北京楼宇化分布式热电冷联产设计方案Word下载.docx
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燃气轮机高度
2,180
燃气轮机重量
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•惠特尼公司是世界上最大的小型航空发动机制造商，中国民航大量使用该公司发动机产品。
以该公司发动机组装的地面发电机设备多达数几千台，其设备技术先进，轻巧可靠的技术特性在同行业中处于领先地位。
ST5S机组，出力457kW，顶峰出力563kW，发电效率23.5%，排烟温度587℃，烟气流量8,280kg/h，大修寿命周期3.2万小时
P&
WST5迷你燃气轮机
ST5技术指标
机组
单位
ST5R回热循环型
ST5S热电联产型
功率
395
457
效率
%
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
长
1,359
1,099
重量
1,800
800
3、余热锅炉，可以采用杭州锅炉厂或哈尔滨锅炉厂与703研究所的产品，也可以采用国外厂家或其在国内合资企业的产品。
小型余热锅炉是一种技术非常成熟的产品，早以被世界和中国广泛应用。
余热锅炉可以采用补燃技术，增加供热能力，提高供热灵活性。
索拉热电系统
余热锅炉补燃工况比较
环境工作温度
15
环境工作湿度
60
燃气轮机燃料耗量
MJ
17,454.42
kWh
4,848.45
燃气轮机出力
1,177
发电效率
24.28
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
170.42
蒸汽焓值
kJ/kg
2,768.4
余热回收量
MJ/h
9,412.6
2,614.60
热电联产效率
78.20
补燃820℃
6,520
18,050.0
5013.88
补燃燃料量
7,804.00
2,167.78
88.24
补燃927℃
7,556
20,918.0
5,810.56
10,546.00
2,929.44
89.84
4、蒸汽溴化锂空调机组，国内外有远大、大连三洋、双良、凯利等几十个厂家可以提供各种规格的产品，选择余地极大，本方案以三洋NG61M型800冷吨蒸汽溴化锂空调机组技术指标作为参考。
余热锅炉与三洋NG61M型蒸汽溴化锂空调机组技术参数
GJ
17.45
余热锅炉进口温度
烟气量
22,917.86
余热锅炉蒸汽发生量
3,856.18
除氧蒸汽消耗量
456.50
有效蒸汽供应量
3,399.68
2,768.40
9,411.67
大卡
2,247.94
kWk
2,614.35
制冷机长度
5,690
制冷机宽度
2,500
制冷机高度
3,330
制冷机运转重量
26,600
制冷COP
1.0465
制冷量
2,352.47
2,735.92
冷吨
USRT
777.25
5、余热溴化锂空调机组，目前远大和大连三洋等公司都可以提供，但本方案将按照远大空调有限公司提供的远大BHRS250VII型余热双效吸收式冷温水机组技术参数指标作为基本设计依据。
该机组在燃气轮机停运时可以直燃供热制冷，并可以增加容量作为冷热高峰的调节手段，保证满足需求的供应平衡。
远大产品在国内外拥有很高的声望，余热溴化锂空调机已经销往美国，该公司与Salor机组的配套方案已经在美国能源部中标，现正在实施之中。
目前这一技术正在争取在北京燃气集团调度中心项目中使用。
远大BHRS250VII型余热双效吸收式冷温水机组技术参数
远大直燃机长度
6,600
远大直燃机宽度
2,600
远大直燃机高度
2,850
远大直燃机重量
25,000
COP
1.27
余热回收能力
2261（制冷）—2430（供热）
2,871
供热量
2,248
冷水进出口温度
12-7
冷水流量
M3/h
500
温水进出口温度
57-65
温水流量
241
冷却水进出口温度
32-37.3
805
五、需求分析：
项目对于能源的需求主要在电力、采暖、制冷和生活热水，以及部分蒸汽用于消毒等需求。
用户的需求往往是不恒定的，需要进行一些调节。
通过蓄热和蓄冷技术进行一些调节，力求总量平衡。
尽量减少夜间低谷低电价时段的运行，避免浪费可以提高经济效益。
本方案按夜间8小时50%出力考虑，总量可以保证实现平衡。
需求与保证能力的比较
项目
单位
指标
保证面积
m2
50,000
采暖设计指标
W/m2
56.3
设计指标容量需求
kW
2815
制冷设计指标
69.3
3465
采暖应用指标
33.9
应用指标容量需求
1695
24小时连续供暖需求
40,680
44
2,200
24小时连续制冷需求
52,800
方案供暖指标
45
方案供暖能力
2,248
20小时连续供暖能力
44,960
方案制冷指标
57
方案制冷能力
2871
20小时连续制冷能力
57,420
六、容量选择：
根据已经确定的原则，本方案计划在热力和制冷上基本满足平均负荷需求，而电力解决25%-50%的负荷需求，保证关键部位的电力供应安全。
因目前建筑部门适用的建筑暖通空调设计标准是上世纪80年的标准，大大落后于目前建筑的实际建设应用水平，如果按上述标准配置系统，必然造成设备投资的巨大浪费。
因此，本方案将根据北京地区实际测量标准设计。
电力系统采用外网提供不足电力补充、安全备用和调节；
热力和制冷系统应利用一些原有系统作为备用和调节手段，如果没有可利用系统，使用余热溴化锂空调机直燃增容供热制冷峰荷也是解决问题的重要方法之一。
因此燃气发电装置的功率选择，主要要依照"
以热（冷）定电"
的原则，因为热力和制冷一般是无法得到外部支持的，而电力是可以依靠外网补充，所以电力容量最好小于大楼要求的电力需求，并具有较大的调节灵活性。
可供选择的最佳燃气发电装置是1,000kW级小型燃气轮机，索拉土星20机组是一个适用的机组选择。
索拉-远大系统热电冷匹配容量指标
保障供热/制冷面积
设计供电指标
50-80
供电总量
kW/hrs
1170
标准单位建筑平米供电量
23.40
设计供热应用指标
34-50
供暖总量
2248
标准单位建筑平米供热量
49.03
kJ/m2
177
kCal/m2
42
余热/直燃机COP值
1.27
设计应用制冷指标
44-60
制冷总量
标准单位建筑平米制冷量
57.42
207
49
索拉-远大系统工况变化热电冷出力比较
电力负荷
实测标准
100
80
70
60
50
40
30
电力输出
1,170
936
819
702
585
468
351
50000平米单位电量
40-80
23.4
18.72
16.38
14.04
11.7
9.36
7.02
发电效率
％
24.1
22.65
21.63
20.33
18.7
16.62
14.12
尾气流量
kg/h
23,367
23,335
23,315
23,294
23,270
23,243
23,216
尾气温度
℃
503.4
444.6
416.8
390.1
364.5
340
317.7
余热利用量
2,261
1,852
1,659
1,475
1,298
1,130
977
COP
1.35
1.39
1.44
1.49
1.5
1.52
制冷负荷
87
74
67
59
52
制冷量
2,871
2,500
2,306
2,124
1,934
1,695
1,486
50000平米单位冷量
46.12
42.48
38.68
29.72
排气温度
145
回收余热
2,430
2,135
1,995
1,861
1,732
1,609
1,497
供热效率
92.5
供热负荷
97
91
85
79
73
68
余热供热量
1,975
1,846
1,722
1,602
1,488
1,385
50000平米单位热量
34-37
44.96
39.5
36.92
34.44
32.04
29.76
27.7
七、运行时间：
每一个项目都有不同的内部需求和需求规律，设备利用时间也有所不同，我们在次主要研究最适合采用本技术的医院、宾馆等项目的规律。
预计设备利用时间
季节
周期
天数
日利用小时
比例
实际利用时间
冬季采暖期
hrs
10.20--4.10
172
20
39.27%
3440
夏季制冷期
5.16-9.20
128
29.22%
2560
春秋非采暖制冷期
4.1-5.14/9.16-10.31
65
16
11.87%
1040
全年
365
24
100.00%
8760
19.29
80.37%
7040
安装在建筑物一侧的Solar燃机
八、电价与发电节约支出：
北京商业和非普通工业用电的价格构成比较复杂，一般采用非普通工业平均电价0.58kWh，高峰0.92kWh，平峰0.56kWh，低谷0.26kWh。
电价与发电节支
时段
出力
运行时间
利用时间
小时发电量
发电量
电价
电费节支
%
kWh
元/kWh
元
高
100%
8
1,376
1,609,920
0.92
1,481,126
1,024
1,198,080
1,102,234
峰
520
608,400
559,728
平
0.56
901,555
670,925
50%
260
152,100
85,176
低
688
402,480
0.26
104,645
512
299,520
77,875
谷
0%
合计
6,780
7,078,500
4,983,264
九、热价、冷价与供热制冷节约支出：
热价应按照北京天然气集中供热费用进行核定，目前北京市执行的天然气集中供热价格为30元/m2/a。
热价
数值
标准热价
元/m2/a
采暖周期
days
121
2,904
供暖标准
34
元/MW
258.3
元/kW
0.258
冷价可以按照电制冷成本价和天然气制冷成本价格进行平衡，天然气制冷还需要电力和水冷等成本，所以以电力平均价格作为制冷成本价格是接近天然气制冷的实际成本，是比较合理的指标。
各种电价气价下的制冷成本
制冷成本
高峰电价
0.3067
平峰电价
0.1867
低谷电价
0.0867
平均值
0.58
0.1933
高峰天然气气价
元/Nm3
1.80
0.1689
低谷天然气气价
1.40
0.1314
供热制冷的节支情况分析：
供热制冷的节约支出
小时冷热量
冷热量
冷热价
冷热节支
3,093,248
798,876
2,939,904
0.307
901,571
957
497,640
152,610
0.187
548,782
79%
1,087.04
1,776
1,930,496
498,579
67%
686.08
1,924
1,319,723
0.087
114376
7,093.12
15,814,163
3,813,669
十,燃料：
在城市中使用小型燃气轮机主要使用清洁、安全的天然气燃料，在北京使用陕甘宁气田天然气，西气东输工程第一阶段也将采用陕甘宁气。
天然气热值：
不小于34888.6kJ/Nm3（8333kCal/Nm3）。
陕甘宁天然气成分及特性具体成分如下：
燃气储份分析表
组成
甲烷
CH4
95.9494
乙烷
C2H6
0.9075
丙烷
C3H8
0.1367
硫化氢
H2S
0.0002
二氧化碳
CO2
3.000
水
H2O
0.0062
高位热值
MJ/Nm3
39.0051
低位热值
35.1597
密度
Kg/Nm3
0.7616
比重
0.589
动力粘度
U×
10-4
0.1056
运动粘度
V×
0.1385
爆炸上限
5.10
爆炸下限
15.36
天然气单价：
非采暖季节1.4元/Nm3采暖季节1.8元/Nm3
应用气价
冬季天然气气价
1.8
执行周期
月
5
夏季天然气气价
1.4
升级会员 