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热电冷联供系统以其高效能、低污染等特点,在能源利用领域得到了广泛应用。其中,以燃机为核心构建的燃气冷热电三联供系统,是目前主要应用方式之一。这类系统通过合理配置设备与流程,实现了能源的综合高效利用。
基本方式有两种,一种是以燃气机(包括内燃机、燃气轮机等)结合余热吸收式制冷机(余热直燃机),如图1所示。夏季时,天然气进入燃气轮机燃烧发电,产生的高温排气则被引入余热吸收式制冷机,以供冷;冬季则供热。根据冷、热负荷需求,系统可能需要额外补燃天然气。
另一种方式则更为复杂,如图2所示,它采用燃气机(包括内燃机、燃气轮机)结合余热锅炉、蒸汽吸收式制冷机、电制冷机和燃气锅炉等设备。天然气首先进入燃气轮机燃烧发电,产生的高温排气送入余热锅炉制取蒸汽。蒸汽通过分汽缸,一部分用于蒸汽溴化锂吸收式制冷机,提供夏季冷量;另一部分则通过换热器制取热水,用于冬季供热。建筑群夏季所需的冷量,不足部分由电动压缩制冷机补充;冬季不足的热量,则通过热泵和燃气锅炉进行补充。
图1和图2中的燃气冷热电联供系统示意图与设备配置是基本形式,实际工程项目可根据具体需求变化为多种系统和设备配置。对于采用燃气内燃机的冷热电三联供(CCHP)系统,尽管余热介质类型多样(如缸套等余热热水、高温排气余热等),但其核心的余热利用方式依然采用余热溴化锂吸收式制冷机或热水/蒸汽型溴化锂吸收式制冷机,也可直接将热水或蒸汽用于热水/蒸汽需求场所。
通过上述方式,热电冷联供系统实现了能源的综合高效利用,不仅提高了能源的利用效率,还有效降低了环境污染,为社会经济发展提供了可持续的能源解决方案。