南方供暖还是问题吗?南方供暖,请找分布式能源系统 !

中国矿业大学电力工程学院2018-01-30 07:51:42

我院院长李意民教授亲自指导的基于微燃机与太阳能的独立住宅楼供暖制冷的分布式能源系统项目入选节能减排大赛决赛,在此热烈祝贺!
相信小伙伴儿们已经迫不及待地想知道这个项目是如何解决南方供暖这一难题的,那么请看下文介绍:

作品内容简介
通过实验设计了一套基于微型燃气轮机与太阳能的独立住宅楼供暖制冷的分布式能源系统系统.其目的是为居民住宅设计分布式的能源系统,利用燃气轮机和光伏发电的电能供应居民生活实用,利用燃气轮机的余热在夏季基于溴化锂为居民住宅制冷,冬季利用燃气轮机的余热提供暖气,并且通过换热器和太阳能集热器提供生活热水。在一定程度上解决我国南方城市冬季没有暖气的问题。
该方案的基本思路是从节能减排的角度出发通过燃气轮机和太阳能光伏发电,冬季给住宅楼供暖,并结合溴化锂制冷技术在夏季为住宅楼提供冷气;从计算的角度证明方案是否可行,进而为能否进行生产实践进行检验;该方案的创新点有以下几点:

  1. 应用于居民楼的分布式能源系统,将微型燃气轮机与光伏发电组合使用;
  2. 为居民提供热电冷减少因火力发电产生的煤耗及资源;

系统主要设备包括动力设备、余热利用设备和制冷设备。
(一) 动力(发电)设备
动力热备是分布式能源系统的核心设备,在具体项目中,能否根据负荷大小、负荷性质,合理的确定燃气动力设备的类型、容量,是直接影响项目在建成后能否经济运行的关键。
微型燃气轮机主要是由压气机、燃烧室和汽轮机组成。压气机将空气压缩进入燃烧室,在燃烧室中与喷入的燃气(如天然气)混合燃烧,之后在汽轮机内膨胀,驱动叶轮转动,使其驱动发电机发电。燃气轮机的为其温度很高(一般在500℃ 以上),是很好的驱动热源,也可以用来制冷,也可以进入余热锅炉产生蒸汽再供热或制冷。另外,烟气也可以不全部用来发电,而是部分用于供应,这样它的总热效率可以达到80%或更高。本系统采用两台30kw微型燃气轮机为动力设备。
微型燃气轮机Capstone C30两台;
Capstone 30kw微燃机的技术指标:
(二)余热利用设备和制冷设备:补燃型双效溴化锂吸收式制冷机组
溴化锂吸收式制冷机。以水——溴化锂为工质对,其工作原理为溴化锂稀溶液在发生器中被加热,产生制冷剂——水蒸气,水蒸气在冷凝器中被冷却,并凝结成液态水。液态水经过节流机构减压后进入蒸发器并在其中洗热蒸发,进行制冷,液态水重新气化成水蒸汽。而发生器中发生了水蒸气的溴化锂浓溶液是吸收剂,经节流阀减压后,进入吸收器吸收蒸发器来的水蒸气。而后,吸收了水蒸气的溴化锂稀溶液有熔液泵提高压力送回发生器,完成吸收制冷循环。本系统采用1台20万大卡级余热溴化锂吸收式空调机。
补燃型双效溴化锂吸收式制冷机组:溴化锂吸收式冷温水机是利用低品位余热为驱动热源制取冷媒水或热媒水为用户供冷和热的节电型设备,机组具有耗电少、噪声低、运行平稳、工况调节范围广等特点,随着世界范围内分布式冷热电供能系统的发展,溴化锂吸收式冷热水机得到了广泛应用,溴化锂机组能够利用核心动力机燃烧燃料发电后排出的烟气余热制冷或制热,满足用户部分冷热负荷,达到梯级利用能源实现冷热电三联供的目的,大大提高了分布式供能机组的综合能源利用效率。
本系统采用的是制冷量为230kw,供热量为200kw的烟气补燃型双效吸收式机组,效率更高。

通过制冷系统,制热系统,生活热水系统以及发电系统,共同组成一套完整的热电冷生活热水模型,在我国的南方城市,淮河以南如南京,合肥,武汉等,冬季普遍没有暖气。我们设计的分布式能源系统可以在不增加火电厂数量和符合的情况下在冬季为居民小区提供暖气,同时在夏季利用溴化锂制冷减少了居民因使用空调而产生的用电高峰。这将减轻对于电网的负担,同时也会避免南方城市因冬季燃煤供暖而产生的二氧化碳和灰分排放。加上太阳能的使用,是未来的必然趋势