31101燃气空调的优越性(PP)

燃气空调的优越性和发展动态

南京工业大学李志浩

1. 燃气空调的主要形式

2. 国外燃气空调发展动态

3. 燃气空调的优越性

4.发展和应用燃气空调的可行性

2003.10.4香港，中燃协研讨会燃气空调的主要形式——

1、直燃型溴化锂吸收式冷热水机组

我国溴化锂吸收式机组的生产台数

年199119921993199419951996199719981999200020012002总台数103700100015002505304935752780260026553845 4320直燃机--- 24076512301341 1529135215912385 3052

日本吸收式制冷机中有90%为直燃机，其中60%是燃气直燃机，30%燃油直燃机。大型直燃型溴化锂吸收式冷热水机组用于中央空调2～10KW的小型机，供家庭或独立小建筑空调使用一机多用，设备利用率高，管理维护单纯

有利于环境保护，不存在冷剂替代问题

设备运动部件比较少，使用寿命长，噪声低

冷热负荷调节范围广，可在20%～100%范围调节对安装基础要求不高，可安装在室内外和地下室

燃气直燃式机组优点

(1)制冷循环热力系数低，须提高效率。高效传热管的研究，缓蚀剂的研究，增强传热添加剂的实验研究等。(2)冷却塔要加大。(3)防排烟问题，最大6吨，超过了都要开专家会议确定。直燃型机组缺点燃气空调的主要形式—

2、燃气发动机驱动制冷压缩机

通过燃气发动机驱动制冷压缩机（活塞式、螺杆式或离心式），同时回收发动机水夹套中的和尾气中的废热（可用于吸收式制冷机或产生热水、蒸汽等）。燃气空调的主要形式——

3、冷热电三联供系统冷热电三联供系统（1）当燃气机为原动机时发电效率为20%~35%,热电综合利用效率均为80%，热电比为1：5，排气温度为500~600℃，排热回收形式主要为热水，温度为85℃左右，发电规模一般为20~2000kW的中小型容量。冷热电三联供系统（2）当燃气轮机为原动机时可直接传递回转能从而发电，发电效率为15%~33%,热电联产综合效率约80%，热电比为2~3.5，冷却不用水，直接排气，排气温度450~600℃，发电规模为500~10万kW的大中型装置。冷热电三联供系统（3）热电冷联产技术（CCHP）将燃气轮机发电机与直燃机组合，效率提高40%，总的热效率可达90%以上。能源产业的一场革命，大电网与微小型发电机并存，被全球专家认为投资省、能耗低、可靠性高的能源系统，是21世纪的发展方向。采用的除湿剂是溶液，它在除湿器中对新风进行除湿，吸收水分成为稀溶液，必须在再生器中被再生热源加热，除去水份提高浓度才能恢复其除湿功效。使用燃气加热是一个比较理想的办法。可以说燃气除湿蒸发冷却系统是新型的节电、节能、经济的空调技术。燃气空调的主要形式——

4、除湿蒸发冷却系统国外燃气空调发展动态（1）型式多样，有家用燃气空调机组，一拖二、一拖多的机组，适合各种冷量的集中式空调使用的机组等可供选用。（2）燃气供应的可靠性好。燃气空调的使用可靠性好。燃气空调的运行操作与维护管理简单，不比电动空调复杂，可实现远程控制和现场无人运转管理等。（3）燃气空调的噪音已达到非常低的程度。（4）工质对大气臭氧层没有影响。1、日本燃气空调开发现状日本制冷空调产品的年产量序号产品种类项目 1997-1998与前一年度1998-1999年与前一年度年产量的比率（%）产量的比率(%)1燃气热泵产量(台)39393 98.942187

107.1

GHP）

冷量(Kw)

1251814

104.5 1374125 109.8 2

冷水机组总产量(台)1021385.0891387.3其中水冷机组(台)294287.4242682.5其中空冷机组(台)466285.7 3930 84.3 3吸收式机组总产量(台)410893.1356786.8总冷量(冷吨)741319100.8634351 85.6燃气型(台)228692.0207590.8冷量(冷吨)381882102.432878488.1燃油型(台)138995.3112581.0冷量(冷吨)184147105.914120976.7其它(台)43392.536784.8冷量(冷吨)17529093.0 16435893.84离心式冷水机组总台数33399.124774.2冷量(冷吨)157203 104.8 1018193 68.8日本政府推广燃气空调的有关政策和措施（1）新能源法对于使用燃气的设备能从政府得到较多的补助与优惠（2）先进能源合理化设备示范事业（3）优惠税制（4）低利率融资（5）建筑物补助金制度日本政府从立法、政府补助、建立示范工程、低利率融资及给予建筑补助金等角度来促进能源开发及节能事业的发展，同时也带动和促进了燃气空调的开发、推广和使用。日本燃气公司推广燃气空调的措施

燃气公司制定燃气的价格既要考虑到冬夏季燃气用量的季节差，又要考虑不同用量的价格差等；既要考虑燃气公司受益，同时也要考虑客户受益。东京燃气公司对不同机型的机组给予了不同的燃气价格而且优惠的幅度均不一样，夏季燃气用得越多，燃气的价格越便宜。如对于空调夏季超量价格为25.73日元/m3，而在冬季高峰用气时的超量价格为123.99日元/m3，为夏季价格的4.82倍。2、美国燃气空调发展动态

过去用得不多。但近年来由于供电紧张，大力发展天然气能源，燃气空调迅速发展，在型式、结构、性能、产量和使用范围等方面都有较大发展。美国煤气工业研究院出资2700万美元用于研究30MW以下的小型热电冷联产设备。3、欧洲燃气空调的发展趋势

欧洲燃气空调的开发滞后于日本和美国，燃气空调设备大多由美国和远东进口。意大利燃气公司已获得政府的税收优惠政策和购买燃气空调设备的政府补贴。法国燃气公司也将吸收式设备的重点转向燃气空调。英国燃气公司已设立燃气制冷部，从事进口和销售小型吸收式燃气空调。燃气空调的优越性燃气空调对环境保护的贡献

燃气空调可减少大气污染、减輕温室效应、防止臭氧层破坏燃气空调制冷比电空调制冷有明显的环境优势：因为天然气不含硫。减少氧化氮68%、减少二氧化碳57%、减少其它微粒97%。不同燃料污染物排放的比较表

燃料SOXNOX CO2

煤100%100%100%石油70%70% 80%天然气0 32%43%

1998年联合国公布了世界空气污染最严重的十大城市，排序为：太原、米兰、北京、乌鲁木齐、墨西哥、兰州、重庆、济南、石家庄、德黑兰。只有中国、南非、波兰和朝鲜，煤炭使用率超过70%。

大量燃烧矿物燃料,向大气中大量排放CO2气体和其它温室气体，CO2气体对地球温暖化的影响占一半以上。温室效应会使南北极的冰川融化，2002年3月南极巨型冰架在短短一个月内崩塌，事隔一年多，北极最大的冰架挺立了3000年也终于崩塌。现在每年海平面升高速率已高达3.9mm/年。至2050年，中国沿海34个城市将被淹没，670万人将搬迁。同时还将破坏生态平衡，生物物种遭灭顶之灾，水源枯竭，土地沙化,对农林渔业和人类社会其它方面产生严重的影响。温室效应也会促使厄尔尼诺气象现象加剧出现采用非环保冷媒的恶果

溴化锂为天然冷媒，无味，无毒，对环境和人体均不产生任何危害，不会破坏臭氧层。所以燃气空调早被学术界誉为21世纪环保节能经济型的“绿色空调”。燃气空调可使能源使用合理化

燃气空调是直接使用燃气来驱动制冷机，这比间接用燃气电厂的电驱动制冷机要节省很多。用电锅炉采暖，一次能源利用率为0.26，而燃气采暖锅炉为0.5-0.65北京一个采暖季的运行费用，蓄热式电锅炉为45.75元/m2，燃气锅炉房为33.26元/m2，燃气大型供热厂为25.63元/m2。燃气空调的优越性更体现在采用热、电、冷三联供系统,一次能源利用率是最高的，可达1.49，比热电冷分供要高一倍，标准气耗则降低一半。预计到2020年，楼宇能源的最主要的形式有一半会被热、电、冷联产的形式代替，这是21世纪能源的发展方向。广州大学城CCHP方案广州大学城10所大学，建筑面积800万m2,25万人口，学生14万，43平方公里，2004年建成220万m2，热电冷站总冷量9.6万冷吨，溴化锂机组投资6.6亿元。

北京市2008年能源结构框架规划将21亿立方米天然气用于发电，发电量115亿千瓦时，同时消费40亿千瓦时用于电采暖（2000万平方），这相当于每平米建筑消耗天然气37立方米/m2，这约为目前天然气采暖耗气量的2.5倍。北京市2008年夏季电负荷中，空调电负荷为400万千瓦以上，耗电量约40亿千瓦时，通过采用天然气驱动的直燃机、热电冷三联供和城市热网驱动吸收式制冷机三种方法，可以降低电负荷200万千瓦，节省用电量30亿千瓦时，可以节省大量新建电厂的投资。夏季增耗天然气6-7亿立方，为夏季天然气找到出路。

今后天然气用于电厂只宜建热电厂或热电冷站，一定不要建单纯的天然气电厂。单纯的天然气电厂并不是最好的选择燃气空调有利于调整燃气峰谷负荷

北京市2001-2002年，冬季耗天然气量约7亿立方米，夏季耗气量为1亿立方米。全国夏季积累的富余气量是相当大的，靠一般储罐存储不太现实，地下存储或低温液化存储受地质条件、巨大投资和管理等限制，也不易实现。发展燃气空调，就可以弥补城市在夏季燃气用量的低谷，能起到平衡调峰作用。燃气空调可以削减电力高峰

高温使电力不堪负荷！2003年7月份全国16个省市出现持续高温：北京：7月28日出现41.8℃的极端最高气温；上海：7月25日出现39.6℃的六十年最高气温，持续高温13天，平了50年纪录，入夏以来高温日累计达40天；武汉：7月末开始连续出现40℃以上的高温；浙江：7月末大部分城市气温在40℃以上，局部高达43℃；长沙：7月份连续18天气温超过35℃，创造解放以来连续高温期最长的纪录；高温使电力不堪负荷！2003年7月份全国16个省市出现持续高温：重庆：7月底8月初持续晴热高温，最高气温达41℃；广州：从7月底开始连续发布35℃以上的高温预警；河南：从7月24日起，中原大地持续“高烧”不退；西安：7月31日测得44.5℃的高温；合肥：截止7月31日，安徽省的江南地区高温已持续19天，其中7月31日合肥市最高温度达39.4℃，为1967年以来最高值。空调造成夏季电力高峰以上海为例：夏季最高用电负荷达到1362万kW，远远超过自有发电能力（960万kW）。据电力公司估计，用电负荷中有超过500万kW是空调耗电。晚上的用电最高峰也达到1300万kW，几乎没有峰谷差。国内空调需求量连年剧增，空调用电给中国本来就匮乏的电力工业雪上加霜。天然气基础设施投资与同负荷的电力投资相比只有10%。发展和应用燃气空调不仅可以缓解夏季电力紧张的局面，削减夏季电力高峯，还可以提高电力负荷率，大幅度降低电力成本。

燃气空调可一机多用

燃气空调可实现夏季制冷，冬季供暖，同时提供生活用热水的功能，一机多用，减少设备数量。燃气空调不是以机械压缩做功而是以热交换做功，因此运行维护费用低，设备寿命长。发展和应用燃气空调的可行性燃气空调初投资可能会比电制冷低但要采取有竞争力的燃气价格

但按目前的气价与电价比，有的地区运行费可能会高一些，例如江苏省中央空调电价由0.889元/kWh降到0.649元/kWh，天然气为2.2元/m3，那燃气空调运行费就要贵一些。除非夏季气价特别优惠，则有可能便宜一些。江苏省某工程空调系统冷热源方案比较：(1)一次投资与年运行费比较(单位：万元）

比较项目 方案一：方案二： 差价水冷离心冷水机组天然气直燃型溴化锂+燃气热水锅炉 吸收式冷温水机组 一次投资费 2,543 1,973 570年运行费 42839929(2)各项参数（a）建筑面积13.6万