三聯(lián)供探究及某垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目三聯(lián)供改造-畢業(yè)設(shè)計(jì)

摘要能源緊缺、環(huán)境惡化是日趨嚴(yán)重的全球性問(wèn)題。改變能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率和發(fā)展清潔能源是各個(gè)國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略的主要目標(biāo)。目前，為了適應(yīng)我國(guó)能源建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的需要，大力建設(shè)和實(shí)施天然氣冷熱電三聯(lián)供已成為發(fā)展趨勢(shì)之一。冷熱電三聯(lián)供是分布式能源的一種，是潔凈高效最具經(jīng)濟(jì)性的供能方式。具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、增加電力供應(yīng)、治理城市大氣污染和提高能源綜合利用率的必要手段之一，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。大量垃圾包圍城市，給環(huán)境和發(fā)展造成很大壓力，但城市垃圾中也蘊(yùn)含著巨大的資源潛力和經(jīng)濟(jì)效益。綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本與環(huán)境成本，垃圾焚燒發(fā)電逐漸成為我國(guó)城市生活垃圾處理方式的首選具備其必然性。本文介紹了冷熱電三聯(lián)供近年來(lái)在國(guó)外市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，分析了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的狀況、政策環(huán)境及其前景，查閱了垃圾焚燒發(fā)電的相關(guān)資料并以某垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目為實(shí)例對(duì)其進(jìn)行三聯(lián)供改造，同時(shí)對(duì)三聯(lián)供的發(fā)展提出了一些看法。關(guān)鍵詞：冷熱電三聯(lián)供,優(yōu)點(diǎn)，形式，垃圾焚燒發(fā)電,前景AbstractEnergyshortageandenvironmentaldegradationareincreasinglyseriousglobalproblems.Changingtheenergystructureimprovingenergyefficiencyanddevelopingcleanenergyarethemainobjectivesofthevariousnationalenergydevelopment’sstrategy.AtthemomentinordertoadapttotheneedsofChina'senergyconstructionandthegoalsofsustainabledevelopmentVigorouslydevelopandimplementationofnaturalgasCCHPhasbecomeoneofthedevelopmenttrend.Asonekindofdistributedenergy,CCHPisakindofclean,efficientandmosteconomicwayofenergysupply.Itisoneofthenecessarymeansofcontrolurbanairpollutionandimprovethecomprehensiveutilizationofenergy,withenergyconservation,improvetheenvironment,increasetheelectricitysupplyandothercomprehensivebenefits.Alotofgarbagesurroundedcity,causedgreatpressuretotheenvironmentandthedevelopmentcitygarbage,butalsocontainsahugeresourcepotentialandeconomicbenefits.Consideringtheeconomiccostandenvironmentalcost,powergraduallybecomeChina'scitylifegarbagetreatmentofchoicehasitsinevitabilityofgarbageincineration.ThisarticledescribesthedevelopmentoftheconceptofdistributedenergysupplyandthedevelopmentofCCHPdevelopmentinforeignmarkets.Byanalyzingthesituationofthedomesticmarket,policyenvironmentandbroadprospects,cometosomesuggestionsoffuturesdevelopment.KeyWords：combinedcoolingheatingandpower;form;advantage;wasteincineration;future目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 1目錄 3前言 4第1章緒論 51.1國(guó)外天然氣冷熱電三聯(lián)供發(fā)展現(xiàn)狀 51.2我國(guó)天然氣冷熱電三聯(lián)供發(fā)展現(xiàn)狀 61.3垃圾焚燒發(fā)電概念及發(fā)展現(xiàn)狀 7第2章形式多樣的天然氣冷熱電三聯(lián)供 122.1冷熱電三聯(lián)供的工作原理 122.2冷熱電三聯(lián)供與三分供的對(duì)比 132.3天然氣冷熱電三聯(lián)供的主要形式 162.4現(xiàn)行三聯(lián)供方案的原理及特點(diǎn) 172.4.1蒸汽輪機(jī)+溴化鋰制冷機(jī) 172.4.2內(nèi)燃發(fā)電機(jī)+余熱利用型冷溫水機(jī) 182.4.3燃料電池+余熱利用型冷溫水機(jī) 192.4.4燃?xì)廨啓C(jī)前置循環(huán)+溴化鋰制冷機(jī) 202.4.5燃?xì)狻羝啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)+吸收式制冷機(jī)組 212.4.6燃?xì)廨啓C(jī)+排氣回收型冷溫水機(jī) 212.4.7微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)+余熱利用型冷溫水機(jī) 222.5多樣的冷熱電三聯(lián)供的制冷設(shè)備 232.5.1溴化鋰吸收式制冷機(jī) 232.5.2氨吸收式制冷機(jī) 24第3章冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用案例分析 263.1普渡大學(xué)冷熱電三聯(lián)供工程實(shí)例簡(jiǎn)介 263.2某垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目三聯(lián)供系統(tǒng)改造 283.2.1項(xiàng)目背景 283.2.2項(xiàng)目簡(jiǎn)介 293.2.3經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)性分析 293.2.4工藝流程 313.2.5主要設(shè)備及參數(shù) 333.2.6綜合效益 343.2.6系統(tǒng)三聯(lián)供改造 35第4章天然氣冷熱電三聯(lián)供的應(yīng)用前景 424.1天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)適用的范圍 424.2天然氣冷熱電三聯(lián)供的優(yōu)點(diǎn) 42結(jié)論 44參考文獻(xiàn) 45謝辭 46前言我國(guó)現(xiàn)行的能源結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，這將成為制約可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略能否順利實(shí)施的重要因素。能源價(jià)格、電網(wǎng)穩(wěn)定性、能量品質(zhì)、空氣質(zhì)量以及全球氣候改變，是21世紀(jì)面臨的重要問(wèn)題。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，這些問(wèn)題將變得更加尖銳，因而節(jié)能和環(huán)保變得非常重要。我國(guó)需要對(duì)目前的能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，大力發(fā)展包括天然氣在內(nèi)的清潔能源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，民用和商業(yè)用電比例將穩(wěn)步上升，用電峰谷差將越來(lái)越大，電網(wǎng)峰谷差不斷增大，但調(diào)峰能力嚴(yán)重不足，這就成為影響電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的隱患。在加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)峰能力方面，天然氣發(fā)電和微型、小型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組構(gòu)成的熱電聯(lián)產(chǎn)分布式供電體系必有一席之地。天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)其簡(jiǎn)稱為CCHP，是建立在能源梯級(jí)利用的基礎(chǔ)上，將制冷、供熱及發(fā)電過(guò)程一體化的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，目的在于提高能源利用率，減少碳化物及有害氣體的排放。與集中式發(fā)電、遠(yuǎn)程送電比較，CCHP可以大大提高能源利用率，CCHP的能源利用率可以達(dá)到90%，沒(méi)有輸電損耗。另外，CCHP在降低碳和污染空氣的污染物方面有很大潛力。專家估計(jì)，如果現(xiàn)有建筑實(shí)施CCHP的比例從4%提高到8%，到2020年二氧化碳的排放量將減少80%[1]天然氣冷熱電三聯(lián)供可以在生產(chǎn)電力的同時(shí)，同時(shí)滿足供熱、制冷方面的需。本文具體研究?jī)?nèi)容分四部分：第一部分，天然氣冷熱電三聯(lián)供的特點(diǎn)及目前應(yīng)用狀況背景，垃圾焚燒發(fā)電相關(guān)背景。第二部分，天然氣冷熱電三聯(lián)供主要形式、原理以及其主要構(gòu)造的功能。第三部分，簡(jiǎn)單介紹普渡大學(xué)的三聯(lián)供運(yùn)行情況,某垃圾焚燒發(fā)電廠的相關(guān)情況，對(duì)其進(jìn)行三聯(lián)供改造并對(duì)其所選用的蒸汽型溴化鋰制冷機(jī)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。第四部分，天然氣冷熱電三聯(lián)供優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用用前景。緒論冷熱電三聯(lián)供（CCHP———CombinedCoolingHeatingandPowerSystem）是一種建立在能量的梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上，將制冷、供熱及發(fā)電過(guò)程一體化的多聯(lián)產(chǎn)總能系統(tǒng)。是在熱電聯(lián)產(chǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，不僅可以向用戶供電，而且還可供熱、供冷。1.1國(guó)外天然氣冷熱電三聯(lián)供發(fā)展現(xiàn)狀美國(guó)：電力公司必須收購(gòu)熱電聯(lián)產(chǎn)的電力產(chǎn)品，其電價(jià)和收購(gòu)電量以長(zhǎng)期合同形式固定，為熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)提供稅收減免和簡(jiǎn)化審批等優(yōu)惠政策。截止到2002年末，美國(guó)分布式能源站建立已近6000座。美國(guó)政府把進(jìn)一步推進(jìn)“分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”的發(fā)展列為長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，并制定了明確的戰(zhàn)略目標(biāo)：力爭(zhēng)在2013年，20%的新建商用或辦公建筑使用“分布式熱電聯(lián)產(chǎn)”供能模式；5%現(xiàn)有的商用寫字樓改建成“冷熱電聯(lián)產(chǎn)”的“分布式熱電聯(lián)產(chǎn)”模式。2020年在50%的新建辦公樓或商用樓群中，采用“分布式熱電聯(lián)產(chǎn)”模式，將15%現(xiàn)有建筑的供能系統(tǒng)改建成“分布式熱電聯(lián)產(chǎn)”模式。有報(bào)道稱，美國(guó)能源部計(jì)劃在2013年削減460億美元國(guó)家電力投資，采取的辦法是加快分布式能源發(fā)展。美國(guó)能源部計(jì)劃，2013年20%的新建商用建筑使用冷熱電三聯(lián)供發(fā)展計(jì)劃，2020年50%的新建商用建筑使用冷熱電三聯(lián)供發(fā)展計(jì)劃[2]。歐盟：據(jù)1997年資料統(tǒng)計(jì)，歐盟擁有9000多臺(tái)分布式熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，占?xì)W洲總裝機(jī)容量的13%，其中工業(yè)系統(tǒng)中的分布式熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)總?cè)萘砍^(guò)了33GW，約占熱電聯(lián)產(chǎn)總裝機(jī)容量的45%，歐盟決定到2013年將其熱電聯(lián)產(chǎn)的比例增加1倍，提高到總發(fā)電比例的18%。丹麥：1MW以上燃煤燃油鍋爐的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)改造項(xiàng)目享受政府30%的補(bǔ)貼；對(duì)熱電工程給予低利率優(yōu)惠貸款；將環(huán)保所得稅作為投資款返還工商業(yè)；對(duì)工商業(yè)的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目發(fā)電價(jià)格補(bǔ)貼。法國(guó)：對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的初始投資給予15%的政府補(bǔ)貼。英國(guó)：免除氣候變化稅、免除商務(wù)稅、高質(zhì)量的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目可申請(qǐng)政府關(guān)于采用節(jié)約能源技術(shù)項(xiàng)目的補(bǔ)貼金。日本：重視節(jié)能工作，節(jié)能系統(tǒng)的研究程度很高，以天然氣為基礎(chǔ)的分布式冷熱電聯(lián)供項(xiàng)目發(fā)展最快，而且應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。日本政府從立法、政府補(bǔ)助、建立示范工程、低利率融資以及給予建筑補(bǔ)助金等角度來(lái)促進(jìn)能源開(kāi)發(fā)及節(jié)能事業(yè)的發(fā)展，對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目給予諸多減免稅。截止2000年底，已建熱電(冷)系統(tǒng)共1413個(gè)，平均容量477kW，主要是小型系統(tǒng)[3]?？偟膩?lái)說(shuō)國(guó)外的天然氣冷熱電三聯(lián)供技術(shù)發(fā)展比較成熟。1.2我國(guó)天然氣冷熱電三聯(lián)供發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)1998年起實(shí)施的《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》明確指出：“推廣熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱，提高熱電機(jī)組的利用率，發(fā)展熱能梯級(jí)利用技術(shù)，熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)和熱、電、煤氣三聯(lián)供技術(shù)，提高熱能綜合利用率”。2000年原國(guó)家計(jì)委、原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部、國(guó)家環(huán)保總局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》指出：“以小型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組和余熱鍋爐等設(shè)備組成的小型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，適用于廠礦企業(yè)、寫字樓、賓館、商場(chǎng)、醫(yī)院、銀行、學(xué)校等較分散的公用建筑。它具有效率高、占地小、保護(hù)環(huán)境、減少供電線損和應(yīng)急突發(fā)事件等綜合功能，在有條件的地區(qū)應(yīng)逐步推廣”。2005年起實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：“具有充足的天然氣供應(yīng)的地區(qū)，宜推廣應(yīng)用分布式熱電冷聯(lián)供和燃?xì)饪諝庹{(diào)節(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力和天然氣的削峰填谷，提高能源的綜合利用率”[4]。目前，我國(guó)天然氣供應(yīng)日趨增加，智能電網(wǎng)建設(shè)步伐加快，專業(yè)化服務(wù)公司方興未艾，天然氣分布式能源在我國(guó)已具備大規(guī)模發(fā)展的條件。按照規(guī)劃，“十二五”期間建設(shè)1000個(gè)左右天然氣分布式能源項(xiàng)目，并擬建設(shè)10個(gè)左右各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。未來(lái)5-10年內(nèi)在分布式能源裝備核心能力和產(chǎn)品研制應(yīng)用方面取得實(shí)質(zhì)性突破。初步形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分布式能源裝備產(chǎn)業(yè)體系。我國(guó)的《節(jié)能法》中明確規(guī)定，國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展冷熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。2000年由國(guó)家計(jì)委、經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部和環(huán)?？偩致?lián)合頒布的計(jì)基礎(chǔ)[2000]1268號(hào)《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》中，再次申明了國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的政策，支持發(fā)展以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，特別強(qiáng)調(diào)了國(guó)家積極支持發(fā)展小型燃?xì)鈾C(jī)組組成的冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。國(guó)家計(jì)委將在北京、上海等地開(kāi)展冷熱電聯(lián)產(chǎn)試點(diǎn)工作，列人了“十五”能源規(guī)劃綱要。1.上海的工程項(xiàng)目浦東機(jī)場(chǎng)的汽電共生系統(tǒng)(Co一generation:燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組+廢熱鍋爐+蒸汽型吸收式制冷機(jī));黃浦區(qū)、閡行區(qū)中心醫(yī)院的汽電共生系統(tǒng);上海理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、齊耀動(dòng)力公司的冷熱電聯(lián)供示范工程(BCHP:微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組+煙氣型吸收式制冷機(jī);燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組+熱水型吸收式制冷機(jī));上海交通大學(xué)的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱泵示范工程(GHP:燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)+壓縮式熱泵)。2.北京的工程項(xiàng)目中國(guó)科技促進(jìn)大廈、北京燃?xì)饧瘓F(tuán)大廈、北京奧運(yùn)建筑以及中關(guān)村國(guó)際商城。中關(guān)村國(guó)際商城的冷熱電聯(lián)供項(xiàng)目:采暖面積40萬(wàn)，最大供冷負(fù)荷31260kw，最大供熱負(fù)荷25064kw。采用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，以煙氣型吸收式冷熱水機(jī)組供熱供冷，以燃?xì)庵比夹臀帐嚼錈崴畽C(jī)組輔助供熱供冷。3.廣州大學(xué)城區(qū)域能源規(guī)劃全部建成后將有350萬(wàn)擴(kuò)的建筑納人區(qū)域供冷范圍。所采用分布式能源站是一個(gè)總裝機(jī)容量約為126Mw的燃?xì)廨啓C(jī)一蒸汽輪機(jī)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。以天然氣為燃料，燃?xì)廨啓C(jī)組直接發(fā)電，排氣進(jìn)人余熱鍋爐產(chǎn)生4.OMPa中壓蒸汽，中壓蒸汽進(jìn)人抽凝式汽輪機(jī)組發(fā)電;抽出部分1.OMPa蒸汽向用戶供汽和用作吸收式制冷機(jī)組的能源;鍋爐排煙余熱用作生活熱水的熱源。整個(gè)過(guò)程能源利用效率達(dá)80%以上。暑假期間，大學(xué)城電、冷需求大幅度減少，該系統(tǒng)相當(dāng)于配給廣州電網(wǎng)一座12萬(wàn)kw的調(diào)峰電站，可緩解用電緊張局面[5]。由此可見(jiàn)，采用天然氣為一次能源的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)必將成為分布式能源主要的選擇方式之一，這就是我國(guó)天然氣為驅(qū)動(dòng)能源的冷熱電三聯(lián)供應(yīng)用方式所面臨的機(jī)遇，其前景十分廣闊。1.3垃圾焚燒發(fā)電概念及發(fā)展現(xiàn)狀垃圾焚燒發(fā)電是把垃圾焚燒廠和垃圾焚燒設(shè)備引進(jìn)、消化吸收再創(chuàng)新的工作。城市生活垃圾的焚燒發(fā)電是利用焚燒爐對(duì)生活垃圾中可燃物質(zhì)進(jìn)行焚燒處理，通過(guò)高溫焚燒后消除垃圾中大量的有害物質(zhì)，達(dá)到無(wú)害化、減量化的目的，同時(shí)利用回收到的熱能進(jìn)行供熱、供電，達(dá)到資源化。1、我國(guó)目前垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀。①投資主體多樣與其它垃圾處理方式相比，垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的初始投資高。我國(guó)在近三年的時(shí)間里，垃圾焚燒發(fā)電發(fā)展較快主要得益于地方城市環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，尤其是在經(jīng)濟(jì)條件好的城市，地方政府或是采用直接投資、或是采取鼓勵(lì)拓寬融資渠道的手段來(lái)支持垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。②關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口，配套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化從焚燒設(shè)備的角度來(lái)看，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有了100多年焚燒垃圾的歷史，無(wú)論技術(shù)上還是設(shè)備上都已經(jīng)相當(dāng)成熟。而我國(guó)垃圾焚燒處理專用設(shè)備的開(kāi)發(fā)研制生產(chǎn)水平相對(duì)落后，但許多垃圾焚燒發(fā)電廠都借鑒了深圳首家垃圾焚燒廠的做法，采用關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口、配套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的模式[6]。2、存在的問(wèn)題①投資機(jī)制存在的問(wèn)題有兩種機(jī)制供選擇。第一種是發(fā)達(dá)國(guó)家的垃圾發(fā)電廠建設(shè)機(jī)制。完全由政府撥款建設(shè)由財(cái)政或垃圾收費(fèi)補(bǔ)貼來(lái)運(yùn)行。例如日本、德國(guó)垃圾電廠全部為公益設(shè)施，電廠管理人員是國(guó)家公務(wù)員，發(fā)電上網(wǎng)價(jià)格可以低于或相當(dāng)于常規(guī)電廠平均電價(jià)。這種機(jī)制不影響銷售電價(jià)水平與電網(wǎng)的關(guān)系，十分簡(jiǎn)單。第二種是企業(yè)商業(yè)投資行為和政府電價(jià)支持機(jī)制。目前我國(guó)北京、上海、深圳、成都、貴陽(yáng)、石家莊等城市規(guī)劃的垃圾電廠無(wú)一例外都選擇了這種方式，并已做出方案上報(bào)審批。采用這種方式的原因也很簡(jiǎn)單，就是我國(guó)各城市政府財(cái)政實(shí)力都較弱，沒(méi)有撥款數(shù)億元建垃圾電廠的能力。至于對(duì)千家萬(wàn)戶實(shí)行垃圾收費(fèi)，然后用這些資金去補(bǔ)貼電廠的想法，幾乎不具備可操作性。各地上報(bào)的方案都是采用上述第二種機(jī)制，即要求國(guó)家批準(zhǔn)由企業(yè)(含外國(guó)企業(yè))商業(yè)投資機(jī)制加政府電價(jià)政策支持相結(jié)合的方案。但是現(xiàn)在的政策是將垃圾發(fā)電僅僅作為城市環(huán)衛(wèi)設(shè)施、公益設(shè)施來(lái)建設(shè)運(yùn)行，費(fèi)用和還貸全部要由政府補(bǔ)貼，來(lái)源是垃圾收費(fèi)或財(cái)政補(bǔ)貼，而電價(jià)不能補(bǔ)貼。②垃圾發(fā)電電價(jià)偏低垃圾電廠造價(jià)較高，不夠還貸本息。因?yàn)槔M(fèi)很難收上來(lái)，在很多城市對(duì)垃圾電廠只是進(jìn)行補(bǔ)貼承諾，事實(shí)上垃圾電廠很難得到。通過(guò)計(jì)算，垃圾電廠電價(jià)只有在0.7元/度才能賺一點(diǎn)錢，但由于總收入較低，浙、粵兩地垃圾發(fā)電企業(yè)普遍反映經(jīng)營(yíng)困難，個(gè)別企業(yè)甚至不能正常歸還貸款，主要原因是垃圾發(fā)電廠的上網(wǎng)電量較少，有些地方的政府垃圾處理補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)偏低或尚未完全落實(shí)，電價(jià)相對(duì)較低。③國(guó)內(nèi)垃圾焚燒處理技術(shù)不成熟我國(guó)生活垃圾焚燒技術(shù)的研究和應(yīng)用起步相對(duì)較晚，焚燒處理技術(shù)尚處在起步階段，一些先進(jìn)的城市和發(fā)達(dá)地區(qū)都在進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)和自主開(kāi)發(fā)。目前，由于我國(guó)總體發(fā)展不平衡，城市生活垃圾焚燒發(fā)電在短期內(nèi)不可能成為全國(guó)城市生活垃圾處理技術(shù)的主流，制約我國(guó)提高垃圾焚燒技術(shù)的主要因素有：一是我國(guó)生活垃圾熱值低；二是國(guó)內(nèi)尚未系統(tǒng)掌握垃圾焚燒技術(shù)；三是建設(shè)籌資難度大。但在部分發(fā)達(dá)城市或地區(qū)，城市生活垃圾焚燒發(fā)電將成為生活垃圾主要處理技術(shù)之一。④政策扶持力度不夠垃圾焚燒發(fā)電屬于社會(huì)公益事業(yè)，所追求的重點(diǎn)應(yīng)是垃圾處理，是環(huán)境和社會(huì)效益，而不是發(fā)電。沒(méi)有優(yōu)惠政策和各種補(bǔ)貼，垃圾發(fā)電難以產(chǎn)業(yè)化。從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)看，垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)之所以成為這些國(guó)家的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，很重要的一條就是政府不斷加大政策扶持和補(bǔ)貼力度。我國(guó)不少地方雖然提倡垃圾發(fā)電，但缺乏足夠的政策保障，僅有的一些補(bǔ)貼優(yōu)惠政策也難以落到實(shí)處。這正是近2O年我國(guó)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)難以取得突破性發(fā)展的重要原因。⑤二次污染造成污染問(wèn)題垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中環(huán)保控制的達(dá)標(biāo)率低。我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電目前執(zhí)行的是1999年出臺(tái)的《城市生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》，盡管該標(biāo)準(zhǔn)大約相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家上世紀(jì)70年代的污染控制水平，但國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的大多數(shù)垃圾焚燒廠仍達(dá)不到該標(biāo)準(zhǔn)要求。從技術(shù)方面看，一個(gè)重要的原因在于，國(guó)產(chǎn)垃圾焚燒設(shè)備和技術(shù)基本上屬于直接燃燒法，不少垃圾焚燒爐爐溫偏低，內(nèi)置大量吸熱降溫的余熱鍋爐導(dǎo)致部分二惡英未能充分分解而逸出爐外造成二次污染。在這樣的情況下，如果沒(méi)有一定的資金和技術(shù)支持，盲目建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠，必然會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。因此，各地建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠一定要綜合考慮各種因素，特別要防止造成二次污染，避免垃圾處理產(chǎn)業(yè)化走入歧途[7]。3、相應(yīng)對(duì)策垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策①把垃圾處理費(fèi)通過(guò)電價(jià)來(lái)收，解決政府補(bǔ)貼不足的問(wèn)題以北京市為例，北京城市、郊區(qū)每年用電量400億度，把5600萬(wàn)元攤到400億度，每度電增加1.4厘錢，其實(shí)就是從千家萬(wàn)戶不可操作的收垃圾處理費(fèi)轉(zhuǎn)到通過(guò)電價(jià)來(lái)收。這樣的好處收費(fèi)很簡(jiǎn)單很可行；缺點(diǎn)是給電價(jià)增加了內(nèi)容，提高電價(jià)又等于抑制電力的消費(fèi)。②以BOT運(yùn)作模式興建的垃圾焚燒發(fā)電廠BOT是英文Build0perateTransfer的縮寫，即“建設(shè)一經(jīng)營(yíng)一移交”，是特許經(jīng)營(yíng)的方式之一。垃圾焚燒發(fā)電廠的特許經(jīng)營(yíng)，是指政府授權(quán)主管部門通過(guò)一定的方式(招商或招標(biāo))，將垃圾焚燒發(fā)電廠的建設(shè)權(quán)和一段時(shí)間的經(jīng)營(yíng)權(quán)以專營(yíng)權(quán)的形式授予一個(gè)有資格的投資商(項(xiàng)目公司)。投資商(項(xiàng)目公司)負(fù)責(zé)垃圾焚燒發(fā)電廠的投資、融資、設(shè)計(jì)、采購(gòu)以及安裝調(diào)試-B；項(xiàng)目建成后，垃圾焚燒發(fā)電廠按協(xié)議規(guī)定向政府提供垃圾處理服務(wù)，并利用焚燒余熱發(fā)電，政府則按協(xié)議規(guī)定向垃圾焚燒發(fā)電廠支付垃圾處理費(fèi)，并保證垃圾焚燒發(fā)電廠剩余電力上網(wǎng)銷售，投資者由此回收項(xiàng)目投資、經(jīng)營(yíng)和維護(hù)成本并獲得合理的回報(bào)-O；在規(guī)定的特許經(jīng)營(yíng)期屆滿后，投資者將按照協(xié)議規(guī)定，把垃圾焚燒發(fā)電廠的所有權(quán)和經(jīng)營(yíng)權(quán)無(wú)償移交給政府-T。③適當(dāng)提高部分電價(jià)較低的地方電廠上網(wǎng)電價(jià)水平根據(jù)國(guó)家發(fā)改委和省有關(guān)規(guī)定，適當(dāng)提高部分電價(jià)較低的地方電廠上網(wǎng)電價(jià)水平，并自2006年6月30日起執(zhí)行。調(diào)高電廠上網(wǎng)電價(jià)也體現(xiàn)了扶持環(huán)保電廠的作法。比如，菏澤錦江環(huán)保垃圾電廠由于是垃圾發(fā)電，每千度電上網(wǎng)電價(jià)達(dá)到520元，電價(jià)比別的發(fā)電廠每千度要高60元左右。促進(jìn)發(fā)展垃圾發(fā)電技術(shù)，即要調(diào)動(dòng)垃圾發(fā)電企業(yè)自身對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新與改造的積極性外，還要運(yùn)用政府的力量，交替或適時(shí)運(yùn)用行政杠桿、經(jīng)濟(jì)杠桿和法律杠桿，對(duì)垃圾發(fā)電企業(yè)進(jìn)行多方面的扶持。主要包括：進(jìn)行制度創(chuàng)新以吸納一些風(fēng)險(xiǎn)投資基金組織的參與和支持；建立產(chǎn)、學(xué)、研合作的組織，協(xié)調(diào)與整合資源，加快科研成果的及時(shí)轉(zhuǎn)化等。我國(guó)應(yīng)盡快完善與垃圾電站相關(guān)的法律、法規(guī)以及與之相關(guān)的設(shè)計(jì)、制造的規(guī)程、規(guī)范。只有明確了垃圾分類回收的辦法并實(shí)施，才能為垃圾的無(wú)害化處理創(chuàng)造良好的條件。只有明確了相應(yīng)的設(shè)計(jì)、制造的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和各種投資、稅收、補(bǔ)貼等政策，垃圾發(fā)電才能走上規(guī)范化軌道。面對(duì)垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中環(huán)保控制的達(dá)標(biāo)率低的現(xiàn)狀，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)二次污染的監(jiān)管。通過(guò)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中定期和不定期進(jìn)行監(jiān)管，對(duì)于不能達(dá)標(biāo)的垃圾發(fā)電廠進(jìn)行相應(yīng)的警告或者處罰。

形式多樣的天然氣冷熱電三聯(lián)供2.1冷熱電三聯(lián)供的工作原理冷熱電三聯(lián)供是一種建立在能量梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上，將制冷、制熱及發(fā)電過(guò)程一體化的總能系統(tǒng)。其最大的特點(diǎn)就是對(duì)不同品質(zhì)的能量進(jìn)行梯級(jí)利用，溫度比較高的、具有較大可用能的熱能用來(lái)被發(fā)電，而溫度比較低的低品位熱能則被用來(lái)供熱或是制冷。這樣做不僅提高了能源的利用效率，而且減少了碳化物和有害氣體的排放，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。典型的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)通常由發(fā)電設(shè)備、制冷系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)三部分組成。以天然氣為一次能源的燃?xì)廨啓C(jī)為例，說(shuō)明冷熱電三聯(lián)供的工作原理，原理如圖2.1所示。圖2-1冷熱電三聯(lián)供工作原理圖此系統(tǒng)以燃?xì)廨啓C(jī)為原動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)和熱泵。燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的可用熱量分為兩部分，一部分用于驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)，一部分用來(lái)?yè)Q熱器加熱水。另外熱泵系統(tǒng)中冷凝散熱Ｑｃｈ也可用來(lái)加熱水。2.2冷熱電三聯(lián)供與三分供的對(duì)比冷熱電三聯(lián)供是以熱電廠為中心，向外供應(yīng)冷、熱、電三種能量產(chǎn)品的系統(tǒng)。冷熱電三分供是指分別以鍋爐房對(duì)外供熱、純發(fā)電廠對(duì)外供電、電動(dòng)制冷機(jī)對(duì)外供冷的能量系統(tǒng)。熱電冷三聯(lián)產(chǎn)與三分產(chǎn)能耗比較。三聯(lián)供與三分供能耗比較的基準(zhǔn)為供給用戶處的熱、電、冷相同，以煤為燃料的三分供與三聯(lián)供之間一次能耗差即煤耗差，可以反映二者的節(jié)能情況，以下內(nèi)容將圍繞著該煤耗差展開(kāi)分析。為分析問(wèn)題方便起見(jiàn)，本文將三分供與三聯(lián)供的煤耗差分解成供冷、供熱、供電三部分進(jìn)行分析討論。三聯(lián)供與三分供煤耗差。三聯(lián)供與三分供煤耗差等于兩者在供熱、供電、供冷三方面煤耗差（均以標(biāo)煤計(jì)）之和，用公式表示為（2.1）式中——鍋爐房與熱電廠供熱煤耗差，kg/h;——純發(fā)電廠與熱電廠供電煤耗差，kg/h;——電力供冷與聯(lián)產(chǎn)供冷煤耗差，kg/h;以下對(duì)供熱、供電、供冷三種煤耗差依次進(jìn)行分析討論[7]。（1）鍋爐房與熱電廠供熱煤耗差。 鍋爐房與熱電廠供熱煤耗差主要是由于鍋爐房與熱電廠供熱效率不同而產(chǎn)生的煤耗差，計(jì)算公式如下：（2.2）式中0.1228——系數(shù) ——夏季(或冬季、全年)各供熱系統(tǒng)平均熱負(fù)荷，； ，——分別為熱電廠和鍋爐房供熱效率； ，——分別為熱電廠和鍋爐房熱網(wǎng)效率；由公式（2.2）可知，當(dāng)不變時(shí)，△Br隨的增大而增大，隨的增大而減小。一般情況下熱電廠與鍋爐房相比具有優(yōu)勢(shì)[7]。（2）純發(fā)電廠與熱電廠供電煤耗差。純發(fā)電廠與熱電廠均通過(guò)電網(wǎng)向用戶供電，供電效率按熱電廠供電功率計(jì)算。純發(fā)電廠與熱電廠供電煤耗差計(jì)算公式如下： （2.3） 式中——夏季（或冬季、全年）熱電廠平均發(fā)電功率，；——熱電廠全廠自用電率，一般可取0.12-0.16；，——分別為電廠和熱電廠供電煤耗，； ——電廠至用戶間輸變電線耗損率； ——熱電廠至用戶間輸變電線耗損率；從公式（2.3）可知當(dāng)不考慮供電量的變化和，的差別時(shí)主要取決于純發(fā)電廠與熱電廠的供電煤耗差（-），由于目前作為比較標(biāo)準(zhǔn)的在某個(gè)地區(qū)某個(gè)時(shí)期內(nèi)為定值，當(dāng)<時(shí)，△>0，即熱電廠供電節(jié)能[7]。供電煤耗差與熱電機(jī)組的形式，參數(shù)，容量有關(guān)，其中與熱、冷負(fù)荷有著很大的關(guān)系。由于冷、熱負(fù)荷較小時(shí)熱電機(jī)組供電煤耗較高，而冷、熱負(fù)荷較大時(shí)供電煤耗較低，所以只有保持在一定的冷、熱負(fù)荷條件下才能使熱電組供電煤耗差△>0。當(dāng)夏季熱負(fù)荷較小時(shí)，熱電機(jī)組供電煤耗較高，此時(shí)>，△<0；而在這時(shí)增加制冷熱負(fù)荷可降低供電煤耗，并且冷負(fù)荷越大越小，從而可使△>0。在夏季熱負(fù)荷為=0時(shí)，電冷聯(lián)產(chǎn)與電冷分產(chǎn)相比需要有較大的冷負(fù)荷才能使△>0，具有節(jié)能性。當(dāng)冬季冷負(fù)荷=0時(shí)，熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電分產(chǎn)相比也需要有較大的才能使△>0。由此可知當(dāng)、都比較大時(shí)，熱電機(jī)組實(shí)行三聯(lián)產(chǎn)對(duì)供電節(jié)能特別有利。（3）電力供冷與聯(lián)供供冷煤耗差。聯(lián)供供冷與電力供冷的冷媒介質(zhì)均為冷水，其冷卻方式均為水冷式，并假定制冷站均位于與電廠或熱電廠保持一定距離的空調(diào)用戶區(qū)。電力供冷與聯(lián)供供冷媒耗差計(jì)算公式如下:（2.4）式中——電力供冷與聯(lián)產(chǎn)供冷用電煤耗差，；——溴化鋰制冷機(jī)用熱煤耗差，；——熱電廠增加產(chǎn)汽用電煤耗差，；——夏季（或冬季、全年）各空調(diào)系統(tǒng)平均冷負(fù)荷，；——電力供冷與聯(lián)產(chǎn)供冷電耗率之差，； ——溴化鋰制冷機(jī)熱力系數(shù)；——一次蒸汽熱網(wǎng)效率；——制冷站熱效率； ——冷網(wǎng)效率； 供冷電耗率為單位冷負(fù)荷電耗。電力供冷與聯(lián)產(chǎn)供冷電耗率之差等于電力供冷電耗率減去聯(lián)產(chǎn)供冷電耗率。電力供冷電耗率包括壓縮式制冷主機(jī)和冷卻水系統(tǒng)電耗率，通常平均值前者可取0.2135kw/(COP=4.6838)，后者（冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)）可取0.0317kw/kw；聯(lián)產(chǎn)供冷電耗率包括溴化鋰制冷主機(jī)和冷卻水系統(tǒng)電耗率，通常平均值前者可取0.0075kw/kw，后者可取0.0474kw/kw。兩者供冷方式的冷水系統(tǒng)電耗率基本相同，故計(jì)算電耗率之差時(shí)不必考慮。由此可得一般情況下兩種供冷方式電耗率平均之差=0.1903kw/kw。隨制冷系數(shù)、溴化鋰制冷主機(jī)電耗率、吸收式冷卻水系統(tǒng)電耗率的增大而減小，隨壓縮式冷卻水系統(tǒng)電耗率的增大而增大[8]。 由以上分析可知一般情況下供熱節(jié)煤量△Br＞0，且隨Ql的增大而增大，隨Qr的增大可能稍有增大；供電節(jié)煤量△Bd＞0，且隨冷、熱負(fù)荷的增大而增大；供冷耗煤量△Bl＜0，且隨冷負(fù)荷的增大而大幅度減小，但隨熱負(fù)荷的增大而稍有增大。所以，根據(jù)公式(2.1)有△B＞0，△B＜0，△B=0即三聯(lián)產(chǎn)與三分產(chǎn)相比有節(jié)能、耗能、不節(jié)能也不耗能三種情況。從△B＞0可得三聯(lián)產(chǎn)與三分產(chǎn)相比的節(jié)能條件為： （△Br+△Bd）＞|△Bl|節(jié)能條件為供熱節(jié)煤量加供電節(jié)煤量之和大于供冷耗煤量。三聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能條件和判斷依據(jù)也是用于電冷聯(lián)產(chǎn)與電冷分產(chǎn)或熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電分產(chǎn)相比的節(jié)能性分析。冷熱電三聯(lián)供能量流程如圖2.2。圖2-2冷熱電三聯(lián)供模型圖2.3天然氣冷熱電三聯(lián)供的主要形式天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)分類按照供應(yīng)范圍可以分為區(qū)域型（DCHP）和樓宇型（BCHP）兩種。區(qū)域型系統(tǒng)主要是針對(duì)各種工業(yè)、商業(yè)或科技園區(qū)等較大的區(qū)域，設(shè)備一般采用容量較大的機(jī)組，還要考慮冷熱電供應(yīng)的外網(wǎng)設(shè)備，往往是需要建設(shè)獨(dú)立的能源供應(yīng)中心。區(qū)域型冷熱電三聯(lián)供通常采用大中型燃?xì)廨啓C(jī)推動(dòng)燃?xì)馔钙桨l(fā)電，做完功后的燃?xì)馕矚膺€高達(dá)1000℃，進(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，蒸汽再推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電，并抽取中間再熱蒸汽進(jìn)行吸收式制冷，燃?xì)馕矚夂驼羝ζ苯蛹訜嵘顭崴?。其特點(diǎn)是規(guī)模較大，一般在100MW以上，所發(fā)電力一般全部上網(wǎng)出售給電網(wǎng)公司。區(qū)域性冷熱電三聯(lián)供主要應(yīng)用于新建工業(yè)園區(qū)、電力及冷熱負(fù)荷高度集中商業(yè)區(qū)，其應(yīng)該明確定位于調(diào)峰發(fā)電為主，結(jié)合區(qū)域規(guī)劃將余溫余熱合理利用。應(yīng)避免片面追求集中供冷、供熱，反而導(dǎo)致冷熱電匹配失衡，出現(xiàn)大馬拉小車問(wèn)題，最終整體效率降低，違背冷熱電三聯(lián)供實(shí)質(zhì)。樓宇型系統(tǒng)是針對(duì)具有特定功能的建筑物，如寫字樓、商廈、醫(yī)院及某些綜合性建筑所建設(shè)的冷熱電供應(yīng)系統(tǒng)，一般僅需容量較小的機(jī)組，機(jī)房往往布置在建筑物內(nèi)部，不需考慮外網(wǎng)建設(shè)。樓宇型冷熱電三聯(lián)供即通常所說(shuō)分布式能源系統(tǒng)，通常是針對(duì)某一棟或幾棟建筑物的能源供應(yīng)系統(tǒng)，典型的應(yīng)用場(chǎng)所包括大型商廈、酒店、醫(yī)院等。樓宇型冷熱電三聯(lián)供規(guī)模一般在幾十千瓦到五十千瓦，采用?。ㄎⅲ┬腿?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)作為發(fā)電動(dòng)力設(shè)備，燃機(jī)尾氣或內(nèi)燃機(jī)缸套循環(huán)水作為吸收式制冷或供熱。樓宇型冷熱電三聯(lián)供應(yīng)定位于供熱（冷）為主、發(fā)電為輔的“以熱（冷）定電”模式，所發(fā)電量一般不超過(guò)總用電負(fù)荷的30%，所發(fā)電量全部自用，不足電量由電網(wǎng)補(bǔ)充。2.4現(xiàn)行三聯(lián)供方案的原理及特點(diǎn)典型冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)一般包括:動(dòng)力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)(供電)、余熱回收裝置(供熱)、制冷系統(tǒng)(供冷)等。針對(duì)不同的用戶需求，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案的可選擇范圍很大:與熱、電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)有關(guān)的選擇有蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的外燃燒式和燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃燒式方案;與制冷方式有關(guān)的選擇有壓縮式、吸收式或其它熱驅(qū)動(dòng)的制冷方式。另外，供熱、供冷熱源還有直接和間接方式之分。在外燃燒式的熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用中，由于背壓汽輪機(jī)常常受到區(qū)域供熱負(fù)荷的限制不能按經(jīng)濟(jì)規(guī)模設(shè)置，多數(shù)是相當(dāng)小的和低效率的;而對(duì)于內(nèi)燃燒式方案，由于技術(shù)的不斷進(jìn)步，已經(jīng)生產(chǎn)出了尺寸小、重量輕、污染排放低、燃料適應(yīng)性廣、機(jī)械效率較高的燃?xì)廨啓C(jī)，同時(shí)燃?xì)廨啓C(jī)的容量范圍很寬:從幾十到幾十KW的微型燃?xì)廨啓C(jī)到300卿以上的大型燃?xì)廨啓C(jī)，它們用于熱電聯(lián)產(chǎn)時(shí)既有較高發(fā)電效率(30份40%)，又有較高的熱效率(40份50%)，從而是總的能有利用率有很大提高[9]。壓縮式制冷是消耗外功并通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸傳遞給壓縮機(jī)進(jìn)行制冷的，通過(guò)機(jī)械能的分配，可以調(diào)節(jié)電量和冷量的比例;而吸收式制冷是耗費(fèi)低品位熱能來(lái)制冷(根據(jù)對(duì)熱量和冷量的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)和優(yōu)化)，把來(lái)自熱電聯(lián)產(chǎn)的一部分或全部熱能用于驅(qū)動(dòng)吸收式制冷系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了冷熱電三聯(lián)產(chǎn)。目前最為常見(jiàn)的吸收式制冷系統(tǒng)為嗅化埋吸收式制冷系統(tǒng)和氨吸收式制冷系統(tǒng)。由于氨吸收式制冷系統(tǒng)使用了有害工質(zhì)氨，所以限制了其使用場(chǎng)所?，F(xiàn)今的三聯(lián)供系統(tǒng)普遍采用的還是溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)。2.4.1蒸汽輪機(jī)+溴化鋰制冷機(jī)工作原理：鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電后的乏汽或從蒸汽輪機(jī)中的抽氣進(jìn)入蒸汽溴化鋰制冷機(jī)同時(shí)一部分進(jìn)入熱交換器采暖或提供衛(wèi)生熱水。根據(jù)實(shí)際蒸汽品質(zhì)，可以選擇雙效或單效蒸汽機(jī)。系統(tǒng)流程：圖2-3蒸汽輪機(jī)加溴冷機(jī)工作原理圖應(yīng)用特點(diǎn)：根據(jù)對(duì)熱電廠“以熱定電”的要求，采用CHP可以大大提高熱電廠的用熱量，提高熱電廠的負(fù)荷率，提高經(jīng)濟(jì)效益。如果汽輪機(jī)抽氣或乏汽不被用掉，則其發(fā)電量和發(fā)電效率都將下降，因此夏季使用蒸汽溴冷機(jī)可以顯著提高綜合效率；該模式適合于各個(gè)規(guī)模的火電廠或者熱電廠。2.4.2內(nèi)燃發(fā)電機(jī)+余熱利用型冷溫水機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)基于柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)，燃料和空氣進(jìn)入氣缸混合壓縮燃燒并做功，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。排氣、缸套冷卻水的余熱由余熱利用型冷溫水機(jī)產(chǎn)生制冷、采暖、衛(wèi)生熱水。系統(tǒng)流程：圖2-4內(nèi)燃機(jī)加余熱利用冷溫水機(jī)工作原理圖應(yīng)用特點(diǎn)：余熱中高溫排氣量較小且含氧量低，不能再燃利用；制冷、采暖、衛(wèi)生熱水、電力幾種形式的負(fù)荷容量搭配比較靈活；系統(tǒng)組合簡(jiǎn)便，適合于現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)電站的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。2.4.3燃料電池+余熱利用型冷溫水機(jī)工作原理：燃料電池利用燃料和空氣的電化學(xué)反應(yīng)提供電力，同事產(chǎn)生出蒸汽、廢水、排氣等。通過(guò)溴化鋰制冷機(jī)回收這部分廢熱，提供制冷、采暖、衛(wèi)生熱水。系統(tǒng)流程：圖2-5燃料電池加余熱利用冷溫水機(jī)工作原理圖應(yīng)用特點(diǎn)：發(fā)電效率和能源綜合利用率都較高；發(fā)電不是利用燃料燃燒，污染排放小，環(huán)保效益顯著；制冷、采暖、熱水喝電力能量負(fù)荷容量配置靈活，可以用于各種場(chǎng)合；由于材料價(jià)格的關(guān)系，導(dǎo)致成本較高，燃料電池目前還未達(dá)到商業(yè)化生產(chǎn)。2.4.4燃?xì)廨啓C(jī)前置循環(huán)+溴化鋰制冷機(jī)工作原理：燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電后排除的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)余熱鍋爐回收，其余熱產(chǎn)生的蒸汽供蒸汽溴化鋰制冷機(jī)制冷，其余通過(guò)熱交換器提供采暖、衛(wèi)生熱水或者供供工業(yè)用戶使用。系統(tǒng)流程：圖2-6燃?xì)廨啓C(jī)前置循環(huán)加溴冷機(jī)工作原理圖應(yīng)用特點(diǎn)：夏季采暖/熱水負(fù)荷最小的時(shí)候，溴化鋰制冷機(jī)可以充分利用燃?xì)廨啓C(jī)余熱制冷，保證較高的系統(tǒng)綜合能源利用率。制冷效率高，COP值可達(dá)到1.30系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量可用于建筑物的空調(diào)或燃?xì)廨啓C(jī)本身的進(jìn)氣冷卻或其他工藝?yán)鋮s。制冷負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍廣，最小制冷量可達(dá)6000，可滿足各類建筑物的冷熱電的要求。既適合于燃?xì)廨啓C(jī)熱電廠，又適合建筑物的能源供應(yīng)2.4.5燃?xì)狻羝啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)+吸收式制冷機(jī)組工作原理：燃?xì)廨啓C(jī)排出的尾氣通過(guò)余熱鍋爐回收轉(zhuǎn)換為蒸汽，注入蒸汽輪機(jī)發(fā)電，發(fā)電后的乏汽或抽汽供蒸汽制冷機(jī)制冷，其余部分可用于提供采暖或衛(wèi)生熱水。當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)或余熱鍋爐的排氣同樣可以驅(qū)動(dòng)排氣直熱型和排氣再燃型制冷機(jī)。系統(tǒng)流程：圖2-7燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)加吸收式制冷機(jī)工作原理圖應(yīng)用特點(diǎn)：比簡(jiǎn)單循環(huán)和前置循環(huán)發(fā)電具有更高的發(fā)電效率；與汽輪機(jī)發(fā)電中的應(yīng)用類似，溴冷機(jī)可以有效提高夏季發(fā)電量和發(fā)電效率，并且減小用電峰谷差；適用于聯(lián)合循環(huán)電廠。2.4.6燃?xì)廨啓C(jī)+排氣回收型冷溫水機(jī)工作原理：燃?xì)廨啓C(jī)中高溫高壓氣體做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電后排除，這時(shí)還保持著相當(dāng)?shù)臏囟龋ㄒ话阍?00℃以上），并且具有較高的含氧量。溴化鋰制冷機(jī)可以直接回收排氣余熱進(jìn)行制冷，也可以將排氣作為助燃空氣進(jìn)行第二次燃燒，二次燃燒回收熱效率更高，可達(dá)95%以上。系統(tǒng)流程：圖2-8燃?xì)廨啓C(jī)加排氣回收型冷溫機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)：尾氣余熱直接由溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)回收進(jìn)行制冷、采暖并提供衛(wèi)生熱水，無(wú)須另外加熱交換器，系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單，造價(jià)低。熱效率高，COP通常在1.27以上；使用建筑物：燃?xì)廨啓C(jī)電廠或燃?xì)廨啓C(jī)自備電站的改造，特別適合于簡(jiǎn)單循環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)電廠，其經(jīng)濟(jì)性特別顯著。2.4.7微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)+余熱利用型冷溫水機(jī)工作原理：微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)排氣余熱一部分被溴冷機(jī)的稀溶液回收，另一部分參與二次燃燒，對(duì)外提供制冷、采暖和衛(wèi)生熱水。系統(tǒng)流程：圖2-9微燃型燃?xì)廨啓C(jī)加冷溫水機(jī)工作原理圖應(yīng)用特點(diǎn)：發(fā)電后的排氣余熱得到充分利用，冷溫水機(jī)能耗最大限度降低；電力、空調(diào)、采暖和衛(wèi)生熱水幾種負(fù)荷容量搭配靈活，可以滿足不同場(chǎng)合的需要；2.5多樣的天然氣冷熱電三聯(lián)供的制冷設(shè)備2.5.1溴化鋰吸收式制冷機(jī)冷水在蒸發(fā)器內(nèi)被來(lái)自冷凝器減壓節(jié)流后的低溫冷劑水冷卻，冷劑水自身吸收冷水熱量后蒸發(fā)，成為冷劑蒸汽，進(jìn)入吸收器內(nèi)，被濃溶液吸收，濃溶液變成稀溶液。吸收器里的稀溶液，由溶液泵送往熱交換器、熱回收器后溫度升高，最后進(jìn)入再生器，在再生器中稀溶液被加熱，成為最終濃溶液。濃溶液流經(jīng)熱交換器，溫度被降低，進(jìn)入吸收器，滴淋在冷卻水管上，吸收來(lái)自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽，成為稀溶液。另一方面，在再生器內(nèi)，外部高溫水加熱溴化鋰溶液后產(chǎn)生的水蒸汽，進(jìn)入冷凝器被冷卻，經(jīng)減壓節(jié)流，變成低溫冷劑水，進(jìn)入蒸發(fā)器，滴淋在冷水管上，冷卻進(jìn)入蒸發(fā)器的冷水。該系統(tǒng)由兩組再生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、熱交換器、溶液泵及熱回收器組成，并且依靠熱源水、冷水的串聯(lián)將這兩組系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)對(duì)高溫側(cè)、低溫側(cè)溶液循環(huán)量和制冷量的最佳分配，實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、濃度等參數(shù)在兩個(gè)循環(huán)之間的優(yōu)化配置，并且最大限度的利用熱源水的熱量，使熱水溫度可降到66℃。以上循環(huán)如此反復(fù)進(jìn)行，最終達(dá)到制取低溫冷水的目的。

溴化鋰的性質(zhì)與食鹽相似，屬鹽類。它的沸點(diǎn)為1265℃，故在一般的高溫下對(duì)溴化鋰水溶液加熱時(shí)，可以認(rèn)為僅產(chǎn)生水蒸氣，因而系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單。溴化鋰具有極強(qiáng)的吸水性，但溴化鋰在水中的溶解度是隨溫度的降低而降低的，溶液的濃度不宜超過(guò)66％，否則運(yùn)行中，當(dāng)溶液溫度降低時(shí)，將有溴化鋰結(jié)晶析出的危險(xiǎn)性，破壞循環(huán)的正常運(yùn)行。溴化鋰水溶液的水蒸氣分壓，比同溫度下純水的飽和蒸汽壓小得多，故在相同壓力下，溴化鋰水溶液具有吸收溫度比它低得多的水蒸氣的能力，這是溴化鋰吸收式制冷機(jī)的機(jī)理之一。由于溴化鋰吸收式制冷機(jī)對(duì)熱源參數(shù)要求低、適應(yīng)性強(qiáng)，而且消耗電能少，所以在我國(guó)現(xiàn)階段的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中最為常見(jiàn)。根據(jù)驅(qū)動(dòng)熱源的不同，可分為蒸汽型、直燃型、熱水型、余熱型和復(fù)合熱源型，可視熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)物選取不同機(jī)型。盡管如此，溴化鋰溶液易結(jié)晶的特性和機(jī)組能效比偏低的缺點(diǎn)卻在一定程度上制約了溴化鋰吸收式機(jī)組的發(fā)展。2.5.2氨吸收式制冷機(jī)氨吸收式制冷機(jī)以氨-水作為工質(zhì)時(shí)，其工作原理與溴化鋰式有相似之處?？梢岳玫推肺粺崮苁鼓茉吹玫胶侠砝?。氨吸收式制冷機(jī)所消耗的能量主要是熱能，而所需溫度只要在80℃以上就能利用。其優(yōu)勢(shì)有以下幾個(gè)方面：1、節(jié)電，氮吸收式制冷機(jī)除了為驅(qū)動(dòng)溶液泵要消耗極少量電能外，其它設(shè)備都不需要電能。2、設(shè)備制造容易，除泵以外，系統(tǒng)內(nèi)主要是一些熱質(zhì)交換設(shè)備，對(duì)加工工藝的要求不高，一般具有壓力容器制造許可證的工廠都能生產(chǎn)，所以便于推廣。3、運(yùn)行平穩(wěn)可靠，操作簡(jiǎn)單，便于調(diào)節(jié)系統(tǒng)能在各種負(fù)荷條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)冷負(fù)荷在范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能都能保持平穩(wěn)，即操作彈性大，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。4、嗓聲小，由于運(yùn)動(dòng)部件只有泵，系統(tǒng)內(nèi)也沒(méi)有高速氣流，所以運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)和噪音都較小，有益于操作工人的身心健康和環(huán)境保護(hù)。5、易于維修，因?yàn)槌靡酝?，沒(méi)有其它運(yùn)動(dòng)部件，容易維護(hù)，運(yùn)行周期長(zhǎng)，檢修次數(shù)少，潤(rùn)滑油等也可節(jié)省，因此維修費(fèi)用低。6、可以在一臺(tái)機(jī)組上實(shí)現(xiàn)多個(gè)蒸發(fā)結(jié)果，根據(jù)用戶對(duì)制冷溫度的不同要求，可在一套設(shè)備中產(chǎn)生多種溫度的冷量，使機(jī)組充分發(fā)揮作用，減少初投資。7、單臺(tái)機(jī)組的制冷量可以達(dá)到很大，迄今為止，世界上最大的單臺(tái)機(jī)組安裝在蘇聯(lián)，為其它任何制冷系統(tǒng)所不及。8、系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有潤(rùn)滑油，有利于各換熱設(shè)備內(nèi)保持傳熱而的沽凈，增強(qiáng)傳熱[13]。9、能制取0℃以下冷量而不易結(jié)晶，對(duì)除了銅以外的金屬基本無(wú)腐蝕性，系統(tǒng)的體積也較小。綜上所述，氨吸收式制冷機(jī)的最大特點(diǎn)在于可以利用低品位的余熱，使能源得到充分合理利用，并可大量節(jié)省電力，這對(duì)緩和電力供需矛盾意義重大。所以它在那些既需冷量較多，又有余熱或熱電聯(lián)產(chǎn)的企業(yè)中特別適用[10]。第3章冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用案例分析3.1普渡大學(xué)冷熱電三聯(lián)供工程實(shí)例簡(jiǎn)介普渡大學(xué)的冷熱電三聯(lián)供方案：韋德電廠運(yùn)用熱電聯(lián)產(chǎn)為普渡大學(xué)提供所需的熱能、冷量和電能。電廠主要能源的使用和成本主要取決于因時(shí)而變的發(fā)電量和電力采購(gòu)需求。韋德電廠根據(jù)普渡大學(xué)的電力、熱能、冷量需求來(lái)制定戰(zhàn)略以實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)控制和成本的節(jié)約。從電站鍋爐產(chǎn)生的蒸汽用于校園供暖、發(fā)電、冷凍水生產(chǎn)和電廠的輔助使用。冷凍水由四個(gè)蒸汽驅(qū)動(dòng)的冷水機(jī)組和兩個(gè)電制冷機(jī)組通過(guò)40-45'F的閉路水循環(huán)產(chǎn)生，分配給學(xué)校來(lái)滿足學(xué)校實(shí)時(shí)制冷需求。使用兩個(gè)蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)組和一個(gè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電提供30-50%的校園所需要的電力。剩余的電從當(dāng)?shù)氐碾娏檬聵I(yè)購(gòu)買。圖3-1普渡大學(xué)三聯(lián)供系統(tǒng)圖示現(xiàn)有工廠設(shè)備器材表3-1現(xiàn)有工廠設(shè)備器材表項(xiàng)目主要燃料容量鍋爐1，2煤215000pph鍋爐3NG/FO200000pph鍋爐5煤200000pph鍋爐7NG200000pph渦輪式發(fā)電機(jī)1650psig蒸汽30MW渦輪式發(fā)電機(jī)2650psig蒸汽10MW冷水機(jī)組6650psig蒸汽6250tons冷水機(jī)組7125psig蒸汽3000tons冷水機(jī)組8125psig蒸汽4500tons冷水機(jī)組9，10電力2000tons冷水機(jī)組11125psig蒸汽5000tons系統(tǒng)的蒸汽流過(guò)熱蒸汽在600psig/820’F的狀態(tài)下產(chǎn)生通過(guò)蒸汽管道在125PSIG和15PSIG的狀態(tài)下分配，它是13.5million平方英尺的普渡大學(xué)校園唯一的熱源。圖3-2蒸汽流系統(tǒng)圖圖3-3冷凍水系統(tǒng)圖潛在影響的研究普渡大學(xué)的三聯(lián)供實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用，提高了能源的利用率。系統(tǒng)整體能源利用效率非常高，同時(shí)實(shí)現(xiàn)供電、制冷和供暖，節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效、安全可靠。3.2某垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目三聯(lián)供系統(tǒng)改造3.2.1項(xiàng)目背景某市垃圾產(chǎn)生量及垃圾成分：全市垃圾產(chǎn)生量約為5200噸/日，其中市區(qū)約為3700噸/日。某市生活垃圾主要成分為有機(jī)物，約占70%，另外可回收物約占24%，無(wú)機(jī)物約占6%。某市垃圾處理現(xiàn)狀：本市轄七區(qū)五市，其中除A區(qū)和下轄各市設(shè)垃圾填埋場(chǎng)處理本行政區(qū)域內(nèi)的生活垃圾外，其他區(qū)域的生活垃圾全部進(jìn)入小澗西生活垃圾綜合處理廠進(jìn)行處理。該廠是本市的主要垃圾處理設(shè)施，承擔(dān)全市約60%的垃圾處理量。此生活垃圾綜合處理廠現(xiàn)狀：占地約65.88公頃，于1998年開(kāi)始規(guī)劃建設(shè)，目前包括五項(xiàng)垃圾資源化處理設(shè)施：焚燒發(fā)電、生化處理、填埋氣體發(fā)電、餐廚垃圾處理和焚燒殘?jiān)偕庙?xiàng)目。兩個(gè)終端處理設(shè)施：填埋場(chǎng)、滲瀝液處理廠。三個(gè)基地：環(huán)保教育基地、環(huán)衛(wèi)技術(shù)研發(fā)基地、生態(tài)示范基地。目前已建成項(xiàng)目6個(gè)，包括生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)一期、焚燒發(fā)電廠一期、堆肥處理廠、餐廚垃圾處理廠一期、沼氣發(fā)電廠、污水處理廠，具備了垃圾分類處理的多種手段。園區(qū)投入運(yùn)行以來(lái)，為全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展發(fā)揮了重要作用，目前全市60%以上的生活垃圾在該園區(qū)內(nèi)處理，資源化處理率達(dá)到了58.2%。根據(jù)規(guī)劃，到“十二五”末，該園區(qū)垃圾綜合處理能力將達(dá)到5000噸/天以上，市區(qū)的生活垃圾可全部進(jìn)入綜合處理園區(qū)處理。將形成以焚燒發(fā)電為核心、生化處理為補(bǔ)充、衛(wèi)生填埋為保障的生活垃圾綜合處理體系，城市生活垃圾無(wú)害化處理率保持在100%，資源化處理率達(dá)到90%以上，基本實(shí)現(xiàn)原生垃圾零填埋和循環(huán)可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)。3.2.2項(xiàng)目簡(jiǎn)介本城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠是由上海環(huán)境投資有限公司組建的青島環(huán)境再生能源有限公司投資建設(shè)的BOT項(xiàng)目，運(yùn)營(yíng)時(shí)間25年。廠區(qū)距離市區(qū)大約50公里。此城市生活垃圾焚燒廠建設(shè)規(guī)模為3*500t/d三條焚燒線，日處理垃圾能力1500噸，年處理能力55萬(wàn)噸，能處理青島市目前垃圾的一半左右，配備2臺(tái)15MW的汽輪發(fā)電機(jī)組。焚燒爐采用日本JFE焚燒爐技術(shù)，由JFE提供初步設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)詳細(xì)設(shè)計(jì)和配套。項(xiàng)目由上海電力建設(shè)第二工程公司承建，黑龍江惠澤電力科技有限公司負(fù)責(zé)調(diào)試工作，調(diào)試工作2010年7月開(kāi)始。2012年6月23日，中國(guó)電建所屬的上海電建二公司承建的垃圾焚燒發(fā)電廠生產(chǎn)線順利通過(guò)了72+24小時(shí)滿負(fù)荷試運(yùn)行。自此，本垃圾焚燒發(fā)電廠工程正式移交生產(chǎn)，轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。3.2.3經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)性分析1.經(jīng)濟(jì)性分析目前項(xiàng)目投資為6.8億元，垃圾焚燒發(fā)電廠的主要受益為垃圾處理補(bǔ)貼和售電，其中垃圾處理補(bǔ)貼費(fèi)為61元/噸，電價(jià)享受國(guó)家可再生能源電價(jià)補(bǔ)貼為0.65元/度。垃圾焚燒發(fā)電廠的年發(fā)電量約為2億度，年上網(wǎng)電量約為1.57億度。運(yùn)營(yíng)成本主要為設(shè)備投資及折舊、人工費(fèi)、材料消耗費(fèi)用以及維修費(fèi)。2.技術(shù)性分析（1）生活垃圾燃燒熱值分析城市生活垃圾的組成成份以及燃燒熱值對(duì)于垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的燃燒工藝具有重要的意義。城市生活垃圾中各種物質(zhì)的種類紛繁復(fù)雜，并且垃圾的成份總是在變化，這就給數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析帶來(lái)了不便，導(dǎo)致了某些數(shù)據(jù)的缺失。但是從大體上來(lái)看，生活垃圾的各種成份還是有一定的規(guī)律的。居民生活垃圾主要是由容易腐燭的有機(jī)物、紙盒、包裝物等構(gòu)成，垃圾的組成成份隨著四季的變化而發(fā)生改變；公共街道的保潔垃圾主要有泥土沙子、枯枝落葉、包裝物品等，其中的垃圾組成成份比較少；社會(huì)垃圾主要指由行政單位、企業(yè)所產(chǎn)生的垃圾，垃圾的主要成分是紙張等包裝物，其它成份相對(duì)較少。因此影響的主要因素及變化特點(diǎn)如下：①垃圾產(chǎn)量在逐年增加，人均垃圾產(chǎn)量逐步增長(zhǎng)及人口的增長(zhǎng)，導(dǎo)致了青島市的生活垃圾產(chǎn)量也隨之增加。②造成垃圾成份變化的因素與經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)钭！⑷剂辖Y(jié)構(gòu)、居民的生活水平等因素密切相關(guān)。無(wú)機(jī)成份逐年下降——燃?xì)鈶粼黾?，燃煤戶減少；植物成份占有相當(dāng)大的比例。③包裝物的紙類、塑料等有一定回收價(jià)值和低含水率、高熱值的成份穩(wěn)步上升——居民的生活水平提高。垃圾熱值的高低取決于垃圾成分中可燃組份（主要包括紙類、紡織物、塑料及植物）的性質(zhì)及其所占的比例的多少，根據(jù)以往周邊的數(shù)據(jù)表明，居民生活垃圾中可燃組份含量總體上呈增加的趨勢(shì)，因此垃圾熱值也會(huì)呈上升趨勢(shì)。鞍山市垃圾成份已具備焚燒發(fā)電的基本條件。根據(jù)有關(guān)部門的測(cè)算，此市垃圾焚燒熱值約為5200KJ/KG，可以滿足焚燒發(fā)電的要求[11]。（2）工藝可行性分析垃圾焚燒發(fā)電方式在國(guó)外應(yīng)用較為廣泛，他們?cè)诩夹g(shù)的應(yīng)用上也己趨于成熟，系統(tǒng)運(yùn)行可靠。在國(guó)內(nèi)及我省已建成多座垃圾焚燒廠，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。這些垃圾焚燒發(fā)電廠積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)將為我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)起到重要的借鑒作用。我國(guó)焚燒發(fā)電廠經(jīng)過(guò)大量經(jīng)驗(yàn)的積累，在充分鉆研和理解國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，幵發(fā)出了適應(yīng)中國(guó)垃圾使用的技術(shù)和設(shè)備，從而使我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電廠的適應(yīng)性得到了大幅度的提高，而又大大降低了成本。垃圾焚燒爐的選型至關(guān)重要，直接關(guān)系到設(shè)備投資額、運(yùn)行費(fèi)用以及現(xiàn)有垃圾的適應(yīng)性。本項(xiàng)目推薦采用機(jī)械爐排垃圾焚燒爐，主要基于以下幾方面考慮：①青島市生活垃圾焚燒廠的垃圾來(lái)源主要為城市居民的生活垃圾、商業(yè)垃圾和街道清掃垃圾，其主要成分為廚余、紙張、渣土、玻璃、金屬等，垃圾統(tǒng)一收運(yùn)后，經(jīng)垃圾中轉(zhuǎn)站送到垃圾焚燒廠垃圾儲(chǔ)池。②焚燒廠處于城市郊區(qū)，為減少對(duì)城市環(huán)境的污染，故對(duì)焚燒廠的各種污染物一-特別是大氣污染物的排放要求嚴(yán)格；③國(guó)際上焚燒技術(shù)的廣泛應(yīng)用、技術(shù)的成熟度；④國(guó)內(nèi)外技術(shù)設(shè)備廠家的可選性多，技術(shù)成熟；⑤國(guó)內(nèi)目前焚燒技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，有成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)；3.2.4工藝流程焚燒工藝介紹：本城市生活垃圾焚燒廠全廠工藝主要由以下幾個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成：垃圾稱重及卸料系統(tǒng)、垃圾焚燒系統(tǒng)、助燃空氣系統(tǒng)、余熱鍋爐系統(tǒng)、爐渣輸送系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、公用系統(tǒng)等。生產(chǎn)線配置為三條焚燒線，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組。來(lái)自市區(qū)的生活垃圾經(jīng)過(guò)地磅自動(dòng)稱重后由高架路進(jìn)入卸料大廳。卸料大廳面積為4000平方米，設(shè)有9個(gè)卸料門。垃圾車將垃圾由指定卸料門卸入垃圾儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)。垃圾儲(chǔ)倉(cāng)采用負(fù)壓設(shè)計(jì)，容積為21000立方米，可存放6天的垃圾量。垃圾倉(cāng)上方安裝了兩臺(tái)16噸的抓斗起重機(jī)，將垃圾抓入進(jìn)料口，進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行焚燒。垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量通過(guò)中溫中壓余熱鍋爐回收產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，并經(jīng)兩臺(tái)額定功率為15MW的中壓凝氣式汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。產(chǎn)生的電量除自用外，并入電網(wǎng)。垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣進(jìn)行資源化利用。煙氣凈化采用SNCR脫氮系統(tǒng)，半干法+干法脫酸系統(tǒng)，以及活性炭噴射和布袋除塵工藝。廢氣經(jīng)脫氮、脫酸、除塵、去除二噁英、重金屬等有害物質(zhì)后達(dá)標(biāo)排放。焚燒產(chǎn)生的飛灰進(jìn)行穩(wěn)定化處理。垃圾滲瀝液送往小澗西滲瀝液處理基地統(tǒng)一處理。圖3-4全廠工藝流程圖環(huán)保技術(shù)措施廢氣治理焚燒爐煙氣為垃圾燃燒產(chǎn)生的有害氣體，含有大量的粉塵顆粒、NOX、HC1、SO,.二嗎英等有害物質(zhì)。本工程采用如下措施進(jìn)行治理：本工程選用半干法尾氣處理技術(shù)，由旋轉(zhuǎn)噴霧反應(yīng)塔+高效布袋除塵器+活性碳吸附+制架系統(tǒng)等串聯(lián)組成尾氣凈化裝置，對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫HC1和除塵，有效地脫除重金屬及二嗎英等有毒物質(zhì)。設(shè)計(jì)采用的反應(yīng)劑為CaO、吸附劑為活性碳。并配有自動(dòng)控制及在線檢測(cè)裝置，控制排放措施，可使煙氣排放達(dá)到國(guó)家規(guī)定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。②廢水治理廢水主要來(lái)自：垃圾儲(chǔ)池的滲瀝液、沖洗垃圾卸料平臺(tái)、洗車等而產(chǎn)生的污水、?；钗鬯把h(huán)系統(tǒng)的排污水。垃圾滲瀝液處理采用初沉池+調(diào)節(jié)池+UASB厭氧反應(yīng)器+MBR(反確化池/銷化池/外置超濾膜）+納濾處理工藝。上述處理工藝流程具有處理設(shè)備高效穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。③固體廢棄物的治理本工程采用灰、渣分排系統(tǒng)，焚燒爐產(chǎn)生的干爐渣由于不屬于危險(xiǎn)廢棄物，因此可以綜合利用，用于鋪路或運(yùn)至制磚廠制磚。除渣系統(tǒng)設(shè)有除鐵器，由除鐵器分離出的廢金屬打包后裝車送到有關(guān)負(fù)責(zé)物資回收的部門，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。煙氣處理系統(tǒng)產(chǎn)生的飛灰為危險(xiǎn)廢棄物，應(yīng)進(jìn)行固化處理。本工程選用目前較常用的水泥固化法對(duì)飛灰進(jìn)行固化處理，處理后的飛灰固化磚（經(jīng)浸出實(shí)驗(yàn)污染物檢測(cè)合格后）與不可利用的爐渣送到垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋。④惡臭控制措施針對(duì)垃圾儲(chǔ)坑內(nèi)的惡臭污染源，主要采取下述控制措施：一是垃圾運(yùn)輸車采用封閉式；二是需要在主廠房卸料平臺(tái)的進(jìn)出口的地方設(shè)置風(fēng)幕門；三是為保證垃圾儲(chǔ)倉(cāng)處于負(fù)壓狀態(tài)，防止臭氣外逸，焚燒爐一次風(fēng)機(jī)需從垃圾儲(chǔ)倉(cāng)頂部吸風(fēng)作為助燃空氣，防止焚燒間臭氣外逸；四是設(shè)置自動(dòng)卸料門，使垃圾儲(chǔ)倉(cāng)密閉化；五是抓斗檢修孔采用氣密措施；六是垃圾儲(chǔ)池采用鋼筋混凝土自防水并涂水泥基滲透結(jié)晶型防水材料，內(nèi)表面采用環(huán)氧砂裝抹面防滲防腐。既防止有味氣體通過(guò)墻體縫隙擴(kuò)散到室外，又可防止?jié)B瀝液滲入土壤，污染環(huán)境。3.2.5主要設(shè)備及參數(shù)表3-2主要設(shè)備及參數(shù)表設(shè)備主要參數(shù)數(shù)量汽輪發(fā)電機(jī)組額定功率：15000KW額定進(jìn)氣壓力：3.8MPa定進(jìn)氣溫度：390℃額定轉(zhuǎn)速：3900rpm額定電壓：10.5KV2臺(tái)半干式反應(yīng)塔形式：半干式煙氣處理量：107600Nm3/h入口煙氣溫度：195℃出口煙氣溫度：155℃3套余熱鍋爐型式：中壓自然循環(huán)水管鍋爐每臺(tái)鍋爐額定蒸發(fā)量：46.6t/h蒸汽壓力：4.0MPa蒸汽溫度：400℃3臺(tái)焚燒爐單臺(tái)垃圾處理能力：500t/d爐排型式：往復(fù)式機(jī)械爐排年累計(jì)運(yùn)行時(shí)間：大于8000h驅(qū)動(dòng)方式：液壓驅(qū)動(dòng)控制方式：ACC自動(dòng)控制3臺(tái)3.2.6綜合效益經(jīng)濟(jì)效益：從資源的角度講，生活垃圾是一種可綜合利用的可再生資源，垃圾焚燒發(fā)電不僅充分解決了越來(lái)越多的垃圾所帶來(lái)的土地資源浪費(fèi)，更多的是垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱能發(fā)電，使得垃圾變廢物為能源，使其剩余價(jià)值得到了充分的利用。1噸生活垃圾可發(fā)電約300度，一個(gè)日處理垃圾1200噸的垃圾發(fā)電廠，每年能發(fā)電1.2億度，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4.8萬(wàn)噸。一個(gè)普通的三口之家，按每天5度電計(jì)算，則每年大概用電1800度，這樣的一個(gè)電廠則可以滿足6.7萬(wàn)戶家庭一年的用電，節(jié)約資源和緩解能源危機(jī)的意義顯而易見(jiàn)。環(huán)境效益：21世紀(jì)的今天，隨著人們生活水平的不斷提高，環(huán)保已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，然而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生活垃圾產(chǎn)生量逐年增長(zhǎng)。垃圾的露天堆放導(dǎo)致廢水、廢氣污染，特別是露天垃圾填埋場(chǎng)垃圾自燃釋放的煙氣，產(chǎn)生高濃度的二噁英，嚴(yán)重影響百姓的身體健康，通過(guò)采用高新技術(shù)的焚燒設(shè)備和嚴(yán)格的環(huán)保措施，可以有效降低污染物的排放，減少垃圾處置對(duì)人類的影響。垃圾焚燒發(fā)電以國(guó)際最先進(jìn)、最成熟的爐排爐焚燒工藝，嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范從嚴(yán)控制，達(dá)到固廢處理零排放，廢水、廢氣的排放指標(biāo)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，避免了填埋、堆肥等對(duì)土地資源的浪費(fèi)，對(duì)地下水源的污染。若以年處理生活垃圾量33.3噸計(jì)算，可實(shí)現(xiàn)年上網(wǎng)電量6000萬(wàn)度，每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤2.8萬(wàn)噸，相當(dāng)于減排7萬(wàn)噸二氧化碳，減排4960噸COD，節(jié)能減排效益尤為明顯。社會(huì)效益：中國(guó)城市人均日產(chǎn)垃圾約1公斤左右，人均年產(chǎn)垃圾440公斤，600座城市目前已堆放或填埋各類垃圾80億噸，約有2/3的城市處于垃圾包圍之中，全國(guó)的垃圾年產(chǎn)量達(dá)到1.8億噸，且每年以8%—10%的速度增長(zhǎng)，與GDP增速相匹敵。面臨日益嚴(yán)峻的“垃圾圍城”危機(jī)，垃圾焚燒發(fā)電能有效實(shí)現(xiàn)垃圾減量化，減少垃圾對(duì)生態(tài)圈的破壞和因堆放垃圾而占用的土地，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。在特許經(jīng)營(yíng)權(quán)期間能焚燒處理生活垃圾約900萬(wàn)噸，折算為原生垃圾約為1125萬(wàn)噸（80%），與衛(wèi)生填埋處理相比（以堆高10米測(cè)算），累計(jì)節(jié)約土地2000畝（0.8T/m3），實(shí)現(xiàn)垃圾減量化95%，節(jié)約了大量的土地資源，減少人對(duì)自然的依賴和破壞，發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，從根本上樹(shù)立“綠色發(fā)展”的和諧理念，對(duì)建立“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)具有重要的戰(zhàn)略意義。3.2.6系統(tǒng)三聯(lián)供改造本項(xiàng)目目前只實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)，其夏季制冷是依靠電壓縮制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)，考慮到垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)足夠的熱能，這實(shí)際上是沒(méi)有對(duì)資源實(shí)現(xiàn)有效利用。在系統(tǒng)中以蒸汽型溴化鋰制冷機(jī)來(lái)替代電壓縮制冷機(jī)，實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)的冷熱電三聯(lián)供，可以提高能源的利用效率。所選溴化鋰制冷機(jī)的熱源為汽輪機(jī)中間級(jí)抽取的蒸汽。加熱工作蒸汽壓力為0.210MPa,蒸汽溫度為137.3℃。溴化鋰吸收式制冷機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算包括熱力計(jì)算、傳熱計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核計(jì)算等，結(jié)合本專業(yè)所學(xué)的知識(shí)，此處進(jìn)行了熱力計(jì)算和傳熱計(jì)算為整個(gè)溴化鋰吸收式制冷機(jī)的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)的依據(jù)。溴化鋰吸收式制冷機(jī)的熱力計(jì)算是根據(jù)用戶對(duì)制冷量和冷媒水溫度的要求，以及用戶所能提供的加熱熱源和冷卻介質(zhì)的條件，合理地選擇某些設(shè)計(jì)參數(shù)（傳熱溫差、放氣范圍等)，然后對(duì)循環(huán)計(jì)算，為傳熱計(jì)算等提供依據(jù)。1.熱力計(jì)算已知條件①制冷量②冷媒水進(jìn)口溫度③冷媒水出口溫度④冷卻水進(jìn)口溫度⑤加熱工作蒸汽壓力，相對(duì)蒸汽溫度設(shè)計(jì)參數(shù)的選定①吸收器出口冷卻水溫度和冷凝器出口冷卻水溫度為了節(jié)省冷卻水的消耗量，采用串聯(lián)方式。假定冷卻水總的溫升，取，，則②冷凝器溫度及冷凝器壓力取，則MPa③蒸發(fā)溫度及冷凝壓力取，則MPa④吸收器內(nèi)稀溶液的最低溫度取，則⑤吸收器壓力假定MPa,則⑥稀溶液濃度由和查h-w圖得⑦稀溶液濃度取，則⑧發(fā)生器內(nèi)濃溶液的最高溫度由和查h-w圖得⑨濃溶液出熱交換器的溫度取冷熱端溫差，則⑩濃溶液出熱交換器時(shí)的比焓由查h-w圖得11稀溶液出熱交換器時(shí)的溫度再根據(jù)和查h-w圖得12噴淋溶液的比焓值和濃度取f=30由和查h-w圖得根據(jù)以上數(shù)據(jù)，確定各點(diǎn)的參數(shù)，其數(shù)值列于表7-4中，考慮到壓力的數(shù)量級(jí)，表中壓力單位為kPa。表3-3循環(huán)各點(diǎn)的參數(shù)值名稱點(diǎn)號(hào)溫度/℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)壓力/kPa比焓/kJ/kg蒸發(fā)器出口處冷機(jī)蒸汽1’4.00.8122941.37吸收器出口處稀溶液240.00.5850.797276.31冷凝器出口處冷劑水344.09.100602.25冷凝器進(jìn)口處水蒸氣3’93.29.1002996.40發(fā)生器出口處濃溶液497.60.6309.100383.49發(fā)生器進(jìn)口處飽和稀溶液587.10.5859.100368.33吸收器進(jìn)口處飽和濃溶液648.30.6300.797297.55熱交換器出口處稀溶液a778.00.585348.92熱交換器出口處濃溶液b855.00.585305.28吸收器噴淋溶液c9’45.20.603285.07（3）設(shè)備熱負(fù)荷計(jì)算①冷劑水流量②發(fā)生器熱負(fù)荷③冷凝器熱負(fù)荷④吸收器熱負(fù)荷⑤溶液熱交換器（4）裝置的熱平衡、性能系數(shù)及熱力完善度①熱平衡吸收熱量放出熱量和十分接近，表明上式的計(jì)算是正確的②性能系數(shù)③熱力完善度冷卻水的平均溫度和冷媒水的平均溫度分別為（5)加熱蒸汽的消耗量和各類泵的流量計(jì)算①加熱蒸汽的消耗量②吸收泵的流量式中③發(fā)生器泵流量式中，由和查圖7-3得④冷媒水泵流量式中——冷媒水的比熱容，;——冷媒水的進(jìn)口溫度，℃；——冷媒水的出口溫度，℃。⑤冷卻水泵流量對(duì)于吸收器對(duì)于冷凝器兩者基本相同，表明開(kāi)始假定的冷卻水總溫升的分配是合適的，并取。⑥蒸發(fā)器泵流量,取2、傳熱計(jì)算①發(fā)生器的傳熱面積,?、诶淠鞯膫鳠崦娣e，?、畚掌鞯膫鳠崦娣e，取④蒸發(fā)器傳熱面積,?、萑芤簾峤粨Q器的傳熱面積，由于稀溶液流量大，故水當(dāng)量大，應(yīng)為稀溶液在熱交換器中的溫度變化。兩種溶液在換熱過(guò)程中的流動(dòng)方式常采用逆流形式，根據(jù)以上熱力計(jì)算和傳熱計(jì)算所得出的數(shù)據(jù)即可進(jìn)行溴化鋰制冷機(jī)后續(xù)的設(shè)計(jì)。垃圾焚燒發(fā)電可以實(shí)現(xiàn)垃圾的減容化、無(wú)害化處理，可以實(shí)現(xiàn)大幅度減量減容，減重80%，減容90%，可節(jié)約大量填埋場(chǎng)地，生成的爐渣和飛灰可綜合利用，而且在垃圾焚燒過(guò)程中可消滅垃圾中的病原體，高溫分解二噁英，無(wú)害化程度高。成功取代傳統(tǒng)填埋處理方式，避免填埋對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的二次污染。焚燒產(chǎn)生的高溫蒸汽可用來(lái)供熱或發(fā)電，還可回收鐵磁性金屬等資源。進(jìn)行三聯(lián)供改造后充分利用了垃圾焚燒產(chǎn)生的大量的熱能，提高了能源利用效率。

第4章天然氣冷熱電三聯(lián)供的應(yīng)用前景4.1天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)適用的范圍綜合上述分析熱電冷三聯(lián)供滿足以下場(chǎng)所：（1）有較穩(wěn)定的冷熱負(fù)荷；（2）有較高的電價(jià)和較低的天然氣價(jià)格；（3）較為嚴(yán)格的天然氣保護(hù)要求；（4）需要有事故備用電源；（5）天然氣供應(yīng)充足；（6）電力緊張而有自發(fā)電的必要；（7）自發(fā)電力可以并網(wǎng)或上網(wǎng)；（8）本身建筑規(guī)模適宜使用該系統(tǒng)；三聯(lián)供系統(tǒng)主要應(yīng)用在醫(yī)院、超級(jí)市場(chǎng)、辦公大樓、機(jī)場(chǎng)、體育中心、酒店、部分高檔居民小區(qū)、學(xué)校以及部分工業(yè)用戶等。因?yàn)檫@些建筑物和場(chǎng)所的熱負(fù)荷相對(duì)比較穩(wěn)定，對(duì)供電穩(wěn)定性的要求很高。4.2天然氣冷熱電三聯(lián)供的優(yōu)點(diǎn)1.能源綜合利用率提高。大型天然氣發(fā)電廠的發(fā)電效率一般為35%～55%，如果扣除廠用電和線損率，終端的發(fā)電效率只能達(dá)到30～47%，而三聯(lián)供系統(tǒng)的燃?xì)饫眯首罡呖蛇_(dá)到90%左右。2.能源供應(yīng)安全性高。三聯(lián)供系統(tǒng)一般采取并網(wǎng)方式設(shè)計(jì)，大電網(wǎng)與三聯(lián)供發(fā)電機(jī)組互為備用，因此相當(dāng)于用戶增加了一路常用供電系統(tǒng)，提高了用戶供電的可靠性。常規(guī)的冷熱空調(diào)系統(tǒng)一般由電空調(diào)和鍋爐組成，采用三聯(lián)供系統(tǒng)后可以使用發(fā)電機(jī)的余熱供熱，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)相當(dāng)增加了一套空調(diào)冷熱源系統(tǒng)；對(duì)于使用電空調(diào)的用戶相當(dāng)于將原來(lái)的單一用電空調(diào)制冷變?yōu)榭梢酝瑫r(shí)用電和燃?xì)猓虼颂岣吡擞脩舻睦錈峁?yīng)可靠性。3.有良好的經(jīng)濟(jì)性。由于電力供應(yīng)日趨緊張，各地紛紛把實(shí)行峰谷電價(jià)政策作為電力需求管理的有效手段。根據(jù)北京目前實(shí)行的商業(yè)峰谷電價(jià)政策，在正常時(shí)段平均電價(jià)已經(jīng)達(dá)到0.8元以上，因此采用傳統(tǒng)電制冷除了增加大電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)以外，還使用戶必須承擔(dān)高額的運(yùn)行費(fèi)用。而采用三聯(lián)供系統(tǒng)利用發(fā)電后余熱來(lái)供熱供冷，整個(gè)系統(tǒng)能源效率提高，能源供應(yīng)成本下降，在能源價(jià)格不斷增長(zhǎng)的形勢(shì)下更具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。4.有良好的環(huán)保效益。天然氣是清潔能源，在其完全燃燒及采取一定的治理措施后，煙氣中NOX等有害成分遠(yuǎn)低于相關(guān)環(huán)保指標(biāo)要求，具有較好的環(huán)保效益。5.電力和燃?xì)怆p重削峰填谷。隨著天然氣在能源結(jié)構(gòu)中利用的比例逐