燃氣輪機冷熱電聯供系統優化與節能經濟性分析

王鵬

摘? 要：社會經濟科技快速發展，各個行業依托現有的技術逐漸向現代化轉變，現在城市化進程推進過程中城市發展需求的各種能源逐漸增多，在實際發展過程中需要不斷探索提升使用效率，在現有的燃氣輪機系統使用中加強連供系統研究，根據實際使用情況構建數學模型，通過實際研究了解到最佳運轉模式，并且把設備運行過程中的節能經濟性控制到最佳狀態。

關鍵詞：燃氣輪機;冷熱電聯供;系統優化;節能經濟性

一、數學模型的建立

（1）燃氣輪機冷熱電聯供系統的描述

相對來說此種系統的構成是比較簡單的，其基本構造為燃氣輪機相關設備，除此之外就是余熱鍋爐等。根據本次研究建立模型的相關圖示來看，為了使得設備內的燃氣輪機能夠發揮推動效果，需要人員利用天然氣等能源，通過能源作用發揮電負荷優勢，在實踐中實現提升。除此之外，在實際操作中讓燃氣輪機的溫度達到制冷劑需求，在長久使用過程中也可以提供相關的負荷。若是在設備使用過程中出現冷熱負荷不足的情況，組織工作人員必須利用天然能源及時做好供應。就實際使用來看，公共電網里面通常是電負荷。根據實際的燃氣輪機使用來看，冷熱機運轉主要是依賴于電子冷機發揮作用，實際中需要的熱負荷是利用燃氣鍋爐補充的。

（2）數學模型的建立

相關人員在對燃氣輪機冷熱電聯供系統進行研究時，考慮到研究與實際的一致性，通常會進行數學建模，數學建模進行研究需要一定的專業性知識，整個實施過程都是比較專業的，具體體現為以下幾方面：首先，在數學建模研究中需要假設燃氣輪機在實際應用中產生的溫度范圍是相同的，但是整個使用過程中變化程度不會有明顯差異。其次，在研究過程中必須假定燃氣輪機冷熱電聯供系統實際運行效率是相同的，而且是處于一直不變的狀態。在研究過程中根據需要建立模型，通過系統適應性選擇最佳的，提前做好相關記錄把參數保留，研究過程中需要對燃氣輪機冷熱電聯供系統的實際運轉情況進行詳細分析，通過提前記錄好的參數設置，準確計算出燃氣輪機運行過程中產生的天然氣，以此數據為基礎做好詳細的預算工作。但是從整體上來看，最終計算的結果會受到相關因素影響的，比如相關額度和低位熱值等。

在研究過程中選擇最優模型，此時需要研究人員對燃氣輪機的負荷率進行計算，根據實際使用情況了解燃氣輪機使用過程中的煙氣流量，完整的模擬出燃氣輪機冷熱電聯供系統運行的整個過程，從設備運行開始到設備的停止都需要做好詳細記錄，根據記錄的燃氣輪機使用狀態進行詳細分析。在計算燃氣輪機生產消耗的天然氣含量時，需要提前設定好穩定的參數，因為此項數據在計算過程中也會受到一定因素的影響，根據實際經驗了解到會受到燃氣輪機額定功率的影響，除此之外，發電的效率和低位熱值等因素也會有所影響。

二、計算機結果與分析

（1）計算參數選擇

再進行燃氣輪機冷熱電聯供系統研究時對各項具體參數進行設定，主要是利用權威公司的數據信息作為參考，以此為依據進行科學選擇。在分析過程中了解到，燃氣輪機冷熱電聯供系統在使用過程中，利用天然氣進行發電最終的發電率為24.15%左右，此時通過數據進行核算計算出熱損失比在8.02%，除此之外，計算出系統內部的煙氣排量，在運行過程中需要把排煙溫度控制在512.03攝氏度。工作人員在進行數據信息分析時，需要考慮到系統應用的各種影響，此時對系統內部相關的各項數據信息進行明確，通過了解制冷系數和環境溫度，保證計算的準確性。根據實際研究中的相關影響因素，對燃氣輪機冷熱電聯供系統進行科學預算，在系統運行過程中做初步投資預算，根據研究在實際供熱和制冷需求中把此項系統有效應用，保證實際工作任務有序完成，在系統運行過程中計算出了供熱和制冷過程的負荷量等相關數據。根據最終的數據核算來看，在電燃氣輪機使用過程中電氣價格，設備控制在0.193元/kwh。而且通過最終的數據計算了解到，最終確定了電氣價格，是以燃氣輪機冷熱電聯供系統應用過程中的部分負荷率沒有關系，而且能源的最終價格和煙氣分配率優化過程也沒有關聯，綜上可知，在后續相關研究過程中，不需要考慮到電氣的價格，就可以獲取準確數值。

（2）燃氣輪機冷熱電聯供系統節能經濟性分析

1）燃氣輪機冷熱電聯供系統節能性

對燃氣輪機冷熱電聯供系統進行詳細分析，在具體研究過程中分析其節能性能和經濟性能，實際研究中設定的參數都是依靠實際消耗量計算研究的。在具體實施過程中，考慮到不同設備的差異性，所以每一設備在應用過程中產生的能源也會有所不同，此時就會造成了系統整體運行過程中存在的水平差異。

為了適應當前的發展需求燃氣輪機的功率逐漸提升，相對于與之相關的分工系統來說，燃氣輪機冷熱電聯供系統在實際使用過程中會實現能源節約，而且由于冷熱電聯供系統的使用逐漸提升了產生的節能效益。根據燃氣輪機冷熱電聯供系統實際使用來看，目前當燃氣輪機的功率是在2.0mw以上的情況下，根據實際計算結果計算出節約百分率，在燃氣輪機功率逐漸增大的過程中，整體上的節約點會有所增加，最終整體增加的節約百分率會趨向于一個穩定數值。

2）燃氣輪機冷熱電聯供系統經濟

為了考慮實際應用的節能性目標，對燃氣輪機冷熱電聯供系統和分工系統進行對比，了解具體使用過程中的節約概率和投資回收，在實際研究中計算出年運行獲得的費用節約，在數值計算中計算出節約百分之率，根據實際計算了解到在設定天然氣功率數值相等的條件下，隨著天然氣價格的增加各項數值是隨之增加的。

綜合上面的計算分析了解到，考慮到燃氣輪機的實際使用，保證實際使用環節的節能經濟型，按照實際研究中的標準定功率為最佳。在燃氣輪機使用過程中隨著制冷和制熱熱量的增加，此時節約比例相對較小，控制好設備運行的參數，在其他設備參數數時增加的狀態下節約比例相對提升.

總結

總之，社會不斷進步，適應社會現代化發展保證燃氣輪機能夠在最佳運作方式下科學運作，燃氣輪機冷熱電聯供系統適應時代發展需求把各項技術相互結合，在實際應用過程中有效提升資源利用效率，并且把資源的消耗控制在一個平衡的狀態，為以后的長遠發展創造條件。

參考文獻

[1]? 代憲亞，茅大鈞.分布式冷熱電聯供系統優化運行方法[J].電力科學與技術學報.2017，（1）.1-92.

[2]? 李金霞，鄭競宏，朱守真，等.基于內點法的CCHP系統經濟運行研究[J].華東電力.2014，（2）.1-92.

[3]? 魯巖.燃氣輪機冷熱電聯供系統優化與節能經濟性研究[J].科學與財富，2017，（17）：52.