熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)的節(jié)能分析

1、熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)的節(jié)能分析         05-12-26 10:41:00     作者：佚名    編輯：studa9ngns摘要：熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)節(jié)能性問(wèn)題在國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界仍存在爭(zhēng)論。本文重新計(jì)算了被許多文獻(xiàn)引用的當(dāng)量熱力系數(shù)，并在此基礎(chǔ)上闡述對(duì)熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)節(jié)能性的認(rèn)識(shí)。 關(guān)鍵詞：熱電冷三聯(lián)供 節(jié)能性 當(dāng)量熱力系數(shù) 一引言 對(duì)于吸收式制冷系統(tǒng)節(jié)能性的問(wèn)題，幾年來(lái)一直是國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。直接以鍋爐蒸汽為熱源

2、的吸收式制冷機(jī)或直燃機(jī)一次能耗高于壓縮式制冷機(jī)，這一點(diǎn)大家的觀點(diǎn)是一致的。對(duì)于熱電冷三聯(lián)供，即以熱電廠供熱汽輪機(jī)抽汽或背壓排汽為熱源的吸收式制冷相對(duì)于壓縮式制冷機(jī)的節(jié)能性，則在已發(fā)表的文章中眾說(shuō)紛紜，多數(shù)文章認(rèn)為熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)是節(jié)能的12，一些文章認(rèn)為該系統(tǒng)節(jié)能是有條件的3，而另一些文章則認(rèn)為熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)并不節(jié)能4。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)一些關(guān)于熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)節(jié)能性的典型文獻(xiàn)，談一下自己的看法。 二對(duì)當(dāng)量熱力系數(shù)的認(rèn)識(shí) 代表熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)節(jié)能觀點(diǎn)的典型文獻(xiàn)1用當(dāng)量熱力系數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。當(dāng)量熱力系數(shù)表示為單位一次燃料所制取的冷量。設(shè)由汽輪機(jī)抽汽口得到的每1kJ熱能所耗燃料熱能本應(yīng)為TJ，由于

3、蒸汽在抽汽口前已作功w Kwh，而每1KWh在凝汽式機(jī)組中所耗熱能為vkJ，故而抽汽得到的每1kJ熱能真正耗用燃料熱能的kJ數(shù)為：T-wv kJ,其倒數(shù)u=1/T-wv 表示單位燃料燃燒產(chǎn)生的高品位熱量相當(dāng)于供熱汽輪機(jī)抽汽或背壓排汽口處的低品位熱量。吸收式制冷機(jī)的當(dāng)量熱力系數(shù)可因此表示為：   u的值大于1，它將視熱電廠汽輪機(jī)入口處和抽汽或背壓排汽口處的蒸汽參數(shù)及鍋爐效率而定。據(jù)文獻(xiàn)1引用巴竇爾克斯等的計(jì)算，當(dāng)抽汽壓力不超過(guò)0.6MPa的情況下，高壓汽輪發(fā)電機(jī)組的u值可達(dá)2.65。在采用此汽輪發(fā)電機(jī)組的熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)中，某雙效吸收式制冷機(jī)的當(dāng)量熱力系數(shù)

4、為：  這大大超過(guò)壓縮式制冷機(jī)的當(dāng)量熱力系數(shù)c： 如果汽輪機(jī)的初參數(shù)降低，則u值和相應(yīng)的ea也將隨之減小，表1列出了文獻(xiàn)1給出的不同初參數(shù)下的當(dāng)量熱力系數(shù)。 由表1可以看出，熱電冷三聯(lián)供制冷能耗要比壓縮式制冷低的多。即使采用低參數(shù)汽輪機(jī)的抽汽或背壓排汽作為熱源，吸收式制冷機(jī)的能耗也大大低于壓縮式制冷，此結(jié)果多次被引用來(lái)說(shuō)明熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。 表1不同初參數(shù)下熱電冷三聯(lián)供制冷和壓縮式制冷的當(dāng)量熱力系數(shù)表1不同初參數(shù)下熱電冷三聯(lián)供制冷和壓縮式制冷的當(dāng)量熱力系數(shù)   雙效吸收式制冷機(jī)的熱力系數(shù)變化不大，基本上在1.2左右。于是，u值成為影響當(dāng)量熱力系數(shù)的關(guān)鍵。文獻(xiàn)1沒(méi)有

5、給出u值的計(jì)算方法，而只是直接引用幾十年前巴竇爾克斯的吸收式制冷機(jī)的有關(guān)值。在此，有必要對(duì)u的取值重新計(jì)算一下。 根據(jù)上述對(duì)當(dāng)量熱力系數(shù)的定義，u值可簡(jiǎn)化為下式表示：   若設(shè)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率為0.82，熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)中汽輪機(jī)的抽汽或背壓排汽在吸收式制冷機(jī)放熱凝結(jié)后返回電廠系統(tǒng)的溫度為飽和溫度，機(jī)組凝汽器壓力為4.9kPa，其他有關(guān)參數(shù)取值見表2。由以上參數(shù)值容易計(jì)算出表1所示三種抽凝機(jī)組的純凝汽發(fā)電效率c2值分別為0.280、0.262和0.230。于是,由式（3）可得三種初蒸汽參數(shù)的u值，進(jìn)而得到此三種初參數(shù)下熱電冷三聯(lián)供制冷的當(dāng)量熱力系數(shù),見表1。本文計(jì)算出的當(dāng)量熱力系數(shù)顯然比文獻(xiàn)1低。 再看一下壓縮式制冷機(jī)當(dāng)量熱力系數(shù)的計(jì)算。由于在計(jì)算熱電冷三聯(lián)供吸收式制冷機(jī)的當(dāng)量熱力系數(shù)時(shí)沒(méi)考慮冷水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)和溶液泵等輔助設(shè)備的電耗，因此式（2）中的W0應(yīng)是壓縮式制冷系統(tǒng)比吸收式制冷系統(tǒng)多耗的電量，采用表3中的值。同時(shí)，壓縮式制冷的電動(dòng)機(jī)效率也不應(yīng)在該式中體現(xiàn)。于是，壓縮式制冷的當(dāng)量熱力系數(shù)應(yīng)為： 這樣，由重新計(jì)算的結(jié)果（見表1）來(lái)看，雖然與發(fā)電效率為0.34的壓縮式制冷系統(tǒng)相比，熱電