冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)分析與運(yùn)行優(yōu)化.pdf

1、冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)是一種建立在能量梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)之上，將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電過(guò)程一體化的多聯(lián)產(chǎn)總能系統(tǒng)，不僅可以大大提高能源利用效率和能源系統(tǒng)的安全性，還有利于環(huán)境保護(hù)和降低投資成本。 有關(guān)冷熱電聯(lián)產(chǎn)(以下簡(jiǎn)稱CCHP系統(tǒng))的研究與應(yīng)用，日、美等發(fā)達(dá)國(guó)家起步較早，而由于多種因素的限制，我國(guó)對(duì)CCHP系統(tǒng)的研究工作起步較晚，投入實(shí)際運(yùn)行的較少，運(yùn)行效果也不盡如人意。因此，深入研究CCHP系統(tǒng)在某一建筑上的運(yùn)行，使系統(tǒng)運(yùn)行

2、可靠、節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。本文以此為背景，選擇規(guī)模比較有代表性的北京市綜合性50000平方米的建筑為對(duì)象，對(duì)CCHP系統(tǒng)的運(yùn)行效率及經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)進(jìn)行試探性研究。 本文首先對(duì)北京市綜合性建筑的CCHP系統(tǒng)的組成進(jìn)行了介紹，該系統(tǒng)由原動(dòng)裝置燃?xì)廨啓C(jī)、余熱鍋爐、水加熱器及制冷裝置溴化鋰吸收式機(jī)組組成。接著將系統(tǒng)變工況數(shù)據(jù)運(yùn)用MATLAB等數(shù)學(xué)工具擬合成解析函數(shù)，在此基礎(chǔ)上，建立該系統(tǒng)變工況下的數(shù)學(xué)模型，其中包括燃?xì)?/p>

3、輪機(jī)穩(wěn)態(tài)變工況模型、余熱鍋爐熱力計(jì)算模型、溴化鋰制冷機(jī)穩(wěn)態(tài)變工況模型和換熱器熱力計(jì)算模型。并利用VB編寫(xiě)一系列程序，為后文的目標(biāo)函數(shù)的建立和求解提供了平臺(tái)。 本文第五章探討了CCHP系統(tǒng)在冷、熱、電負(fù)荷變化下的運(yùn)行優(yōu)化問(wèn)題，其中包括無(wú)約束運(yùn)行優(yōu)化和有約束運(yùn)行優(yōu)化問(wèn)題。為此首先建立了分別以火用效率和毛利潤(rùn)為目標(biāo)函數(shù)，以電負(fù)荷率、冷熱比、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)口空氣溫度為變量的最優(yōu)化模型。通過(guò)MATLAB優(yōu)化工具箱對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，得出一些有

4、用的結(jié)論。 本文根據(jù)優(yōu)化求解的結(jié)果，得出制冷量適中、燃機(jī)進(jìn)口空氣溫度較低(10℃以下)是系統(tǒng)的火用效率的最高區(qū)域，對(duì)于50000平方米的建筑，在發(fā)電負(fù)荷率不低于0.8左右時(shí)，該系統(tǒng)的運(yùn)行有較好的經(jīng)濟(jì)效益的重要結(jié)論。優(yōu)化結(jié)果還顯示，當(dāng)發(fā)電負(fù)荷率下降時(shí)，系統(tǒng)毛利潤(rùn)的極值點(diǎn)的進(jìn)口空氣溫度呈上升趨勢(shì)。發(fā)電負(fù)荷降低，燃機(jī)排氣量下降，余熱鍋爐蒸發(fā)量減少，制冷量與供熱量隨之減少，毛利潤(rùn)的極值下降。燃?xì)廨啓C(jī)效率對(duì)系統(tǒng)火用效率起主導(dǎo)作用：在所有工