低溫煙氣熱回收與蓄冷一體化CCHP系統(tǒng)研究.pdf

1、天然氣基CCHP系統(tǒng)能夠近距離解決建筑冷熱電需求，但受限于酸露點，傳統(tǒng)CCHP系統(tǒng)低溫煙氣余熱無法利用，不僅降低了總能系統(tǒng)效率而且對環(huán)境產(chǎn)生較大熱污染。因此為深度利用CCHP系統(tǒng)低溫煙氣余熱，并緩解因夏季建筑冷負荷波動所導(dǎo)致的CCHP系統(tǒng)變工況效率低下問題，本研究提出一種低溫煙氣熱回收與蓄冷一體化裝置與常規(guī)CCHP系統(tǒng)相集成的新型CCHP系統(tǒng)。
　　該新型CCHP系統(tǒng)主要構(gòu)成為燃氣輪機、余熱換熱器、吸收式制冷主機、雙工況制冷主機以

2、及低溫煙氣熱回收與蓄冷一體化裝置（后簡稱三套管裝置）。其中三套管裝置的核心在于將低溫煙氣熱回收與蓄冷進行一體化設(shè)計。為近一步分析三套裝置的換熱特性，理論推導(dǎo)三套管裝置冬夏兩季工況模式下?lián)Q熱計算公式，進而推導(dǎo)出三套管橫截面尺寸、管內(nèi)工質(zhì)流速以及管長對出口溫度的影響關(guān)系。研究結(jié)果表明，為了滿足不同工質(zhì)出口溫度的要求，三套管內(nèi)管管徑不易過大，管內(nèi)工質(zhì)的流動狀態(tài)應(yīng)處于紊流狀態(tài)，布置空間容許條件下盡量增加三套管長度。
　　為了從系統(tǒng)層面分析

3、該新型CCHP系統(tǒng)熱力性能，借助ASPEN PLUS流程模擬軟件，建立該新型CCHP系統(tǒng)與傳統(tǒng)CCHP參比系統(tǒng)的計算模型，分析冬夏兩季工況時系統(tǒng)熱力性能。模擬結(jié)果表明，與傳統(tǒng)CCHP參比系統(tǒng)相比，該新型系統(tǒng)將冬季系統(tǒng)生活熱水產(chǎn)量從14133 kg/h增加至406511kg/h，增幅186.64％，熱效率從71.51％提升至82.46％，火用效率從41.7％提升至42.21％;夏季系統(tǒng)的蓄冷率為17.47％，冷量提升率（三套管裝置最大釋冷

4、量與系統(tǒng)制冷主機的制冷量的比值）為95.7％。
　　為近一步分析關(guān)鍵參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，選擇混合煙氣溫度，三套管內(nèi)煙氣流速、生活熱水流速以及載冷介質(zhì)流速作為系統(tǒng)集成關(guān)鍵參數(shù)，進行系統(tǒng)熱力性能規(guī)律性分析。研究結(jié)果表明混合煙氣的溫度與流速的上升將導(dǎo)致系統(tǒng)熱效率、系統(tǒng)蓄冷率以及冷量提升率的降低，系統(tǒng)火用效率的上升;生活熱水流速的增加將導(dǎo)致系統(tǒng)熱效率的增加而降低系統(tǒng)的火用效率，對系統(tǒng)的蓄冷率以及冷量提升率不產(chǎn)生影響;載冷介質(zhì)的流速的增加