BCHP
楼宇冷、热、电联产

6、装机方案:
6.1、工艺的选择:
根据第4条,工程根据"以热定电,不足电力从电网补充"、以及电力"低压并网,节电不售电的原则,为了强调设备运行的可靠性,建议选用2套"二拖一"微型燃气轮机--余热溴化锂吸收式空调机联合循环热电冷联产设备,即:4台微型燃气轮机分2台2组拖带2台溴化锂空调。
本方案采用燃气轮机与余热溴化锂吸收式空调机联合循环工艺。该工艺是由燃气轮机首先利用天然气发电,将烟气中的余热直接通过余热燃溴化锂吸收式空调机收转利用,冬季转换热水采暖,夏季转换冷水制冷,同时生产卫生热水。
这一工艺淘汰了传统工艺中的余热蒸汽锅炉系统、热交换器、化学水系统、蒸汽泻排系统等,效率大大提高,降低了工程造价和运行成本。在燃气轮机不运行时段,有溴化锂吸收式空调机直燃运行。

工艺示意图

6.2、容量的确定:
根据5.1 对大厦电力、热力负荷的预计:其基本电力负荷将在394kW,日间负荷925kW左右;最大采暖负荷1715kW,最大应用采暖平均负荷1053kW,最大制冷负荷1953kW,最大应用制冷平均负荷1293kW。
根据上述参数,建议采用4台100kW以下级微型燃气轮机机组,拖带2台75万大卡级余热溴化锂吸收式空调机。
两套系统基本能够满足大厦用户对热电冷和热水需求的供应,不足电力,需要从电网购买。

6.3、主要设备的选择:
BCHP对于北京还是一个新事物,但在世界上已经广泛采用,例如马来西亚首都吉隆坡的世界最高大厦"双塔"内就安装了两台10MW小型燃气轮机热电冷联产系统。在中国,上海早在98年就已在黄浦中心医院地下室安装了一套1000kW小型燃气轮机热电联产设备,为楼内提供电力、热力、制冷、消毒用蒸汽和卫生热水。埔东国际机场也有一台4MW小型燃气轮机热电冷联产系统在运行。
北京燃气集团调度控制中心正在进行方案确定,准备在地下室安装一套1000kW小型燃气轮机热电联产设备。此外,四川已经在远大订购了2套微型燃气轮机--余热溴化锂吸收式空调机联合循环热电冷联产设备,预计6月份安装完毕。
6.3.1、微型燃气轮机:
微型燃气轮机--余热溴化锂吸收式空调机联合循环热电冷联产设备。据目前掌握的资料,微燃机以调节灵活的英国宝曼(Bowman )公司生产的GT80设备技术数据作为设计依据。余热溴化锂吸收式空调机以远大已经开发出的产品作为技术依据。

Bowman GT80 燃气微燃机技术参数

项目

单位

技术指标

发电出力

kW

72.94

燃料耗量

mJ

2042.57

单位燃耗

kJ/kWh

28003

发电效率

%

12.86

排烟温度

615

烟气流量

kg/hrs

3042

余热回收量

kW

425

热电综合效率

%

87.76

氮氧化物

ppm

9-12

mm

2000

mm

800

mm

1600

kg

< 800

保曼微燃机最大的优点是对热的调节灵活,可根据用户对供热制冷的需求,自动调节回热器,一台GT80微燃机的供热能力能从155kW调节到425kW,调节范围接近3倍。排烟温度能从278oC,提升到615oC。

Bowman GT80 燃气微燃机热电调节变换能力

回热器关闭程度

%

0

20

40

60

80

100

回热器进口温度

615

615

615

615

615

615

回热器出口温度

278

352

426

484

547

615

输出热量

kW

155

216

277

323

372

425

制冷COP

 

0.75

0.86

0.97

1.08

1.19

1.3

制冷量

kW

116.25

185.76

268.69

348.84

442.68

552.5

发电出力

kW

80

80

80

80

80

80

发电效率

%

24.28

21.59

19.64

17.60

15.80

14.10

燃料低热值

mJ/m3

34.88

34.88

34.88

34.88

34.88

34.88

天然气耗量

m3

34

38.25

42.04

46.91

52.26

58.56

燃耗

mJ

1185.92

1334.16

1466.36

1636.22

1822.83

2042.57

热电综合效率

%

71.34

79.87

87.65

88.67

89.27

89.01

压缩机电耗

kW

4.10

4.61

5.07

5.65

6.30

7.06

净供电量

kW

75.90

75.39

74.93

74.35

73.70

72.94

净发电效率

%

23.04

20.34

18.40

16.36

14.56

12.86

净热电效率

%

70.09

78.63

86.40

87.42

88.02

87.76

净电冷效率

%

58.33

70.47

84.36

93.11

101.98

110.23

系统示意

工艺示意图

y-1.jpg (87145 字节)                      y-2.jpg (77347 字节)

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保曼微燃机热具有自动调峰、调频功能,可以根据楼宇对热、电、冷、热水的需求自动进行调节,无须专人职守。电力接入380V楼内自用电力系统,不存在电力上网问题,根据国家现行法律、法规,无须征求电力系统同意。
采用本系统后,楼内无须安装应急发电机组。
微燃机可以利用自身增压机从低压天然气管网采气,进口压力为4kg/cm,无须另外配置天然气增压设备。
6.3.2、余热溴化锂吸收式空调机:
微燃机配套的余热溴化锂吸收式空调机,远大已经开发了100万大卡以下的多种配套设施,其中通过美国能源部向马里兰州大学和南加州提供了设备,并即将向四川发货两台100万大卡的同类设备。日本也有同类产品。
本方案由于采用多台设备方案,因此不在余热溴化锂吸收式空调机中采用补燃和再燃技术。
采用2台微燃机拖带一台余热溴化锂吸收式空调机联合循环方案,使用75万大卡级余热溴化锂吸收式空调机。

75万大卡级余热溴化锂吸收式空调机基本数据(参考远大VII型)

项目

单位

数据

COP

 

1.3

制冷量

kW

87.21

 

MkCal/h

75

冷水流量

t/h

150

供热量

kW

673

 

MkCal/h

57.88

温水流量

t/h

72.3

生活热水量

t/h

36.2

mm

4890

mm

1950