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1、 目 录一、分布式能源产业政策分布式能源是集中式发电重要补充，与大型电网相互支撑、互为补充 。主力发电厂升压变压器配电站降压站配电站配电站政府大楼工业 商业 住宅燃气发电厂燃气轮机燃气微燃机光电燃机燃气内燃机储能燃料电池燃气轮机分 布 式 电 源u燃气分布式能源定义是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。u优点与传统集中式供能方式相比，天然气分布式能源具有:能效高: 70%，超超临界45%48%；清洁环保: 无SO2、粉尘、固体废弃物排放，CO2只有煤电的60%；安
2、全性好: 就近生产就近使用耗水: 只有煤电的1/3 用地: 只有煤电的30% 40%削峰填谷：降低天然气以及电力调峰压力u中国的能源政策（）白皮书 (国务院2012年10月)促进清洁能源分布式利用。中国坚持“自用为主、富余上网、因地制宜、有序推进”的原则，积极发展分布式能源。在能源负荷中心，加快建设天然气分布式能源系统。以城市、工业园区等能源消费中心为重点，大力推进分布式可再生能源技术应用。因地制宜在农村、林区、海岛推进分布式可再生能源建设。制定分布式能源标准，完善分布式能源上网电价形成机制和政策，努力实现分布式发电直供及无歧视、无障碍接入电网。“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源
3、项目，以及10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。 u天然气利用政策 (发展改革委令第15号2012年10月)第一类：优先类。天然气分布式能源项目（综合能源利用效率70%以上，包括与可再生能源的综合利用）u关于发展天然气分布式能源的指导意见 (发改能源20112196 号2011年10月)主要任务：“十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目，“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目，并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。未来5-10年内在分布式能源装备核心能力和产品研制应用方面取得实质性突破。初步形成具有自主知识产权的分布式能源装备产业体系。目标：2015年前
4、完成天然气分布式能源主要装备研制。通过示范工程应用，当装机规模达到500万千瓦，解决分布式能源系统集成，装备自主化率达到60%；当装机规模达到1000万千瓦，基本解决中小型、微型燃气轮机等核心装备自主制造，装备自主化率达到90%。到2020年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机规模达到5000万千瓦，初步实现分布式能源装备产业化。u天然气分布式能源示范项目实施细则天然气分布式能源领域鼓励和引导民间投资发展实施细则 （国家发改委将颁布）突破分布式能源上网难等瓶颈问题。推动相关科技攻关和装备制造业发展，提高国产化水平，降低天然气分布式能源投资成本。完善相关扶持政策，支持专业化公司服务，
5、为天然气分布式能源发展创造更好条件。二、天然气分布式能源发展现状u起步阶段，投产项目主要集中上海、北京、广州等少数大城市。u长期以来，国内分布式能源发展举步维艰，鲜有特别成功的案例。u并网困难，经济成本高，不少已建天然气分布式能源系统处于闲置状态。u项目前期开发多,实际实施少，华电在全国范围内建一些示范项目。天然气分布式能源发展制约因素：资源：天然气供应紧张，价格高；技术：系统集成及运行控制技术待提高；设备：中小型及微型燃机仍依赖进口，价格贵。政策：电力法电力特许经营经济性：未体现节能、减排价值，与煤电比无竞争力。u 设计用规程规范国家能源局制定分布式发电管理办法（征求意见）；燃气冷热电三联供
6、工程技术规程CJJ145-2010 2011年3月1日实施。适用于发电机总容量小于或等于15MW的工程设计、施工、验收和运行管理；电力行业标准分布式供能站设计规范（征求意见）；燃气-蒸汽联合循环电厂设计规定DLT 5174-2003； u 四部委下达首批国家天然气分布式能源示范项目 (发改能源20121571号)首批天然气分布式能源示范项目清单序号项目名称项目地址规模1华电集团泰州医药城楼宇型分布式能源站工程江苏4000kW2中海油天津研发产业基地分布式能源项目天津4358kW3北京燃气中国石油科技创新基地（A-29 地块） 能源中心项目北京13312kW4华电集团湖北武汉创意天地分布式能源站
7、项目湖北19160kWu 燃机设备国产化现状2011年8月，华电集团与通用公司合资在上海成立了华电通用轻型燃机设备有限公司,2014年第一台设备下线：从事15 50MW级航空改造燃气轮机成套机组的设计、采购、生产、组装、测试、分销（包括进口和出口）以及在客户场所提供相关安装、调试和维修的售后服务和客户培训。2008年1月，GE颜巴赫燃气内燃机组装线在杭州投运。三、天然气分布式能源系统及设备u 天然气分布式能源的类型燃气轮机余热锅炉蒸汽轮机蒸汽型溴冷机适合：以燃气轮机蒸汽轮机联合循 环发电的冷热电联供系统。特点：发电效率高，可供蒸汽。适用：区域型（工业园区、商业区）燃气轮机烟气型溴冷机适合：以燃
8、气轮机为发电机组的冷热电联供系统；特点：燃气轮机排烟直接驱动烟气型溴冷机运行，可减少设备配置，降低设备投资费用，提高系统能量综合利用率。适用：楼宇型（宾馆、医院、办公楼）u 燃气分布式能源主要设备原动机余热锅炉汽轮机制冷机热交换器控制系统能量管理系统u 原动机（1）重型燃气轮机设计用于发电；主要由压气机、燃烧室和透平三部分构成；一般为单轴设计。（2）航改型燃气轮机从航空发动机改型而来；可用于发电或工业驱动；同样由压气机、燃烧室和透平三部分构成；一般为双轴或三轴设计，这样其压气机或透平就分为低压和高压级。u 原动机（3）微型燃气轮机同样由压气机、燃烧室和透平三部分构成，但结构更简单；通常带回热器
9、，利用尾部烟气加热入口空气，提高机组效率；采用空气轴承等技术，不需要润滑油。（4）燃气内燃机和汽车发动机原理类似；多缸布局；利用汽缸带动活塞、连杆和飞轮，往复结构。按转速分为高速、中速和低速内燃机，发电用一般为高速和中速。燃烧室燃料喷嘴回热器尾气出口冷却翅片空气入口高速发电机空气压缩机 气浮轴承涡轮透平u 原动机原动机型式和特点项项目燃气内燃机中小型燃气轮轮机微型燃气轮轮机功率从数百千瓦至数千千瓦（ 一般中速机的功率范围较围较 高速机大，某些中速机可 达上万千瓦）从数千千瓦至数万千瓦从数十千瓦至数百千瓦发电发电 效率较较高，大约约35%-48%（一 般中速机的效率高于高速 机）稍低，大约约30
10、%-43% （一 般轻轻型机效率高于重型机 ）较较低，大约约25%-35% 环环境 影响温度和海拔对对功率和效率 的影响较较小温度和海拔对对功率和效率 的影响较较大温度和海拔对对功率和效率 的影响较较大 部分 负负荷 特性部分负负荷对对效率的影响较较 小部分负负荷对对效率的影响较较 大（相对对来说说，轻轻型机比 重型机的影响要小）部分负负荷对对效率的影响较较 大余热热 回收 方式烟气余热热回收+机体热热水余 热热回收 烟气余热热回收烟气余热热回收u 原动机原动机型式和特点项项目燃气内燃机中小型燃气轮轮机微型燃气轮轮机余热热 利用 特点余热热品味较较低，烟气温度较较 低，部分余热为热热为热 水余
11、热热品味较较高，一般烟气温 度较较高（轻轻型燃机的烟气温 度相对较对较 低）一般微型燃机多采用回热热器 ，余热热品味较较低，烟气温 度低。启动动 特性启动动很快，启停对对寿命无影 响。启动动相对较对较 慢（轻轻型机相对对 重型机启动动快），重型机启 停对对寿命有影响，轻轻型机启 停对对寿命无影响启动较动较 快燃气 压压力 要求燃气压压力要求较较低，可直接 采用市政管网燃气压压力要求高（轻轻型机的 压压力要求更高），需专专用管 网或者设设置增压压机燃气压压力要求较较低，可直 接采用市政管网尺寸 和重 量外形尺寸大，结结构笨重外形尺寸相对对小，结结构较轻较轻 便（轻轻型燃机相对对更轻轻便）外形尺寸
12、紧紧凑，结结构非常 轻轻便u 原动机原动机型式和特点项项目燃气内燃机中小型燃气轮轮机微型燃气轮轮机运行 维护维护结结构复杂杂，运行维护维护 工作量 大，且消耗润润滑油结结构较简单较简单 ，运行维护维护 工 作量较较小，使用但不消耗润润 滑油结结构简单简单 ，运行维护维护 工作 量小，部分机组组可不使用 润润滑油 可靠 性往复运动动，运动动部件多，可 靠性较较差回转转运动动，运动动部件少，可 靠性较较好回转转运动动，运动动部件少， 可靠性好 振动动 和噪 声振动动大，噪声大振动动小，噪声小振动动小，噪声小氮氧 化物 排放较较高，需要设设置脱硝装置较较低，采用低氮燃烧烧器可不 设设脱硝装置较较低，
13、采用低氮燃烧烧器可 不设设脱硝装置适用 条件适合于楼宇和较较小的区域应应 用，特别别是有采暖和热热水需 求的用户户。适合于区域应应用适合于楼宇应应用，用户户的 经济经济 承受能力较较高u 原动机原动机选型的考虑因素：机型的效率机型的价格和维护成本机型的负荷调节能力机型的启停特性：快慢、对寿命的影响对燃料的要求：进气压力、燃料热值和成分技术的先进性和成熟度使用业绩环保性能u 余热锅炉余热锅炉选型：型式：自然循环/强制循环，卧式/立式，直流炉压力级数：三压、双压或单压，一般无再热蒸汽参数，和汽轮机或供热参数匹配尾部烟气余热利用旁路烟囱补燃/不补燃u 汽轮机汽轮机选型：型式：凝汽、抽汽、补汽、背压进
14、汽参数：一般根据机组容量和排烟温度等确定，高压进汽多采用中压参数或次高压参数；低压补汽参数对排烟温度有影响，可优化确定；由于机组容量较小、参数较低，一般不采用再热系统；抽汽级数、参数，和工业热负荷和采暖热负荷的匹配及优化。u 制冷机制冷机选型：溴化锂吸收式制冷机组：用于余热利用，可以采用：蒸汽型制冷机、热水型制冷机、烟气型冷水机组、烟气热水型冷水机组等；可分为单效机和双效机，单效机COP约0.7，一般用于余热品味较低场合；双效机COP约1.4，一般用于余热品味较高场合；带补燃式溴化锂吸收式制冷机组；电制冷机，COP约4-5；直燃机，直接利用燃气燃烧制冷，COP约1.4。u 热交换器换交热器主要
15、有三种型式：汽水换热器余热锅炉产生的蒸汽或汽机抽汽可以通过汽水换热器制热水供热用户使用；热水换热器内燃机的缸套冷却水也可以通过热水换热器制热水供用户使用；烟气换热器烟气也可以通过烟气-热水换热器直接制热水供用户使用。四、天然气分布式能源典型项目u 广州大学城分布式能源站项目按冷、热、电三联供设计，本期考虑发电及供热，预留供冷条件；于2010年5月投产。 机组容量 278 MW机组年利用小时：6500小时一次能源利用率：78%项目总投资：77435万元，4810元/kW气价 2.38元/m3上网电价 0.78元/kWh向广州大学城一期18万平方公里区域内的10所大学及周围用户20万人提供全部生活
16、热水、空调冷冻水和部分电力 。能源站系统集成及设备基本情况大学城区域能源站系统图 u 燃机 FT8-3 型燃气轮发电机组由两台燃气轮机和一台发电机组成 ，两台燃气轮机通过联轴器直接连接到一台双端驱动的发电机上，额定出力60MW。FT8燃气轮机为轻型燃机，每台燃机由一台燃气发生器和一台动力透平组成，燃机效率39，产生479的烟气进入余热锅炉循环利用。特点如下：（1） 结构紧凑，质量轻 （2） 体积小，占地面积小 （3） 启停快（启动到并网约6分钟） （4） 安装周期短 （5） 效率高 （6） 污染排放低 （7） 耗水少u锅炉与FT8-3双联燃气轮机匹配的锅炉，为中国船舶重工集团公司第七三研究所生产的Q495/479-66.8（10）-3.82（0.6）/445（170）型双压无补燃、自支持式结构、正压运行、自然循环余热锅炉，主要用于从燃机排气中回收热量，产生中、低压蒸汽发电，同时余热锅炉还产生低压蒸汽供给除氧器
