微型冷热电联供系统的优化运行

研究了以燃气内燃机和吸附制冷机为核心的微型冷热电联供系统.以满足冷、热、电负荷需求时能源运行成本最低为优化目标,建立了联供系统经济最优化模型.并以应用场合负荷需求作为计算基础,得出具体的联供系统最优化运行策略.研究结果表明:联供系统具有良好的热经济性;联供系统最优化运行模式与能源价格有关,在天然气价格不变时,电价越高,联供系统运行经济性越好.     

楼宇冷热电联供系统成本分摊方法研究

多产品系统的成本分摊问题，是运用热经济学方法分析能量系统的关键环节之一。这里分析了现有的热电联供系统成本分摊的主要方法，指出了各种方法的实质，提出一种成本分摊的新方法——“价格系数法”。分别运用3种方法分摊了楼宇冷热电联供(BCHP)系统热电之间的成本，并进一步计算制冷部分的成本。实际BCHP系统的分析表明，“价格系数法”将联供带来的好处合理分配给冷电热三部分，有效解决了三联供系统的成本分摊问题。     

生物质气化的冷热电联供系统分析

以生物质气化为前提条件,结合某用能建筑的冷热电负荷,以内燃机和排烟再燃型溴化锂吸收式冷温水机组组成的冷热电联供系统为分析对象,对用能建筑的联供系统进行了能量分析,得出了一次能源利用率、一次能源节约率、效率和经济成本.生物质气化冷热电联供系统可实现生物质能源的梯级利用,为生物质能源的综合利用提供了一定的参考.     

含混合储能的冷热电联供系统运行策略及容量配置

冷热电联供系统是分布式能源未来主要发展方向和形式。建立了含混合储能的冷热电联供系统多目标优化模型,考虑设备初始投资成本和维护成本,分析在"以电定热"和"以热定电"不同运行策略下混合储能初始容量及总容量配置对系统能源性、经济性、环境性评估指标的影响,得出储能容量最优配置及系统运行策略,并与不含储能系统对比验证。通过算例验证表明,合理的储能容量配置及运行策略选择有助于提高系统能源利用率,减少二氧化碳排放和运行成本,为冷热电联供系统规划运行提供一定的理论和技术参考。     

微燃机冷热电联供系统的分析

利用分析法对由微型燃气轮机、余热补燃型吸收式制冷机和余热锅炉组成冷热电联供系统进行了分析.以某用能建筑为例,分析得出了不同季节和联供系统子系统的损失和效率.夏季时,吸收式制冷机的损失最大,效率有很大的提高空间;在不用季节,余热锅炉的损失也较大,应作为主要的改进设备.通过效率分析,为联供系统的能质改进提供了一定的参考.     

基于化学回热的沼气冷热电联供系统

为了实现沼气化学能和物理能综合梯级利用,提出一种基于化学回热的沼气冷热电联供系统.新系统引入重整器,利用透平高温排气驱动沼气重整,生成具有更高化学能的合成气,以提升沼气燃烧前热值.利用Aspen plus软件进行仿真模拟,模拟结果表明:通过沼气重整可使沼气转化为化学能更高的合成气,同时可回收大量低温潜热用于沼气池保温....     

微型燃气轮机冷热电联供系统的能耗特性分析

在介绍微型燃气轮机冷热电联供实验系统的基础上,利用热力学基本理论对系统在额定工况下的补燃和不补燃两种情况下能耗特性进行了分析,并对联产系统和分产系统的能耗特性及燃料节约率进行计算。计算结果表明,联产系统的一次能源利用率在文本所计算的工况下具有一定的优势。     

基于改进动态惯性权重粒子群算法的冷热电联供型微网运行优化

通过多种能源优势互补的冷热电联供型微网,能够促进可再生能源的使用,实现资源的阶梯利用。针对区域内由电、热、冷多种能源耦合形成的微网系统运行优化问题,基于不同季节典型日风光出力和负荷需求特性曲线,构建了含燃气轮机、余热锅炉、吸收式制冷机等机组设备,采用改进的动态惯性权重粒子群算法(particle swarm algorithm, PSO)求解方法,综合考虑系统的燃料成本、环境治理成本、电网交互成本和运行维护成本进行优化求解。最后,通过算例分析验证本模型和方法的有效性。研究成果为冷热电联供型微网系统的规划设计提供参考和依据。     

考虑风光气电协同供能的冷热电联供系统多目标优化

建立以光伏发电、风电、燃气、网电多能源协同供能的冷热电联供系统。以独立供能冷热电联供系统为度量基准,构建由系统投资运行成本、一次能源利用、二氧化碳排放组成的多目标优化函数。针对全年冬季、夏季与过渡季的3种典型日的电热冷负荷需求,分析系统的容量配置以及“以电定热”“以热定电”的运行策略的协同优化。考虑优化问题的连续和组合优化的混合特性,模型求解采用多目标粒子群双层优化算法。采用正交试验分析关键因素对决策结果的影响作用。仿真结果表明,风光气电协同供能的冷热电联供系统相比独立供能系统,具有明显的经济、节能与环保的综合优势。     

耦合压缩空气储能的冷热电联供系统

为了促进压缩空气储能技术与小型燃气轮机结合的分布式供能技术发展,提出了一种耦合压缩空气储能的分布式冷热电联供系统,并采用GateCycle软件建立系统模型进行了分析。该模型包含以额定功率为2 MW的离心式燃气轮机为核心的冷热电联供模块和包含离心式压气机、储气罐、向心式透平的压缩空气储能冷热电联供模块,两模块通过一逆流换热器耦合,在换热器内燃气轮机排出的高温烟气可加热储气罐排出的高压空气,以提高其发电量并使排出空气温度适宜供冷或供热,除了分析系统的供能特点外,还通过实例着重从经济性角度进行分析。研究结果表明,余热锅炉产生蒸汽量随通往余热锅炉处烟气分流比近似呈线性增大;空气透平在通往换热器处的烟气分流比变化时对应唯一合适的进气流量;通往换热器处烟气分流比由0变化至0.4的过程中,对应的储气罐释气流量迅速减少,空气透平发电量迅速增加,而由0.4变化至1的过程中,对应的储气罐释气流量减少缓慢,空气透平发电量增加缓慢。在实例应用中,冬季、夏季通往换热器处烟气分流比为0.4时能价比最高,春秋季能价比随通往换热器处烟气分流比的增大而增大;在冬季典型日耦合供能方式相比分供供能方式节省了20.86%的成本,在夏季典型日节省了28.70%的成本,在春秋季典型日节省了12.32%的成本,所以耦合供能方式在各季节相对于分供供能方式均能节约成本。     

使用混合工质的新型电冷联产循环系统研究

利用氨－水混合物低沸点的特点，设计了以氨－水混合物为工质的电冷联产循环系统，该循环系统可以利用400－450K的低温热源，实现了发电与制冷联合生产，整个循环系统的热效率比利用同样温度热源常规热力发电的热效率高出7％左右，为低温太阳能，地热能，电厂废热的高效利用提供了一个新方法，通过对整个系统的数值模拟，进一步分析了该联产系统中汽轮机初压，背压，热源温度，吸收器工作温度等参数之间的关系，结果表明，汽轮机的初压增加及背压下降，会使系统的循环效率线性增加，而初温增加会使系统的循环效率先增加后逐渐下降。     

基于EBSILON的冷热电三联供系统及能量利用特性

为研究天然气冷热电三联供分布式能源(combined cooling heating and power,CCHP)系统的能量利用特性,以某冷热电三联供能源站作为研究对象,利用EBSILON软件分别建立内燃机组、烟气-热水型溴化锂吸收式冷水机组、换热器组件等模型,分析了烟气-热水型溴化锂吸收式冷水机组在不同烟气与缸套水热源驱动下的制冷系数(coefficient of refrigeration,COP)特性,内燃机组不同负荷率下系统的综合供能特性.研究结果表明,CCHP采用单一热源制冷时,烟气热水型溴化锂吸收式冷水机组以烟气作为驱动热源可获得较高的COP,而以缸套水作为驱动热源时COP较低;在同时具备冷热负荷情况下,高温烟气更适合作为制冷热源,而高温缸套水更适合充当制热热源;采用双热源驱动制冷与单一热源相比,具有更高的综合能源利用效率,在内燃机75％负荷率、WY1工况下,COP与综合能源效率达到最大值1.28与92.0％;而在50％负荷率时采用缸套水作为单一热源驱动制冷机时,COP与综合能源利用效率达到最低值,分别为0.74与76.1％.模型分析得出的CCHP系统综合供能特性,在一定程度上可有效指导冷热电三联供能源站的高效运行.     

基于全工况负荷特性冷热电联供系统柔性设计

为研究全工况负荷特性对冷热电联供系统经济性影响,以北京地区某办公建筑为设计对象,建立了冷热电联供系统模型和经济优化模型,得到热电比和冷电比对系统总费用年值的影响权重分别为48. 6%和51. 4%。同时,为解决系统静态设计工况与实际变负荷运行工况之间的矛盾,提出了一种冷热电联供系统柔性设计方法。将16种系统设备容量配置方案在北京地区典型工况下运行,得到最佳设计工况对应的热电比为1. 32,冷电比为1. 26。     

双次热冷法用于比热容的高精度测量

提出了一种双次热冷法用于比热容的准确测量.该方法通过对测量系统空载时和放置待测样品时加热和冷却过程中的温度序列进行处理从而计算出比热容,可有效补偿散热因素对测量结果的影响,显著提高测量精度.以小样品水为例进行了比热容测量实验,在正常的散热环境下测量误差小于1%.结果表明:双次热冷法适用于对误差有一定要求的小样品比热容测量,设备简单、操作方便,配合其他测量方法可实现范围更广、精度更高的比热容测量.     

基于(火用)方法的空调冷热源系统优化决策

结合方法和热经济学原理建立了空调冷热源系统的分析模型,阐述了产品成本是评价冷热源系统方案优劣的关键因素.采用多目标模糊决策方法,综合考虑了单位产品成本、初投资、技术先进性、安装面积、运行安全可靠性、维护管理难易程度和环保性等多种影响因素,基于方法的冷热源优化决策算法.通过应用实例,说明了此新优化决策算法相比工程中传统决策方法,可靠性更高,使各决策方案间优劣区分度更加明显。     

基于[火用]方法的空调冷热源系统优化决策

结合[火用]方法和热经济学原理建立了空调冷热源系统的火用分析模型，阐述了产品[火用]成本是评价冷热源系统方案优劣的关键因素．采用多目标模糊决策方法，综合考虑了单位产品[火用]成本、初投资、技术先进性、安装面积、运行安全可靠性、维护管理难易程度和环保性等多种影响因素，基于[火用]方法的冷热源优化决策算法．通过应用实例，说明了此新优化决策算法相比工程中传统决策方法，可靠性更高，使各决策方案间优劣区分度更加明显．     

AHP法在空调冷热源方案选择中的应用

从空调冷热源设计的实际需要出发,提出了将系统工程中著名的ＡＨＰ法引入设计方案决策的新途径．在简要论述ＡＨＰ法基本思想和步骤的基础上,着重分析了ＡＨＰ法在实用中存在的问题,探讨了一种直观、高效的构造具有足够满意一致性ＡＨＰ判断矩阵的新方法,并运用该法对某大厦空调冷热源设计的具体实例进行了计算,得出了合理的结论．结果表明,ＡＨＰ法能够成功地应用于空调冷热源方案选择的决策．     

微网中两种典型微型燃气轮机运行特性比较

为给微网中基于微型燃气轮机的冷热电联产设备选型提供参考,从多方面分析了两种不同结构的微型燃气轮机特点,并根据微型燃气轮机不同运行模式切换、不同负荷类型以及不同拓扑结构下的动态特性进行了研究．结果表明：微网运行模式切换过程中,单轴MT允许负荷变化的范围要比分轴MT大;单轴结构MT适用于负荷类型较多情况,而分轴结构的MT则受负荷类型影响相对大些;串联微网结构下MT对应的负荷允许变化范围比并联结构的小．