燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能及運(yùn)行優(yōu)化研究.pdf

1、冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)(CCHP)是一種建立在能量梯級利用概念基礎(chǔ)之上，將制冷、供熱及發(fā)電過程一體化的多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)，目的在于提高能源利用效率，減少碳化物及有害氣體的排放，以天然氣為一次能源的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)更是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排和天然氣高效利用的最佳選擇。冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)被世界廣泛認(rèn)為是解決能源、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境問題最好的選擇之一，各發(fā)達(dá)國家都在積極推進(jìn)冷熱電聯(lián)供的應(yīng)用。目前，基于燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃料電池等為發(fā)電裝置的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)在美國、英國、日本

2、等國廣泛應(yīng)用，起到了良好的示范作用。在此背景下，本文首先介紹冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的基本概念和配置模式，確定本文的研究對象；然后以燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)為例，介紹了其組成及主要設(shè)備特性，根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)能流結(jié)構(gòu)，以熱力學(xué)理論為基礎(chǔ)，主要分析了系統(tǒng)回?zé)岫?、補(bǔ)燃率和電制冷率在能量數(shù)量、能量品質(zhì)及能量節(jié)約方面對聯(lián)供系統(tǒng)的影響。結(jié)果表明：從能量的數(shù)量方面來看，增大回?zé)岫?、電制冷率對于能量的利用是不利的，而增大補(bǔ)燃率在一定的條件下對能量的利用是

3、有利的；從能量的品質(zhì)和節(jié)約方面來看，增大回?zé)岫葘τ谀芰康睦檬怯欣?，增大電制冷率和補(bǔ)燃率對于能量的利用是不利的。
　　 其次本文還根據(jù)最優(yōu)化設(shè)計(jì)理論，針對“以電定熱”、“混合模式”兩種不同的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行模式，以發(fā)電、制冷和供熱設(shè)備的性能特征作為優(yōu)化約束條件，以年運(yùn)行費(fèi)用最低為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建立了聯(lián)供系統(tǒng)設(shè)備配置與運(yùn)行策略的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，并以上海某辦公樓為例，在給定的能源價(jià)格和冷熱電負(fù)荷條件下，應(yīng)用模式搜索法對聯(lián)供系統(tǒng)數(shù)學(xué)優(yōu)

4、化模型進(jìn)行求解計(jì)算，得出了系統(tǒng)優(yōu)化配置和運(yùn)行策略，并與分供系統(tǒng)作比較，分析了聯(lián)供系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和環(huán)保方面的優(yōu)勢；最后針對已經(jīng)得出的系統(tǒng)優(yōu)化配置，分析了電價(jià)、天然氣價(jià)格變化對聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性和環(huán)保性的影響。結(jié)果表明：聯(lián)供系統(tǒng)采用“混合模式”策略較“以電定熱”策略在經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性和環(huán)保性方面更具有優(yōu)勢。當(dāng)聯(lián)供系統(tǒng)建成投入運(yùn)行后，電價(jià)降低，其經(jīng)濟(jì)性不受影響，節(jié)能性和環(huán)保性變差，但仍優(yōu)于分供系統(tǒng)，而電價(jià)上漲，其節(jié)能性和環(huán)保性均不受影響，