發(fā)布時間：2020-05-11 17:45

【摘要】： 隨著經(jīng)濟的發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,熱、電、冷負荷需求的逐步普遍化,以及一些關(guān)鍵技術(shù)的進步,熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸引起了人們的關(guān)注。然而目前國內(nèi)現(xiàn)存的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)普遍存在經(jīng)濟效益差的現(xiàn)象。這不僅與我國特定的能源價格、電力政策等管理體制方面有關(guān),更重要反映的是熱、電、冷負荷需求分析以及系統(tǒng)合理配置方面的問題。本文主要針對帶有蓄能裝置的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化運行和方案經(jīng)濟性分析進行了研究。 本文首先建立了北京地區(qū)某5萬平米辦公樓夏季典型日和冬季典型日24小時逐時的熱、電、冷負荷分布特性。在確定機組容量的基礎(chǔ)上,建立了組成系統(tǒng)各設(shè)備部分負荷工況下數(shù)學(xué)模型,并對設(shè)備變工況下的性能進行曲線擬和,詳細闡述了分層水蓄能裝置及其能量平衡關(guān)系。 本文以每天24小時為一個周期,以每天總的運行成本最低為目標(biāo)函數(shù),建立典型日帶有蓄能裝置的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化運行數(shù)學(xué)模型,并采用動態(tài)規(guī)劃與線型規(guī)劃的方法進行有效求解并得到典型日最佳運行方式。優(yōu)化后的運行方式使蓄能裝置真正發(fā)揮實現(xiàn)熱量(冷量)轉(zhuǎn)移,削峰填谷的作用;并從運行成本與廢熱利用率兩個角度分析得出蓄能裝置存在一最優(yōu)容積;同時進一步討論了能源價格對帶有蓄能裝置的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)運行策略的影響。 本文以北京地區(qū)辦公樓為研究對象,以經(jīng)濟性指標(biāo)為評價標(biāo)準(zhǔn),分析得出蓄能系統(tǒng)較無蓄能系統(tǒng)及其他常規(guī)分產(chǎn)系統(tǒng)具有最好的經(jīng)濟性。
【圖文】：

模型的算法可歸結(jié)為一大規(guī)�；煺麛�(shù)線性規(guī)劃問題，作者建議用分解方法來求解。并以安裝在旅館的內(nèi)燃機驅(qū)動的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為案例，根據(jù)負荷需求為達到最小化日運行成本給出了每天各組成設(shè)備的運行策略。其系統(tǒng)配置如圖1-1所示。文獻[31]用最優(yōu)化理論研究了蓄能在柴油機熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的作用，優(yōu)化方法用來決定組成設(shè)備的運行策略和蓄熱裝置的蓄放狀況以使日運行成本最小。優(yōu)化算法是動態(tài)規(guī)劃加混整數(shù)線性規(guī)劃，通過一個案例分析蓄能裝置的容量對日運行策略和整個系統(tǒng)的壽命周期成本的影響。其中從年成本考慮在某種燃料價格和投資成本下不裝蓄能裝置更合適。這兩篇文獻分析的系統(tǒng)都是將來自內(nèi)燃機排放煙氣和缸套水的廢熱回收以高溫水的形式儲存在一個蓄水裝置中。供冷由利用高溫水廢熱的單效吸收式制冷機和燃氣直燃機來提供。用于供熱和其它用途的熱水由蓄存廢熱、直燃機和燃氣鍋爐來提供。設(shè)有高溫水蓄熱裝置的好處是易于穩(wěn)定控制，可以避免煙氣回收必須采用發(fā)電機和溴冷機“一對一”的方式，供回水溫差較大，蓄能裝置的容積可以較小。主要不足之處在于熱回收過程中能源綜合利用效率不6

蓄冷罐的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能防止所蓄冷水與回流熱水的混合。為實現(xiàn)這一目的，目前常用的有以下幾種方法，多槽式方法、迷宮法、隔板式分層蓄冷、自然分層法等。自然分層水蓄能裝置是目前應(yīng)用最為廣泛的一種水蓄能技術(shù)，是保證水蓄能系統(tǒng)最為經(jīng)濟和高效的方法。系統(tǒng)組成是在常規(guī)的供冷、熱系統(tǒng)中加入蓄水罐，以蓄冷為例，4～6℃的冷水穩(wěn)定地集聚在水罐的最低部位，而 13℃以上的熱回水則集聚在水罐的高部位。如圖 2-10(a)所示。在蓄冷循環(huán)時，制冷設(shè)備送來的冷水由底部散流器進入蓄水罐，熱水則從頂部排出，罐中水量保持不變。在放冷循環(huán)中，水流動方向相反，冷水由底部送至負荷側(cè)，回流熱水從頂部散流器進入蓄水罐。圖 2-10(b)是蓄冷特性曲線圖�？v坐標(biāo)為溫度，橫坐標(biāo)為蓄水量的百分比。A、C 分別為放冷循環(huán)時制冷機的回水和出水特性曲線；B、D 分別為蓄冷循環(huán)時制冷機的回水和出水特性曲線。由于不可避免的冷熱水混合和通過斜溫層的導(dǎo)熱會使可用蓄冷量減少，因此為考察水蓄冷系統(tǒng)蓄冷罐的性能，一般用蓄冷效率(也有稱為完善度的)，，來描述蓄水罐的蓄冷效果。蓄冷效率的定義是蓄冷罐實際入冷量與蓄冷罐理論可用蓄冷量之比，即：蓄冷效率＝（曲線 A 與 C 之間的面積）/（曲線 A 與 D 之間的面積）。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TK02

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 梁麗君;北京市CBD核心區(qū)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化配置研究[D];北京交通大學(xué);2011年

2 董文靜;基于分布式能源的智能建筑能源網(wǎng)中輸配管網(wǎng)優(yōu)化分析[D];湖南大學(xué);2012年

本文編號：2658834