[實用新型]一種高設備利用率模塊型冷熱電三聯供系統

有效

• 申請號: 201420062695.1
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN203798016U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 郭亮;王偉軍
• 申請（專利權）人: 上海斯俊空調銷售有限公司
• 主分類號: F25B29/00
• 分類號: F25B29/00
• 代理公司: 上海欣創專利商標事務所 31217
• 代理人: 唐明

技術領域

本實用新型涉及分布式能源領域，具體涉及一種高能效、高設備利用率、模塊化冷熱電三聯供系統。

背景技術

人類以燃燒礦石燃料為主的傳統凝汽式發電循環已有一百多年的運行歷史，目前技術上相當成熟，大型電站已采用超-超臨界機組，循環效率已接近理論值，能達到45%左右，熱電廠循環效率也只能達到65%左右,為人類的生活和社會經濟發展作出了巨大的貢獻。但是以燃燒礦石燃料為主的傳統發電系統存在著大量污染物排放和余熱能源排放浪費，造成了嚴重的環境及空氣的污染以及形成城市熱島效應。對人類的健康生活和社會經濟可持續發展已構成嚴重威脅，因此，如何減少對環境空氣污染和提高一次能源利用效率已迫在眉睫。隨著人類生活水平不斷提高，人們對熱能、冷能消耗量也愈來愈大，城市能源消耗居高不下，如何節能減排已是當前經濟可持續發展的頭等大事。

隨著日益嚴峻的能源形勢和科學技術的不斷進步，余熱利用技術研發和推廣應用的必要性和緊迫性也成了社會共識。三聯供能系統?=?發電系統?+?供熱系統?+?制冷系統，是把三種系統組合成一套閉環式能源綜合、梯級、高效生產并保持正常輸出的能源生產系統，該系統已得到了經濟發達國家的認可和推廣。

現有的冷熱電三聯供系統（簡稱：CCHP三聯供系統）一般是由天然氣為燃料的燃氣發電機組、溴化鋰吸收式冷/熱水機組和離心壓縮式單冷機組等裝置設備所組成，能在產生35%左右電能的同時充分利用近45%余熱生產冷能、熱能，燃氣的熱能被充分利用，大大提高了能源的綜合利用功效。冷熱電三聯供系統具有以下優點：1.能源轉換效率高；2.實現了能源的梯度利用；3.能調節平衡天然氣與電能（季節）負荷；4.化學污染排放少。但以往所設計的類似系統由于受到區域內用戶端負荷（冷、熱、電）需求條件的不同、系統運行效率及設備的可利用小時得不到保障、系統冷熱電的能量平衡能力不夠強等缺陷，從而存在著系統經濟性不高的問題。

冷熱電三聯供系統分為工業應用冷熱電三聯供系統和區域民用建筑冷熱電三聯供系統。區域民用建筑冷熱電三聯供系統是指為較大體量的樓宇建筑或樓宇建筑群，提供冷、熱、電能源的設備系統。本實用新型針對在民用建筑能耗中很大一部分用于建筑的供電、供冷、供熱，如何降低建筑的供電供冷供熱能耗、提高系統運行效率和穩定性，對提高能源利用率和經濟性有著非常重要的意義。

由于冷熱電三聯供系統在運行過程中會受到環境及用能對象負荷等多種變量的影響，區域冷熱電三聯供系統具有過程參數時變、被控對象延時量較大、負荷變化較大的特點，是典型的多變量、非線性系統。以一年四季時間階段分隔明顯的上海地區為例，其能源利用狀態：冬季只需要電能和熱能，春秋季節只需要電能和部分熱能、部分冷能，夏季只需要電能和冷能、少量熱能。冷、熱、電三種能量除電能基本保持月平均正常使用率外，其他冷能和熱能存在著巨大的季節反差使用率，其次上海的極端氣溫和突然性巨變氣溫發生天數頻率也比較高。現有的冷熱電三聯供系統普遍存在缺乏能量平衡調節的靈活要素和空間、投入運行后系統能量轉換不平衡的缺點，并由此可能導致更大的能源浪費和系統不穩定，有時甚至發生嚴重的故障或系統癱瘓，系統的安全可靠性和經濟性都不理想。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有區域冷熱電三聯供系統的上述缺陷，提供一種高能效、高設備利用率、模塊化冷熱電三聯供能系統，它可連續平穩運行安全、能源利用率高、調節靈活、負荷變化適應性強的系統。

區域冷熱電三聯供系統高效運行的基本條件：系統能以終端建筑用戶的電能負荷、熱能負荷、冷能負荷及環境氣象條件的即時變化及時進行調整系統運行策略。為此，必須有能適應系統靈活調節的系統配置方式，適應終端建筑負荷（冷、熱、電）負荷變化，具有模糊控制調節的實時數據處理功能，從而才有可能達到能源的梯級、綜合、高效利用目標。

本實用新型的技術方案具體如下：