BCHP
楼宇冷、热、电联产

三、 小型燃气热电联产：
小型燃气轮机热电联产——高品质热能的最佳选择：国际上通常将500kW-20MW的燃气轮机规类为小型燃气轮机。燃气轮机的余热品质极佳，几乎全部是500℃左右的烟气流，非常便于回收利用，这是其他热电联产方式难以代取的。位于美国圣地亚哥的索拉透平公司的成品比较具有代表性的，该公司生产1-13MW小型燃气轮机，总产量超过1万余台，大量应用在热电联产项目上，中国也已引进近70台。

Solar 公司小型燃机热电联供系统功效比较分析

项目 单位 系数 Saturn 20 Centaur 40 Centaur 50 Mercury 60 Taurus 60 Taurus 70 Mars 90 Mars 100 Titan 130
　 　 　 土星20 人马座40 人马座50 水星60 金牛座60 金牛座70 火星90 火星100 太阳神130
燃机出力 KW ISO 1181 3418 4234 4072 5069 6728 9061 10439 12533
千瓦燃耗 KJ/kWh ISO 14987 13166 12541 9209 12093 11281 11555 11265 11115
燃耗量 GJ/h ISO 17.7 45.0 53.1 37.5 61.3 75.9 104.7 117.6 139.3
天然气消耗量 M3/h 35169 503 1280 1510 1066 1743 2158 2977 3344 3961
燃机发电折热能 GJ/h 3600 4.25 12.30 15.24 14.66 18.25 24.22 32.62 37.58 45.12
燃机效率 % ISO 24.0% 27.3% 28.7% 39.1% 29.8% 31.9% 31.2% 32.0% 32.4%
燃机排烟温度 ℃ ISO 512 443 502 351 496 482 468 491 482
余热锅炉烟气量 t/h ISO 22.7 65.8 67.2 60.6 77.7 95.9 138.20 147.3 176

余热锅炉直接供热( 蒸汽压力1034kPa,饱和)
蒸汽量 t/h 　 3.7 8.3 10.6 4.6 12 14.1 19 22 25.8
蒸汽折净热能 GJ/h 2440 9.03 20.25 25.86 11.22 29.28 34.40 46.36 53.68 62.95
供热效率 % 　 51.01% 45.00% 48.71% 29.93% 47.77% 45.33% 44.28% 45.65% 45.19%
联合循环发电效率 % 　 75.03% 72.35% 77.41% 69.02% 77.53% 77.24% 75.43% 77.60% 77.58%
热电比 % 　 212.34% 164.59% 169.68% 76.57% 160.45% 142.04% 142.12% 142.84% 139.52%

余热锅炉补燃至927℃直接供热( 蒸汽压力1034kPa,饱和)
补燃燃耗量 GJ/h ISO 11.20 37.90 34.20 40.80 40.00 50.90 74.90 76.10 93.50
天然气消耗量 M3/h 35169 318 1078 972 1160 1137 1447 2130 2164 2659
蒸汽量 t/h 　 8.4 24.7 25.2 22.5 29.1 35.9 51.3 54.7 66.0
蒸汽折净热能 GJ/h 2440 20.50 60.27 61.49 54.90 71.00 87.60 125.17 133.47 161.04
供热效率 % 　 70.92% 72.70% 70.43% 70.11% 70.09% 69.08% 69.69% 68.90% 69.18%
联合循环发电效率 % 　 85.63% 87.54% 87.89% 88.84% 88.11% 88.18% 87.86% 88.31% 88.56%
热电比 % 　 482.08% 489.79% 403.40% 374.51% 389.10% 361.66% 383.73% 355.15% 356.92%

余热锅炉补燃至1593℃直接供热( 蒸汽压力1034kPa,饱和)
补燃燃耗量 GJ/h ISO 29.7 92.5 89.6 91.3 104.0 130.2 188.1 196.4 238.8
天然气消耗量 M3/h 35169 844 2630 2548 2596 2957 3702 5348 5584 6790
蒸汽量 t/h 　 16.50 48.20 49.20 44.10 56.90 70.30 101.30 106.80 128.90
蒸汽折净热能 GJ/h 2440 40.26 117.61 120.05 107.60 138.84 171.53 247.17 260.59 314.52
供热效率 % 　 84.94% 85.53% 84.13% 83.54% 83.99% 83.23% 84.42% 82.99% 83.18%
联合循环发电效率 % 　 93.91% 94.48% 94.81% 94.92% 95.03% 94.98% 95.56% 94.96% 95.12%
热电比 % 　 946.94% 955.79% 787.59% 734.04% 760.81% 708.20% 757.74% 693.43% 697.08%

    主要优点：
    a)小型燃机热电联产设备比其他热电联产更加坚固耐用，一般可以连续运行30年，例如索拉燃机的大修周期超过3-4万小时；
    b)适用于多种气体燃料和液体燃料，例如索拉燃气轮机既可以燃烧各类可燃气体，又能随时切换另一种液体燃料，如：柴油或液体的液化石油气，这一性能无论对燃气管道的安全运行，还是供电供热的用户的供能安全，都是非常有必要的；
    c)由于余热回收的方式简单，热电联产千瓦造价较低；
    d)高品质的余热，可以用于各种工艺方式，可采用联合循环热电联产，通过生产的蒸汽采暖、制冷。也可采用燃气轮机—蒸汽轮机联合循环热电联产。可将小型燃气轮机直接与直燃机结合，进行热电冷联产，节约了锅炉和化学水的投资，且效率更高。
    e)运行费用低，热效率高，经济效益好。

小型燃气轮机热电联产工艺示意图