超高层建筑空调设计总结PPT课件.ppt

超高超高层建筑空建筑空调设计vVAV系统在超高层建筑上的应用v超高层建筑冷热源的选择香港的中环广场香港中银大厦上海上海环球金融中心球金融中心vVAV系系统在在综合合节能上能上优于其他系于其他系统，全年可，全年可节能能20。v在价格方面由于近期在价格方面由于近期VAV系系统的价格下的价格下调，已已经可以与可以与风机机盘管加管加新新风系系统竞争。争。v北京名人广北京名人广场、香港中、香港中环广广场、香港中、香港中银大厦、大厦、上海上海环球金融中心球金融中心（95层460m）都是采）都是采用用VAV系系统。v 超高超高层建筑一般以建筑一般以办公写字楼公写字楼为主，其次也常作主，其次也常作为公寓、公寓、客房、客房、观光等用途。光等用途。v-室内的室内的负荷主要来自人体、灯光等荷主要来自人体、灯光等v-室外冷室外冷负荷主要是太阳荷主要是太阳辐射射热v-室外太阳室外太阳辐射射热有有时往往比人体、灯光往往比人体、灯光热大出大出23倍倍v-室内冷室内冷负荷是固定的，室外的太阳荷是固定的，室外的太阳辐射射热是不断是不断变化化vVAV系系统随着随着负荷荷变化而送化而送风量也不断量也不断变化。化。v在在负荷荷变化的情况下，用化的情况下，用调节风量的量的办法来保法来保证空空调房房间温、湿度的要求不但可行，而且温、湿度的要求不但可行，而且还能能节约不少运行不少运行费。空空调房房间的送的送风量和余量和余热量、余湿量的关系：量、余湿量的关系：v 在在Q与与D发生生变化的情况下，要想保持室内参数化的情况下，要想保持室内参数tn和和dn。在送在送风量不量不变的情况下，的情况下，调节送送风参数参数ts、ds，称，称为质调节。在送在送风参数参数ts、ds不不变的情况下，的情况下，调节送送风量，称之量，称之为量量调节。-维持允持允许的送的送风温差不温差不变，靠减少，靠减少风量的措施来适量的措施来适应负荷的荷的变化，化，这在有在有变风量的量的风机情况下，就能机情况下，就能节省运行省运行电费，而且在，而且在负荷减荷减少少时，也不会浪，也不会浪费再再热量。量。-由于不能充分地利用允由于不能充分地利用允许的送的送风温差，不温差，不论多大多大负荷均送同荷均送同样大小的大小的风量，量，结果造成了再果造成了再热器的加器的加热量量(因而也有制冷量因而也有制冷量)和和电能上的浪能上的浪费v由于冷水出水温度受到制冷机和水由于冷水出水温度受到制冷机和水水水热交交换限限制，不能任意制，不能任意调节，因而送，因而送风温差基本上是固定温差基本上是固定的，依靠的，依靠质调节是困是困难的，只能依靠水路系的，只能依靠水路系统量量调节和和风路系路系统量量调节。v水路系水路系统的量的量调节也有局限性，也有局限性，总水量在制冷机水量在制冷机中蒸中蒸发器水量一般保持不器水量一般保持不变，节省水省水泵电量收效量收效较少少v只有只有风路系路系统量量调节VAV系系统才能既才能既节省省风机耗机耗电，又，又节约制冷冷量。制冷冷量。v当南向或当南向或东向太阳向太阳辐射射热加大加大时，北向和西向，北向和西向负荷均荷均处在在低低值（一般（一般办公建筑均以太阳公建筑均以太阳热为主），反之亦然。主），反之亦然。v此此时，VAV系系统南向或南向或东向向AHU开至最大开至最大值，北向或西向，北向或西向AHU开至最小开至最小值，使每一，使每一层维持在持在较佳工况下运行。佳工况下运行。vVAV系系统呈呈线性性调节，比，比风机机盘管系管系统更更节能。能。4.1 VAV在超高在超高层建筑上的建筑上的优点点（1）超高）超高层主要冷主要冷负荷来自太阳荷来自太阳辐射射热，标准准层南北方向南北方向 或或东西方向，一般西方向，一般设计南北或南北或东西各西各为一台空一台空调机机组 (AHU)。v如香港中如香港中环广广场每个每个标准准层仅设一台一台70 RT 的的AHU，风量量L50000m3/h。大楼呈三角形状，。大楼呈三角形状，太阳太阳辐射射热负荷用荷用VAV末端装置末端装置来来调节。v当上午当上午东南向南向VAV末端装置开到最末端装置开到最大大值时，其北向与西南向均，其北向与西南向均处在在最小最小值。v一台一台l 4m3/s风机，大部分机，大部分时间处在在10m3/s运行，既运行，既节约AHU冷量，冷量，又又节省省风机功率。机功率。（2）当）当标准准层仅设一台一台AHU时，负荷荷计算算仅选上午上午9点点 与下午与下午l 6点两个点两个值来来选择AHU容量。容量。（3）VAV空空调系系统同其他全空气系同其他全空气系统一一样，在室，在室 外气温外气温较低低时(如如过渡季渡季)，可以停用制冷，可以停用制冷 机，利用新机，利用新风自然冷源。自然冷源。例如北京名人广例如北京名人广场，每，每层两台两台L15000m3/h空空调机并配机并配备两台两台7000 m3/h风量排量排风机。机。两者是两者是连续的的变频调节风机，当机，当过渡季渡季节冷源停用冷源停用时，随室外气，随室外气温温变化，化，调节新新风量量维持室内持室内2225，以此解决，以此解决过渡季渡季节空空调问题。北京名人广场冷水机组吊装 北京名人广北京名人广场使用使用VAV系系统，一次，一次投投资与与风机机盘管加新管加新风系系统差不多。差不多。（4）VAV系系统价价格下格下调，为VAV系系统应用用提供了可能性。提供了可能性。（5）VAV系系统与螺杆式制冷机配合与螺杆式制冷机配合当全年大部分当全年大部分时间处在非在非设计工况下运行工况下运行时，螺杆机在低，螺杆机在低负荷运行荷运行时总能耗指能耗指标比其他机比其他机组要低。要低。采用采用VAV系系统不不仅节约了整个系了整个系统冷量，而且也冷量，而且也节约了制了制冷机与冷机与风机的机的电量，达到整个系量，达到整个系统最佳运行工况。最佳运行工况。当冬季使用空当冬季使用空调风量量变小小时、层高超高超过4m时，热气流会有气流会有上浮的可能。上浮的可能。在超高在超高层建筑上有裙房地方，建筑上有裙房地方，风口不能口不能设置太高。置太高。冬季当室内人冬季当室内人员增加，照明、增加，照明、设备发热也增加，也增加，热负荷荷变少少时，风量亦量亦变少，但此少，但此时由于人由于人员增加却需要加大增加却需要加大风量，与量，与要求正相反、要求正相反、风量反而减少。所以有外区地方不宜采用量反而减少。所以有外区地方不宜采用VAV系系统。（6）VAV系系统用在超高用在超高层建筑可能会建筑可能会产生下述生下述现象：象：（7）VAV系系统进入室内末端装置由入室内末端装置由软管管连接接吊吊顶上没有冷上没有冷热水管出水管出现更不存在像更不存在像风机机盘管必管必须进行行试压没有凝没有凝结水和空气排除水和空气排除问题因此因此顶棚上棚上绝无无产生滴水之生滴水之虑有利于使用，便于用有利于使用，便于用户搬迁后搬迁后进行室内重新装修行室内重新装修这种系种系统深受像深受像办公、公、银行的行的业主主们的的欢迎！迎！v传统的机械控制末端装置已被淘汰，取代的是气的机械控制末端装置已被淘汰，取代的是气流自身控制方法流自身控制方法v这种方法利用气流自身控制比以往采用种方法利用气流自身控制比以往采用压力控制力控制较为先先进，至少末端，至少末端压力力损失不会那么大失不会那么大v现以以PRICE公司公司SEV8001产品品为例例说明明4.2 VAV末端装置的控制末端装置的控制v气流控制的敏感元件是塑气流控制的敏感元件是塑料制的十字料制的十字毕托管，内径托管，内径为4mm管上开管上开 1.0mm细孔。孔。v原理：气流通原理：气流通过细孔，孔，测定其两端的微定其两端的微压差（即差（即压差差传感器，迎气流端感器，迎气流端细孔孔测全全压，背气流端，背气流端细孔孔测静静压），来控制），来控制调节器，器，由由调节器控制器控制电机机调节风门开度。开度。气流通气流通过调节器器PTA224V来控来控制制风门位置，直到与室温位置，直到与室温传感感器器PTA228RL实际输入信号相入信号相一致一致时为止。止。从室温从室温传感器感器PTA228RL来的来的信号要求气流信号要求气流维持室温在室温持室温在室温传感器所要求的温度位置上。感器所要求的温度位置上。气流控制气流控制线和温度控制和温度控制线两者工两者工作在串作在串级类型和按型和按PI比例直比例直线叠叠加一起来控制特性。加一起来控制特性。这样消除任消除任何温度何温度单独控制的影响。独控制的影响。在消除温度因素外，最小和最大在消除温度因素外，最小和最大气流界限是可以气流界限是可以调节的，必要的，必要时对进入入顶棚空棚空间或室内通道上或室内通道上风量量进行行调整。整。调整的目的是找出整的目的是找出来自屋来自屋顶面覆盖内部温度的影响，面覆盖内部温度的影响，以防止未以防止未经许可的气流影响整个可的气流影响整个调节。界限界限线是是预先提供温度先提供温度设定定值范范围，无需打开温，无需打开温度度传感器的盖子可以感器的盖子可以进行行调节。温度温度设定定值可以用遥控外部信号来可以用遥控外部信号来设置。置。外部信号超外部信号超过最大或最小，或全开全关也是可能最大或最小，或全开全关也是可能的。的。用用PTA228RL温度温度传感器来感器来调节温度温度设定点，供冷定点，供冷设定定点温度点温度值等于温度等于温度值或温度或温度值加上超加上超过SPC部分的任何部分的任何值之和。之和。v由于加由于加热负荷下降，当室内温度达到荷下降，当室内温度达到供冷供冷设定定值，室温，室温传感器使用感器使用PI控制控制作用，将控制气流作用，将控制气流维持到室温达到供持到室温达到供冷控制冷控制线上。上。v当气流已达到它的最小界限当气流已达到它的最小界限时，如果，如果热负荷荷继续下降，室温也就下降，室温也就继续下降。下降。v室内最小和最大气流界限，通常与最室内最小和最大气流界限，通常与最小和最大小和最大热负荷相一致，荷相一致，选择室温室温PTA228RL传感器按感器按PI控制作用，控制作用，预期能期能维持室温正好在供冷持室温正好在供冷设定定值上。上。v如果加如果加热负荷比最高气流的荷比最高气流的负荷高些，气流将荷高些，气流将维持最大持最大气流，且室温将升高至供冷气流，且室温将升高至供冷设定定值。v1992年落成的年落成的亚洲最高的香港中洲最高的香港中环广广场办公大公大厦（厦（78层，368m）v1989年建成的香港中年建成的香港中银大厦大厦(73层，高，高315m)v1991年竣工的年竣工的40万万m2香港太古城广香港太古城广场上部港上部港岛香格里拉和万豪酒店香格里拉和万豪酒店vI991年建成的香港渣打年建成的香港渣打银行行总行行4.3 近期香港使用近期香港使用VAV系系统的主要工程的主要工程v运行运行费用低用低 -香港没有能源，香港没有能源，节能能显得更重要，并得到法律保障。得更重要，并得到法律保障。v一次投一次投资接近定接近定风量量风机机盘管系管系统 -由于大量采用由于大量采用VAV系系统，使得，使得VAV末端装置和末端装置和变风量空量空调器生器生产成本降低。并且多采用成本降低。并且多采用传统的气的气动控制方法，控制方法，比采用直接数字式（比采用直接数字式（DDC）的系）的系统要便宜。因而使一次要便宜。因而使一次投投资接近定接近定风量量风机机盘管系管系统。香港地区工程中采用香港地区工程中采用VAV系系统的原因：的原因：v最主要原因是最主要原因是这种系种系统适合香港建筑行情。适合香港建筑行情。-香港任何工程均有后期装香港任何工程均有后期装饰装修装修设计问题。-建筑建筑设计时只得只得计算出末端装置数量，而其位置由装修人算出末端装置数量，而其位置由装修人员按房按房间面面积安排，末端装置安排，末端装置软管接管接头是可以移是可以移动的（而的（而风机机盘管就比管就比较麻麻烦，涉及水管，涉及水管问题）。）。-这对于装修房于装修房间任意分隔及搬家任意分隔及搬家频繁而每迁一次室内得重繁而每迁一次室内得重新装修的香港来新装修的香港来说，只需移，只需移动VAV软接接头就可以了。就可以了。v顶棚上棚上绝无无产生滴水之生滴水之虑 -VAV系系统风管与室内末端装置由管与室内末端装置由软管管连接，吊接，吊顶上不上不设冷冷热水管，不存在水管，不存在试压、凝水排除、凝水排除问题，因此，因此顶棚上棚上绝无无产生滴水之生滴水之虑。因而。因而这种系种系统深受深受办公楼、公楼、银行等行等业主主欢迎。迎。6.6.超高超高超高超高层层建筑冷建筑冷建筑冷建筑冷热热源的源的源的源的选择选择v 冷源冷源v 板式板式换热器器v 热、电、冷三、冷三联供供v螺杆式制冷机螺杆式制冷机组v离心式制冷机离心式制冷机组v吸收式制冷机吸收式制冷机组6.1 冷源冷源（1）水冷式制冷机）水冷式制冷机v制冷制冷剂：HCFC-22、HFC-134av单机制冷量：机制冷量：3507000kWv空空调工况工况COP：4.15.4v最低供冷温度：最低供冷温度：-7-121）螺杆式制冷机）螺杆式制冷机组螺杆式冷水机螺杆式冷水机组：满液式蒸液式蒸发器和干式蒸器和干式蒸发器。器。满液式蒸液式蒸发器：管内走的是水，制冷器：管内走的是水，制冷剂在管簇外面蒸在管簇外面蒸发，传热面基本面基本上都与液体制冷上都与液体制冷剂接触。接触。特点：特点：-制冷系制冷系统蒸蒸发温度低于温度低于0时，管内水易，管内水易冻结，破坏蒸，破坏蒸发器。器。-制冷刑充灌量大。制冷刑充灌量大。-受制冷受制冷剂柱高度影响，柱高度影响，简体底部的蒸体底部的蒸发温度偏高，会减少温度偏高，会减少传热温差。温差。-结构构紧凑，操作管理方便，凑，操作管理方便，传热系数系数较高。高。v非非满掖式蒸掖式蒸发器：制冷器：制冷剂在管内流在管内流动，水在管簇外流，水在管簇外流动，有几个流程。有几个流程。v由于制冷由于制冷剂液体的逐液体的逐渐气化，通程气化，通程趋向上，其流程管数向上，其流程管数越多。越多。为了增加水了增加水侧换热，在筒体，在筒体传热管的外管的外侧设有若有若干个折流板，使水多次横掠管簇流干个折流板，使水多次横掠管簇流动。v优点：点：-T0在在0附近附近时，水不会，水不会冻结。v缺点：缺点：-水水侧存在泄漏存在泄漏问题，由于折流板外，由于折流板外缘与壳体与壳体间一般有一般有13mm间隙，与隙，与传热管之管之间有有2mm左右的左右的间隙，因而会隙，因而会引起水的泄漏。由于泄漏引起水引起水的泄漏。由于泄漏引起水侧换热系数降低系数降低2030，总的的传热系数降低系数降低515。对于超高于超高层建筑，建筑，为了了满足承足承压要求，制冷机要求，制冷机需要管内走水的需要管内走水的满液式蒸液式蒸发器，但其蒸器，但其蒸发器温度低器温度低于于0时，管内水易，管内水易结冻。而干式壳管式蒸而干式壳管式蒸发器，其器，其优点是蒸点是蒸发温度在温度在0附近不会附近不会结冻，但其承，但其承压能力比之能力比之满液式蒸液式蒸发器要差。器要差。v制冷制冷剂：HCFC-123（低（低压）v HCFC-22（中（中压）v HFC-134a（中（中压）v单机制冷量：机制冷量：3508500kWv空空调工况工况COP：5.05.9v最低供冷温度：最低供冷温度：单级为0，三，三级压缩低低压及及中中压为-62）离心式制冷机）离心式制冷机组v优点：点：-转速高速高 -单机制冷容量大机制冷容量大 -重量重量轻、体、体积小小 -易易损件少、运件少、运转乎乎稳、振、振动小小 -通常可在通常可在30%100%负荷范荷范围内无内无级调节，易，易 于于实现自自动化操作化操作 近年来在国内外集中式空近年来在国内外集中式空调工程中，离心式制冷机工程中，离心式制冷机组的的应用用约占占总制冷量的制冷量的60。v制冷制冷剂：H2O/LiBr双效双效v单机制冷量：机制冷量：2307000kWv空空调工况工况COP：为1.01.3v最低供冷温度：最低供冷温度：63）吸收式制冷机）吸收式制冷机综上所述上所述:活塞式和活塞式和涡旋式：由于旋式：由于单机制冷量机制冷量较小，不宜在超高小，不宜在超高层空空调上上应用。用。吸收式直燃机：由于最低供冷温度吸收式直燃机：由于最低供冷温度仅为6，对于采用板于采用板换梯梯级供供热供冷系供冷系统要提供温度低于要提供温度低于6冷水，冷水，这种制冷种制冷机，超高机，超高层建筑也是不宜采用，但建筑也是不宜采用，但对于低于低层裙房空裙房空调仍可仍可使用。使用。超高超高层建筑只有螺杆式制冷机建筑只有螺杆式制冷机组和离心式和离心式压缩制冷机制冷机组可可供使用（容量大，供水温度供使用（容量大，供水温度4左右，其他制冷机均达不左右，其他制冷机均达不到此目的）。到此目的）。目前市目前市场上螺杆式承上螺杆式承压达达2.45MPa，离心机加，离心机加强型型2.1MPa。v 对于上海金茂大厦于上海金茂大厦(420.5m)工程，制冷机供水温度工程，制冷机供水温度为5.5，选用用4台台Carrier离心式冷水机离心式冷水机组，19EX-4343.23台，台，单台制冷量台制冷量为4220kW，19EXE-5052.21台，台，单台制冷量台制冷量为1406kW。低区板式低区板式换热器器ALFA-LAVALM30-FD，1台制冷量台制冷量3017kW，冷水，冷水侧工作工作压力力2.2MPa，冷却水，冷却水侧工作只力工作只力为1.05MPa。v上海上海环球金融中心（球金融中心（460 m），制冷机供水温度要求），制冷机供水温度要求4，选用蒸汽用蒸汽热源吸收式制冷机源吸收式制冷机1150RT3台（用于低台（用于低层裙房），裙房），电动离心式制冷机离心式制冷机1450RTx 3合（用于高合（用于高层部部分）。分）。v水冷制冷机以湿球温度水冷制冷机以湿球温度为基准，基准，对于湿球温于湿球温度度变化不大，而且化不大，而且较低的地区低的地区较为适用。适用。v风冷制冷机以干球温度冷制冷机以干球温度为基准，基准，对于在一天于在一天之内干球温度之内干球温度变化大的地区，使用化大的地区，使用较为有利。有利。当干球温度稍降当干球温度稍降时，制冷效果会更好。，制冷效果会更好。（2）风冷制冷机冷制冷机v 深圳、香港地区，每天湿球温度均在深圳、香港地区，每天湿球温度均在27左右，波左右，波动较小，小，而每天的干球温度而每天的干球温度变化化较大，二者相差大，二者相差45倍。倍。v风冷制冷机只要干球温度降低就有利，而水冷制冷机必冷制冷机只要干球温度降低就有利，而水冷制冷机必须湿球温度降低才有利，因此深圳、香港地区适用湿球温度降低才有利，因此深圳、香港地区适用风冷机。冷机。v香港地区由于水香港地区由于水资源的缺乏，政府源的缺乏，政府规定大楼空定大楼空调不不应采用采用淡水冷却塔，因此淡水冷却塔，因此许多大楼屋多大楼屋顶上上设置了置了风冷制冷机。冷制冷机。v对于缺水的沙漠地区，像中于缺水的沙漠地区，像中东国家和美国国家和美国Las Vegas（拉（拉斯斯维加斯加斯）则全部采用全部采用风冷制冷机。尽管室外温度达到冷制冷机。尽管室外温度达到15以上，制冷机仍能正常供冷。以上，制冷机仍能正常供冷。1）深圳、香港地区适用）深圳、香港地区适用风冷机冷机2）中水）中水处理理问题引起引起对风冷制冷机的需求冷制冷机的需求 为了了节省用水，采用收集盥洗、休浴等部分的水，省用水，采用收集盥洗、休浴等部分的水，经过处理后再重复利用，称之理后再重复利用，称之为中水中水处理。理。水作水作为一种一种资源要得到合理、充分使用，因此各地区源要得到合理、充分使用，因此各地区均做出中水均做出中水处理理规定。但是在空定。但是在空调工程上，冷却塔所消耗工程上，冷却塔所消耗的水却占有很大的比例。的水却占有很大的比例。以深圳以深圳经协大厦大厦为例：例：v空空调补水水G3640RT1612L/RT700t/h，中水，中水处理得理得到了到了441t/h，而空，而空调冷却塔要消耗冷却塔要消耗700t/h。得到的中水量。得到的中水量比比较小，小，仅占空占空调冷却水量的一半。冷却水量的一半。v由于水由于水质的的问题，中水，中水还不能作不能作为冷却塔冷却塔补给水。水。v中水中水处理投理投资大，占地大，并大，占地大，并带来二次来二次污染的染的问题，处理理过程中程中还需耗需耗电。许多人建多人建议，与其，与其进行中水行中水处理，不如将空理，不如将空调水冷机水冷机组改改为风冷机冷机组，使整个，使整个设计更更为合理些。合理些。v用海水冷却也非常用海水冷却也非常节能。能。3）海水冷却）海水冷却在香港的中在香港的中环太古广太古广场（约40万万m2），就），就设置一套置一套变水量海水冷水量海水冷却系却系统，提供，提供给不同位置的水冷制冷机不同位置的水冷制冷机组使用。使用。冷却水系冷却水系统的管材和部件均采用的管材和部件均采用铬合金材料，以防止海水的腐合金材料，以防止海水的腐蚀。同同时在海水吸入口在海水吸入口处设置一套置一套氯气气发生器，生器，专门为吸入口海水中加吸入口海水中加入入氯气，其目的是在于使海水可气，其目的是在于使海水可畅通流入，防止海藻和通流入，防止海藻和贝类在入口在入口处生生长而堵塞管道和部件。而堵塞管道和部件。总之利用海水冷却，一次性投之利用海水冷却，一次性投资也是昂也是昂贵的。的。海水温度海水温度终年保持在年保持在20左右，冷却效果好。左右，冷却效果好。但是只有靠近海但是只有靠近海边的楼宇才能利用，距离的楼宇才能利用，距离远了造价就了造价就会成倍增加。会成倍增加。v超高超高层建筑空建筑空调设计，最，最为棘手的棘手的问题应是冷却塔。是冷却塔。v对于一幢于一幢30万万m2建筑，制冷量建筑，制冷量约为2400万万kW，冷凝，冷凝负荷荷2880万万kW，排除，排除这么大的冷凝么大的冷凝热，需要，需要10台台288万万kW的冷却塔。的冷却塔。v每台水量要每台水量要570m3/h，占用，占用2000m2露天面露天面积。对于尖于尖顶建筑，上部没有地方建筑，上部没有地方摆放。放。v如果裙房建筑位置不如果裙房建筑位置不够那更成那更成问题，由于冷却塔外形不，由于冷却塔外形不能与建筑能与建筑协调，景，景观不美不美.v冷却塔噪声、冷却塔噪声、飘水均是人水均是人们投投诉对象，有的城市冷却塔、象，有的城市冷却塔、烟囱一烟囱一样列入城市列入城市环境的公害，大大地影响城市境的公害，大大地影响城市环境的境的美美观。（3）冷却塔）冷却塔1）引射式冷却塔）引射式冷却塔 随着社会和随着社会和经济的的发展，展，节约水水资源和源和环境境保保护的呼声日益的呼声日益强烈。烈。传统冷却塔逐冷却塔逐渐暴露出一暴露出一系列系列诸如失水量大、噪声如失水量大、噪声污染和水滴染和水滴飞溅等等问题。v借助冷却水借助冷却水泵的的压力，用特制的力，用特制的喷嘴将循嘴将循环冷却水冷却水喷出，使其形成水出，使其形成水雾，高速水，高速水雾带动周周围空气，将空空气，将空气气导入塔内，水入塔内，水雾与空气在运与空气在运动过程程发生生动能能转换，同，同时进行行热交交换。v混合后的水混合后的水雾和空气和空气进入入扩散器后散器后进一步增一步增压，到达塔体，到达塔体顶部部时，经高效高效挡水器水器进行气水分离，行气水分离，热气排气排出塔外，冷却水落至填料区，与出塔外，冷却水落至填料区，与进入塔内的空气入塔内的空气进行二次行二次热交交换。引射式冷却塔的工作原理引射式冷却塔的工作原理性能与特点性能与特点u 热力性能良好力性能良好u 省水、省水、飞溅少少u 超低噪声、无振超低噪声、无振动u 维护简单、费用低廉用低廉u 结构模构模组化化u 外形美外形美观6.2 板式板式换热器器 无无论是冷水或是是冷水或是热水，水，为了提升至了提升至100m以上建筑供冷、供暖，均需要采用板以上建筑供冷、供暖，均需要采用板式式换热器器进行梯行梯级换热。特特别对于超高于超高层建筑有二次梯建筑有二次梯级换热，要求冷水温度要低至要求冷水温度要低至4，大温差（，大温差（T9）、板与板）、板与板换热温差又小，如温差又小，如4/13，6/15，8/17，仅2。要求要求换热器器换热效率高，效率高，设备承承压能能力大，甚至达到力大，甚至达到3.0MPa。4/136/158/17板式水板式水-水水换热器的器的设计选型：型：v已知板式已知板式换热器的器的热工特性和水力特性工特性和水力特性v先先选板型，并板型，并拟定板定板间流速流速v计算算设计条件下，条件下，热流体和冷流体的表面流体和冷流体的表面换热系数系数h和和c c以及以及传热系数系数Kv通通过试算得到所需的板片数、流程算得到所需的板片数、流程组合及阻力合及阻力损失失6.3 热、电、冷三、冷三联供供 当超高当超高层建筑面建筑面积达达30万万40万万m2时，冷、，冷、热、电负荷可以达到一个小城荷可以达到一个小城镇容量，容量，为了能源了能源综合有效利用，合有效利用，提高能源利用效率与提高能源利用效率与环境保境保护的需要，的需要，应采取采取热、电、冷、冷三三联供方式。供方式。通通过热网将集中网将集中热源厂生源厂生产的的热水、蒸汽、冷水等水、蒸汽、冷水等热能供能供给各种各种类型的建筑物。型的建筑物。热源一般是源一般是热电机机组或吸或吸收式制冷机，也有同收式制冷机，也有同时使用两种使用两种类型的情况。型的情况。（1）热、电、冷三、冷三联供方式供方式v节省能源，减少省能源，减少CO2的排放量的排放量 大型大型发电厂的厂的发电效率效率为35%55，扣除厂用，扣除厂用电和和线路路损失之后，冷失之后，冷热电联供供终端利用效率可达到端利用效率可达到90%，而，而且没有且没有输电损耗。美国能源部在一份冷耗。美国能源部在一份冷热电联供的供的报告告中中说，如果按照他，如果按照他们的的计划划实施冷施冷热电联供技供技术，到，到2020年可使年可使CO2的排放量减少的排放量减少1930。v提高提高热电厂的厂的设备利用率及利用率及经济效益效益 目前我国目前我国热电厂大都厂大都热负荷偏低，全年荷偏低，全年热负荷极不均衡，荷极不均衡，冬季冬季热负荷高，夏季荷高，夏季热负荷低，夏季荷低，夏季热电厂的利用率极厂的利用率极低。若低。若发展夏季以展夏季以热制冷，就可以提高制冷，就可以提高热电厂的厂的设备利利用率及用率及热电厂的厂的经济效益。效益。热、电、冷、冷联供的供的优越性：越性：v产生生节电和增和增电效益，效益，缓和夏季和夏季电力供需矛盾力供需矛盾v用溴化用溴化锂替代氟里昂，有利于替代氟里昂，有利于环境保境保护。u我国我国东部地区由于受降温部地区由于受降温负荷的影响，夏季荷的影响，夏季电力力负荷荷已大大高于冬季，夏季已大大高于冬季，夏季负荷中有些大城市的空荷中有些大城市的空调负荷荷几乎占几乎占总用用电负荷的荷的1/4。因此降低空。因此降低空调负荷荷对于于缓解解夏季夏季电力供需矛盾具有十分重要的意力供需矛盾具有十分重要的意义。u利用已建利用已建热电厂厂发展展热电冷三冷三联供，一方面替代供，一方面替代电力力空空调，节约大量大量电力；另一方面增加力；另一方面增加热电厂的厂的热负荷，荷，同同时增加增加热电厂的厂的发电量，提高量，提高热电厂的厂的发电效率，效率，降低煤耗，增加降低煤耗，增加发电厂的厂的负荷率和荷率和发电设备利用小利用小时数，从而提高数，从而提高电力系力系统的的经济效益。效益。（2）燃气）燃气蒸汽蒸汽联合循合循环 将具有将具有较高平均吸高平均吸热温度的燃气温度的燃气轮机循机循环（布雷（布雷顿循循环）与具有）与具有较低平均放低平均放热温度的蒸汽温度的蒸汽轮机循机循环（朗肯循（朗肯循环）结合起来，使燃气合起来，使燃气轮机的机的废热成成为汽汽轮机循机循环的加的加热热源，源，达到达到扬长避短，相互弥避短，相互弥补的目的，使整个的目的，使整个联合循合循环的的热能能利用水平提高，其利用水平提高，其发电效率高达效率高达4558。具有高效低耗、启具有高效低耗、启动快、可用率高、投快、可用率高、投资省、建省、建设期期短、短、环境境污染少、省水及占地少等染少、省水及占地少等优点。点。目前就世界范目前就世界范围而言，燃机而言，燃机发电在世界上已在世界上已进入高度入高度发展展时代，技代，技术日日趋完善。完善。单机功率机功率250300MW已投入商已投入商业运行。运行。v首先，燃料在燃气首先，燃料在燃气轮机内燃机内燃烧，产生生热膨膨胀功推功推动动力透力透平平涡轮叶片叶片驱动发电机机发电，高温乏（烟）气，高温乏（烟）气经余余热锅炉，炉，生生产出中温中出中温中压以上参数的蒸汽，蒸汽推以上参数的蒸汽，蒸汽推动蒸汽蒸汽轮机机驱动发电机机发电，并将作功后的乏汽用于供，并将作功后的乏汽用于供热。v特点：特点：发电比率高，有效能量比率高，有效能量转换率高，烟气余率高，烟气余热的的转换率高，率高，经济效益好。效益好。主要有四种工艺方式：1）燃气）燃气轮机机-蒸汽蒸汽轮机机联合循合循环热电联产1.燃气燃气轮机机 2.发电机机 3.离合器离合器 4.蒸汽蒸汽轮机机 5.蒸汽凝蒸汽凝结器器 6.余余热锅炉炉 7.空气空气过滤器器 8.转子冷却器子冷却器 9.烟囱烟囱 10.燃气燃气轮机机辅助助设施施 11.控制系控制系统柜柜 12.发电机母机母线 13.发电机断路模机断路模块 14.冷凝水管冷凝水管 15.控制氮氧化物注水系控制氮氧化物注水系统 16.燃油系燃油系统 17.燃气系燃气系统 18.主主变压器器 19.辅助助变压器器 20.蒸汽蒸汽轮机机润滑油箱滑油箱 21.冷凝水冷凝水泵 22.补充充给水柜水柜 23.电器系器系统控制模控制模块v燃料在燃气燃料在燃气轮机内燃机内燃烧，产生生热膨膨胀功推功推动动力透平力透平涡轮叶片叶片驱动发电机机发电，高温乏（烟）气，高温乏（烟）气经余余热锅炉，生炉，生产蒸汽，直接用于供蒸汽，直接用于供热，称称为“前置循前置循环”。v特点：由于燃气特点：由于燃气轮机机实现了了对天然天然气的气的预热，燃，燃烧更充分，效率大大更充分，效率大大高于燃气高于燃气锅炉，炉，热效率高，效率高，发电比比率低，烟气余率低，烟气余热的利用率明的利用率明显降低，降低，经济效益比前一方式差。效益比前一方式差。2）燃气）燃气轮机机-余余热锅炉直供炉直供热电联产3）煤气）煤气-燃气燃气轮机机-蒸汽蒸汽轮机整体机整体联合循合循环热电联产 将原煤在煤气将原煤在煤气发生装置中生装置中转换为高温煤气烟气，并在煤高温煤气烟气，并在煤气烟气降温气烟气降温时转换一部分蒸汽，一部分蒸汽，将将净化、脱硫的煤气供化、脱硫的煤气供给燃气燃气轮机机发电，再将燃气，再将燃气轮机烟气机烟气通通过余余热锅炉炉转换为高品位蒸高品位蒸汽与煤气汽与煤气发生器的蒸汽共同推生器的蒸汽共同推动蒸汽蒸汽轮机机发电、供、供热。发电机4）燃气）燃气轮机机辅助循助循环热电联产 将将较小的燃气小的燃气轮机加入到机加入到传统的燃煤或燃油后置循的燃煤或燃油后置循环热电联产系系统中，将燃气中，将燃气轮机的机的动力用于力用于驱动给水水泵或或发电，将高温烟气注入余，将高温烟气注入余热锅炉用于改善燃炉用于改善燃烧，提高，提高锅炉效率，炉效率，稳定低功况条件下的系定低功况条件下的系统运行状况。运行状况。微型燃气轮机发电机组发电效率高：效率高：联合循合循环效率已达效率已达60，燃煤火，燃煤火电厂最高效率厂最高效率约为42。节约用水：用水一般用水：用水一般为燃煤火燃煤火电厂的厂的1/3。燃。燃烧1m3天然气理天然气理论可回收可回收约1.53kg水，水，1kg的的LPG（液化天然气（液化天然气）理）理论可回收可回收2.2kg水。水。占地省：占地占地省：占地仅为燃煤火燃煤火电厂的厂的1030。造价低：国造价低：国际上上单位千瓦造价位千瓦造价约为300500美元，大型燃煤美元，大型燃煤电厂加装脱厂加装脱硫硫设施的造价施的造价9001000美元。美元。建建设期短：建期短：建设周期周期为810个月，个月，发电的建的建设周期周期为1620个月，而燃个月，而燃煤火煤火电厂厂则需需2426个月。个月。设备灵活：灵活：设备调节灵活性，灵活性，优于煤于煤电和核和核电。环境代价低：没有燃煤火境代价低：没有燃煤火电厂的多元厂的多元污染，特染，特别是氮氧化物是氮氧化物单位排放置位排放置远低于燃煤和燃气低于燃煤和燃气锅炉。炉。燃气燃气轮机机-蒸汽蒸汽轮机机联合循合循环的特点：的特点：CCHP系系统：以燃气：以燃气为能源在建筑物内就地能源在建筑物内就地进行行热、电、冷合冷合产的供能系的供能系统。CCHP技技术包括以下包括以下领域：域：（3）CCHP热、电、冷三、冷三联供技供技术燃气燃气祸轮机机微型微型涡轮机机内燃内燃发动机机燃料燃料电池池吸收式制冷机及吸收式制冷机及热泵干燥及能源回收系干燥及能源回收系统引擎及引擎及电动驱动系系统热能的能的储存、存、传输控制及系控制及系统集成技集成技术。这种系种系统不不仅有有较高的能量利用效率，而在高的能量利用效率，而在使用上有很大的灵活性，能使用上有很大的灵活性，能够因地制宜，因地制宜，对动力力和和热量有效地量有效地组合合应用。用。能源能源综合效率在合效率在80以上，采用以上，采用热泵时可可超超过100。除此之外，在建筑上推广除此之外，在建筑上推广该系系统后，后，还将明将明显地减少地减少CO2的排放量，的排放量，为用用户提供可靠、健康、提供可靠、健康、安全、高效和好适的安全、高效和好适的环境。境。