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气体燃料燃烧热功联产装置技术应用研究

连雪青  
【摘要】:锅炉房系统中循环水泵在热能输送过程中消耗大量电能,根据调研,目前北京市供热系统电耗有近一半用于驱动循环水泵。随着我国供热的城镇化,随之而来的供热需求愈见增加,电力负荷过大。在电力资源紧缺或电力负荷过大的地区,降低供热系统中的电力消耗,成为一项急需提上日程的技术革新。在传统的燃气供热系统中,燃气通过直接燃烧转化为热能对用户供热,高品位的天然气能源没有得到梯级利用,大量热能随烟气的排放而损失,造成了资源的极大浪费。因此,为了使能源在热源系统中得到梯级应用,提出设计一种气体燃料燃烧热功联产装置。该装置利用驱动式燃气内燃机通过燃烧燃气做功拖动供热系统循环水泵的运行,以燃气替代传统的电驱动循环水泵的方式,一方面可以直接减少供热系统电能的消耗,实现燃气-电的能源替代。另一方面还可以将转化过程中产生的余热回收应用于供热系统中,实现了能源的多级利用,热-功联产由此而来。根据此设想,通过选择一个示范工程进行方案设计研究并应用,对该装置的实际运行数据、经验进行研究与总结,并与传统电驱动水泵的投资、成本及运行数据等进行分析与对比。提出并研究技术改进、降低造价等措施和意见,在降低供热运行成本、节省城市电力消耗的同时,为该技术的大范围推广提供理论与实践支持,并为实现可替代能源的高效利用、减少发电设备、电网及配电设施投入、推动燃气内燃机产业发展提供坚实的理论和实践基础。通过该装置应用到示范工程的实验结果得出,在电力资源匮乏或电力负荷中心地区,及电力增容投资过大的改造项目来说,应用燃气内燃机替代电机来拖动循环水泵,可以降低对电力资源的过度依赖,促进能源利用均衡。但热功联产装置目前仍处于研究阶段,前期的初投资较高,但从运行成本角度来看,略低于电动循环泵,具备一定的可推广价值。


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