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杭州市推廣天然氣熱電冷聯供系統的可行性

來源：濟南瑞安儀表有限公司 2008年08月14日 08:57

1推廣天然氣熱電冷聯供系統的必要性

①環保的需要

據2005年杭州市大氣環境質量公告，SO，、N0，年均排放量達到國家二級標準，可吸人顆粒物年均排放量超國家二級標準，市區空氣質量達到一、二級的時間全年累計達301 d，大氣環境總體質量與現代化風景旅游城市的要求還有一定差距。造成大氣污染的主要原因是能源消費結構以煤為主，因此杭州市必須以清潔燃料代替煤炭，大力發展天然氣。

②提高供電可靠性的需要

近年來，杭州市夏冬季城區電力負荷逐年增加，面臨被迫拉閘限電的局面。如果遭遇地震、臺風等不可預測的災難導致供電系統的破壞，即使是雙路供電，也難以保證用電安全。使用天然氣熱電冷聯供系統能解決以上問題，不但減少了供電線路負荷，而且提高了供電的可靠性。

③天然氣利用的需要

杭州市在2003年引進天然氣后，大量天然氣被用于餐飲業、鍋爐燃料等，使天然氣資源大多轉化為低品位熱能，造成能源的綜合利用水平低。因此，應加強*在能源供應和消費領域的應用，增加能源開發和消費中的科技含量，全面提高能源綜合利用水平。天然氣熱電冷聯供系統正以其環保、經濟等優勢蓬勃發展，杭州市在能源應用上應不斷引進和消化該項新技術。

2推廣天然氣熱電冷聯供系統的可行性

2．1可靠的氣源條件

杭州市目前的天然氣來源于西氣東輸長輸管道，隨著東海天然氣的開發和建設以及杭甬高壓輸氣管線的建設，杭州可獲得東海天然氣的供應。這樣，杭州市就有西氣和東氣兩路氣源，為推廣應用天然氣熱電冷聯供系統提供穩定可靠的氣源保障。

2．2天然氣熱電冷聯供市場需求分析

①工業用戶

杭州市的天然氣工業用戶主要為需要蒸汽的生產企業和熱電廠，杭州市區目前有21家熱電廠，總裝機容量為30．52×10。kW，建有鍋爐75臺，總蒸發量為2 890 t／h，單位熱量平均煤耗量為42·27 kg／GJ，單位電量平均煤耗量為486 g／(kw·h)。對上述熱電廠進行技術改造，采用天然氣聯合循環機組，提高發電效率，減少氮氧化物和一氧化碳的排放。對于需要蒸汽而無法由熱電廠供應的生產企業，天然氣引入后可通過新建天然氣熱電冷聯供系統解決，該部分用汽企業主要有造紙、食品、化工及電子企業等，總裝機容量預計為65．9 MW。

②樓宇熱電冷聯供系統

采用樓宇熱電冷聯供系統的用戶主要有醫院、學校、辦公樓、賓館、商場及大型體育館等，這些建筑的用能特點是以空調制冷為主，伴有部分蒸汽和生活熱水需求，用電量全年較平均，冷、熱負荷季節性強，生活熱水負荷較穩定。根據樓宇熱電冷聯供系統容量系數和負荷小時系數可將建筑歸為以辦公大樓為代表和以商場、醫院為代表的兩大類進行測算，總裝機容量預計為53．5 MW。

③區域能源中心

區域能源中心是熱電冷聯供的發展方向，使得管理更方便、系統更可靠、配置更靈活，對業主而言更節省空間、更經濟。在杭州，正在建設的錢江新城是建設區域能源中心zui有前景的區域，其他具備建設前景的區域有武林廣場、高教園區、城站廣場和技術開發區，總裝機容量預計為73．5 MW。

這些用戶每年的能源購置費占運行成本比例較大，采用天然氣熱電冷聯供技術后，將使能源消耗大幅降低，帶來可觀的經濟效益。

2．3系統模式Ⅲ]

①模式1

模式1的系統流程見圖1，蒸汽輪機+蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組。蒸汽鍋爐產生的高溫高壓蒸汽通過蒸汽輪機帶動發電機發電，發電后的乏汽及從蒸汽輪機中抽出的蒸汽驅動蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組制備冷水，或進人汽一水換熱器換熱制備熱水，或直接供應蒸汽。

②模式2

模式2的系統流程見圖2，燃氣輪機+補燃型余熱鍋爐+蒸汽輪機+蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組。燃氣進入燃氣輪機燃燒室燃燒，產生的高溫高壓煙氣通過燃氣輪機帶動發電機發電，出燃氣輪機的煙氣進入補燃型余熱鍋爐，產生高溫高壓蒸汽通過蒸汽輪機推動發電機發電，發電后的乏汽及從蒸汽輪機中抽出的蒸汽用于驅動蒸汽型溴化鋰吸收式冷水機組制備冷水，或進入汽一水換熱器換熱制備熱水，或直接供應蒸汽。

③模式3

模式3的系統流程見圖3，燃氣輪機+煙氣補

燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組。

燃氣

④模式4

模式4的系統流程見圖4，燃氣內燃機+煙氣_熱水補燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組。

2．4工程實例

一座位于杭州西湖大道旁，具有三標準的多功能涉外賓館，總建筑面積為2．5×104 m：．原有l臺直燃式溴化鋰吸收式冷熱水機組用于供暖和制冷。賓館考慮到用電安全和經濟性等原因，經多次方案比較，決定對原有系統進行改造，采用天然氣樓宇熱電冷聯供系統。

①系統負荷

冬季供暖熱負荷為1 215．0 kW，夏季空調冷負荷為1 938．6 kW，過渡季空調冷負荷為379．6 kW。春、秋、冬季，8：00--22：00的電力負荷為375 kW． 22：00--8：00的電力負荷為125 kW。夏季，8：00—22：00的電力負荷為515 kW，22：00--8：00的電力

②設備選型

選擇4臺英國寶曼公司的TG80型微型燃氣輪機，發電效率為23．03％，熱電綜合效率為88．02％．天然氣耗氣量為52．26 m3／h。

③冷熱水機組改造

按照天然氣樓宇熱電冷聯供系統的運行要求，需對原有直燃式溴化鋰吸收式冷熱水機組進行改造。新增設一套熱源煙氣系統，主要由一套煙氣管道、煙氣三通閥和測量、監控裝置組成。這樣微型燃氣輪機的排煙可通過熱源煙氣系統進入溴化鋰吸收式冷熱水機組用于制備冷水或熱水。

④系統造價

系統造價見表1。在原冷熱水機組的基礎上新增投資額447．21×10。元。

⑤經濟性分析

計算條件為：a．本項目的經濟效益計算是分析新增投入資金得到新增效益。b．系統經濟壽命為14 a。c·固定資產折舊率為6．79％。d．天然氣價為2·4元／m。，自發、自用電價為0．9形(kW．h)．供

表1系統造價

Tab．1 System cost

項目	費用／元
微型燃氣輪機	326.36×10。
冷熱水機組改造費	20.00×100
配套系統	52.00×10。
安裝費	48.85×10。
總造價	447.21×10。

冷、熱價為0。255元/（KW.h）,免征增值稅。e冷熱水機組年檢修費為210元，微型燃氣輪機年檢修費為4×10‘衫a。f．系統年運行管理費按單位發電量0·05形(kw·h)計。系統年供電量為175·2×10。kW·h，年供熱量為8 503．1 GJ，年供冷量為20 225．0 GJ，年耗燃氣量為117．9×104 m。．

經計算，該項目靜態新增投資回收期為8．49。．新增投資內部收益率為8．98％。按照財務評價準則，該項目靜態新增投資回收期小于行業靜態基準投資回收期(10 a)，新增投資內部收益率大于行、基準投資內部收益率(8％)，因此該項目可行。

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