分布式燃气冷热电三联产的设计
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分布式燃气冷热电三联供技术分布式燃气冷热电三联供技术是一种将燃气能源进行有效利用的技术,能够同时提供冷、热和电能源。
这种技术通过灵活的设备配置和优化的能源管理,将能源利用效率最大化,同时降低能源消耗和环境污染。
在分布式燃气冷热电三联供技术中,燃气被转化为电力、热能和冷能。
具体而言,燃气通过内燃机或燃气轮机产生电力,同时也产生热能,这些热能可以用于加热建筑物或生产过程中的蒸汽。
此外,燃气中的废热可以通过吸收式制冷机等冷能设备转化为冷能,用于空调或工业过程中的冷却。
分布式燃气冷热电三联供技术具有多项优势。
首先,它能够充分利用燃气资源,提高能源利用效率。
相比于传统的电力供应方式,该技术能够更高效地将燃气能源转化为电力。
同时,废热能够被充分利用,不仅降低了能源消耗,还减少了废物排放。
其次,该技术具有很强的灵活性和可扩展性。
设备配置可根据需要进行调整,能够适应不同规模的供暖或制冷需求。
此外,该技术也能够应对电力中断的问题,起到备用电源的作用。
除了以上的优势之外,分布式燃气冷热电三联供技术还有一些挑战需要克服。
首先,设备的投资成本较高,需要进行长期的经济评估。
其次,技术的运维和管理也需要一定的专业知识和维护成本。
此外,该技术在一些地方可能受到政府政策和监管的限制。
总体而言,分布式燃气冷热电三联供技术是一种具有广泛应用前景的能源技术。
通过充分利用燃气资源,提高能源利用效率,并减少能源消耗和环境污染,该技术可以为人们提供可靠而高效的能源供应。
然而,技术的投资成本和管理问题仍然需要进一步研究和解决,以实现该技术的商业化和大规模应用。
分布式燃气冷热电三联供技术在当今的能源领域备受关注。
随着全球能源需求的不断增加和对可再生能源的追求,这项技术成为了一个具有潜力的解决方案。
这篇文章将继续探讨分布式燃气冷热电三联供技术的相关内容。
分布式燃气冷热电三联供技术的核心是利用燃气能源,通过内燃机或燃气轮机产生电能,同时产生的热能可以为建筑物供暖或生产过程提供蒸汽,而废热则可以通过吸收式制冷机等冷能设备转化为冷能,用于空调或工业过程中的冷却。
北京燃气设计院 - 冷热电三联供引言冷热电三联供(Combined Cooling, Heating, and Power,CCHP)是一种综合利用能源的系统,它将冷却、供暖和电力生成联合起来,通过能源的高效利用,实现能源的可持续发展。
北京燃气设计院专门研究和设计冷热电三联供系统,以满足城市和企业的能源需求。
1. 什么是冷热电三联供?冷热电三联供是一种集冷却、供暖和电力生成于一体的综合能源系统。
它主要由以下几个组成部分组成:•发电机组:负责发电,并利用废热产生热水或蒸汽供热。
•制冷机组/吸收式制冷机组:负责提供冷却能力,制冷机组通过压缩蒸发制冷循环,吸收式制冷机组则利用吸附剂实现制冷效果。
•系统集成控制系统:用于监控和控制整个系统的运行,确保各个组件协调工作,提高能源利用效率。
2. 冷热电三联供的优势2.1 能源高效利用冷热电三联供系统通过综合利用废热,将能量的利用率提高到了80%以上,相比较传统的分别供热、供冷和发电的方式,能源利用效率有了大幅度的提升。
2.2 减少环境影响冷热电三联供系统能够减少二氧化碳和其他有害气体的排放,对环境造成的影响大大减轻。
通过废热的综合利用,减少了对燃料资源的需求,减少了燃烧对环境的污染。
2.3 提高能源安全性冷热电三联供系统可以提供稳定可靠的能源供应,如果出现电力中断,系统可以切换为自供能模式,保证建筑物或企业的正常运行。
2.4 经济效益显著冷热电三联供系统有效降低了能源的成本,通过综合能源的利用,降低了企业或建筑物的能源费用。
3. 北京燃气设计院的冷热电三联供解决方案北京燃气设计院已经积累了丰富的冷热电三联供设计和实施经验,为众多企业和城市提供了可靠的解决方案。
针对不同的需求,我们提供以下服务:3.1 设计和规划我们根据客户的需求和实际情况,进行系统的设计和规划。
我们的专业团队将评估能源需求,确定系统的规模和组成部分,并制定详细的施工方案。
3.2 工程实施我们提供全方位的工程实施服务,包括设备采购、安装调试、系统集成控制系统的搭建和调试等。
冷热电联产(CCHP)技术方案1.概述项目所在地无法提供外部电源供电系统,因此业主决定采用燃气发电机组孤岛运行,作为全厂电力供应。
本项目考虑配套余热锅炉,以回收燃气发电机组高温烟气余热,副产低压蒸汽作为工艺装置热源(脱酸单元再沸器、脱水再生气蒸汽加热器);同时配套溴冷机组回收燃气发电机组缸套水热量,并为工艺装置提供冷源(原料气预冷、冷剂压缩机段间冷却)的冷热电联产(CCHP)方案。
根据工艺装置所需的冷、热、电消耗,优选与之相配套的燃气发电机组、余热锅炉和溴冷机组,以达到最大程度的回收利用发电机组烟气余热,优化主体工艺装置设备选型以及降低运行能耗的目的。
2.设计范围该方案为燃气机组冷热电联产系统,即利用管输天然气及工艺装置所产BOG,通过燃气机组(燃气内燃机或燃气轮机)发电,机组高温尾气配套余热锅炉副产低压饱和蒸汽供工艺装置使用,机组冷却循环生成热水配套溴化锂机组副产7℃空调水供工艺装置制冷。
电、蒸汽、空调水全部自用,实现冷热电联产,提高能源利用率,获得最高的系统效率,减少大气污染。
3.设计基础甲方供气≤50×104Nm3/d,经20km长输管线进入厂区附近,降压至0.8MPaG,分为三部分:一部分(15×104Nm3/d)进入公司原有天然气液化工厂作原料气;一部分(30×104Nm3/d)加压后进入本次新建天然气液化工厂作原料气,剩余部分(3.6×104Nm3/d,折~1500Nm3/h)与BOG之间的关系进入燃气机组发电,配套余热锅炉副产低压蒸汽,同时配套热水溴化锂机组副产空调水,均供工艺装置使用。
1)电规格:10kV(±7%),50Hz(±1%),三相三线。
30×104Nm3/d天然气液化工厂全厂有功负荷~5.4MW(已考虑照明、空调、锅炉系统、发电机组自用电以及溴化锂机组用电,~0.6MW)。
2)低压蒸汽规格:0.6MPaG饱和蒸汽(~165℃)液化工厂脱酸单元共需蒸汽~1.6t/h。
燃气冷热电三联供制冷系统节能分析1. 引言1.1 燃气冷热电三联供制冷系统概述燃气冷热电三联供制冷系统是一种将燃气动力、供热系统与制冷系统相结合的综合能源系统,通过燃气内燃机发电产生的热量和电能来实现供热和制冷的双重功能。
这种系统利用了能源的多重利用,有效提高了能源利用效率,减少了对传统能源的依赖,具有节能环保的特点。
燃气冷热电三联供制冷系统包括燃气内燃机、余热锅炉、吸收式制冷机组等核心设备,通过燃烧燃气产生电能和热能,再利用余热进行供热,最后利用吸收式制冷机组将余热转化为制冷能力,实现了热电冷三联供的综合利用。
通过智能控制系统实现系统运行的优化调度,进一步提高了能源利用效率。
燃气冷热电三联供制冷系统在节能减排方面具有显著优势,能够有效降低能耗、减少环境负荷,是未来绿色能源系统发展的重要方向。
通过对其工作原理、节能特点、节能效果、节能措施以及节能案例的分析,可以更深入地了解和掌握这种先进的节能技术,为未来的能源转型和可持续发展提供重要参考。
2. 正文2.1 燃气冷热电三联供制冷系统工作原理燃气冷热电三联供制冷系统工作原理是通过综合利用燃气、蒸汽等能源,利用吸收式制冷技术,实现供暖、制冷和热水供应的一体化系统。
该系统由锅炉、制冷机组、换热器、输电线路等组成,通过协同工作,实现能源的高效利用。
燃气锅炉燃烧燃气产生热量,通过换热器将热量传递给水,将冷却水加热成蒸汽。
蒸汽经过蒸汽轮机驱动发电机产生电力,同时也供暖热水。
然后,蒸汽通过蒸发器将冷却水蒸发,吸收制冷剂。
制冷剂经过蒸发、压缩、冷凝、膨胀等过程实现制冷效果,将冷却水降温。
冷却水供暖循环系统,实现建筑物的供暖需求。
通过这样的工作原理,燃气冷热电三联供制冷系统实现了能源的高效利用,减少了能源的浪费,降低了能源消耗,实现了节能环保的目的。
2.2 燃气冷热电三联供制冷系统节能特点燃气冷热电三联供制冷系统具有高效能耗比。
通过优化系统设计和运行控制,系统可实现能源的最大化利用,降低能耗,提高能源利用效率,在传统供冷系统中,供热与供电是分开的,而三联供制冷系统则能够有效利用废热或废气发电,充分发挥能源的综合效益。
2015-2020年分布式能源与IGCC(整体煤气化联合循环)及热电冷三联供行业发展前景预测分析报告(十三五规划)Report Description报告描述本研究报告由华经视点公司领衔撰写。
报告以行业为研究对象,基于行业的现状,行业运行数据,行业供需,行业竞争格局,重点企业经营分析,行业产业链进行分析,对市场的发展状况、供需状况、竞争格局、赢利水平、发展趋势等进行了分析,预测行业的发展前景和投资价值。
在周密的市场调研基础上,通过最深入的数据挖掘,从多个角度去评估企业市场地位,准确挖掘企业的成长性,为企业提供新的投资机会和可借鉴的操作模式,对欲在行业从事资本运作的经济实体等单位准确了解目前行业发展动态,把握企业定位和发展方向有重要参考价值。
报告还对下游行业的发展进行了探讨,是企业、投资部门、研究机构准确了解目前中国市场发展动态,把握行业发展方向,为企业经营决策提供重要参考的依据。
Report Directory报告目录第一部分分布式能源深度研究第一章分布式能源概述第一节分布式能源称谓与定义第二节分布式电站定义第三节分布式各类能源折算标准煤的参考系数一、各类能源折算标准煤的参考系数表二、标准煤三、各种能源折算标准煤第四节天然气水合物解析第五节地热能解析第六节风能解析第七节固体废弃物能解析第八节海洋能解析第九节氢能解析第十节生物质能解析第十一节水能解析第十二节太阳能解析第十三节科普能源综述第十四节节能减排概论第十五节制冷剂水合物蓄冷综述第二章中国分布式能源技术发展研究第一节分布式能源系统的国外发展研究第二节分布式能源系统的国内发展研究第三节分布式能源系统和电力系统对比研究一、发电厂产能二、工厂耗能三、常用能源四、生物质能源五、能源对比六、总结第二部分分布式能源市场与发展动态分析第三章中国分布式能源地区发展研究第一节中国分布式能源总体分布情况第二节中国主要地区分布式能源发展状况一、广州分布式能源发展状况二、北京分布式能源发展状况三、上海分布式能源发展状况第三节中国主要分布式能源在建、预建项目分析第四节中国分布式能源的适宜规模第五节天然气市场开拓中分布式能源的作用第六节国际分布式联盟对中国电力发展的分析第七节大型联合循环电站与分布式三联供系统发电投资效益的比较第四章中国分布式能源主要应用领域研究第一节中国分布式能源应用的重要性与必要性分析一、环境压力与能源结构调整二、中国电力需求三、分布能源支撑持续发展需要第二节分布式能源发展应用的可持续性分析一、中国进入了燃气大发展应用二、分布能源系统配置的经济优势三、国家的政策支持第三节中国分布式能源应用结构现状第四节分布式能源实际技术应用及存在的问题分析一、中国分布式能源技术实际应用二、分布式能源技术应用难点与障碍分析第五节合理用气是能源结构调整的关键第六节发展分布能源的问题一、法规问题二、技术问题三、市场问题第七节分布能源系统应用技术第八节分布式能源市场研究结论第三部分IGCC (整体煤气化联合循环)技术与发展第五章2011-2020年IGCC (整体煤气化联合循环)现状及发展趋势第一节IGCC行业发展概况一、IGCC商业运行成必然趋势二、煤气化容量持续增长三、政府投资力度增大四、美国引领IGCC的开发第二节IGCC成为洁净煤发电发展方向第三节科技进步性能改进一、适用于发电用的大容量、高性能气化炉二、新型空分设备三、高性能的高温燃气轮机四、高温煤气净化设备第四节IGCC组成多联产的能源系统一、合成气园-IGCC总能系统二、IGCC-燃料电池三、磁流体- IGCC发电第五节碳捕集封存技术成IGCC发展新机遇第六章IGCC系统关键部件气化炉选择及其对电厂整体性能的影响第一节气化炉类型第二节IGCC电站建模和气化炉的选择一、采用不同气化炉的IGCC选择二、其它参数选择第三节选择结果分析与评估一、技术性能分析二、经济性能分析第四节重要结果第七章中国整体煤气化联合循环(IGCC)电厂的经济性估算研究第一节经济性估算综述第二节中国IGCC经济性估算模型的建立一、投资估算系数修正二、重要经济性参数修正第三节IGCC电厂运行数据假定一、催化剂消耗量二、利用小时数与可用率第四节IGCC经济性参数一、运行维护成本二、工程费三、未可预见费(预备费)四、融资假定五、折旧方法六、流动资金七、其它经济性假定第五节模型计算框架第六节评估结果一、投资成本评估二、研究模型与实际电厂投资数据比较三、投资潜力第八章IGCC及多联产系统的发展和关键技术第一节国内外现状第二节中国IGCC及多联产的发展目标第三节IGCC及多联产需解决的关键技术一、新型气化炉的研制二、煤气冷却器的设计三、余热锅炉的设计四、汽轮机改造五、新型空分装置空分流程研制六、系统效率及主要设计参数的研究七、系统的优化及性能计算八、IGCC电站调试和性能试验技术九、IGCC电站的运行和控制技术第四节IGCC多联产关键技术一、低成本、低能耗制氧和氢分离技术二、CO2分离技术三、能量转换利用过程新机理研发和系统创新四、关键设备和新工艺的研究五、系统整体特性研究和综合优第五节中国IGCC及多联产技术的发展第四部分发展IGCC基础条件第九章中国IGCC发展新型煤化工所需基础条件研究第一节煤化工行业综述第二节煤炭储量与利用第三节煤炭资源分布第四节煤化工单位消耗水量第五节煤化工三废处置第六节交通配套第七节单位投资需求第八节技术工艺要求第九节2011-2020年市场需求趋势一、市场需求是关键二、2011-2020年需求预测第十节煤化工主要评价指标一、气化强度二、单炉生产能力三、碳转化率四、气化效率五、热效率六、水蒸气消耗量和水蒸气分解率第十章中国煤炭气化多联产生产代用天然气研究第一节中国天然气资源及供应第二节煤炭气化多联产技术应用与趋势第三节以加压固定床气化技术为基础的多联产工艺一、单纯生产城市煤气模式二、通过煤气甲烷化生产代用天然气三、生产城市煤气联产甲醇四、煤气化间接液化制油联产城市煤气第四节以加压气流床气化为基础的多联产工艺第五节应具备基本条件第六节可能发展煤基多联产生产代用天然气的地区分析一、在内蒙古自治区东部区二、在内蒙古自治区西部区三、在新疆地区四、在四川、贵州和云南部分富煤地区五、在鲁西南、苏北徐州及河南东部交界处六、在靠近油田地区七、在广东等地第七节发展前景第十一章国外4座大型IGCC电站的煤气化工艺第一节TEXACO 煤气化工艺一、Texaco结构特点二、Texaco性能和运行指标三、Tampa IGCC电站经验第二节DESTEC煤气化工艺一、Destec结构特点二、Destec性能和技术经济指标三、Wabash River IGCC电站经验第三节SHELL煤气化工艺一、Shell结构特点二、Shell性能及技术经济指标三、Demkolec IGCC电站经验第四节PRENFLO煤气化工艺一、Prenflo结构特点二、Prenflo性能及技术经济指标三、在Puertollano电站经验第五节4种气化炉的综合比较第五部分热电冷三联供专题第十二章热电冷三联供概述第一节冷热电联产的定义第二节BCHP系统组成第三节BCHP的组成方式一、微型涡轮发电机加尾气再燃/热交换并联型吸收式制冷机方式二、燃气轮机加吸收式烟气机方式三、微型涡轮发电机加吸收式烟气机方式四、蒸汽轮机加溴化锂冷机方式五、燃气轮机前置循环加溴化锂制冷机方式六、燃料电池加余热利用型直燃机方式第十三章中国热电联产集中供热总体状况研究第一节中国热电联产发展简介一、热电联产的兴起与发展时期二、1971-1980年期间三、“六五”计划时期热电联产建设开始新发展第二节中国热电联发展特征一、以热电厂为主的热电联产二、热电厂服从城市热力规划三、以区域热电厂为主联片供热四、热电厂由电力部门独家建设五、老旧机组供热恢复生机六、供热机组容量增大七、地区形成建设热电的高潮八、国家政策法规支持鼓励发展热电联产九、热电冷联产与热电煤气三联产形成发展趋势第三节中国目前热电联产水平第四节热电联产在中国体现的优越性一、节能降耗二、改善环境质量三、缓和地区电力紧张局面四、提高供热质量发展生产改善民生五、为灰渣综合利用创造了有利条件六、节约宝贵的城建占地第五节热电联产建设经验一、加强宣传提高认识争取各方支持二、制订鼓励发展热电联产的政策三、加强工程项目的全过程管理第六节热电联产发展趋势一、大型供热机组的比重增加二、推广循环流化床锅炉三、城市发展热电冷三联产四、城市发展煤气、热力、电力三联产五、在条件适合的地区利用现有工业锅炉发展热电联产六、燃料结构调整为发展燃气-蒸汽联合循环七、“西气东输”为发展小型全能量系统开创新机遇八、中小型凝汽机组改造为供热机组九、新建大型供热机组取代中、小供热的机组十、城市集中供热走向热电联产第十四章美国从小型热电联产走向冷热电联产发展研究第一节美国能源部支持CHP和CCHP第二节冷热电联产的特殊意义第三节美国关于冷热电联产的研究一、CCHP纲领二、CCHP宣言三、CCHP战略实施目标第四节CCHP和CHP应用领域特点一、CCHP和CHP应用领域的划分二、商用建筑物节能的设想三、采暖和空调将出现新的变化四、更新经营模式和改进研究方法五、CCHP对环境保护也有巨大潜力六、CCHP发展中的关键因素七、要特别重视室内空气质量第五节CCHP与中国一、小型电站是21世纪的新电源,最具经济潜力二、要严格控制为楼宇采暖建设大型热电联产电厂和大型供热管网三、重视发展分布式小型热电联产(CHP)和小型冷热电联产(CCHP)四、加快发展天然气、煤层气,积极引进液化天然气和管道天然气五、为经济合理的发展暖通空调,要尽快取消采暖免费供应制度六、要加强冷热电联供系统(CCHP)的研究和推广工作第十五章中国从热电联产走向冷热电联产发展趋势研究第一节发展趋势第二节效益分析第三节冷热电联供系统缺点第四节关于冷热电联产的研究一、研究综述二、CCHP战略实施目标三、应用领域特点第五节中国分布式能源与热电联产应用一、分布式电站与新电源应用二、小型冷热电联供(CCHP)成为发展趋势三、能源供应渠道多元化四、中国在冷热电联产方面具有一定优势第十六章分布式供能系统第一节分布式供能系统第二节相比传统的集中式大电网供电的优势一、高效节能二、避免或减少输配电成本三、分布式供能系统的组成四、同的发动机在分布式供能系统中的应用五、怎样利用余热来制冷六、可以放在家里的分布式供能七、分布式供能系统在我们身边的实例第三节热电(冷)联产的研究现状以及方向一、国际发展基本概述二、中国基本概述第四节热电(冷)联产系统的优化研究一、重点装置的研发与应用二、热电(冷)联供系统的创新研究第五节BCHP工程实例一、奥斯丁(美国)BCHP项目二、马里兰大学(University of Maryland)BCHP项目第六节热电(冷)联产的主要形式一、热电联产系统二、热电冷联供系统第七部分热电联产典型案例第十七章上海浦东国际机场热电联供分析研究第一节概况第二节建设条件第三节热、电负荷分析研究一、热、电基本负荷预测、分析二、一期供热系统预测及一、二期供热系统的连网、供热设备能力分析三、二台热电联余热锅炉容量分析第四节电负荷分析一、12#(35kV)变电站负荷情况二、5#(35kV)变电站负荷情况第五节规模及机型选择一、机型性能参数二、热电联供机组的选择原则第六节过渡季节对策第七节燃气轮机发电机组热电联供成本分析一、成本组成分析二、成本变动因素第十八章杭州市推广天然气热电冷联供分析研究第一节推广天然气热电冷联供系统的必要性一、环保的需要二、提高供电可靠性的需要三、天然气高效利用的需要第二节推广天然气热电冷联供系统的可行性一、可靠的气源条件二、天然气热电冷联供市场需求分析第三节系统模式一、模式1:汽轮机+蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组二、模式2:燃气轮机+补燃型余热锅炉+蒸汽轮机+蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组三、模式3:燃气轮机+烟气补燃型溴化锂吸收式冷热水机组四、模式4:燃气内燃机+烟气热水补燃型溴化锂吸收式冷热水机组第四节工程实例一、系统负荷二、设备选型三、冷热水机组改造四、系统造价五、经济性分析第十九章热电冷联供系统应用设计研究与案例第一节热电冷联供系统的主要优点第二节热电冷联供系统中的主要设备一、发电机组二、溴化锂吸收式制冷机第三节热电冷联供系统设计原则一、经济性分析二、补燃型溴化锂吸收式制冷机的基本配置原则第四节燃气轮机热电冷联供系统案例一、设备配置二、系统的经济效益三、关于发电机组的配置容量四、关于余热锅炉配置五、关于补燃型溴化锂吸收式制冷机的配置第五节燃气轮机热电冷联供系统案例一、设备配置二、系统的经济效益三、烟气系统第六节综合评估第二十章燃气冷热电三联供的能量消耗分析研究第一节综述第二节燃气冷热电联供的能耗状况分析研究一、CCHP的主要方式二、冷热电三联供的节能率三、与不同发电厂发电效率比较的三联供节能率四、不同制冷机配置方式的节能率五、不同燃机发电效率的节能率第三节冷热电三联供的总热效率第四节三项主要结论第二十一章中国燃气轮机热电冷联供系统的应用及投资经济性分析第一节热电冷三联供系统发展背景第二节燃气轮机热电冷三联供系统第三节浦东机场能源中心三联供系统经济性分析第四节燃气轮机热电冷三联供系统投资综合分析一、投资项目的技术分析二、投资项目的财务分析第五节综合评估第二十二章燃气轮机热电冷联产系统合理配置研究第一节系统组成第二节系统设施模型一、燃机模型二、余热锅炉模型三、尖峰锅炉模型四、溴化锂吸收式制冷机模型五、电动压缩式制冷机模型六、进气冷却器模型七、蓄冷器模型八、能量平衡第三节合理配置方法一、全年总费用法二、层次分析法第四节计算与分析一、算例二、分析结果第五节评估结论第八部分基础数据第二十三章中国能源资源及产需状况统计第一节中国能源资源一、中国化石能源资源基础储量构成二、中国主要能源基础储量及人均储量三、中国煤炭基础储量和分布四、中国石油基础储量和分布五、中国天然气基础储量和分布六、中国可再生能源资源量第二节中国能源生产分析一、中国能源生产总量及构成二、中国分品种能源产量三、中国原煤产量结构四、中国煤炭工业洗选煤产品产量五、中国焦炭生产量六、中国柴油、汽油、燃料油、煤油产量七、中国发电量及构成八、中国发电量构成九、中国核发电趋势十、中国风电装机容量图十一、全国各省(区、市)风电累积装机及所占市场份额初步统计表十二、中国光伏电池装机十三、我国在建的主要大型常规水电站第三节中国能源消费一、中国能源消费总量及构成二、中国分品种能源消费量三、中国石油产品消费情况四、中国农村能源利用情况五、中国主要高耗能产品产量六、我国可再生能源开发利用量七、中国生活能源消费量八、中国人均生活能源消费量第二十四章中国能源经济与贸易分析第一节中国能源经济一、中国能源与经济状况二、中国能源生产与消费弹性系数三、中国各地区能源消耗指标第二节中国能源贸易一、中国煤炭进出口量二、中国石油进出口量三、主要能源与耗能产品进口量四、主要能源与耗能产品出口量五、中国进口原油前5国第二十五章中国能源环境与经济展望分析第一节中国能源环境一、中国主要污染物排放量二、中国环境污染治理投资三、中国废气排放及处理情况四、中国工业固体废物产生及处理情况五、中国废水排放及处理情况六、中国交通能源需求及CO2排放量预测七、中国主要城市空气质量指标第二节我国能源与经济展望一、中国能源消费概况二、中国能源消费总量统计三、中国能源消费情况图表目录:图表:天然气水合物-共11张图表:地热能-共36张图表:风能-共14张图表:固体废弃物能-共19张图表:海洋能-共12张图表:氢能-共10张图表:生物质能-共16张图表:水能-共12张图表:太阳能-共33张图表:科普能源概论-共15张图表:节能减排概论-共9张图表:制冷剂水合物蓄冷概论-共5张图表:各类能源折算标准煤的参考系数表图表:有效能源利用效率和能量产出效率表图表:造价投入比较表图表:各类燃气热电联产设备的氮氧化物排放比较图表:Solar 公司小型燃机热电联供系统功效比较分析图表:P&W轻型燃气轮机技术性能图表:P&W轻型燃气轮机顶峰能力图表:轻型燃气轮机流程图图表:宝曼微燃机Bowman TG80 CHP 经济性比较分析图表:卡特彼勒燃气内燃发电机热电联产技术参数图表:STM外燃机与燃气锅炉生产热水经济性比较(上海地区)图表:外燃机适意图图表:25kW外燃机外型图表:STM外燃机性能图表:不同规模城市的集中供热图表:城镇集中供热发展状况图表:不同地区城市的热化率图表:2003年国家批准立项和开工的热点工程图表:计划建设的燃气-蒸汽联合循环热电厂图表:上海分布式(楼宇式)三联供系统的发展情况图表:北京市分布式(楼宇式)三联供系统的发展情况图表:广东分布式(楼宇式)三联供系统的发展情况图表:其他地区分布式(楼宇式)三联供系统的发展情况图表:国外扩大分布式能源利用图表:原方案负荷与需求图表:负荷优化后的评估图表:同步系数分析后容量评估图表:Solar机组参数图表:余热锅炉直接供热( 蒸汽压力1034kPa,饱和)图表:余热锅炉补燃至9270C直接供热( 蒸汽压力1034kPa,饱和)图表:Bowman微型燃气轮机组合系统图表:Bowman微型燃气轮机组合系统制冷量图表:Bowman微型燃气轮机组合系统与烟气型直燃机组合图表:机组能量分配图图表:中国能源生产总量及构成能源生产总量占能源生产总量的比重(%) 图表:中国及周边天然气探明与预计储量图表:2005年中国天然气供应情况图表:北京主要燃料比价系数图表:全球IGCC项目发展情况图表:全球煤气化容量增长态势图表:全球煤气化容量预测图表:美国能源部2015年IGCC项目资助情况图表:各国IGCC容量变化情况图表:GE公司IGCC部分项目实例图表:全球煤气化产品分布图表:IGCC电站发展预测图表:CO2捕获与封存的影响图表:一段式纯氧气硫化床炉技术分类图表:气化炉合成气冷却系统图表:气化技术分类及对应的商业品牌图表:蒸汽循环进口参数图表:蒸汽循环设计参数图表:气化用煤煤质分析(表5)图表:经济性估算的输入参数图表:不同气化炉选择对系统出力的影响图表:不同气化炉选择对系统效率的影响图表:采用不同气化炉对IGCC系统的经济性的影响图表:国内实际联合循环电站的主辅工程造价和EPRI模型计算造价结果对比图表:投资估算的系数图表:EPRI模型中估算的IGCC电厂化学试剂和水的消耗量图表:IGCC的非燃料运行维护成本图表:EPRI推荐的未可预见费率图表:流动资金估算图表:模型计算框架图表:计算齐准化资本费用率的假设条件图表:中国各地区已发现煤炭储量/资源量构成图表:各类新型煤化工项目消耗新鲜水量情况图表:各类新型煤化工项目3废排放情况图表:各类新型煤化工项目投资需求图表:各类新型煤化工产品需求情况预测图表:鲁奇加压气化厂工艺流程图表:鲁奇加压气化厂代用天然气工艺流程图表:鲁奇加压气化厂联产甲醇(义马煤气厂还联产二甲醚)。
分布式燃气冷热电三联产的设计
班级:电气13-4班学号04131586 姓名:仓传林
一、简介
分布式燃气冷热电三联产系统(DES/CCHP系统)是一种建立在能量梯级利用概念基础上,以天然气为一次能源,同时产生电能和可用热(冷)能的分布式供能系统。
作为能源集成系统,冷热电联产系统按照功能可分成三个子系统:动力系统(发电)、供热系统(供暖、热水、通风等)和制冷系统(制冷、除湿等)。
目前多采用燃气轮机或燃气内燃机作为原动机,利用高品位的热能发电,低品位的热能供热和制冷,从而大幅度提高系统的总能效率,降低了燃气供应冷热电的成本。
联产技术的具体应用取决于许多因素,包括:电负荷大小,负荷的变化情况、空间的要求、冷热需求的种类及数量、对排放的要求、采用的燃料、经济性和并网情况等。
二、发展条件
1.供能系统分布化趋向;
2.天然气使用推广;
3.电力和天然气的季节性峰谷差;
4.能源利用效率的要求。
三、设计方法
(一)设计的原则与要求
DES/CCHP系统在系统设置、负荷匹配合理的情况下,冷热电联产系统的优越性才能真正体现出来。
根据国内外分布式冷热电联产系统应用的经验,设计时必须注意的问题为:
1.严格按设计流程先进行方案设计;
2.准确预测冷热电负荷及负荷变化规律;
3.根据负荷规律合理确定运行方式;
4.合理选择发电机组类型和容量;
5.最终优化设计冷热电系统。
DES/CCHP系统设计通常依据下述原则:一种是以电定冷(热),即根据建筑配电负荷来确定发电机功率,根据发电机尾气余热来配套制冷和制热设备,这种方式注重了余热回收效率,再考虑楼宇冷热负荷要求;另一种方式是以热(冷)定电,即根据建筑的冷热负荷确定发电机功率。
由于项目对能源的需求主要是电力、采暖、制冷和生活热水,其中热力和制冷一般是无法得到外部支持的,而电力可以依靠电网补充,所以在燃气发电装置的选择上,主要依照“以热(冷)定电”的原则,这样可以兼顾余热利用效率和楼宇能源负荷,综合性能好。
(二)主要设计流程
1.根据建筑种类和建筑规模确定冷、热、电的需求量及日、月负荷规律。
2.确定三联产系统冷热点供应量,提供选型依据。
3.确定动力系统发电机种类、发电容量、发电效率。
4.确定系统余热利用量及方式。
5.设定余热系统运行参数。
6.设定冷热电联产系统运行参数。
7.确定系统运行方式。
8.确定技术及经济指标。
包括年发电量、年余热量、年燃料消耗量、余热利用量、余热利用率、系统总效率等。
9.与其他供能方式的技术经济指标进行比较,看是否满足要求。
10.若满足要求,则最终确定系统方案,准备进入施工阶段。
若不满足要求,则重新进行机组的选型,调整技术经济指标,直至满足要求为止。
(三)对环境影响最小
冷热电联产是环保型能源供应系统,天然气燃烧设备的排放指标本来就很小,再加上一些低氮处理技术,可使氮氧化物的排放值降得很低。
但发电机噪声和振动的危害应在系统设计时合理解决。
(四)发电机组优化配置宁小勿大
当建筑物的冷热电负荷预测有难度时,应本着宁小勿大的原则确定发电机发电能力和余热利用能力,电力不足部分由市电补充,热、冷不足部分由直燃机或锅炉+ 吸收式制冷机补充,以保证三联产系统的经济性。
以避免出现由于设备选择过大、系统长期低效运行的不利情况。
(五)发电系统稳定供电与市电并网
冷热电联产系统的稳定经济运行取决于发电机与市电的并网运行,对于> 100 kW的发电机应争取与市电并网,以提高供电的稳定性、连续性和系统运行的经济性。
从发电机设备看,发电机的控制系统能够保证发电电压、频率与并联在一起的市电侧完全相同,且不对市电构成危害,市电侧及发电机侧均可采取措施保证相互的安全。
(六)冷热电负荷的准确预测
冷热电负荷的目标是:根据建筑类型、使用规律、建筑围护结构、窗墙比、当地气象条件等预测冬季热负荷和夏季冷负荷月日规律及其峰谷值;分析建筑物各种用电负荷的特点,分别预测电负荷在冬季、夏季和过渡季的月日规律以及峰谷值;详细分析冷热电负荷在一年四季的匹配规律,以便确定合理的发电机容量及系统的运行方式。
冷热电负荷的预测有三种基本的方法,在实际计算时可根据具体条件选择使用:
第一种方法是根据现有的建筑规范和建筑物特征,通过对建筑的各组成元素如建筑围护结构(墙体、屋面、门窗)的传热系数、体形系数、窗墙比、遮阳,以及采暖、空调、照明设备最小能效指标等规定计算出一个限值。
第二种方法是在现有建筑的改造项目中,可根据历史记录的负荷数据,进行进一步的数据分析与计算,采用一定的计算模型对当前建筑负荷的需求量进行估计和预测。
以上两种方法计算方法明确,客观,能够比较广泛地从各个侧面反映了建筑的综合能耗性能,而且可以方便的转化为经济指标,直接与建筑运行的成本相关联,比较容易被接受和运用。
第三种方法是使用计算机专业软件对建筑及其能耗系统进行模拟,这是建筑能耗系统效率评价和建筑节能标准规范一致性评估的一种有效方法,针对性好,计算精度高。
但以此为基础的众多评价工具,大多是针对建筑师或暖通设备工程师等专业人员设计,建筑的实际使用者或者业主、物业管理等不具备建筑能源系统相关专业知识的人员,则无法通过这种方式对自己的房屋能耗状况有一个基本的了解。
这种方法和第一种方法适合在建筑的设计初期使用,使用期中可与第二种方法得到的数据进行比较修正。
(七)系统构成模式选择
典型分布式燃气冷热电三联产系统一般包括:动力系统和发电机(供电)、余热回收装置(供热)、制冷系统(供冷)等。
针对不同的用户需求,系统方案的可选择范围很大,在系统构成方式和各设备选型时应全面考虑。
四、医院冷热电三联产的设计
(一)方案能源配置的原则
以电力负荷定容量,不足冷量由电制冷补充,不足热量由城市热网补充;电力并网不上网。
因此燃气发电装置的功率选择原则是:平均负荷+尖峰负荷接近或小于医院要求的电力负荷,并具有较大的调节灵活性。
(二)技术方案
方案设计范围是:医院全年用电、冬季供暖、夏季病房楼制冷。
医院其他区域的夏季制冷沿用原有的电制冷方式及设备,不作改动。
根据以上设计范围,本方案拟选用2台燃气轮机发电机组,1台为平均负荷机组,1台为基本负荷机组。
2台机组根据电负荷需要分时段运行,为整个医院提供基本负荷,不足部分由城市电网补充;产生的蒸汽一部分用于供暖及制取生活热水,一部分用于制冷,一部分用于卫生消毒及蒸煮。
供暖不足部分由城市热网补充,蒸汽不足部分由燃气锅炉产生的蒸汽补充。
多余的部分热量可送入城市热网,这里城市热网还起到蓄热的作用。
图1是本方案的工艺流程总图。
(三)运行方案
热电冷三联产方案的经济性主要取决于机组怎样运行,合理的运行方案可减少能源损失,降低能耗,创造最大效益。
运行方案由医院每天各时段的热、电、冷负荷决定。
根据本方案的设计原则,电负荷决定了机组的运行时段及台数,蒸汽需要量决定了燃气锅炉的运行时间,热和电的缺口可随时由城市热网及电网补充。
医院每天分时段的用电负荷情况如图 2所示。
(四)设备选型
1、燃气轮机发电机组 ( 见表1)
平均负荷机组 尖峰(基本)负荷机组
数量/台 1 1
型号 GPC10D GPC06D
发电量(15℃时 )/ kW 1000 610
产生蒸汽/(t/ h) 3. 58 2. 48
天然气消耗量/ (h /m 3)
396 280 注 : 燃气轮机发电机组自带余热锅炉。
2、蒸汽溴化锂吸收式制冷机组
燃气轮机发电机组选定后再选择机组的外围设备。
可以有两种不同的方式来利用燃气轮机的排烟:一种方式是燃气轮机的排烟进入余热锅炉产生蒸汽。
夏季,蒸汽进入蒸汽溴化锂吸收式制冷机组制取冷水,向用户提供冷量,冷量不足时启动辅助电制冷机(或燃气直燃机)供冷;冬季,蒸汽进入换热器制取热水,向用户提供部分热量,不足部分由城市热网补充。
另一种方式是燃气轮机的排烟直接进入烟气溴化锂吸收式冷热水机组。
夏季,烟气溴化锂吸收式冷热水机组用于制冷,向用户提供冷水,冷量不足时进行补燃,产生更多的烟气用于制冷,冬季,烟气溴化锂吸收式冷热水机组用于制热,向用户提供热水,不足热量由城市热网补充。
采用蒸汽溴化锂吸收式制冷机组的热电联产需要一些辅助设备,如余热锅炉、换热器等,而采用烟气溴化锂吸收式冷热水机组不需要其他大型的辅助设备。
总体来讲,采用蒸汽溴化锂吸收式制冷机组的热电联产初投资略高于采用烟气溴化锂吸收式冷热水机组的热电联产。
图 1 工艺流程总图
图 2 医院每天分时段用电负荷示意图表 1 燃气轮机发电机组参数。