康明斯发电机组热电联产应用

对热电联产应用而言，效率是重点。传统的发电机组平均可达到额定效率的50%，而热电联产发电机可达到接近于75%的峰值效率（交流发电机通常可达到90%或更高效率）。康明斯发电机组能够用于热电联产，发挥最大额定效率。适合热电联产环境包括在较冷气候、零售超市、温度监测应用、医院、生物气体等条件下运行的柴油发电机。
热电联产柴油发电机组
关于热电联产，热水和蒸汽是热电联产系统中经典的发动机输出，但并不是唯一的。它们可以转换为其他形式以适应其他用途，如今的发动机输出可以包含以下三项：
● 干燥热风应用
● 通过吸收式冷水机组产生冷冻水
● 通过净化废气产生二氧化碳
换句话说，一台发电机组可以一次产生两个、三个甚至四个有利用价值的输出。借助当今的发电技术，可实现高达45%的电效率和高达90%的综合能源效率。而且，热电联产系统不一定需要全时满负荷运行才能具有成本效益——低成本且简单的配置可以在许多应用环境中带来可观的回报。
1.热源
现代的稀薄燃烧往复式燃气发动机具有丰富的热源。根据用户的热量需求，可以捕获大量原本浪费的热源用于生产用途。
发动机排气提供了迄今为止最高的温度和最大的热量输出。典型的排气温度约为460℃（860°F）。废热可以产生用于锅炉给水加热等用途的中压蒸汽，以及用于灭菌、空间加热、罐加热、加湿等过程的低压蒸汽。此外，用天然气补充燃烧可以提高排气温度和热量输出，以产生更大体积和压力的蒸汽，获得更多可能性。
此外，还可以从发动机缸套水中提取热量，以产生温度高达99℃（210°F）的温水或热水，用于空间加热和各种工业过程。低品质的热量可从油冷却器（如果它未包含在缸套水回路中）和二级中冷器获得，以满足额外的低品质热水应用。
如开篇提到，热水和蒸汽是热电联产系统中发动机的常规输出，但并不是唯一的能源，它们可以转换为其他形式以适应各种用途。
2.热源的多种转换形式
（1）干燥热风
蒸汽或热水可以通过热交换器以产生干燥热风，为窑炉和烘干机等设备提供热风。并且加热的空气与新鲜的外部空气混合以扩大体积并实现精确的温度控制。
（2）冷冻水
蒸汽、热水或废气可以通过吸收式冷水机组产生用于空间或工艺冷却的冷水。吸收式冷水机组使用的是热量而不是电力作为能源。它们的效率通过性能系数（COP）来衡量。简单、成本相对较低的单效吸收式冷水机组可在低至93℃（200°F）的温度下启动；COP通常在0.7到0.9的范围内。更复杂的双效装置在175℃（347°F）下激活，可提供更高的COP（1.05至1.4），但前期成本更高。
热回收系统可以将一些热量用于生产水和蒸汽，并利用吸收式冷水机组制冷——这一概念称为冷热电三联供。换句话说，系统可以在冬季制暖，在夏季制冷。