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水蓄冷制冷基础知识

发布时间:2020-08-22 08:55:18浏览次数:

一、冷热电联供体系

(1)分类:燃汽轮机联供体系和内燃机联供体系

1)燃气轮机型冷热电联供体系组成

2)内燃机冷热电联供体系组成

(2)冷热电联供的设备挑选

1)燃气冷热电联供体系的规划原则

①完成“分配妥当,各得所需,温度对口,阶梯运用”式的动力供给,将运送环节的损耗降至最低,完成动力运用效能、效益的最大化和最优化

②燃气冷热电联供规划计划挑选,应在对体系备选计划进行节能、环保和技术经济分析后比较基础上优化确认

③燃气冷热电联供设备挑选,在其经济合理可行的前提下,按其节能、环保、安全等功用择优选配

2)冷热电联供的设备挑选

①联供体系负荷核算

分析冷热电负荷,制作不同时节典型日逐时负荷曲线和年负荷曲线,依据逐时负荷曲线来确认联供体系全年供热量、供冷量和供电量

②联供体系方法确认

联供体系的方法应依据燃气供给条件和冷、热、电、气价格经经济比较确认,有限挑选能充分运用发电余热进行制冷、制热的联供体系。

3)体系运转方法的确认

①若发电机组与市电并网运转,则应按根本用电负荷曲线确认发电容量,发电缺乏部分由市电弥补;当选用孤网运转方法,发电机容量应满意所带点负荷的峰值需求;

②依据确认的发电容量和电负荷规则,挑选发电机组台数和类型,当发电机供电负荷的供电牢靠性要求高时,发电机台数不宜少于2台;

③依据初选的发电机参数,运转方法和冷热电负荷变化规则,核算全年余热运用量,应确保体系运转期间较高的余热运用率

④依据所在地燃气供给压力和发电机组方法,确认是否需求设置燃气压缩机。

4)余热设备的挑选

①联供体系的供冷、供热设备总容量应依据用户规划冷热负荷确认;余热运用设备容量不低于发电机组满负荷运转时产生的余热量;

②余热运用设备方法应依据余热温度和用户对冷、热负荷运用介质确认

③烟气制冷量大于50%且具有供暖功用时,宜选用余热型+直燃型;

④电负荷与冷负荷不同步时,或发电余热不能满意用户规划冷、热负荷时,宜用余热补燃型

⑤受机房面积、初出资限制时,宜用余热不燃性;

⑥单台机组容量较大(4600kW)宜用余热型+直燃型;

⑦多台余热型制冷机不宜一切机组都增加补燃,补燃制冷量以总冷量30%~50%为宜;

⑧当热负荷为空调制冷、供热负荷时,联供体系余热运用宜选用吸收式冷(温)水机组;当热负荷主要为蒸汽或热水供暖时,联供体系余热运用宜选用余热锅炉;

⑨核算余热运用设备全年可供给的冷、热量,当余热运用设备供给的冷、热量不能满意用户冷热负荷要求时,缺乏部分体系辅佐冷热源弥补。

5)辅佐设备的挑选

①辅佐热源可挑选余热运用设备补燃、燃气直燃机、燃气锅炉、热泵

②辅佐冷源可挑选余热运用补燃、燃气直燃制冷机、吸收式制冷机、电制冷机;

③蓄冷、蓄热设备应依据冷热电负荷变化规则和设备容量,可设置部分蓄冷、蓄热设备,在冷热负荷低谷段充分运用发电余热

④辅佐排热可设置冷却塔或风冷散热器(水),设置烟气三通阀或直排烟道(烟)

⑤通风设备:送风量包括发电机组及锅炉设备焚烧所需空气量,机组表面散热所需空气量。排风量应考虑事故排风量和机组表面散热所需空气量。

6)体系运转方法的确认

①当用电负荷大于发电才能时,应按发电机组最大才能发电,缺乏部分由市电弥补;

②当用电负荷小于发电才能时,应下降发电机组发电负荷确保不向市电上网送电;

③当冷热负荷大于余热供热才能时,应启动辅佐冷热源弥补

④当冷热负荷小于余热供热才能时,宜下降发电机组发电负荷,充分运用余热、冷热负荷缺乏部分由辅佐冷热源弥补

⑤当冷热负荷小于余热供热才能时,可设置辅佐放热设备,确保发电机组安稳运转

 

二、冰蓄冷的根本原理及分类

(1)概述

1)运用峰谷电价,完成晚上冷量预先储存,白日释冷;

2)需求分时电价峰谷比,才能够节约运转费用;

3)冰蓄冷节钱不节能。

(2)冰蓄冷的优势

1)搬运电力顶峰期用电负荷;

2)一般情况蓄冷体系的制冷设备容量小于惯例空调体系;

3)制冷设备处于满负荷运转,进步设备运用率和作业效率;

4)可完成大温差制冷,下降水泵及空调箱的运转能耗。

(3)蓄冷体系运转方法

1)全负荷蓄冷

①晚上制冷机敞开,进行蓄冷,蓄存白日一切冷量,白日的所需冷量悉数由蓄冷设备供给,制冷机组不敞开;

②制冷机和蓄冷设备比部分负荷大;

③初出资大,全负荷蓄冷体系的运转费用较低;

④制冷机满负荷运转效率高,蓄冷时,蒸腾温度相对于惯例主机低,导致制冷系数小;

⑤多用于间歇性的空调场所,如体育馆、影剧院等。

2)部分负荷蓄冷

①晚上制冷机敞开,蓄存白日部分冷量,白日冷量由蓄冷设备和冷机共同承当,蓄冷设备和制冷机均敞开;

②过渡时节可依照全负荷蓄冷运转,运转费用较全负荷蓄冷高;

③冷机和蓄冰贮槽负荷分配比例,一般蓄冷比例为30%~70%之间;

④双工况主机适应空调和制冰两种工况,其制冷量按不同工况的蒸腾温度、冷凝温度和载冷剂的特性别离核算。

(4)蓄冷技术运用场合

1)运用时间内空调负荷大,空调负荷顶峰段与电网顶峰段重合,且在低谷时负荷小。如办公楼、银行、宾馆、商场、饭馆等;

2)建筑物冷热负荷不均衡,如周期性或间歇性运用。如大会堂、影剧院等;

3)运用时间有限,运用时间负荷大。如学校、体育场等;

4)空调逐时负荷峰谷差悬殊,选用惯例空调装机容量大,大部分时间处于部分负荷作业,如工厂;

注:惯例空调依照小时最大负荷确认,蓄冷空调依照规划日的日负荷(24小时负荷逐时累加)。

5)电力容量或电力供给受到限制;

6)供给低温冷水或低温送风;

7)设置部分应急冷源。如医院、军事等;

8)区域性动力供冷,选用较大温差供冷。

(5)依据蓄冷介质分类

1)冰蓄冷:蓄冷密度大,蓄冷储槽小,冷损耗小(1~3%);可完成低温送风,但蒸腾温度低造成COP低,适合短时间需求大量冷量的建筑,如体育馆、影剧院等;

2)水蓄冷:蓄冷密度小,显冷方法,蓄冷储槽大,冷损耗大(5%~10%),水蓄冷时可运用消防水池,但蓄冷、蓄热共用水池时,不行共用消防水池;

3)共晶盐蓄冷:介于水蓄冷和冰蓄冷之间,制冷机蒸腾温度较冰蓄冷高,选用相变资料,但蓄冷-释冷进程换热效果差。

注:同一建筑物,选用水蓄冷比冰蓄冷更节能。

(6)分类

①直接蒸腾式:制冷剂直接制冰

②间接载冷式:载冷剂直接制冰,如乙二醇水溶液

2)依据制冰方法分类

①静态制冰:制冰和融冰同一方位进行。直胀大式、盘管式外结冰、封冰式

②动态制冰:制冰和融冰不同方位进行,制冷机和蓄冷储槽独立设置

(7)常用数据:《教材(第三版2018)》P683表4.7-4。

注:结构,制冷机类型及释冷流体。

(8)融冰方法

1)内融冰

①蓄冰时,低温乙二醇溶液进入蓄冰筒将蓄冰筒内水冷却并冻结成冰;

②融冰时,经板式换热器换热后的体系回流的温热乙二醇溶液进入蓄冰换热器,将蓄冰筒内的冰消融;

③内融冰是二次换热的乙二醇水溶液由里向外消融。

2)外融冰

①蓄冰时,低温乙二醇溶液流经冰槽内的盘管,管外的水冻结成冰;

②融冰时,空调的回水直接消融冰层,使槽内的冰释放出冷能;

③外融冰空调回水12℃直接与冰接触由外向里消融。