天然氣冷熱電三聯供的應用探討

李興瑞　呂品

摘 要：天然氣冷熱電三聯供是指天然氣通過發電機發電，利用高溫煙氣制冷，再用換熱器中多余的煙氣加熱生活用水。這套裝置在很大程度上提高了能源的利用效率，實現了能源的循環利用。主要闡述了天然氣冷熱電三聯供的應用，以期能為相關工作提供參考和借鑒。

關鍵詞：天然氣；冷熱電三聯供；評價指標；供能形式

中圖分類號：TM611 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.080

隨著自然環境被逐漸破壞，能源形勢也發生了很大的變化。國家提倡建設環保城市，將能源系統技術作為核心，而天然氣冷熱電三聯供就是在節約能源的基礎上加大了供給比例。這種裝置有很好的節能效果，并且有高效的能源循環系統，以天然氣作為燃料，將其轉化為高效熱能，而低品位熱能主要用于供熱或供冷，實現了能源的多次利用和階梯式供應。與傳統集的中式供能技術相比，天然氣冷熱電三聯供系統有很大的優勢，它主要是為小型用戶供給能源，其形式安全、可靠。

1 天然氣冷熱電三聯供分類

天然氣冷熱電三聯供系統適用于多個領域，比如工業、家庭和商業等，一般情況下，可將其分為區域型和樓宇型2種。樓宇型系統的規模相對比較小，它最大的功能就是能夠滿足和供應單獨建筑的能量需求，比如，學校、醫院和商場中的一些設施等。單獨建筑物中的能量供應有較大的變化，它分為低潮和高潮，而系統需要根據實際情況不斷地調整，使其與具體的環境相適應。因此，樓宇型冷熱電三聯供系統對設備有很高的要求，特別是其開機和停機的變化較大。另外，系統中的熱源設備、發電設備和蓄能設備的設計和優化在系統中占有非常重要的位置。

區域型分布式冷熱電三聯供系統與樓宇型最大的不同在于，它主要應用于規定區域內的建筑群中。區域型分布系統的實施具有多樣性，區域中不同的建筑物對能源的需求時間也有不同。由于建筑物的用途不同，并且負荷之間相互耦合，所以，在很大程度上增大了區域內的能源需求量。與此同時，能源供應區域平穩，設備運行效率不是很高。

2 評價指標

2.1 節能性

在天然氣冷熱電三聯供系統中，突出其節能性的一個重要指標就是節能率，它從天然氣梯級利用的高效，到用戶端的供電效率，都占有較大的優勢。節能性主要是指在滿足具體環境能源量的基礎上，將天然氣冷熱電三聯供與傳統供能系統相比，觀察它們在一定時間內一次能源消耗量的節約率。

2.1.2 負荷率

負荷率主要是指系統的實際發電量與額定發電量之間的比值，如果系統運轉時的負荷比較低，那么，也會相應降低發電效率，因此，系統不能長時間處于低負荷狀態。

2.2 經濟性

該裝置有較高的節能效果，其使用的燃料具有很高的經濟性，所以，要實現高經濟性，前期投入是比較大的。因此，在設計這種功能系統時，在預期的節能基礎上，要合理選擇節能系統，這是非常重要的。

3 供能形式

應用最廣泛的常規冷熱電三聯供系統如圖1所示。這種系統的設備組成主要包括原動機發電設備和余熱回收設備，它們與電網并網運行。建筑物內的負荷在很大程度上是由制冷負荷、熱水負荷和采暖負荷等組成的。其中，有一個電力負荷的運行是由原動機優先發電的，如果發電量不能滿足實際需求，就要利用電網補充電能，在這個發電過程中產生的熱量被熱水型吸收式溴化鋰制冷機吸收，用以制熱和制冷。

冷熱電三聯供系統原動機主要包括內燃機和燃料電池等。一般情況下，內燃機在100 kW～5 MW，其發電效率與電網效率非常接近，但是，煙氣溫度和換熱效率不是很高。在小于1 MW的三聯供系統中，內燃機占主導位置，這主要是因為在一定空間內，燃氣輪機的發電效率較低，經濟效益和節能效率不是很高。燃料電池在國外的應用比較廣泛，它與傳統的發電方式相比，具有很高的發電效率，對環境的污染小，這是占絕對優勢的。如果熱電負荷與冷熱電三聯供系統電荷接近，就能夠增加能源的利用率。

4 結束語

天然氣分布式冷熱電三聯供是一種高能環保系統，它主要有樓宇型和區域型2種，類型不同對設備的要求也不同。鑒于此，應合理評價節能性指標，主要包括符合率、綜合效率和節能率等。冷熱電三聯供系統的核心分布是原動機發電設備和余熱回收設備，在使用時，應根據具體的使用環境選擇設備的類型，從而提高天然氣冷熱電三聯供的效率。

參考文獻

[1]別祥，韓光澤.天然氣冷熱電三聯供系統熱力學分析[J].化學工程，2010（01）：57-62.

[2]郭小琴，蔣松林，寧賀彪.天然氣冷熱電三聯供技術及其應用情況[J].機電信息，2012（25）：66-69.

〔編輯：白潔〕

Abstract： The natural gas CCHP refers to natural gas by generator， refrigeration using high-temperature flue gas， and then changes the flue gas heating living water excess heat exchanger. This set of equipment to improve the efficiency of energy use to a large extent， realize energy recycling. Mainly expounds the application of natural gas CCHP， in order to provide references to related work.

Key words： natural gas； CCHP； evaluation index； energy supply form