一种压缩空气储能及内燃机技术耦合的冷热电联产系统.pdfVIP

第 5O卷 第 l期 西 安 交 通 大 学 学 报 Vo1．5O NO．1 2016年 1月 JOURNALoFXI’AN JIA0TONGUNIVERSITY Jan．2016 DOI：10．7652／xjtuxb2016O1004 一 种压缩空气储能与内燃机技术耦合的 冷热电联产系统 姚尔人 ，王焕然 ，席光 (西安交通大学能源与动力工程学院，710049，西安) 摘要 ：为探 索可再生能源的高效利用方法，基于热力学定律和能量按品质利用的原则，提 出了一种 以压缩空气储能技术为基础的与 内燃机技术耦合的冷热 电联产分布式能量 系统，建立 了该 系统的 热力学模型并 自编程序对系统进行 了热力学分析 ，重点研究了系统 中的压气机 、换热器、透平膨胀 机、内燃机等主要设备性能以及关键节点参数 ，如透平膨胀机入 口压力和温度以及压气机压比对系 统性能的影响规律 。研究结果表明：所提系统具有较高的能量效率和炯效率，其中透平膨胀机 、内 燃机及换热器是系统关键设备；增加 系统设备的效率可以提高系统的能量效率、折合发电效率及斓 效率，增加 内燃机发 电效率获得的效果更加明显。该结果可为系统的工程应用提供理论依据 。 关键词 ：压缩空气储能；冷热电联产；分布式能量系统 ；热力学分析 中图分类号 ：TK02 文献标志码 ：A 文章编号：0253-987X(2016)01—0022-06 A NovelCombinedCoolingHeatingandPowerSystem with CoupledCompressedAirEnergyStorageandCombustionEngine YAO Erren，W ANG Huanran，XIGuang (SchoolofEnergyandPowerEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China) Abstract：Basedonthelawsofthermodynamicsandtheprincipleofcascadeenergyutilization，a novelcombinedcoolingheatingandpower(CCHP)system consisting ofcompressedairenergy storage (CAES) technology and combustion engine is proposed to explore the strategy for efficientrenewableenergyapplication．Thethermodynamicmodelofthesystem isestablishedand thethermodynam ic properties ofthe system areanalyzed with a newly developed code． The thermodynamicanalysisfocusesontheperformanceofmajorequipment，includingcompressor， heatexchangers，turbineexpander，and combustionengine．And theeffectsofkeyparameters such as the inletpressure and temperature of turbine expander and the pressure ratio of compressoronthesystem performanceareemphaticallydiscussed．Thesimulation indicatesthat thissystem hashighervalueofboth energyefficiencyandexergyefficiencywheresyste