2023年建筑行业北京楼宇化分布式热电冷联产设计方案.docx

北京楼宇化散布式热电冷联产打算打算 一、概述： 2022年由国度开展打算委员会、国度经济贸易委员会、建破部跟国度环保总局结合下发了关于开展热电联产的规那么，这是贯彻中华国平易近共跟国节能法，施行可接着开展策略、落实环保根本国策跟进步资本综合应用效力的主要行政规章。 规那么再次明白了国度鼓舞开展热电联产的政策，支撑开展以自然气为燃料的燃气轮机热电冷联产工程，特不夸年夜了国度积极支撑开展燃气轮机结合轮回热电联产跟小型燃气热电联冷产。国度计委已在"十五"打算施行打算中断定在北京、上海积极抓好试点工程。 如今，北京、天津等地正在积极应用陕甘宁自然气资本，并打算建破第二条陕京管线。上海、江苏跟浙江等地也正在尽力开拓"西气东输"工程施行后的自然气市场，这些都为开展小型燃气轮机及微型燃气轮机热电联产供应了精良的时机。天下各国理论说明，开展能源梯级应用的小型热电冷联产是公正、高效地应用自然气资本的最正确手腕，关于改良情况、落低因燃料调剂带来的本钱添加，也是最好的处理打算之一。 为适应国度关于情况保护的恳求，改良都城及周边地域的年夜气质量，开拓自然气公正、高效的用途，拟在北京开展楼宇化散布式热电冷联产，建破一批以自然气为燃料的燃气热电冷零碎，以交换跟优化整合如今由惯例的燃煤、燃油、燃气锅炉采暖；燃气、电力空调制冷跟备用柴油机构成的能源零碎，进步北京电力供应的平安牢靠性，缓解夏季制冷用电顶峰，平衡自然气应用，落低自然气本钱，扩展自然气市场。 二、打算设想：    在北京地域，拥有少量范围在50,000平方米阁下的公用性跟商用性修建，研讨制订这一范围的热电冷一体化综合技巧处理打算，关于北京的情况保护、进步电力供应平安跟减缓电空调调峰压力，以及北京的可接着开展存在深远意思。 打算一种技巧牢靠、有用性强、经济功能精良，满意特不是病院、旅店、综合办公年夜楼等用户需要的综合技巧处理打算，是开展这一容量及楼宇化热电冷联产的要害。 按照天下的开展趋向跟国际上的最新打算理念，本打算推举采纳小型燃气轮机技巧，并结合采纳余热锅炉-蒸汽溴化锂空调，或许直截了当采纳余热溴化锂空调互相衔接，直截了当供应电力、制冷冷水、采暖热水跟生涯用热水。假设需要，可在余热溴化锂空调的熄灭腔内，或烟气出口处再设置热交流器花费蒸汽。                     华盛顿水门饭馆装置了土星热电冷零碎 三、打算按照：    按照国度开展打算委员会、国度经济贸易委员会，以及国度电力公司恳求，为积极推进散布式热电冷联产工程在北京的施行，落实国度"十五"打算中"在北京建破热电冷联产试点任务"，完成北京市当局"欢迎奥运会，建破新北京"的目的，按照中国电机工程协会热电专业委员会王振铭秘书长的建议，本打算能源设置采纳以下原那么："以基荷电力定容量，缺乏电力从电网弥补，缺乏热量补燃处理"跟电力"并网不上彀售电   小型燃气轮机--余热（补燃）锅炉蒸汽溴化锂接收式空调机热电冷联产打算与小型燃气轮机--余热/直燃溴化锂接收式空调机热电冷联产打算    备注：打算可以按照用电平安需要，采纳1套1,180kW索拉土星20机组，也可以采纳2套457kW普惠ST5S机组，由于两种机组容量、效力相称，本打算只阐述土星20机组打算。 北京地域根本情况前提：均匀温度12℃（盘算按15℃），相对过度60%，海拔高度50m。 美国圣地亚哥水师病院装置了3台土星机组 四、装备引见： 1、索拉透平公司是天下上最年夜的小型产业型燃气轮机制造厂家，产操行销寰球，至今花费的燃气轮机已超越11,500台，此中引进中国的机组近70台。索拉小燃机打算优良，稳固耐用，功能牢靠，是一种特别适宜在散布掉热电联产工程中普遍运用的能源装备。为更好地共同在中国市场的售后效劳，索拉已决议在天津港保税区建破备件援助核心供应备件支撑，可以为中国用户，特不是北京地域用户供应实时的效劳支撑。     土星（Saturn）20机组，着力1,121kW，发电效力24.3%，排烟温度503℃，烟气流量23,367kg/h，年夜修周期3万小时。乐音小于85分贝，属于高频乐音，易于操纵。                                土星机组剖面图                                     SolarSaturn20技巧目的 SolarSaturn20燃机单机发电容量 kW 1177 燃气轮机长度 mm 5,980 燃气轮机宽度 mm 2,200 燃气轮机高度 mm 2,180 燃气轮机分量 kg 9980 燃气轮机分量 kg 9980 燃气轮机烟气流量 t/hrs 23.172 燃气轮机烟气温度 ℃ 504.8 燃气轮机烟气热量 GJ/hrs 12.431 2、普拉特•惠特尼公司是天下上最年夜的小型航空发起机制造商，中公平易近航少量运用该公司发起机产物。以该公司发起机组装的空中发电机装备多达数多少千台，其装备技巧进步，轻快牢靠的技巧特征在偕行业中处于抢先位置。     ST5S机组，着力457kW，顶峰着力563kW，发电效力23.5%，排烟温度587℃，烟气流量8,280kg/h，年夜修寿命周期万小时   PWST5迷你燃气轮机 ST5技巧目的 机组 单元 ST5R回热轮回型 ST5S热电联产型 功率 kW 395 457 效力 % 32.7 23.5 排烟温度 ℃ 365 587 烟气流量 kg/s 2.22 2.3 转速 Rpm 30,000 30,000 长 mm 1,359 1,099 分量 kg 1,800 800 3、余热锅炉，可以采纳杭州锅炉厂或哈尔滨锅炉厂与703研讨所的产物，也可以采纳外洋厂家或其在国际合伙企业的产物。小型余热锅炉是一种技巧特不成熟的产物，早以被天下跟中国普遍运用。余热锅炉可以采纳补燃技巧，添加供热才能，进步供热灵敏性。                                                                    索拉热电零碎 余热锅炉补燃工况比较 情况任务温度 ℃ 15 情况任务湿度 % 60 燃气轮机燃料耗量 MJ 　 kWh 燃气轮机着力 kW 1,177 发电效力 % 余热锅炉排烟温度 ℃ 512.70 余热锅炉蒸汽量 kg/h 3,400 蒸汽压力 Bar 8 蒸汽温度 ℃ 蒸汽焓值 kJ/kg 余热接纳量 MJ/h 　 kWh 热电联产效力 % 补燃820℃     余热锅炉蒸汽量 kg/h 6,520 余热接纳量 MJ/h 　 kWh 补燃燃料量 MJ 　 kWh 热电联产效力 % 补燃927℃     余热锅炉蒸汽量 kg/h 7,556 余热接纳量 MJ/h 　 kWh 补燃燃料量 MJ 　 kWh 热电联产效力 %   4、蒸汽溴化锂空调机组，国际外有弘远、年夜连三洋、双良、凯利等多少十个厂家可以供应种种规格的产物，选择余地极年夜，本打算以三洋NG61M型800冷吨蒸汽溴化锂空调机组技巧目的作为参考。 余热锅炉与三洋NG61M型蒸汽溴化锂空调机组技巧参数 情况任务温度 ℃ 15 情况任务湿度 % 60 燃气轮机燃料耗量 GJ 燃气轮机着力 kW 1,177 余热锅炉出口温度 ℃ 烟气度 kg/h 余热锅炉蒸汽发作量 kg/h 除氧蒸汽消耗量 kg/h 无效蒸汽供应量 kg/h 蒸汽压力 Bar 8 蒸汽温度 ℃ 蒸汽焓值 kJ/kg 2,768.40 余热接纳量 MJ/h 9,411.67   年夜卡 2,247.94   kWk 2,614.35 制冷机长度 mm 5,690 制冷机宽度 mm 2,500 制冷机高度 mm 3,330 制冷机运转分量 kg/h 26,600 制冷COP   1.0465 制冷量 年夜卡 2,352.47   kWh 2,735.92 冷吨 USRT 777.25   5BHRS250VII型余热双效接收式冷温水机组技巧参数目的作为根本打算按照。该机组在燃气轮机停运时可以直燃供热制冷，并可以添加容量作为冷热顶峰的调理手腕，保障满意需要的供应平衡。     弘远产物在国际外拥有特别高的声誉，余热溴化锂空调机曾经销往美国，该公司与Salor机组的配套打算曾经在美国能源部中标，现正在施行之中。如今这一技巧正在争夺在北京燃气团体调理核心工程中运用。 弘远BHRS250VII型余热双效接收式冷温水机组技巧参数 弘远直燃机长度 mm 6,600 弘远直燃机宽度 mm 2,600 弘远直燃机高度 mm 2,850 弘远直燃机分量 kg 25,000 COP   1.27 余热接纳才能 kW 2261（制冷）—2430（供热） 制冷量 kW 2,871 供热量 kW 2,248 冷水收支口温度 ℃ 12-7 冷水流量 M3/h 500 温水收支口温度 ℃ 57-65 温水流量 M3/h 241 冷却水收支口温度 ℃ 32-37.3 温水流量 M3/h 805 五、需要剖析：    工程关于能源的需要要紧在电力、采暖、制冷跟生涯热水，以及局部蒸汽用于消毒等需要。用户的需要每每是不恒定的，需要进展一些调理。通过蓄热跟蓄冷技巧进展一些调理，力图总量平衡。只管增加夜间低谷低电价时段的运转，防止白费可以进步经济效益。本打算按夜间8小时50%着力思索，总量可以保障明现平衡。 需要与保障才能的比较 工程 单元 目的 保障面积 m2 50,000 采暖打算目的 W/m2 打算目的容量需要 kW 2815 制冷打算目的 W/m2 打算目的容量需要 kW 3465 采暖运用目的 W/m2 运用目的容量需要 kW 1695 24小时连续供暖需要 kW 40,680 制冷打算目的 W/m2 44 打算目的容量需要 kW 2,200 24小时连续制冷需要 kW 52,800 打算供暖目的 W/m2 45 打算供暖才能 kW 2,248 20小时连续供暖才能 kW 44,960 打算制冷目的 W/m2 57 打算制冷才能 kW 2871 20小时连续制冷才能 kW 57,420 六、容量选择：    按照曾经断定的原那么，本打算打算在热力跟制冷上根本满意均匀负荷需要，而电力处理25%-50%的负荷需要，保障要害部位的电力供应平安。    因如今修建局部有用的修建暖通空调打算标准是上世纪80年的标准，年夜年夜落伍于如今修建的实践建破运用程度，假设按上述标准设置零碎，必定构成装备投资的宏年夜白费。因此，本打算将按照北京地域实践丈量标准打算。    电力零碎采纳外网供应缺乏电力弥补、平安备用跟调理；热力跟制冷零碎应应用一些原有零碎作为备用跟调理手腕，假设不可应用零碎，运用余热溴化锂空调机直燃增容供热制冷峰荷也是处理征询题的主要方法之一。    因此燃气发电装置的功率选择，要紧要按照"以热（冷）定电"的原那么，由于热力跟制冷一般是无奈掉掉外部支撑的，而电力是可以依托外网弥补，因此电力容量最好小于年夜楼恳求的电力需要，并存在较年夜的调理灵敏性。可供选择的最正确燃气发电装置是1,000kW级小型燃气轮机，索拉土星20机组是一