张长江：分布式能源系统余热利用技术

中国能源网讯 7月8日，中国能源网携手中国电机工程学会、中国城市燃气协会、中国可再生能源协会与中国企业投资协会举办的以“合理利用能源，让城市生活更美好”为主题的“2010中国分布式能源研讨会暨展览会”在上海隆重开幕。

在9日上午举行的“城市燃气分布式能源应用中的问题与应对”分论坛中，双良节能系统股份有限公司首席设计师张长江进行了精彩演讲。

以下为发言实录：

各位专家、各位领导，上午好！很高兴有机会在这里把我们公司在分布式能源能源系统方面做的工作给大家做汇报，这个题目是分布式能源系统余热利用技术，更确切地说应该是分布式能源系统当中发电机组的余热利用技术，作为整个系统来说，我们分布式能源用的最好的是没有余热。

主要内容是这样的，首先把我们公司在分布式能源技术领域所开展的工作和业绩汇报一下。后面的内容就涉及到分布式能源系统常用的发电设备及余热条件，分布式能源系统常用余热制冷（热）设备配置方案，分布式能源系统用余热型溴化锂吸收式冷（热）水机组，烟气系统，热水系统设计方案，分布式能源系统设计要点，应用案例。

我们公司从事分布式能源技术领域，首先有一个比较好的基础，我们公司最早是做溴化锂吸收式制冷机领域，技术领先，产品种类齐全，具有研制、提供各种分布式能源系统用余热型溴化锂吸收式制冷机的坚实基础。本公司已经在分布式能源技术方面进行了大量的技术开发，取得了几十项技术成果，包括专利和技术方案，主要集中在系统设备配置方案，系统设计方案及各种余热型溴化锂吸收式冷（热）水机组方面，积累了丰富的实践经验。

双良公司在试验研究方面，主要是针对余热条件和余热制冷方面做了研究，尤其是在烟气方面，烟气加上余热热水综合进行的研究，通过研究取得了很多成果，为了开发制冷机打下了基础。我们参与分布式能源技术的推广应用方面，我们也参与了学术著作的编著与论文的发表，2005、2007年参与编制了《电力需求侧管理使用技术》《电力需求侧管理工作指南》，本公司负责编著其中的热电冷联产技术章节，发表了多篇分布式能源技术方面的学术论文，为分布式能源技术的推广应用作出了应有的贡献。

示范项目建设，本公司参与了清华大学、上海交通大学、西安交通大学，广州中山大学，东莞理工学院等高校所做的分布式能源示范系统建设项目，在这个项目当中，我们也参与了整个系统的设计方案的制订。在这个工作过程当中，我们也有对外合作，本公司已与华电集团、北京市燃气热力工程设计院、天津振津工程设计公司、铁道部第三勘察设计院等设计单位以及多家发电设备供应商建立了良好的合作关系，为更好的服务用户，为用户提供最佳解决方案创造了良好的条件，产品开发，本公司已经成功开发了烟气型、烟气补燃型、烟气热水型，烟气热水补燃型和烟气蒸汽型等专用与分布式能源系统。

供货业绩，本公司已经成功为国内外50多家用户提供了各种分布式能源系统用余热型溴化锂吸收式冷（热）水机组，其中国内示范项目4项、国内典型项目6项，国外典型项目5项。总体来说，现有技术水平，在烟气型机组技术水平方面，单机制冷量达到1000万的水平，在同时利用烟气余热和热水余热制冷的烟气热水型机组技术水平方面，最低可以利用供/回水温度85摄氏度/68摄氏度的热水制冷，在冷水进/出口温度12摄氏度-7摄氏度，冷却水进/出口温度32摄氏度-28摄氏度条件下，可以做到，本公司产品已经满足各种分布式能源系统对溴化锂冷机的选型和配置要求。常用发电设备及余热条件，微型燃气轮机发电机组，单机功率30-250KW，温度偏低一些，温度只有250-290摄氏度，小型燃气冷机温度比较高，400-530摄氏度，燃气内燃机发电机组，是目前国内外分布式能源系统中用的最多的一种发电机组，余热热水供水温度90-110摄氏度，回水温度70-97摄氏度。

分布式能源系统常用设备配置方案。余热回收利用设备，分布式能源系统中配置高性能余热回收利用设备，以充分高效利用发电机组排放的余热，是提高系统能源综合利用率和经济性的关键。燃气轮机组发电机组系统设备配置方案，第一，燃气轮机发电机组+蒸汽型余热锅炉+蒸汽型溴冷机+汽水换热器，这样可以实现冷热电三联供。余热锅炉选择热水型余热锅炉也可以实现三联供，但是供热方面，就不能供气了，这个系统当中，除了空调，或者舒适型空调或者供应冷热水需求的话，可以把设备的配置做的非常简单，发电机组实际配上烟气型溴冷机可以做到冷热电联产。在这个系统当中存在着负荷配套的问题，发电负荷和冷负荷匹配的问题，发电机组排放的余热制冷或者余热供热不能满足空调需求。第二，燃气内燃机发电机组+烟气蒸汽型溴冷机。第三，燃气内燃机发电机组+烟气热水型溴冷机。

在分布式能源系统发电机组余热利用方面有三种设备，最后一种可以实现余热高效和充分利用的就是溴化锂制冷机，主要是利用低品位的热能来制冷，还可以设计成冷热两用机型，在各种形式的分布式能源系统中，都至少具有蒸汽热水和高温烟气三中热能中的一种，在分布式能源系统中配置溴化锂吸收式冷（热）水机组，可充分发挥其利用低品位能源的优势，有效提高系统的能源综合利用率，节约能源，提高系统经济型，因此溴化锂吸收式制冷机是分布式能源系统的最佳余热利用机型。

根据系统当中的热源条件，可选配的余热型溴化锂吸收式冷（热）水机组有蒸汽型冷水机组等等。烟气系统设计方面（一），一对一，只要加两个东西就可以完全实现，第一是发电机组与制冷机组的连接烟道上必须设置为通烟道。第二，旁烟道及制冷机烟管上必须设置烟气电动调节阀。烟气系统（二），二对一独立进出配置型式。烟气系统（三），多对一配置型式。热水系统（1）—发电机缸套水直进溴冷机热水发生器。热水系统（2）—在发电机和溴冷机之间设置板换。
关于发电机组与制冷机组的负荷匹配，发电机组一般按满足供冷热基本负荷的要求进行配置，以减小发电机组的配置容量，提高发电机组的满负荷运行时数，降低设备投资回收期，峰值冷热负荷通过配置其他供冷热设备进行补充。原则之一，无论在什么运行工况下，发电机组的发电量应小于等于系统的供电负荷，原则之二，无论在什么运行工况下，发电机组排的余热都应全部得到回收利用，应尽量避免发电机组单独发电运行。

关于系统中是否需要配置余热锅炉的问题。关于发电系统的联网问题，允许采取电网并网的方式。关于补燃型溴化锂吸收式制冷机的配置，设备台数很多，我们不建议每一台设备都做成补然型机组，可以把缺口的部分单独配置。关于系统的性能评价指标，有发电效率、热效率、能源综合利用效率。以当量COP的方式考虑，或者燃料节能方式考虑节能指标。

应用案例，示范项目4项，国内典型项目6项，国外典型项目5项，其他项目40多项。案例，西安交通大学、广州中山大学、海南海然高新能源有限公司的项目、北京会议中心、北京南站等。