一、什么是冷热电联产
1.1冷热电联产的定义
BCHP(Building ,Cooling, Heating & Power)建筑冷热电联产，即通过能源的梯级利用，燃料通过热电联产装置发电后，变为低品味的热能用于采暖、生活供热等用途的供热，这一热量也可驱动吸收式制冷机，用于夏季的空调，从而形成热电冷三联供系统。为了协调热、电和冷三种动态负荷，实现最佳的整体系统经济性，系统往往需要设置压缩式制冷机和锅炉，甚至蓄能装置等。
1.2BCHP系统组成
BCHP 主要由发电设备和吸收式制冷机两部分构成。用于BCHP系统的发电设备有：常规涡轮发电机组、微型涡轮发电机组、柴油发电机组、燃气内燃发电机组、燃料电池和外燃发电机组。空气经过脱硫处理后与燃气混合燃烧，燃烧产生的高温烟气推动涡轮叶片做功带动发电机发电，涡轮发电机出来的废气是吸收式制冷机的理想热源，被用来制冷、采暖和提供卫生热水。因为同燃煤电厂的废气相比，其废气的杂质、含硫量均很低，其次最为显著的是其含氧量较高，可达15％以上，可以作为直燃机的助燃空气，进行第二次燃烧。Micro-BCHP系统将采用燃料电池作为发电设备。
目前与发电设备配套的吸收式制冷机组主要有：单效/双效蒸汽机、单效/双效热水机、单效/双效烟气机。
表2.1常用余热机组
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机型 |
单效蒸汽机 |
单效热水机 |
双效烟气型 |
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功能 |
制冷 |
制冷 |
制冷 |
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冷热量 |
10～1000万大卡/时 |
10～1000万大卡/时 |
6～1000万大卡/时 |
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热源种类 |
蒸汽 |
热水 |
高温烟气 |
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热源特性 |
0.04～0.3MPa |
85～140℃ |
≥400℃ |
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设计寿命 |
20 |
20 |
15 |
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COP |
0.78 |
0.75～0.8 |
1.3 |
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应用领域 |
有低压蒸汽或由于高 温烟气含硫或含杂质 过高而将高温烟气通 过热交换器产生的低 压蒸汽的场所 |
有中温热水或由于高 温烟气含硫或含杂质 过高而将高温烟气通 过热交换器产生的低 温热水的场所 |
有高温烟气且含硫或 含杂质较低的场所
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BCHP应用特点 |
能产生低压蒸汽的发 电系统，如热电厂、 联合循环燃气轮机电 厂、燃料电池，其冷 量用于空调、燃气轮 机进气冷却或其它工 艺冷却 |
能产生中温热水的发 电系统，如热电厂、 燃气轮机电厂、水冷 式内燃发电机组、燃 料电池，其冷量用于空调、燃 气轮机进气冷却或 其它工艺冷却 |
用于燃气轮机电、微 型涡轮发电机、内燃 发电机组或外燃发电机组
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机型 |
单效烟气型 |
烟气再燃型 |
烟气再燃热交换型 |
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功能 |
制冷 |
制冷、采暖和卫生热水
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制冷、采暖和卫生热水
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冷热量 |
6～1000万大卡/时 |
100～1000万大卡/时 |
10～1000万大卡/时 |
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热源种类 |
高温烟气 |
高温烟气 |
高温烟气 |
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热源特性 |
200～400℃ |
≥200℃且 含氧量≥15% |
≥200℃且 含氧量≥15% |
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设计寿命 |
15 |
20 |
20 |
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COP |
0.8 |
1.47 |
≥1.47 |
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应用领域 |
有高温烟气且含硫或 含杂质较低的场所 |
有高温烟气且含硫或 含杂质较低的场所 |
有高温烟气且含硫或 含杂质较低的场所 |
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BCHP应用特点 |
用于燃气轮机电、微 型涡轮发电机、内燃 发电机组或外燃发电机组。
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特别适合于已采用远 大直燃机的用户，仅 需进行简单改造。也 可用于燃气轮机电厂 、微型涡轮发电机、 内燃发电机组。 |
适合于已采用远大直 燃机的用户，改造较 为简单。也可用于燃 气轮机电厂、微型涡 轮发电机、内燃发电。机组。 |