[科普中國(guó)]-以電定熱

“以電定熱”的流程說(shuō)明

圖1為燃?xì)廨啓C(jī)頂循環(huán)發(fā)電的冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)流程，系統(tǒng)集成原則為“以電定熱”?？諝饨?jīng)壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入回?zé)崞黝A(yù)熱，預(yù)熱后的氣體進(jìn)入燃燒室與壓縮后的天然氣混合、燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔獗凰偷酵钙脚蛎涀龉Πl(fā)電，產(chǎn)生的余熱經(jīng)回?zé)崞鲹Q熱后進(jìn)入吸收式制冷機(jī)組用于供熱（制冷或采暖），出口的余熱經(jīng)逆流式換熱器生產(chǎn)生活熱水，以滿足用戶(hù)對(duì)熱能的需求，剩余的廢熱經(jīng)處理后排入大氣。該圖示是以用電需求來(lái)確定聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的總熱輸出，而總熱量輸出則以經(jīng)回?zé)嵫b置換熱出來(lái)的供熱輸出來(lái)表示1。

“以電定熱”的電量與熱量的計(jì)算：（1）電量輸出計(jì)算

式中：Wgt—燃?xì)廨啓C(jī)出功，kW；Wac—空氣壓氣機(jī)耗功，kW；Wgc—天然氣壓氣機(jī)耗功，kW；cp,g—燃?xì)獗葻?，kJ/(kg·K)；cp—空氣比熱，kJ/(kg·K)；π—燃?xì)廨啓C(jī)壓比；γ—壓氣機(jī)壓比；T1—空氣壓氣機(jī)進(jìn)口溫度（環(huán)境溫度），K；T2—空氣壓氣機(jī)出口溫度，K；T3—天然氣壓氣機(jī)進(jìn)口溫度，K；T4—天然氣壓氣機(jī)出口溫度，K；T5—燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)口溫度，K；T6—燃?xì)廨啓C(jī)出口溫度，K；T2s—空氣壓氣機(jī)出口等熵溫度，K；T6s—燃?xì)廨啓C(jī)出口等熵溫度，K；ηac—空氣壓氣機(jī)等熵效率；ηgc—天然氣壓氣機(jī)等熵效率；ηgt—燃?xì)廨啓C(jī)等熵效率；Wn—凈功，kW；f—空燃比；k—空氣絕熱指數(shù)；kg—燃?xì)饨^熱指數(shù)。

（2）熱量輸出計(jì)算

式中：Qe—熱需求，K；Δt—傳熱溫差，K；Td—排煙溫度（120℃），K；Tc—預(yù)熱溫度，K；Te—回?zé)崞魅細(xì)舛顺隹跍囟?，K；ηreg—回?zé)嵝省?/p>

從上面熱電輸出計(jì)算式可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)賦予系統(tǒng)初始值時(shí)便可得到發(fā)電量和產(chǎn)熱量。如果該系統(tǒng)采用的是以電定熱模式運(yùn)行，而建筑總電量需求已經(jīng)確定，則通過(guò)公式（1）、算出溫度T6，將T6代入公式（2）求得Tc后，由公式（3）算出Te，再將Te代入公式（4）可計(jì)算得出總供熱量Qe，同樣，其它參數(shù)仍可通過(guò)設(shè)備選型確定。

比較“以電定熱”與“以熱定電”（1）基本概念在以電定熱運(yùn)行模式下，從電負(fù)荷出發(fā)，隨時(shí)跟蹤電負(fù)荷變化，把熱作為一種副產(chǎn)品，不足熱負(fù)荷用燃?xì)忮仩t補(bǔ)充。

在以熱定電運(yùn)行模式下，從熱負(fù)荷出發(fā)，隨時(shí)跟蹤熱負(fù)荷變化，不足電負(fù)荷由公告電網(wǎng)供給。

（2）局限性“以電定熱”運(yùn)行方式的最大缺點(diǎn)是多余的熱量會(huì)被浪費(fèi)掉，不符合能源有效利用原則，特別是當(dāng)電力供應(yīng)相對(duì)緩和時(shí)，如果采用這種運(yùn)行方式，將會(huì)要求系統(tǒng)減溫減壓供熱，造成大量能源浪費(fèi)。另外，當(dāng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷不是很穩(wěn)定，要求采取多發(fā)電、少供熱或者不供熱的措施時(shí)，將會(huì)大大降低聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的效率?！耙詿岫姟边\(yùn)行方式的最大好處就是有效避免了熱量的浪費(fèi)；此外，當(dāng)電量不足時(shí)，可以方便地向電網(wǎng)購(gòu)電?？墒怯捎谀壳靶⌒头植际诫娫丛谖覈?guó)只能“并網(wǎng)不上網(wǎng)”，所以一旦電量有盈余就會(huì)引起麻煩，多余電量還需要合理地解決。

（3）依據(jù)熱電比選擇運(yùn)行模式當(dāng)熱電比HPR =1.75時(shí)，電量輸出約等于電量需求，熱量輸出約等于熱量需求，能同時(shí)滿足熱電需求，為最佳熱電比。

隨著熱電需求比增大，燃料消耗量也相應(yīng)增加，當(dāng)1≤HPR