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“中国城市燃气分布式能源高级运维 工程师研修班(第一期)” 邀请函 )

项目案例




北京燃气集团大楼三联供中心

北京燃气集团大楼三联供中心是北京市首个三联供示范项目,为燃气集团大楼提供冷、热、电清洁、高效的能源供应。燃气集团大楼是集北京市天然气管网的监控、调度中心、集团总部办公等多功能建筑,建筑面积3.28m2,地上十层、地下两层。配合燃气集团大楼的建设,三联供能源中心2003年建成,2004年投入运行。
1
、大楼负荷情况
燃气大楼设计用电负荷1640kW,冷负荷3148.8kW,热负荷2296kw。三联供能源中心配置2台(G3512 725 kWG3508 480 kW)美国卡特彼勒公司的燃气内燃发电机组,分别与2台(BZE200万大卡、BZE100万大卡)远大公司的烟气热水型余热直燃机直接对接。
能源中心设备供电能力1205kw,供冷能力3486kw,供热能力2676kw
2
、工艺流程介绍
天然气首先进入发电机燃烧做功发电,同时产生余热。余热分为两部分,高温烟气(410-470)、缸套水(出口温度98)进入余热直燃机夏季制冷,发电机停机或余热供冷不足时由燃烧器直接燃烧天然气供冷;冬季高温烟气进入余热直燃机供热;缸套水(出口温度98)进入板式换热器直接换热向大楼提供热水供应。
三联供系统通过能源的梯级利用,可提高一次能源利用率20~40%,我国平均发电效率仅为33%,考虑到长距离的输送损失,到达用户端时能用利用率不到30%,另外70%的能源白白的损失掉了,而燃气分布式能源建立在用户侧,在获得40%左右发电效率的同时,回收利用30~40%的废热,系统能源利用率可达70~80%,大大节约了一次能源;
另外燃气分布式还可以起到燃气电力消峰填谷,优化城市能源结构的作用,盛夏时节北京市总空调电负荷约400500万千瓦,约占北京市最大供电负荷的40%50%。夏季空调耗电量约2533亿度,仅为全市总用电量的7%10%。巨大的空调用电增加了供电压力,它所引起的用电负荷峰谷的剧烈波动严重危及到大电网的安全供电。北京市天然气用量近60%用于采暖,制冷只占到约4%左右,这样的用气结构导致冬夏用气量极不平衡,日峰谷差达到10倍以上,既增加了大量的储气设备投资,也使得系统的运行管理成本增加。发展燃气冷热电三联供系统夏季使用天然气发电,余热制冷,将大大缓解电力与燃气的峰谷差。
另外燃气分布式能源还具有提高用户能源共安全性和降低能源费用的作用。
3
、机房建筑介绍
大楼的能源中心占地面积640m2,主要包括控制室、主机房间、水泵间、计量间、泄爆天井等。主机房间的占地面积大约200平米,层高6.5米,泄暴面积约25平米。其中两台内燃机占地面积约80 m2,与常规供能方式相比,机房占地面积增加不大。
燃气大楼所在位置属于城市中心,经过消声处理可满足昼间标准70dBA,夜间标准55dBA标准,完全能过正常运行不影响居民的正常生活。
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、运行情况
项目建成较早,设计考虑同时满足电力并网、孤网、切换运行三种模式。系统投资约1726万元(不含土建投资)。
08
年奥运会前,大楼就三联供一套能源供应,孤网运行。08年后接入市电,三联供供电在供暖制冷季与市电分单双层分别供应大楼电负荷,冷热均由三联供系统供应。过渡季用电采用市电,三联供停机检修。在市电停电时,发电机组可作为备用电源独立向大楼供电。
从运行到20125月份,480kw燃气内燃机总运行17142小时,725kw燃气内燃机总运行30610小时,总发电量约16000万。已经经历过发电机大中小修全过程。
5
、节能与环保效益
三联供系统年发电量约250kwh,年消耗天然气约95万方产生余热可以满足大楼80%以上的冷热供应,只有在最冷和最热月份需要开启燃烧器补燃供冷热,发电效率约30~35%,系统效率约为70~75%,与常规市电+直燃机方式相比,在目前不并网的条件下,系统节能率可以达到15~18%,年节约运行费用60万元。可减小CO2的排放30%50%,年污染物减排CO21300吨。
如果采用并网方式时,系统的节能率可达20%年节省运营费用近100万元,经济环境效益更佳。
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、大楼三联供能源中心的示范意义
燃气分布式能源具有能源利用率高国家四部委联合发布《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中指出十二五期间要建设1000左右的分布式能源示范项目,2020年中国分布式能源装机容量将达到5000 kw
燃气大楼能源中心是北京市第一个利用天然气冷热电三联供的示范工程,是北京市科委员会宣传节能低碳的案例。集团有专门责任单位对大楼能源中心的调试运行管理。机组运行近十年,发电设备经历了小中大检修,积累了项目运行的经验。接待了包括原国家副总理曾培炎、北京市市长王岐山等领导的来访。