本實用新型涉及一種能效核算系統(tǒng)，特別是涉及分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)能效核算系統(tǒng)。
背景技術：
分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一種新型的建于用戶所在地或附近的能源系統(tǒng)，是建立在能量梯級利用的概念基礎上，集制冷、制熱和發(fā)電為一體的多聯(lián)供總能系統(tǒng)。相比于其他分布式能源，分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)技術較為成熟，在國際上得到廣泛應用，是中國分布式能源發(fā)展的主要方向。分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)主要優(yōu)勢在于其較高的能源利用效率，現(xiàn)有分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)的控制系統(tǒng)側(cè)重于通過天然氣消耗量與發(fā)電量測算系統(tǒng)發(fā)電效率，通過煙氣型溴化鋰吸收式冷水機組理論制冷量和換熱器理論制熱量計算其理論綜合能源利用效率?，F(xiàn)有的分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)未在其生命周期內(nèi)各單臺設備實際的能量消耗與產(chǎn)出進行量化，因而缺少實際量化具體數(shù)據(jù)支持，無法對系統(tǒng)中各設備能效水平進行評估，無法根據(jù)具體數(shù)據(jù)對現(xiàn)有系統(tǒng)進行更優(yōu)化的控制方案，不利于系統(tǒng)能效的進一步提升，也不利于系統(tǒng)根據(jù)負荷情況進行靈活調(diào)整，更不利的是在分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)運行狀況不良，能效不佳時，查找、分析并解決問題提供數(shù)據(jù)支撐。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)能效核算系統(tǒng)，通過完善分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各單臺設備能效考核體系，在核算出個單臺設備能效水平的基礎上，完成對整個分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的實際綜合能效水平的考核，依托實際的數(shù)據(jù)支撐，深挖各設備的能效提升潛力，及時進行負荷調(diào)整及控制優(yōu)化，實現(xiàn)分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的智能控制、從而提高其經(jīng)濟效益。
本實用新型采用的技術方案如下：
一種分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)能效核算系統(tǒng)，包括有多個能效核算裝置、中央控制系統(tǒng)，分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)能效核算系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)上均設置有能效核算裝置，中央控制系統(tǒng)與各個能效核算裝置信號相連。所述能效核算裝置包括有多個數(shù)據(jù)采集裝置、至少一個數(shù)據(jù)處理裝置，數(shù)據(jù)采集裝置均與數(shù)據(jù)處理裝置相連；數(shù)據(jù)采集裝置包括溫度、流量、電能測量裝置。中央控制系統(tǒng)可對各個子系統(tǒng)的信息進行匯總，方便天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)對系統(tǒng)進行調(diào)控。
進一步地，本實用新型還公開了一種分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)能效核算系統(tǒng)的優(yōu)選方案，能效核算系統(tǒng)包括有燃氣輪機發(fā)電機組能效核算單元、換熱器能效核算單元、溴冷機能效核算單元、風冷機能效核算單元；氣輪機發(fā)電機組能效核算單元、換熱器能效核算單元、溴冷機能效核算單元、風冷機能效核算單元中分別對應設置有第一微處理單元、第二微處理單元、第三微處理單元第四微處理單元；中央控制系統(tǒng)分別與第一微處理單元、第二微處理單元、第三微處理單元第四微處理單元信號相連。微處理單元能處理傳感器發(fā)送來的數(shù)據(jù)，方便設備對子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行調(diào)控和處理，減少通信數(shù)據(jù)量，提高核算系統(tǒng)的效率。
進一步地，分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)包括有燃氣輪機發(fā)電機組、換熱器、溴冷機、風冷機；燃氣輪機發(fā)電機組的燃氣管上設置有燃氣流量計，燃氣輪機發(fā)電機組的進氣端設置有第一溫度傳感器，燃氣輪機發(fā)電機組的電能輸出端設置有第一電能表，燃氣輪機發(fā)電機組的排氣端設置有第一廢氣流量計、第二溫度傳感器；第一微處理單元分別與燃氣流量計、第一溫度傳感器、第一電能表、第一廢氣流量計、第二溫度傳感器信號相連。通過測量燃氣輪機發(fā)電機組的能量輸入輸出情況，可計算出燃氣輪機的熱效率和輸出功率。
進一步地，所述換熱器的進氣端設置有第二廢氣流量計、第三溫度傳感器，換熱器的排氣端設置有第五溫度傳感器，換熱器的水循環(huán)管上設置有熱水入口溫度傳感器、熱水流量計、熱水出口溫度傳感器；第二微處理單元分別與第二廢氣流量計、第三溫度傳感器、第五溫度傳感器、熱水入口溫度傳感器、熱水流量計、熱水出口溫度傳感器信號相連。
進一步地，所述溴冷機 的熱進氣端設置有第三廢氣流量計、第六溫度傳感器，溴冷機的熱排氣端設置有第四溫度傳感器、第四廢氣流量計，溴冷機的水循環(huán)管上設置有冷水入口溫度傳感器，冷水流量計，冷水出口溫度傳感器；第三微處理單元分別與第三廢氣流量計、第六溫度傳感器、第四溫度傳感器、第四廢氣流量計、冷水入口溫度傳感器，冷水流量計，冷水出口溫度傳感器信號相連。
進一步地，所述風冷機的電能輸入端設置有第二電能表，風冷機的水循環(huán)管上設置有風冷水入口溫度傳感器、風冷流量計、風冷水出口溫度傳感器；第四微處理單元分別與第二電能表、風冷水入口溫度傳感器、風冷流量計、風冷水出口溫度傳感器信號相連。
進一步地，所述能效核算裝置設置有有線通信裝置、無線通信裝置中的一種或幾種。所述能效核算裝置還包括有顯示裝置、報警裝置、操控按鈕。
綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：
1、通過在分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體及各子系統(tǒng)設置能效測量系統(tǒng)，從而能精確測量分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體及各子系統(tǒng)的能效情況，便于控制各個子系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的負荷均勻；
2、通過在分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體及各子系統(tǒng)設置能效測量系統(tǒng)，從而能對現(xiàn)有分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體及各子系統(tǒng)能效水平均進行有效監(jiān)控，有利于對分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化和改進；
3、通過在分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體及各子系統(tǒng)設置能效測量系統(tǒng)，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)對分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進行精確調(diào)控，從而能提高分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能源利用效率，實現(xiàn)更大的經(jīng)濟效益。
附圖說明
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中標記：1是燃氣流量計，2是第一溫度傳感器，3是燃氣輪機發(fā)電機組，4是第一電能表，5是第三廢氣流量計，6是第一廢氣流量計，7是第二溫度傳感器，8是第二廢氣流量計，9是第三溫度傳感器，10是第四溫度傳感器，11是第六溫度傳感器，12是換熱器，13是第五溫度傳感器，14是熱水入口溫度傳感器，15是熱水流量計，16是熱水出口溫度傳感器，17是溴冷機，18是第四廢氣流量計，19是冷水入口溫度傳感器，20是冷水流量計，21是冷水出口溫度傳感器，22是風冷水入口溫度傳感器，23是風冷流量計，24是風冷水出口溫度傳感器，25是風冷機，26是第二電能表。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
如圖1所示，一種分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)能效核算系統(tǒng)，包括所述分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)包括燃氣輪機發(fā)電機組3、換熱器12、溴冷機17、風冷機25；燃氣輪機發(fā)電機組3的燃氣管上設置有燃氣流量計1，燃氣輪機發(fā)電機組3的進氣端設置有第一溫度傳感器2，燃氣輪機發(fā)電機組3的電能輸出端設置有第一電能表4，燃氣輪機發(fā)電機組3的排氣端設置有第一廢氣流量計6、第二溫度傳感器7；還設置有第一微處理單元，第一微處理單元分別與燃氣流量計1、第一溫度傳感器2、第一電能表4、第一廢氣流量計6、第二溫度傳感器7信號相連；這樣就組成了燃氣輪機發(fā)電機組能效核算單元。
換熱器12的進氣端設置有第二廢氣流量計8、第三溫度傳感器9，換熱器12的排氣端設置有第五溫度傳感器13，換熱器12的水循環(huán)管上設置有熱水入口溫度傳感器14、熱水流量計15、熱水出口溫度傳感器16；換熱器12上還設置有第二微處理單元，第二微處理單元分別與第二廢氣流量計8、第三溫度傳感器9、第五溫度傳感器13、熱水入口溫度傳感器14、熱水流量計15、熱水出口溫度傳感器16信號相連，組成了換熱器能效核算單元。
溴冷機17 的熱進氣端設置有第三廢氣流量計5、第六溫度傳感器11，溴冷機17 的熱排氣端設置有第四溫度傳感器10、第四廢氣流量計18，溴冷機17 的水循環(huán)管上設置有冷水入口溫度傳感器19，冷水流量計20，冷水出口溫度傳感器21；溴冷機17還設置有第三微處理單元，第三微處理單元分別與第三廢氣流量計5、第六溫度傳感器11、第四溫度傳感器10、第四廢氣流量計18、冷水入口溫度傳感器19，冷水流量計20，冷水出口溫度傳感器21信號相連；組成了溴冷機能效核算單元。
風冷機25的電能輸入端設置有第二電能表26，風冷機25的水循環(huán)管上設置有風冷水入口溫度傳感器22、風冷流量計23、風冷水出口溫度傳感器24；風冷機25上還設置有第四微處理單元，第四微處理單元分別與第二電能表26、風冷水入口溫度傳感器22、風冷流量計23、風冷水出口溫度傳感器24信號相連；組成了風冷機能效核算單元。
分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)能效核算系統(tǒng)包括有風冷機能效核算單元、溴冷機能效核算單元、換熱器能效核算單元、燃氣輪機發(fā)電機組能效核算單元、中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)分別與第一微處理單元、第二微處理單元、第三微處理單元第四微處理單元信號相連。
具體使用時，各傳感器將測得的信號傳遞給與之相連的微處理單元，微處理單元將接收到的信號經(jīng)過預處理后傳遞給中央控制系統(tǒng)，可根據(jù)接收到的信息計算出各個子系統(tǒng)的能效率，并將數(shù)據(jù)存儲起來，為各挖掘各設備的能效潛力提供實際的數(shù)據(jù)支撐，并能及時進行負荷調(diào)整及控制優(yōu)化，實現(xiàn)分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的智能控制、從而提高其經(jīng)濟效益。
具體運行過程，燃氣輪機發(fā)電機組能效核算單元中，燃氣流量計1測出單位時間燃氣的消耗量V1，第一溫度傳感器2測出空氣的初始溫度T1，、第一電能表4測量出單位時間的發(fā)電量W1，第一廢氣流量計6測量出單位時間排出廢氣的量V2，第二溫度傳感器7測量出廢氣的溫度T2；并將測得的數(shù)據(jù)傳送給第一微處理單元；第一微處理單元可計算出燃氣輪機發(fā)電機組能效。
能效計算原理如下：天然氣完全燃燒釋放的熱量為：Q1=V1*q，Q表示熱量,單位焦耳，q表示熱值，單位焦耳每千克，V表示天然氣的質(zhì)量；排出廢氣的能量為：Q2=C1*V2*（T2-T1），C1為廢氣的比熱容；則可得出燃氣輪機發(fā)電機組能效為：n1=(Q1-Q2)/Q1或n1=W1/Q1。
換熱器能效核算單元中，第二廢氣流量計8測量出單位時間廢氣的量M1，第三溫度傳感器9測量出廢氣的進入溫度T3，第五溫度傳感器13測量出廢氣的排出溫度T4，熱水入口溫度傳感器14測量出水進入換熱器的溫度T5、熱水流量計15測量出單位時間水的量M2，熱水出口溫度傳感器16測量出水流出換熱器的溫度T6；并將測得的數(shù)據(jù)傳送給第二微處理單元；第二微處理單元可計算出換熱器的能效。
能效計算原理如下：水吸收的能量：Q3=C2*M2*（T5-T6），C2為水的比熱容；煙氣釋放的能量：Q4=C3*M1*（T4-T3），C3為廢氣的比熱容；則換熱器的能效為：n2=Q3/Q4;換熱器的能量利用率為：n3=(T4-T1)/(T3-T1)。
溴冷機能效核算單元中，第三廢氣流量計5能測量出廢氣進入溴冷機的量M3，第六溫度傳感器11測出進入溴冷機的溫度T7，第四廢氣流量計18能測量出廢氣單位時間流出溴冷機的量M4，第四溫度傳感器10測出排出溴冷機的溫度T8，冷水入口溫度傳感器19測量出冷水的進入溫度T9，冷水流量計20測出冷水的量M5，冷水出口溫度傳感器21測出冷水的排出溫度T10；并將測得的數(shù)據(jù)傳送給第三微處理單元；第三微處理單元可計算出溴冷機的能效。
能效計算原理如下：廢氣的熱量為：Q5=C4*(T7-T8)*(M3+M4)/2;冷水被抽取的熱量為：Q6=C2*M5*（T9-T10）， C2水比熱；則溴冷機的能效計算公式:n4=Q6/Q5。
風冷機能效核算單元中，第二電能表26測量出單位時間風冷機消耗的電能W2，風冷水入口溫度傳感器22測量出冷水的進入溫度T11，風冷流量計23測量出單位時間的冷水量M6，風冷水出口溫度傳感器24冷水的排出溫度T12；并將測得的數(shù)據(jù)傳送給第四微處理單元；第四微處理單元可計算出風冷機的能效。
能效計算原理如下：冷水被抽取的熱量為：Q7=C2*M6*（T11-T12），C2水比熱；則風冷機能效為：n5=Q7/W2。
分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在冬季排出的熱量為：Q8=C3*M1*（T4-T1），輸入的熱值為：Q1=V1*q，則熱效率為：n6=（Q1-Q8）/Q1。分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在夏季排出的熱量為：Q5=C3*(T8-T1)*(M3+M4)/2;輸入的熱值為：Q1=V1*q，則熱效率為：n7=（Q1-Q5）/Q1。
第一微處理單元、第二微處理單元、第三微處理單元第四微處理單元分別將計算得到的數(shù)據(jù)傳送給中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)可根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)對證各系統(tǒng)進行負荷調(diào)整及控制優(yōu)化，實現(xiàn)分布式天然氣冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的智能控制、從而提高其經(jīng)濟效益。
實施例1：在以上實施方式的基礎上，所述能效核算裝置設置有有線通信裝置或無線通信裝置中的一種或幾種。，有線通信裝置包括光纖通信、同軸電纜通信、網(wǎng)線通信，無線通信裝置包括WIFI、藍牙、ZigBee。
所述能效核算裝置還設置有顯示裝置、報警裝置、操控按鈕。顯示裝置用以顯示設備運行參數(shù)，操控按鈕便于工作人員進行調(diào)試，維護；報警裝置能在設備出現(xiàn)較大異常參數(shù)時報警，并向中控系統(tǒng)發(fā)出報警信號。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。