热电冷多联产系统的运行优化与综合设计
随着化石燃料的不断使用，随之而来产生的能源和环境问题日益突出，已经越来越成为当前中国乃至全世界所面临的两大难题，采用清洁能源和提高传统能源利用效率是缓解能源和环境问题的两个主要方法。由于能源利用效率高、环境影响小，热电联产和冷热电三联供系统成为工业、建筑等行业的主要供能系统。本文将以热电联产和冷热电三联供系统为背景，进行设备建模、模型验证、评价研究及系统优化。 首先，构建一个热电联产系统超结构，其中包含有相互联系的各种不同种类复杂汽轮机，提出系统性的建模方法，建立复杂汽轮机的详细模型，基于Excel开发出来的软件系统进行汽轮机模型的验证，及后续复杂汽轮机网络优化和热电联产系统优化。 然后，提出改进网络度电煤耗评价指标，建立汽轮机网络混合整数非线性模型，采用提出的模型和求解方法，基于不同的评价指标进行复杂汽轮机网络优化，提供准确的度电煤耗计算值，利用系统总煤耗来评价提出的网络度电煤耗指标的实用性。 接下来，建立热电联产系统混合整数非线性优化模型，该模型能够实现锅炉网络、汽轮机网络、以及厂际参数的同步优化，提出一种基于确定性数学规划方法的求解策略。通过某石油化工工厂的大型热电联产系统来验证上述建立的复杂汽轮机模型的准确性，以及提出的优化模型和优化策略的可行性。 最后，构建基于大型公共建筑能源系统的冷热电三联供系统超结构，建立各设备的热力学运行模型、设计投资模型，以及运行费用模型和二氧化碳排放模型，同时考虑峰谷电价和设备启停因素对系统的影响，分别以经济性和环境影响为目标进行设计与运行优化;最后进行天然气价格敏感性分析。以中国北方某机场能源系统设计与运行为例对提出的冷热电三联供系统综合设计与运行优化方法进行验证。
公共建筑;冷热电三联供系统;优化设计;度电煤耗
广东工业大学
硕士
动力工程及工程热物理
罗向龙
2016
中文
TU242
96
2016-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）