气轮机燃烧室中燃烧,在涡轮中作功输出电负荷,同时产生可利用的余热,主要为高温烟气。三联供系统的另一个重要组成系统余热利用系统,燃气轮机后可接余热锅炉也可直接对接吸收式制冷机组,实现向用户供冷、热的功能,

(三)模型

根据冷热电三联供系统的工作原理,要求对不同环境下的联供系统运行策略进行具体的模型分析,例如在天气环境相对较冷的时候,应当选取最具代表性的天气样本进行供暖情况分析[3]。在三联供系统下,联供设备应该根据指定范围进行供暖或者制冷效率的检测,遇到制冷设备或者供热设备运行功率降低的情况,应当及时检查电力负荷的功率是否满足设备运行。在这种情况下,还会加剧能源循环转换时释放出来的气体污染。为了确定制冷供热设备具有较高效率的运行状态,要对运行过程中的最低负荷进行值域设定,确定优化模型,保障制冷供热设备的运行畅通无阻[4]。利用冷热电三联供系统的分布式特性,将条件具备下的联供系统进行多点分布,以此提高工作效率。

二、冷热电三联供系统的综合指标评定方法

冷热电三联供系统具有三种指标,分别是环境、经济、能效,他们的评标系数对联供系统的性能检测起到很大的作用,三联供系统可以根据电能的生产和热能的输送选择运行模式。我们以电跟随和热跟随模式进行指标评判。

第一,冷热电三联供系统的运行模式是为了节省能源,减少大气环境污染,在此基础上应该对实际能源的节省量进行评判[5]。以年度为评判时间,以分供系统作为参照物,利用以下节省率公式进行评价:

结语:

为了使三联供系统稳定高效运行,三联供系统的配置需要进行优化,本文通过对冷热电三联供系统的概念和系统运行的原理,以及系统运行的模型进行详细叙述,并且建立了冷热电三联供系统的评价指标,利用公式将系统的能效指标、环保指标和经济指标进行评价。通过评价指标确定了系统的优化条件,指明了优化的目的以及优化过程中各种装置容量之间的联系和变化。

参考文献:

[1]李赟,黄兴华.冷热电三联供系统配置与运行策略的优化[J].动力工程学报,2006,26(6):894-898.

[2]李凯,王晓宁.冷热电三联供系统配置与运行策略的优化[J].工程技术:全文版,2016(9):00238-00238.

[3]张志勇,张钟平,王勇.冷热电三联供系统配置与运行策略的优化研究[J].工程技术:全文版,2017(1):00131-00131.

[4]张继军.冷热电三联供系统在办公楼的应用探讨[J].节能,2015,34(2):59-63.

[5]江丽霞,金红光,蔡睿贤.冷热电三联供系统特性分析与设计忧化研究[J].工程热物理学报,2002,23(s1):21-24.

[6]殷平.冷热电三联供系统研究(1):分布式能源还是冷热电三联供[J].暖通空调,2013,43(4):10-17.

[7]毕庆生,宋之平,杨勇平,等.分布式冷热电三联供系统的"单耗分析"模型研究[J].工程热物理学报,2007,V28(6):905-908.

论文作者:郭亮

论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期

论文发表时间:2019/1/16

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