微型燃气轮机冷热电联产系统运行模式研究黄锦涛.pdf

技术经济综述 微型燃气轮机 冷热电联产系统运行模式研究 黄锦涛 ,丰镇平 ,刘 　莉 (西安交通大学 ,陕西 西安 　7 10049) [摘 　要] 　介绍了微型燃气轮机及分布式发电/ 能源系统的技术特点及其应用场合和发展现状 ,对微型燃 气轮机冷热电联产系统的多种方案进行了研究 。根据实际负荷曲线 ,设计了 100 kW 级微型燃气轮机的冷 热电联产系统 ,并对其在各种负荷下的系统匹配 、运行方式等进行了讨论 。通过计算和分析 ,给出了微型 燃气轮机冷热电联产系统在不同运行方式下的热经济性和技术经济性的比较结果 。 ( ) ( ) [ 关键词] 　微型燃气轮机 ;分布式能源系统 D ER ;冷热电联产 CCHP ;热效率 ;热经济性 [ 中图分类号] T K472 . 5 　　　[ 文献标识码]A 　　　[ 文章编号] 1002 3364 (2004) 10 000 1 03 　　微型燃气轮机及其分布式发电/ 能源系统是一种 本文针对微型燃气轮机的冷热电联产系统及其在 清洁 、可靠 、多用途小型发电及实现冷热电多联产的能 各种负荷下的系统匹配 、运行方式进行了研究 ,计算分 源新技术[ 1 ,2 ] 。近年来 ,微型燃气轮机在美国发展迅 析了微型燃气轮机的冷热电联产系统在不同运行方式 猛 ,200 1 年美国能源部推出了一个长达 6 年的先进微 下的热经济性和技术经济性 。 型燃气轮机计划[3 ,4 ] , 旨在发展高效率 、低排放 、长寿 命 、低成本 、燃料适应性强的先进微型燃气轮机装置 , 1 　分布式发电/ 能源系统 具体 目标为 :发电效率至少达到 40 % ,N Ox 排放小于 7 μ ( ) 美国商业建筑 、办公楼 、居民住宅等建筑物的能源 L/ L 天然气 ,大修周期 11 000 h , 设备寿命至少 45 000 h ,系统造价小于每千瓦 500 美元 , 可燃用柴 消耗占全国能源消耗的 36 % 。据美国能源信息管理 ( ) 油 、乙醇 、垃圾填埋物 、生物质燃料 。 局 EIA 预测 ,在未来 20 年需要新增电力的总容量大 大区域互连电网在安全性 、稳定性 、供电质量方面 约 276 GW ,其中分布式发电/ 能源系统占到新增电力 存在着隐患 ,其中的一个环节出现故障 ,就可能导致互 容量的20 % ,容量达 55 GW 。 连电网发生大面积停 电事故 。例如 :2003 年 8 月 14 针对建筑物的分布式发电/ 能源系统主要以冷热 ( ) 日,在美国纽约 、底特律和克利夫兰等城市以及加拿大 电联产 CCHP 为主 ,世界工业发达国家都在大力发 多伦多、渥太华等地发生的突发性大面积停电事故 ,给 展建筑物 CCHP 系统 。在欧洲 ,欧盟决定到 20 10 年将 当地的生产和生活带来了重大损失和严重影响 。对此 其热电联产的比例增加 1 倍 , 占总发电比例的 18 % , 采用微型燃气轮机的分布式发电/ 能源系统 ,作为中心 而实现这一 目标将主要依靠 100 kW 以下的用户能源 大电站集中式发电和大电网供电模式的补充 ,可保证 系统来实现 。美国宣布到