基于多联供的建筑供能系统研究与节能分析

论文总字数：40924字

摘 要

目前，日益紧张的能源形势对建筑供能系统的节能性能提出了更高的要求，多联供系统的能源利用率高，适应于建筑节能需求。本文以南京市河西南部新城为研究对象，依照项目实施程序，经如下环节，研究对象信息收集，区域能源供给系统整体布置，管道设计及敷设，最终建立热电冷三联产机组模型，结果显示，对于不同设计配汽方案，模型均适用，且计算过程方便、不受主观因素影响。基于筛选节能效果最佳的配汽方案的目的，本文应用综合评价理论对其进行综合经济性分析，采用层次分析法搭建综合性经济评价系统模型并应用于各配汽方案，进行各方案综合评分值对比，结果显示，乏汽配汽、热水供热的配汽方案经济性最佳。基于进一步提高建筑供能系统节能性的目的，本文对比不同能源形式的供热方案，包括地源热泵、燃气锅炉、电冷式制冷机组等，结果显示，地源热泵具有明显优势，且未来有很大的发展前景，其发展对推进可持续发展具有重要意义，应予以大力推进和支持。

关键词：热电冷三联产模型; 综合评价系统; 经济评价模型; 区域性能源供给系统

RESEARCH OF TRI-COGENERATION-BASED ENERGY SUPPLY SYSTEM FOR DISTRICTS AND ITS ECONOMIC ANALYSIS

03012206 DonGJiao He

Supervised by Xiaosong Zhang

Abstract

At present, because of the diverse pressures including energy shortage, the energy conservation of heating supply system for buildings is requested more and more heavily. Tri-generation system meets with this request perfectly, which has a high energy utilization rate. Hexi South Newtown of Nanjing is regarded as the object, focusing on which, the essay goes along following process of project in practice, after basic information was collected and summarized, energy distribution for district was done, pipe system and algorithm for its loss were designed, a model of tri-generation was constructed at last. It was shown that the model adapts to different steam allocation plans in a large range, as well as the process of calculation is convenient and accurate. For the sake of measuring out the plan with best performance in energy conservation, the essay applied comprehensive analysis theory for economic analysis. Analytical Hierarchy Process (APH) was used to construct model of comprehensive economic analysis system, then the system was applied for each plan for getting comprehensive economic score. The results show that it will be more economical when waste steam is used for energy supply and hot water as medium in comparison. To further improve the property of energy conservation, several types of energy resource for heat supply were compared, including Ground Source Heat Pump (GSHP), gas-fired boiler and electricity-based chiller plant. The conclusion that GSHP is the optimal method was displayed. Also, a favorable prospect of future for GSHP was shown. The GSHP is beneficial to the sustainable development, for which reason, it should be promoted and supported strongly.

KEY WORDS: model of cogeneration; comprehensive analysis system; economic evaluation model; district energy supply system.

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内热电冷三联产现状 2

1.3 溴化锂制冷机的发展 2

1.4 我国热电冷三联产机组的发展 3

1.5本文主要工作 3

第二章 河西南部新城概况 5

2.1 河西南部新城基本情况汇总 5

2.1.1 待改造机组 5

2.1.2 冷、热负荷需求量 5

2.1.3 管路敷设长度 6

2.1.4 土壤参数 6

2.1.5 换热设备性能系数 6

2.2 本章小结 6

第三章 区域能源供给系统模型 7

3.1溴化锂制冷机 7

3.1.1 溴化锂制冷的原理 7

3.1.2 溴化锂机组的制冷原理 7

3.1.3 溴化锂制冷机的分类及其性能参数 8

3.2 区域能源供给系统模型搭建 9

3.2.1 区域能源系统组成部分 9

3.2.2 能源站搭建原则 10

3.2.3 溴化锂制冷机在能源系统中的地位 10

3.2.4 区域能源供给系统模型型式 10

3.3 本章小结 11

第四章 管道系统的设计及损失计算 12

4.1 管道系统及其选择^[16-17] 12

4.2 热力管道系统选择 12

4.2.1 以水为热媒的优点，与蒸汽比较 13

4.2.2 以蒸汽为热媒的优点，与水比较 13

4.2.3 热水系统 13

4.2.4 蒸汽系统 14

4.3 热力管道的布置及敷设 14

4.3.1 管道型式 14

4.3.2 敷设型式 14

4.3.3 管道材料及连接 14

4.3.4 管道附件与设施 15

4.3.5 布置方式 15

4.4 热水管道直埋技术 15

4.4.1 管道布置 15

4.4.2 敷设方式 15

4.4.3 管道保温结构 15

4.4.4 管道热力计算 16

4.5 蒸汽管道直埋技术 17

4.5.1 蒸汽管道结构型式 17

4.5.2 蒸汽管道的选择 17

4.5.3 蒸汽管道热力计算 17

4.5.4管道流量损失计算 18

4.6 管道损失计算 18

4.6.1 计算步骤 18

4.6.2 计算实现 19

4.7 本章小结 19

第五章 热电冷三联产机组模型搭建 20

5.1 热电冷三联产机组分类及特性分析 20

5.1.1 不同类型蒸汽轮机热电冷三联产机组特性分析 20

5.1.2 热电冷三联产机组模型搭建 23

5.1.3 配汽参数的选择 24

5.1.4 配汽量的计算 24

5.2 热电厂总热耗量的分配方法分析^[15] 29

5.2.1 热量法 30

5.2.2 实际焓降法 30

5.2.3 做功能力法 31

5.2.4 各种分配方法的比较 32

5.3 本章小结 32

第六章 综合性经济系统分析建模 33

6.1 热电冷三联产机组经济性评价理论研究 33

6.1.1 热电冷三联产机组的主要热经济性指标 33

6.1.1.1 热电厂的总经济性指标^[22-23] 33

6.1.1.2 发电方面的热经济指标 35

6.1.1.3 供热方面的热经济指标 35

6.1.2 综合性经济系统评价模型 36

6.2 热电冷三联产机组综合热经济性评价过程的实现 40

6.2.1 单项指标的计算 40

6.2.2 综合性系统经济评价 42

6.3不同能源形式供热方案设计及经济性比较 46

6.3.1 方案设计 46

6.3.2 能源市场价调研结果 47

6.3.3 方案综合经济性分析 47

6.4 本章小结 48

第七章 结论 49

参考文献（References） 51

附录 53

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