燃气冷热电三联供设备介绍

燃气冷热电三联供系统主要由动力设备、余热利用设备和制冷设备等组成。

（1）动力设备

冷热电三联供系统的动力设备主要有燃气轮机、燃气内燃机、燃气外燃机、微燃机和燃料电池等。

1）燃气轮机是分布式能源中普遍使用的动力设备。小型燃气轮机容量从几百千瓦到50MW，发电效率在20%～35%，余热均为高品质烟气，温度在500℃左右，非常便于回收，热电联产效率一般可达75%～85%。商业发电用机组容量一般为100～300MW。燃气轮机有重型燃气轮机和轻型燃气轮机两种：

工业重型燃气轮机是专门为陆用发电而开发设计的，特点是设备体积和质量较大，对燃料的适应性较强，可燃用轻质油和重质油。重型燃气轮机的排气温度较高，当采用燃气—蒸汽联合循环时，配置的余热锅炉产汽量较大，汽轮机的输出电力和供汽量均较大。虽然重型燃气轮机单循环效率略低于轻型燃气轮机，但联合循环热效率略高，缺点是设备的检修周期较长。

轻型燃气轮机体积小、重量轻，设备部件精度高，对机组运行的环境条件要求较苛刻。但轻型燃气轮机起停迅速，单循环热效率较高，非常适宜用作调峰发电机组。轻型燃气轮机排气温度较低，当采用燃气—蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较少，输出的电力和供汽量均较小，对于冷热电三联供系统来说，其供热能力相对较低。

2）燃气内燃机初期投资较低、启动方便、变工况性能较好，但噪声较大、污染物排放较高，需要定期维护。内燃机发电效率较高，从小楼宇使用的1～5MW，到热电联产电厂或调峰电厂使用的20～100MW，发电效率均可达到35%～44%。内燃机组可以搭配各种大小不同单机容量，以多机组合、可渐进扩充发电容量满足电厂弹性的经济性投资。内燃机的余热有350～450℃的排气、90～110℃的缸套冷却水、50～80℃的中冷器冷却水和润滑油冷却水，热回收可视需求分别从不同系统获得。

3）燃气外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机，发电效率可达40%，输出电力和效率不受海拔影响。外燃机可选用的燃料包括各种气体、液体和固体燃料。燃料在气缸外燃烧，运行平稳、振动小。排气中有害成分较少，且噪声较低。外燃机零部件较少，润滑油耗量较小，无需过多维护保养。但其制造成本较高，工质密封技术较难，密封件的可靠性和使用寿命尚待提高。

4）燃料电池是把氢和氧反应生成水时放出的化学能转换成电能的装置，具有高效率、无污染、适用广、无噪声等优点。目前，燃料电池尚处于开发研制阶段，随着技术的发展，将是未来最具发展价值的动力设备。(www.xing528.com)

（2）余热利用设备

冷热电三联供系统的余热利用设备主要是余热锅炉。余热锅炉实质上是一台大型的热交换器，利用燃气轮机的高温排气加热水，并产生热蒸汽，再送往汽轮机做功。

余热锅炉按照结构型式可分为立式和卧式；按照燃烧方案可分为有补燃和无补燃，补燃余热锅炉又可分为部分补燃和完全补燃；按照蒸汽压力等级可分为单压、双压、双压再热、三压和三压再热五类蒸汽系统。

（3）制冷设备

冷热电联供系统中的制冷系统有压缩式和吸收式两种。

1）压缩式制冷机主要通过消耗外功并传递给压缩机进行制冷，可通过机械能的分配来调节电量和制冷量的比例。

2）吸收式制冷机则是通过消耗低温热能来制冷，将来自热电联产的一部分或全部热能用于驱动制冷系统，根据对热量和冷量的需求进行调节和优化。常用的吸收式制冷设备有溴化锂吸收式制冷机和氨吸收式制冷机。溴化锂吸收式制冷机以热能为动力，溴化锂溶液为吸收剂，制取0℃以上的冷水。其对热源参数的要求低、适应性强，且消耗电能较少。氨吸收式制冷机以氨水作为工质，工作原理与溴化锂吸收式制冷机相似，且能制取0℃以下的冷量而不易结晶。