小型燃气轮机热电联供图象火用分析研讨.pdfVIP

2006年节能与可再生能源发电技术研讨会论文集 小型燃气轮机热电联供图象炯分析研究 邱丽霞，郝艳红 (山西大学工程学院，山西太原030013) 摘要：分布式能源是分布安置在需求侧的能源梯级利用、资源综合利用和可再生能源设施，其重要的技术 之一是以小型燃气轮机为主的热电冷联供。采用图象戈甩分析方法对小型燃气轮机热电联产系统进行了深入 研究，以200kW燃气轮机系统为例，揭示出引起循环系统损失的内部现象，为小型CHP、BCHP系统合理 设计提供了理论依据。 关键词；微型燃气轮机：热电联供；图象：|：用分析 donor)和能量 能量吸收过程，能量释放侧(energy 0引言 吸收侧(energyacceptor)是成对出现的。二者能量 品位“A”是一个无量刚量，是热力过程中炯△E 为有效地利用能源，分布式能源即分布安置在 的变化与能量变化△日的比值。在炯分析图中，纵 需求侧的能源梯级利用、资源综合利用和可再生能 坐标为A，横坐标为△H，A--0时表示环境。A的变 源设施越来越为人们所重视。分布式能源主要的技 化曲线与横坐标△日包围的面积反映能量传递过程 术之一就是以小型燃气轮机为主的热电冷联供，它 的最大可用功，能量释放侧A耐和能量吸收侧A。 可以就地生产电和热，将输送环节的损耗降至最 两条曲线之间的面积等于能量传递过程中的炯损 低，从而实现能源利用效能的最大化，并且实现 失。因此，在图象炯分析法中，A耐和A。变化过程 NO。、SO，低排放llj。为了研究改进联供系统的性能，曲线的形状反映系统内部每个热力过程的炯变化， 研究性能参数的计算和分析方法是很重要的【21，国 并且A甜与A。差代表驱动过程发生势差的大小。图 内外学者和专家已做了许多工作。Ishda提出了图象象炯分析法与以往炯分析法不同的最大优点之处 炯分析法【3】，中国科学院洪慧等利用图象炯分析法 在于图象炯分析法能够清晰明了地揭示出引起系 对给水加热型联合循环系统进行了炯损失研究【4】。 统内部炯损失的现象，能够通过图象迅速抓住引起 本文直接针对小型燃气轮机热电联供系统采用图 热力过程炯损失的关键因素，对系统集成和改进提 象炯分析方法，对200kW燃气轮机系统案例进行供理论依据H。 分析，清晰明了地揭示了燃气轮机热电联供系统内 部炯损失现象，并在分析每个子过程炯损失的基础 2分析实例 上，指出联合循环进一步改进的潜力和发展方向。 2．1 系统模拟 1图象炯分析法 本文以200kW燃气轮机热电联供系统为实际 背景进行研究，其系统如图1。空气在压气机中被 图象炯分析法不再单纯以数字为基础，而是用 压缩后进入燃烧室与送入的燃料构成燃气进入燃 图象形式表达出系统热力过程中，能量变化和能量 气透平膨胀做功以驱动发电机发电；燃气轮机排气 品位变化的关系，在同一坐标系里体现了热力学第 在余热锅炉中加热来自用户的回水以生产饱和蒸 一定律与第二定律相结合。对于一个热力过程进行 汽，蒸汽用于采暖、吸收式制冷、热水供应等。其 图象炯分析时，按照能量变化分为能量释放过程和 系统性能参数如表1。 301