工業(yè)園區(qū)天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟性分析

【摘要】：冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)建立在能量的梯級利用基礎上,具有高效、環(huán)保、可靠性高等優(yōu)點,隨著西氣東輸工程的進一步拓展和對環(huán)境保護問題的日益重視,天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)將成為我國未來能源技術(shù)的重要發(fā)展方向。如何實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設計,提高系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟性也成為亟待解決的問題。 本文以工業(yè)園區(qū)為研究對象,首先分別從制冷系統(tǒng)能耗和系統(tǒng)(?)效率的角度比較基于汽輪機、燃氣輪機和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的三種區(qū)域冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案的性能。研究結(jié)果表明,與電壓縮式制冷系統(tǒng)相比,基于燃氣輪機、燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的吸收式制冷系統(tǒng)能夠降低供冷能耗,對以汽輪機為原動機的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案而言,系統(tǒng)需要配置高壓及以上壓力級的汽輪機。基于燃氣輪機和聯(lián)合循環(huán)機組的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(?)效率高于基于汽輪機的系統(tǒng)。 然后,建立基于燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)學模型,分析機組參數(shù)對系統(tǒng)節(jié)能性的影響,并根據(jù)單耗分析理論,找到該聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)能量利用的薄弱環(huán)節(jié),為系統(tǒng)節(jié)能提供方向性指導。研究結(jié)果表明,提高余熱鍋爐高壓蒸汽壓力,降低蒸汽溫度有利于提高冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的相對節(jié)能率。低壓蒸汽參數(shù)對聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的性能影響較小,但對余熱鍋爐的當量熱效率影響較大。燃燒室和余熱鍋爐是系統(tǒng)能量利用過程中的薄弱環(huán)節(jié)。 最后,計算比較了不同區(qū)域供冷供熱冷熱源方案在長沙地區(qū)的全年能耗和經(jīng)濟性。與常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)相比,區(qū)域供冷供熱可顯著降低冷熱源系統(tǒng)的年一次能耗。蒸汽吸收式制冷機+水源熱泵的聯(lián)產(chǎn)型區(qū)域冷熱源方案的年一次能耗最低,但其全壽命周期成本較高。本文研究結(jié)果對區(qū)域冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化設計有一定參考價值。 【關鍵詞】：工業(yè)園區(qū) 冷熱電聯(lián)產(chǎn) 燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán) 冷熱源
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU99;TM61
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)概述10-13
• 1.2.1 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的概念和特點10-11
• 1.2.2 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的集成方案11-13
• 1.3 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的應用與研究現(xiàn)狀13-18
• 1.3.1 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.4 本文的主要內(nèi)容18-19
• 2 工業(yè)園區(qū)冷熱電負荷預測19-40
• 2.1 工業(yè)園區(qū)冷熱電負荷預測模型19-22
• 2.1.1 工業(yè)園區(qū)冷熱電負荷預測模型19-21
• 2.1.2 DeST建筑能耗計算模型簡介21-22
• 2.2 工業(yè)園區(qū)冷熱負荷特點22-37
• 2.2.1 建筑體形參數(shù)的影響22-24
• 2.2.2 建筑類型的影響24-36
• 2.2.3 面積因子的影響36-37
• 2.3 工業(yè)園區(qū)電負荷的特點37-38
• 2.4 實例計算38-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 3 電站側(cè)技術(shù)經(jīng)濟性分析40-73
• 3.1 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案比較40-50
• 3.1.1 制冷系統(tǒng)能耗的比較40-47
• 3.1.2 聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(?)效率的比較47-50
• 3.2 基于熱力學第一定律的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)性能分析50-68
• 3.2.1 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱力學模型50-58
• 3.2.2 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)性能評價指標58-60
• 3.2.3 計算結(jié)果與討論60-68
• 3.3 基于單耗理論的系統(tǒng)性能分析68-71
• 3.3.1 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的理論單耗模型68-69
• 3.3.2 壓比和蒸汽壓力對單耗的影響69-71
• 3.4 本章小結(jié)71-73
• 4 用戶側(cè)技術(shù)經(jīng)濟性分析73-90
• 4.1 冷熱源方案和設備的選取73-76
• 4.2 冷熱源機組的技術(shù)性評價76-84
• 4.2.1 冷熱源能耗計算方法簡介76-79
• 4.2.2 冷熱源的能耗計算結(jié)果及分析79-83
• 4.2.3 冷熱源方案對環(huán)境的影響83-84
• 4.3 冷熱源方案的經(jīng)濟性評價84-88
• 4.4 本章小結(jié)88-90
• 5 結(jié)論90-91
• 參考文獻91-96
• 攻讀碩士期間主要研究成果96-97
• 致謝97

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