基于双源分布式能量系统的天然气高效和清洁利用研究

论文摘要

本论文以北京城市供热现状为依据,以解决城市供暖(空调)负荷为前提,以清洁燃料天然气的高效、清洁利用为目标,介绍适合北京市特点的供暖(空调)方式―双源供暖(空调)系统。该系统与常规锅炉方案相比,节能效果显著;与电驱动热泵供暖方案相比,可靠性高;与热电联产方案相比,由于终端产品单一,所消费的一次能源量要大幅度地减少,与热电联产方案另一不同点是摆脱了所谓“上网问题”的困扰,实在是一种值得关注的城市天然气消费方式。本论文结合实际案例对双源供暖(空调)系统进行了节能和环保性能分析,并进一步预测了该系统在北京市的应用前景。案例分析结果进一步表明,双源供暖(空调)系统带来的是绿色经济,它不仅有助于促进北京市的可持续发展,还有助于建设节约型、环境友好型社会。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 课题的提出
• 1.1.2 课题研究的必要性
• 1.1.2.1 环境保护的要求
• 1.1.2.2 能源结构变化的要求
• 1.1.2.3 合理利用天然气的要求
• 1.1.2.4 优化供暖（空调）方式的要求
• 1.2 天然气在北京市供暖中的应用现状
• 1.2.1 天然气在供暖领域的应用形式
• 1.2.1.1 燃气锅炉
• 1.2.1.2 燃气热电联产
• 1.2.1.3 燃气热泵
• 1.3 课题的研究思路与原则
• 第二章 双源供暖（空调）系统
• 2.1 双源供暖（空调）系统简介
• 2.2 双源供暖（空调）系统的性能
• 2.2.1 双源供暖（空调）系统在供暖工况下的性能
• 2.2.1.1 双源供暖（空调）系统的供热指数ξ
• 2.2.1.2 热源条件对双源供暖（空调）系统供热指数ξ的影响
• 2.2.1.3 以大气为环境热源时双源供暖（空调）系统的供热指数ξ
• 2.2.2 双源供暖（空调）系统在制冷工况下的性能
• s'>2.2.2.1 双源供暖（空调）系统的当量热力系数ξ_s
• 第三章 双源供暖（空调）系统案例经济性能分析
• 3.1 案例概述
• 3.2 热负荷的确定
• 3.2.1 采暖热负荷的确定
• 3.2.2 空调热负荷的确定
• 3.2.3 年持续曲线的绘制
• 3.2.4 供暖期供热量的计算
• 3.3 联合循环双源供暖（空调）系统装机方案的选择
• 3.3.1 选择依据
• 3.3.2 设备确定
• 3.4 园区联合循环双源供暖（空调）系统经济性分析
• 3.4.1 双源系统年费用计算
• 3.4.1.1 双源系统投资估算
• 3.4.1.2 双源系统维护成本
• 3.4.1.3 双源系统燃料成本
• 3.4.1.4 双源系统每生产kWh 热能的成本
• 3.5 园区联合循环双源供暖（空调）系统与热电联产的能耗比较
• 第四章 双源供暖（空调）系统案例环保性能分析
• 4.1 分布式能量系统环境效益的确定方法
• 4.2 污染物排放系数的确定
• 4.2.1 中央电站二氧化硫排放系数
• 4.2.2 中央电站二氧化碳排放系数
• 4.2.3 中央电站氮氧化物和粉尘排放系数
• 4.2.4 锅炉房污染物排放量系数
• 4.2.5 联合循环双源供暖（空调）系统污染物排放系数
• 4.3 园区两种方案的污染物排放计算
• 4.3.1 电制冷-燃气锅炉供暖方案污染物排放计算
• 4.3.1.1 电站污染物排放量计算
• 4.3.1.2 锅炉房的污染物排放量计算
• 4.3.1.3 锅炉房供暖—电制冷方案污染物排放计算
• 4.3.2 双源供暖（空调）系统供能方案的污染物排放量计算
• 4.4 两方案污染物排放比较
• 第五章 双源供暖（空调）系统应用于北京市的前景
• 5.1 北京市基本情况
• 5.1.1 北京市建设情况
• 5.1.2 北京市能源利用情况
• 5.1.3 北京市天然气利用情况
• 5.1.4 北京市供热现况
• 5.1.5 北京市制冷现况
• 5.2 双源供暖（空调）系统有利于减少供暖天然气使用量
• 5.3 双源供暖（空调）系统有利于缓解天然气和电力峰谷差
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况