在不同類型的智慧能源綜合系統(tǒng)中,燃?xì)饫錈犭姺植际较到y(tǒng)無疑占據(jù)著無可撼動的主力地位,然而,如何針對不同使用條件,選擇合理的工藝路線進行系統(tǒng)設(shè)計,卻讓很多設(shè)計人員無所適從,而工藝路線的選擇,從某種程度上可能直接影響項目的成敗。本文對燃?xì)饫錈犭姺植际较到y(tǒng)三大原動機九種典型的工藝路線進行逐一介紹與分析,讓你一次了解燃?xì)饫錈犭姺植际较到y(tǒng)的整體概念,不再為如何進行系統(tǒng)選擇而困惑。
眾所周知,按照原動機的不同類型,燃?xì)饫錈犭姺植际侥茉聪到y(tǒng)可以分為燃?xì)廨啓C、燃?xì)鈨?nèi)燃機與微燃機系統(tǒng)三類,而根據(jù)余熱利用設(shè)備和調(diào)峰設(shè)備的不同,每一種系統(tǒng)又可以進一步細(xì)分,典型的細(xì)分工藝路線有以下九種,其中燃?xì)廨啓C系統(tǒng)4種,燃?xì)鈨?nèi)燃機系統(tǒng)3種,微燃機兩種。
該系統(tǒng)工藝流程如下圖所示,系統(tǒng)中,余熱型溴化鋰吸收式空調(diào)機組(即余熱直燃機),可根據(jù)項目情況選用帶補燃和純余熱利用兩種類型的機組。調(diào)峰設(shè)備可以根據(jù)需要選擇直燃機、電制冷機以及燃?xì)忮仩t。
系統(tǒng)原理概述:燃?xì)怛?qū)動透平機發(fā)電和排除450-600度高溫?zé)煔?。余熱直燃機夏季利用高溫?zé)煔獾挠酂徇M行吸收式制冷,冬季制熱。當(dāng)夏季余熱制冷量不能滿足用戶所需的制冷量時,以燃?xì)庋a燃增加制冷量。如果仍然不能滿足要求,則啟動電制冷機制冷。冬季如余熱制熱不能滿足要求時,采用燃?xì)庋a燃增加供熱,如不帶補燃,則直接啟動燃?xì)忮仩t調(diào)峰。
適用條件及主要特點:采用余熱吸收式空調(diào)機組,在供熱時,其效率與燃?xì)忮仩t或汽水換熱器效率相當(dāng)或略低(90%)左右。在供冷時,COP可達1.3以上。由于燃?xì)廨啓C發(fā)電效率低于燃?xì)鈨?nèi)燃機,但余熱品質(zhì)較高(高溫?zé)煔猓?,用于冷熱?fù)荷非常穩(wěn)定的場所如數(shù)據(jù)中心、計算機房等。
該系統(tǒng)工藝流程如下圖所示,該系統(tǒng)余熱利用選用了余熱鍋爐,根據(jù)項目需要可采用補燃或者補補燃的形式。調(diào)峰設(shè)備可采用電制冷機和燃?xì)庹羝仩t。在實際工作中,還可以根據(jù)需要選擇直燃機、水地源熱泵等作為調(diào)峰、冷熱源設(shè)備。
系統(tǒng)原理概述:燃?xì)廨啓C高溫?zé)煔饨?jīng)過余熱鍋爐產(chǎn)生一定壓力的飽和蒸汽。夏季蒸汽通過空調(diào)機組制冷,冬季則經(jīng)過汽水換熱器后供熱。
適用條件及主要特點:該種類型工藝流程復(fù)雜,轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多,在能源利用效率上較低,但對于部分即需要蒸汽又有供冷需求的用戶(工業(yè)領(lǐng)域居多),則在余熱利用方式上增加了一種選擇。特別是蒸汽負(fù)荷與供冷負(fù)荷不在同一時間段出現(xiàn)時,利用更加靈活。當(dāng)燃?xì)鈨r格較高時,采用余熱制備蒸汽成本相對較低,此工藝路線適用于食品、化工、醫(yī)藥類工廠和醫(yī)院。
該系統(tǒng)工藝流程如下圖所示,該方案結(jié)構(gòu)較為簡單,采用煙氣水換熱器進行能量傳遞。
系統(tǒng)原理概述:夏季時,高溫?zé)煔饨?jīng)過換熱器制備出溫水,經(jīng)過熱水型吸收式空調(diào)機組制冷,不足的冷量由電制冷機補充。如果有生活熱水需求則可以分出一個熱水支路。冬季時高溫?zé)煔庵苯油ㄟ^換熱器制備高溫?zé)崴蛔銦崃坑扇細(xì)忮仩t補充。
適用條件及主要特點:該種類型工藝流程簡單,系統(tǒng)造價遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于前兩種工藝路線。適用于熱水負(fù)荷較大且非常不穩(wěn)定的場所如溫泉、療養(yǎng)、洗浴行業(yè)等,適應(yīng)性較強,能夠保證燃?xì)廨啓C運行更加穩(wěn)定
該系統(tǒng)工藝流程如下圖所示,該系統(tǒng)余熱利用選用了余熱鍋爐,根據(jù)項目需要可采用補燃或者補補燃的形式。調(diào)峰設(shè)備可采用電制冷機和燃?xì)庹羝仩t。
系統(tǒng)原理概述:燃?xì)廨啓C的高溫?zé)煔馐紫韧ㄟ^余熱鍋爐制取蒸汽,再通過蒸汽推動汽輪機(抽凝機或背壓機)發(fā)電后,排出蒸汽,經(jīng)過分集汽缸匯集后分別送往空調(diào)機組或換熱器進行供冷、暖,也可直接送往蒸汽使用點。
適用條件及主要特點:造價*高,但由于使用了燃?xì)廨啓C和蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的方式,大大提高了系統(tǒng)的發(fā)電效率。適用于對用電和蒸汽需求較高、廠房空間富裕的場合,如工廠的自備電廠。
該系統(tǒng)工藝流程如下圖所示,系統(tǒng)中,與內(nèi)燃機的余熱形式高溫?zé)煔?、高溫套缸水及潤滑油冷卻水配套,采用煙氣熱水型吸收式空調(diào)機組和水水換熱器。
系統(tǒng)原理概述:夏季高溫?zé)煔夂吞赘姿M行空調(diào)機組制冷,冬季高溫?zé)煔膺M入余熱空調(diào)機組制備供熱熱水,高溫套缸水等經(jīng)過板式換熱器交換出采暖或洗浴用熱水。
適用條件及主要特點:燃?xì)鈨?nèi)燃機發(fā)電效率高于燃?xì)廨啓C和微燃機。但缺點是余熱行駛中,高溫套缸水和潤滑油冷卻水比重較大但品質(zhì)較低。對于有大量生活熱水負(fù)荷需求的建筑物如酒店更為適用。此外,還比較適合于熱泵系統(tǒng)進行結(jié)合匹配設(shè)計。
該系統(tǒng)工藝流程如下圖所示。
系統(tǒng)原理概述:系統(tǒng)原理與工藝路線2類似,高溫?zé)煔膺M入余熱鍋爐制備出蒸汽后再進行利用。
適用條件及主要特點:系統(tǒng)相對復(fù)雜,效率較低,適用于同時有蒸汽和制冷需求的場合。根據(jù)電價和天然氣價格調(diào)節(jié)吸收式空調(diào)機組的制冷比例,可有效降低成本。
該系統(tǒng)工藝流程如下圖所示。
系統(tǒng)原理概述:冬季通過煙氣水換熱器患處熱水供暖,夏季還出高溫?zé)崴c套缸水進入熱水吸收式空調(diào)機組制冷。
適用條件及主要特點:熱水行吸收式空調(diào)機組COP較低(僅0.7左右),相對而言如果熱水可以直接供給用戶,則*好能夠減少通過熱水制冷的比例。因此只適合電價較高,且熱水負(fù)荷較低的場合如交通樞紐、大型商業(yè)綜合體等。
該系統(tǒng)工藝流程如下圖所示。系統(tǒng)原理較為簡單,可參考前幾條工藝路線理解。
適用條件及主要特點:適用于建筑面積較小,建筑功能單一的場合如寫字樓、辦公樓等。同時,由于設(shè)置有回?zé)崞?,可以通過調(diào)節(jié)回?zé)崞鞯幕責(zé)崃空{(diào)節(jié)發(fā)電量和余熱量。
該系統(tǒng)工藝流程如下圖所示。系統(tǒng)原理較為簡單,可參考前幾條工藝路線理解。
適用條件及主要特點:適用于建筑面積較小,建筑功能單一的場合如寫字樓、辦公樓等。但本路線在制備生活熱水方面更為靈活一些。
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