天然气分布式能源系统的应用及探讨

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1、天然气分布式能源系统的应用及探讨天然号分布式雒源系统的应用及探讨何忠350003)(福建省电力勘测设计院福建福州详细介绍了天然气分布式能源系统的分类和工程应用的常见模式，分析了该系统的主耍特点和适用项冃，总结其冷热电三联供1672—9064(2011)04—00”一03在实际工程应用中遇到的主要问题。提出相应的解决办法。并指出了发展天然气分布式能源系统是利用天然气的最佳技术路线。关键词天然气分布式能源TU996A分布式能源系统(DES)是相对于传统的集中供电方式而言。是指将冷热电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近

2、，可独立地输出冷、热、电能的系统。根据国际分布式能源联盟的定义.分布式能源是指安装在用户端的高效冷热电联供系统.分布式能源的主要技术包括太阳能利用、风能利用、燃料电池和燃气冷热电三联供等多种形式。其中燃气冷热电三联供因其技术成熟、建设简单、投资相对较低和经济上有竞争力.已经在国际上得到了迅速地推广。天然气分布式能源系统也称为燃气冷热电三联供系统（cCHP），属于分布式能源，是传统热电联产的一种进化和发展。它是指布置在用户附近.以燃气为一次能源用于发电。并利用发电余热制冷、供热。同时向用户输出电能热（冷）的分布式能源供应系统。冷热电三联

3、供系统在国外的发展始于20世纪70年代的能源危机。最早出现在美国.目前为止美国仍是CCHP的积极倡导者。20世纪80年代后，在发达国家中开始迅速增长。1较大。一个大型的区域型系统抵得上几十个小型的或更多微型的楼字型系统.投资的经济和节能效果也要好得多。我国人口众多。居住密集.90%的城市居民住在公寓而不是别墅中。目前正值城市化快速发展的历史时期。城镇化、新城区建设快速发展，现有公用建筑能量系统的改造己提上曰程。采用规模为50MW或更大的天然气分布式能源系统.配合几百万m2住房的集中供暖系统（DIIS）和集中供冷系统（DCS），形成高效

4、、规模化的分布式冷热电联供系统，乃是我国建筑节能和天然气高效利用的一条极重要的战略途径.也是国际能源组织（IEA）给中国天然气市场开拓的重要建议。2天然气分布式能源系统工程应用常见模式天然气分布式能源系统采用的发电设备主要有燃气轮机、蒸汽轮机、燃气内燃机和燃气微燃机等。所采用的余热利用设备主要有余热锅炉以及蒸汽型吸收制冷机、热水型吸收制冷机和烟气型吸收式制冷机等。根据天然气分布式能源系统中发电机组的不同及系统主要功能的不同.大致可分为以下3类。（1）燃气轮机发电机组+余热锅炉+汽轮发电机组+蒸汽，热水型溴化锂制冷机组。该系统的特点是应

5、用燃气一蒸汽联合循环机组.系统的发电效率高.可充分利用和转换高品位的能源.提高系统的经济效益。这是区域型分布式能源系统常见的应用模式.燃气轮机的单机出力一般在6Mw到6OMW之间.供热的半径可达10km。供冷半径达2km。广州大学城分布式能源站（2X78MW）即属于此类。其中余热锅炉可分为补燃和不补燃.汽轮机有背压式和抽凝式汽轮机具体工程应用时。需根椐上网电量和冷热负荷进行技术经济比较后确定。（2）燃气轮机发电机组+烟气型溴化锂制冷机组。该系统特点是燃机单循环运行，系统的热冷量输出比例大，热（冷）电比高。而且设备配置简单，可降低设备投

6、资费用。此类系统的燃气轮机单机出力较小.一般在6MW以下.供冷供热的半径一般在1km左右。上海浦东国际机场能源中心天然气分布式能源系统的分类按照供应范围.天然气分布式能源系统可以分为区域型（DCHP）和楼字型（BCHP）两种。区域型系统主要是针对各种工业、商业、科技园区、大学城等较大的区域所建设的冷热电能源供应屮心.设备一般采用容量较大的机组，往往需要建设独立的能源供应中心.还要考虑冷热电供应的外网设备。国内典型代表有广州大学城分布式能源站，总装机容量2X78MW，目前为全国最大。楼宇型系统是针对具有特定功能的建筑物，如写字楼、商厦、

7、医院及某些综合性建筑所建设的冷热电供应系统.一般仅需容量较小的机组.机房往往布置在建筑物内部。不需考虑外网建设。国内有上海浦东国际机场能源屮心.装机容量40

8、00kW燃气轮机：上海黄浦区屮心医院。装机容量1000kW燃气轮机。国内外大型的天然气分布式能源系统数目不多.但容量何忠(1975—)，男，福建省电力勘测设计院高级工程师。注册公用设备师，从事设计工作15年。承扛过多个火电工程和热电联产规划的设计工作。万方数据2011.No。4.(4000kW)即属此类。(3)燃气内燃发电机组+烟气或热水型溴化锂制冷机组。该系统特点是采用燃气内燃

9、机，燃气内燃机的单机出力一般在200kW至3000kW之间.在这个功率范围.内燃机的发电效率可达32%.38°%.要高于同功率等级的燃气轮机。可利用的余热除了烟气余热外还有内燃机的缸套水(80.110°C)o一般用在楼宇