天然氣空調(diào)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

摘要 本文簡(jiǎn)述了天然氣應(yīng)用于空調(diào)機(jī)組的技術(shù)概況，通過(guò)辦公樓空調(diào)冷熱源的四種方案的經(jīng)濟(jì)比較，分析了以天然氣為驅(qū)動(dòng)能源的空調(diào)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。此外本文還就以天然氣為驅(qū)動(dòng)能源的空調(diào)機(jī)組對(duì)環(huán)境的影響以及在小區(qū)集中供冷供熱中的應(yīng)用前景進(jìn)行了討論。

1前言

天然氣是一種高效、潔凈的能源。在功率相同的條件下，燃燒天然氣所產(chǎn)生的CO2、NOx、CO量比燃燒油或煤都少。而且沒(méi)有煙塵又極少SO2的污染。天然氣既可以為燃料來(lái)獲得熱能，又可以實(shí)現(xiàn)冷熱電聯(lián)產(chǎn)。就上海而言，天然氣的供應(yīng)較為豐富．距上海370公里的東海平湖油田， 已探明儲(chǔ)量折合天然氣約400億m3，1999年4月開(kāi)始向上海浦東地區(qū)日供天然氣120萬(wàn)m3；，等到2003年“西氣東輸”的實(shí)現(xiàn)將為上海提供更充足的氣源。

近年來(lái)，人們對(duì)空調(diào)的需求不斷增加，用電量也隨之劇增，特別是加重了夏季的用電負(fù)荷。如果部分改用天然氣作驅(qū)動(dòng)能源，不僅能夠調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，降低環(huán)境污染，兩且能夠?qū)﹄姾腿細(xì)夥謩e起到削峰、填谷的作用。

在國(guó)外，尤其是能源緊缺、環(huán)保要求高的國(guó)家里。使用煤氣空調(diào)已較普遍，具有先進(jìn)的技術(shù)和成熟的經(jīng)驗(yàn)。1994年，上海市煤氣公司在美華大樓開(kāi)始使用煤氣空調(diào)系統(tǒng)， 以后在上海圖書(shū)館、天然氣公司等大樓都使用了人工煤氣或天然氣空調(diào)系統(tǒng)。

2天然氣空調(diào)冷熱源機(jī)組

目前，天然氣在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要有三種方式：一是利用天然氣燃燒產(chǎn)生熱量的吸收式冷熱水機(jī)組；二是利用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮式制冷機(jī)；三是利用天然氣燃燒余熱的除濕冷卻式空調(diào)機(jī)。

2．1天然氣直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組

吸收式冷熱水機(jī)組主要由發(fā)生器、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)器和吸收器等組成，工質(zhì)是兩種沸點(diǎn)不同的物質(zhì)組成的二元混合物。 當(dāng)前以水-溴化鋰為工質(zhì)對(duì)的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組應(yīng)用較為廣泛。溴化鋰稀溶液受燃燒直接加熱后產(chǎn)生高壓水蒸汽，并被冷卻水冷卻成冷凝水，水在低壓下蒸發(fā)吸熱，使冷凍水的溫度降低；蒸發(fā)后的水蒸氣再被溴化鋰溶液吸收，形成制冷循環(huán)。當(dāng)冬天需要供暖時(shí)，由燃燒加熱溴化鋰稀溶液產(chǎn)生水蒸氣，水蒸氣凝結(jié)時(shí)釋放熱量，加熱采暖用熱水，形成供熱循環(huán)。

由于溴化鋰水溶液需要在發(fā)生器中吸收熱量，產(chǎn)生水蒸汽，因此可以來(lái)用直接燃燒天然氣的方法來(lái)提供這部分熱量，即以天然氣為燃料的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組。該機(jī)組既可以制冷，又可以供熱。如果在高壓發(fā)生器上再加一個(gè)熱水換熱器，就可以同時(shí)提供生活用熱水，達(dá)到一機(jī)三用和省電的目的．而且使用天然氣的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組還有下面的優(yōu)點(diǎn)：

(1)由于通過(guò)直接燃燒天然氣來(lái)加熱吸收器內(nèi)的溴化鋰溶液，因此省去了由鍋爐產(chǎn)生蒸汽，再由蒸汽加熱溴化鋰溶液的二次加熱過(guò)程，提高了傳熱效率。同時(shí)，因省去了鍋爐而大大減少了占地面積及設(shè)備、土建初投資。

(2)由于以燃燒天然氣的方式提供熱量，避免了間接通過(guò)燒煤或油鍋爐提供熱量的方式，降低了環(huán)境污染，調(diào)整了能源結(jié)構(gòu)。

(3)直燃型溴化鏗吸收式機(jī)組除功率較小的泵外，沒(méi)有其他運(yùn)動(dòng)部件，機(jī)組噪音和振動(dòng)都很小。

(4)直燃型溴化鋰吸收式機(jī)組用吸收器和發(fā)生器代替了壓縮機(jī)，因此大大降低了電耗。但這種直燃型冷熱水機(jī)組與水冷離心式和螺桿冷水機(jī)組相比，一次能耗大，制冷效率低，而且不適用于熱負(fù)荷大，生活熱水用量大的建筑物。

2．2天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮式制冷機(jī)

壓縮式制冷主要是制冷劑在壓縮機(jī)(螺桿式、往復(fù)式、離心式)、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)、蒸發(fā)器等設(shè)備中循環(huán)流動(dòng)，完成制冷、制熱的過(guò)程。傳統(tǒng)上壓縮機(jī)是由電帶動(dòng)進(jìn)行工作的，因此設(shè)備耗電量較大．把天然氣用于壓縮式制冷機(jī)，即通過(guò)燃燒天

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