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1、燃气气冷热电热电 三联联供技术术及应应用 北京市煤气热热力工程设计设计 院有限公司 汇报内汇报内 容 一、北京市天然气用气量发展概述 二、分布式能源与冷热电 三联供 三、三联供常用设备 及系统形式 四、三联供系统优势 及适用项目特点 五、三联供工程介绍 六、三联供工程实施常规流程 一、北京市天然气气用气气量发发展概概述 1、1997年-2007年北京市天然气用气 量 1997年2007年十年期间，北京市的天然气用量年均增长约 4亿立方米，年均增长率达到37以上。 一、北京市天然气气用气气量发发展概概述 2、北京市规划 天然气用气量 规划 至2020年，北京市年用气量将达 到180亿立方米。至2
2、025 年，北京市年天然气用气量将达 到200亿立方米。充足的气源为 发展三联供系统提供了良好的气源保障。 一、北京市天然气气用气气量发发展概概述 3、北京市2008年用气量 2008年北京市天然气用气量示意图 2008年北 京市全年天然气 用量达到54亿 立方米。冬、夏 季高峰日用气量 之比接近10：1 ，用气结构 不 尽合理。 万立方米 月份 一、北京市天然气气用气气量发发展概概述 巨大的冬夏季供气峰谷差造成管线资 源的极大浪费，也对天然气管 网安全运行构成极大威胁。 2008年冬季用气 高峰日用气量曲线 2008年夏季用气 高峰日用气量曲线 调整天然气用气结构 已成为保障天然气管网安全稳
3、定供气的关键 。 2008年冬、夏季高峰日 天然气用气量示意图 汇报内汇报内 容 一、北京市天然气用气量发展概述 二、分布式能源与冷热电 三联供 三、三联供常用设备 及系统形式 四、三联供系统优势 及适用项目特点 五、三联供工程介绍 六、三联供工程实施常规流程 二、分布式能源与与冷热电热电 三联联供 1、冷热电 三联供技术 楼宇式天然气冷热电 三联供技术是一项先进的供能技术，它首先 利用天然气燃烧做功产生高品位电能，再将发电设备 排放的低品位 热能充分用于供热和制冷，实现 了能量梯级利用，因而是一种高效 的城市能源利用系统，是城市中公共建筑冷热电 供应的一种新途径 。 30%发电 52%余热利
4、用 18%废热 排放 100% 天然气 能源效率：燃气冷热电热电 燃气锅锅炉 燃气锅锅炉效率：90%为为低品位能源（热热能 ） 燃气冷热电联热电联 供系统统效率：30%40%高 品位能源（电电能) + 50%低品位能源（热热能 ） 能量的做功能力：电电能=45倍热热能 3、三联供系统基本原理-能源的梯级利 用 二、分布式能源与与冷热电热电 三联联供 高温段 1000以上 电能 驱动热泵 驱动 吸收式 制冷机 排放 除湿 供热 生活热水 中温段 100500 低温段 100以下 排放 2、分布式能源与冷热电 三联供技术 二、分布式能源与与冷热电热电 三联联供 燃气冷热电 三联供系统属 于分布式能
5、源。 分布式能源是相对于传统 的集中式供电方式而言的，是指将发电 系 统以小规模、小容量(数千瓦至15MW)、模块化、分散式的方式布置 在用户附近，可独立地输出电、热和冷能的系统。 国内国内 三联联供发发展历历程 1997年，上海建成2-3个示范项目； 1999年，北京市开始着手进行燃气冷热电三联供系统的调研和工程试点工作 ； 2002年，北京市科学技术委员会课题 立项楼宇型天然气冷热电联 供系统 应用研究与示范； 2004年，上海市发改委等五委、局颁布关于本市鼓励发展燃气空调和分布 式供能系统的意见； 2005年，上海市建设和交通委员会颁 布分布式供能系统工程技术规程（ 试行版）； 2006
6、年，建设部行业标准启动燃气冷热电联 供工程技术规程； 2007年，国家发改委出台天然气利用政策鼓励燃气冷热电联 供应用； 2008年，上海市建设和交通委员会修订分布式供能系统工程技术规程及 相关鼓励政策 2009年，国家能源局新能源规划鼓励燃气冷热电联 供应用 冷热电热电 三联联供技术研术研 究 北京市科学技术委员会 2002年课题 ： 楼宇型天然气冷热电联 供系统应 用研究与示范 调研国内 外燃气冷热电 三联供系统的发展现状 及配套政策； 针对 北京市能源结构 特点分析研究燃气冷热电 三联供系统在北京 推广应用的可行性； 分析不同形式燃气冷热电 三联供系统的特点、应用范围及冷、热 、电负 荷
7、的优化配置； 通过示范工程总结 冷热电 三联供系统运 行管理经验 ； 提出推广应用楼宇型冷热电 三联供系统的政策建议。 课题 主要研究内容与思路 燃气气冷热电联热电联 供工程技术规术规 程 建设部行业标 准 燃气冷热电联 供工程技术规 程 2006年完成标准初稿； 2007年标准编制组全体会议讨论 修改； 2008年向全国相关单 位及专家征求意见 ； 2009年完成送审稿； 2009年下半年审查会 ； 报批； 标准编制进度计划 燃气气冷热电联热电联 供工程技术规术规 程 适用条件：发电 机总容量小于或等于15MW； 适用阶段：工程设计 、施工、验收和运行管理； 供电系统运 行方式：推荐与市电并
8、网运 行； 设计 原则：电能自发自用、热（冷）电平衡； 标准要点 能效指标 节能指标：年平均能源综合利用率应大于70% 联供系统配置指标：余热利用率应大于60% 年平均余热利用率= 年平均能源综合利用效率= 独立站房或露天布置：燃气管道最高入室压力2.5MPa； 建筑物地下一层、首层或屋顶布置： 燃气管道最高入室压 力1.6MPa； 发电 机布置在建筑物地下一层或首层：单台容量3MW； 发电 机布置在建筑物屋顶：单台容量2MW； 防爆泄压口：主机间、燃气增压机间、计量间； 事故通风口：主机间、燃气增压机间、计量间； 燃气气冷热电联热电联 供工程技术规术规 程 站址条件 应设 置自动同期装置；
9、电压 偏差小于5%； 频率偏差小于0.2Hz； 并网线 路应在用户侧 适当位置设置明显断开 点； 必须采取“逆功率保护措施”，保证联 供系统只受电，不向公共 电网输 送电能。 燃气气冷热电联热电联 供工程技术规术规 程 发电 机并网 措施 汇报内汇报内 容 一、北京市天然气用气量发展概述 二、分布式能源与冷热电 三联供 三、三联供常用设备 及系统形式 四、三联供系统优势 及适用项目特点 五、三联供工程介绍 六、三联供工程实施常规流程 燃烧室 压气机 涡轮发电机 空气 余热回收装置 余热烟气 排气 电力负荷 热水负荷 采暖负荷 制冷负荷 天 然 气 补燃天然气 燃气轮机 三、三联联供常用设备设备
10、 及系统统形式 冷热电 三联供系统典型示意 图 发电机 余热回收装置 排气 电力负荷 补燃天然气 缸套水 内燃机 冷热电 三联供系统典型示意 图 三、三联联供常用设备设备 及系统统形式 燃气内燃机 空气 天 然 气 余热烟气 热水负荷 采暖负荷 制冷负荷 三联供系统常用设备 发电设备 燃气轮 机 燃气内 燃机 燃气微燃机 三、三联联供常用设备设备 及系统统形式 余热利用设备 余热锅炉 三、三联联供常用设备设备 及系统统形式 余热直燃机 三联供系统常用设备 三、三联联供常用设备设备 及系统统形式 小型燃气轮 机内燃机微燃机 容量范围（kW）5002500021000028300 发电 效率（%）
11、203825451232 余热回收形态400650烟气 400600烟气； 80110缸套水； 4065润滑油冷却水 250650烟气 所需燃气压 力 （MPa） 1.02.20.20.40.8 NOx排放水平（ppm ） （含氧量15%） 65300（无控制时 ） 825（低氮燃烧） 250500（无控制时）825 各类发电 装置特点 三、三联联供常用设备设备 及系统统形式 系统运 行模式 一年之中在有冷热负 荷的冬夏季运行 有常年热负 荷（如生活热水负荷）的用户全年运行 一日之中在电力价格较高的时段运行 当发电 机与市电并网运 行时，发电 机组连续 、满负 荷运行，经济 性好 当发电 机独
12、立运行时，发电 机满足尖峰负荷需求，负荷率低、效率 低 三联供系统电 力并网 技术成熟，通过成套设备 自动实现 三、三联联供常用设备设备 及系统统形式 机房设置 靠近供电区 域的主配电室 泄爆、防火、通风、建筑间距等同燃气锅炉 房 燃气轮 机机壳内 自带CO2灭火装置 备用发电 机停电时启动 ，设置不间断 交流电源满足辅机设备 用电 汇报内汇报内 容 一、北京市天然气用气量发展概述 二、分布式能源与冷热电 三联供 三、三联供常用设备 及系统形式 四、三联供系统优势 及适用项目特点 五、三联供工程介绍 六、三联供工程实施常规流程 四、三联联供系统优势统优势 及适用项项目特点 清洁环 保，减少排放
13、 CO2、SO2 能源梯级利用，综合能源利用率高 与大型电网 互相支撑，供能安全性 高 对燃气和电力有双重削峰填谷作用 节约 城市用地，节省建设投资 投资回报率高 1、三联供系统优势 电价相对较 高的公共用户 有冷、热负 荷需求或有常年热水负荷需求的公共建筑 对电 源供应要求较高的用户 电力接入困难的用户 需要备用发电 机的用户 四、三联联供系统优势统优势 及适用项项目特点 2、三联供系统适用项目特点 在目前政策、价格条件下，宾馆 、综合商业及办公、机场、交 通枢纽 、娱乐 中心、产业园区 等用户适于采用三联供系统。 能源利用率 80% 增加占地 -10%30% 增量投资回收年限 510年 发
14、电 成本 0.40.5元/kWh 并网与独 立运行 均可 四、三联联供系统优势统优势 及适用项项目特点 3、三联供系统的经验 性指标 四、三联联供系统优势统优势 及适用项项目特点 天然气生产能源产品价值对 比 天然气生产能源产品价值（元/m3） 3.20 5.80 热量 32MJ/m3 供热 29MJ/m3 供热 16MJ/m3 供电 2.7kwh/m3 供冷 20MJ/m3 供电 2.7kwh/m3 商业高峰电1.18元/度 商业平均电0.82元/度 冷40元/m2、热30元 /m2 四、三联联供系统优势统优势 及适用项项目特点 年单位平均耗气量（Nm3/m2） 发电 机组耗气量 总耗气量
15、汇报内汇报内 容 一、北京市天然气用气量发展概述 二、分布式能源与冷热电 三联供 三、三联供常用设备 及系统形式 四、三联供系统优势 及适用项目特点 五、三联供工程介绍 六、三联供工程实施常规流程 五、三联联供工程介绍绍 序号项目名称 发电 机组形 式 发电 机组装机项目阶段 1 燃气集团指挥调 度中 心 内燃机725kW+480kW2004年9月运行 2次渠城市接收站微燃机80kW2003年9月运行 3中关村软件园燃气轮 机1200kW在建 4中关村国际 商城燃气轮 机24300kW在建 5文津国际 大厦内燃机21160kW2009年6月运行 6北京会议 中心9#楼内燃机2525kW2008年5月运行 7京丰宾馆内燃机900kW2008年12月运行 8蟹岛绿 色生态园内燃机 2600kW+21200 kW 在建 9 清华 大学超低能示范 楼 内燃机170kW2005年9月运行 10北京南站燃气轮 机21600kW建成未运行 北京市已实施三联供工程列表 建筑面积32000m2 燃气内 燃机发电 机组2台 烟气热 水型冷温水机组2台 1、北京市三联供系统工程介绍 燃气集团 调度指挥中心 五、三联联供工程介绍绍 微燃机+余热直燃机 微燃机：80 kW 余热直燃机
