GE颜巴赫在燃气冷热电三联供中的应用.pdf
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1、sectionsGE颜颜巴赫在巴赫在报告人:张海潮报告人:张海潮钰门国际贸易(上海)有限公司钰门国际贸易(上海)有限公司燃气燃气冷冷热热电电三联供中的应用三联供中的应用什么是燃气冷热电三联供什么是燃气冷热电三联供(CCHP)CCHP工艺工艺说明说明CCHP的的益处、现行政策益处、现行政策GE颜颜巴赫介绍巴赫介绍应用案例应用案例关于关于我们我们燃气冷热电三联燃气冷热电三联供供即即Combined Cooling,Heat and Power,简写为CCHP燃气燃气冷热电三联供技术是一项先进的供能技术,它利用天然气燃烧做功冷热电三联供技术是一项先进的供能技术,它利用天然气燃烧做功优先产生高品位电能
2、,再将低品位热能充分用于供热和制冷,实现了能量梯优先产生高品位电能,再将低品位热能充分用于供热和制冷,实现了能量梯级利用,是一种高效的能源利用系统级利用,是一种高效的能源利用系统。45%电能电能45%余热利用余热利用10%废热排放废热排放100%天然气天然气能源利用效率:燃气冷热电常规模式能源利用效率:燃气冷热电常规模式燃气冷热电联供系统效率:燃气冷热电联供系统效率:40%40%50%50%高品位能源(电能高品位能源(电能)+)+50%50%低低品位能源(热能)品位能源(热能)总回收利用效率:总回收利用效率:高高达达858590%90%或以上或以上燃气分布式能源定义:燃气分布式能源定义:以利用
3、以利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现天然气为燃料,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能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%70%以上以上,并,并在在负荷中心就近实现能源供应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。的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。燃气冷热电三联供系统燃气冷热电三联供系统基本原理基本原理能源能源的梯级利用的梯级利用高温段高温段800800以上以上电能电能驱动吸收式驱动吸收式溴化锂机组溴化锂机组排放排放除湿除湿供热供热生活热水生活热水中温段中温段120120550550低温段低温段100100以下以
4、下排放排放什么什么是燃气冷热电三联供是燃气冷热电三联供(CCHP)CCHP工艺工艺说明说明CCHP的的益处、现行政策益处、现行政策GE颜颜巴赫介绍巴赫介绍应用案例应用案例关于关于我们我们CCHP工艺说明工艺说明天然气分布式能源天然气分布式能源的主要类型:的主要类型:A A、区域分布式能源项目、区域分布式能源项目以以燃气轮机燃气轮机为核心设备的区域分布式为核心设备的区域分布式能源主要设备:能源主要设备:燃气轮机燃气轮机余热锅炉余热锅炉蒸汽轮机蒸汽轮机蒸蒸汽型溴冷机汽型溴冷机B B、楼宇分布式能源项目、楼宇分布式能源项目以以燃气燃气内内燃发动机为核心设备的楼宇燃发动机为核心设备的楼宇分布式能源主要
5、设备:分布式能源主要设备:燃气内燃发电机组燃气内燃发电机组烟气热水混合型烟气热水混合型溴化锂机组溴化锂机组发电效率发电效率较高较高,可外供大量蒸汽可外供大量蒸汽。区域区域型(工业园区型(工业园区、特大型商业区)、特大型商业区)建议单台机组容量最小为建议单台机组容量最小为10MW10MW级级发电效率发电效率高,综合利用效能更高,配置简单。可高,综合利用效能更高,配置简单。可外供冷水、热水;做蒸汽时产量较小外供冷水、热水;做蒸汽时产量较小。楼宇型(酒店、医院、市政设施、小型工业区、楼宇型(酒店、医院、市政设施、小型工业区、商业设施、商业设施、CBDCBD、)、)总装机容量不建议高于总装机容量不建议
6、高于15MW15MW。发电机发电机烟气热水混合型烟气热水混合型溴化锂机组溴化锂机组尾气排放尾气排放电能外送电能外送补燃天然气补燃天然气高温循环水高温循环水燃气内燃机燃气内燃机GEGE颜巴赫发电机组颜巴赫发电机组为核心设备为核心设备空空 气气天天然然气气高温烟气高温烟气热水负荷热水负荷采暖负荷采暖负荷制冷负荷制冷负荷GE颜巴赫颜巴赫燃气冷热电三联供系统典型工艺图燃气冷热电三联供系统典型工艺图空气空气GEGE颜巴赫燃气发动机可与吸收式制冷机颜巴赫燃气发动机可与吸收式制冷机完美结合完美结合 燃料效益最大化,最高可燃料效益最大化,最高可达近达近9090%的利用效率的利用效率 实现能量梯度转化实现能量梯
7、度转化 减少减少二氧化碳排放二氧化碳排放燃料气体(燃料气体(8 820kPa20kPa)排气排气补燃锅炉补燃锅炉换热器换热器热水罐热水罐吸收式制冷机吸收式制冷机冷却塔冷却塔用冷消费用冷消费用热消费用热消费外送电能外送电能管道天然气管道天然气100%减压减压装置装置1BarJMS624DT燃气发电机组燃气发电机组发电功率:发电功率:4401千瓦千瓦外送电力外送电力45.4%高温排烟高温排烟25.8%高温循环高温循环25.1%辐射散热辐射散热2.7%开开关关计计量量柜柜园区电网园区电网能能源源站站自自用用烟气热烟气热水混合水混合型溴化型溴化锂机组锂机组7冷水冷水旁旁通通管管路路远置式空冷器远置式空
8、冷器机械损耗机械损耗1.0%GEGE颜巴赫冷热电三联供系统颜巴赫冷热电三联供系统能量示意图能量示意图(624)(624)95热水热水燃气冷热电三联供工艺原理燃气冷热电三联供工艺原理示意图示意图制冷的主要技术参数制冷的主要技术参数 1000的办公区域需要的办公区域需要130170千瓦的制冷功率千瓦的制冷功率输出。输出。(以上取值要结合当地气候条件,仅供参考)(以上取值要结合当地气候条件,仅供参考)冷吨冷吨(TR)是制冷计算中最常用的单位是制冷计算中最常用的单位:1 TR(美制美制)=3.52 kWh1 TR(公制公制)=3.86 kWh 吸收式溴化锂制冷剂的吸收式溴化锂制冷剂的能效比能效比(CO
9、P)热水单效型制冷机组热水单效型制冷机组:COP 值为值为 0.6 0.8(取(取0.75)蒸汽双效型制冷机组蒸汽双效型制冷机组:COP 值为值为 1.2 1.3高温烟气型制冷机组:高温烟气型制冷机组:COP 值为值为 1.4(烟气温度大于(烟气温度大于170)关于燃气冷热电三联供的溴化锂制冷关于燃气冷热电三联供的溴化锂制冷吸收式溴化锂吸收式溴化锂制冷机是制冷机是替代传统制冷技术的理想方式替代传统制冷技术的理想方式工作原理:工作原理:用水做制冷剂,用溴化锂作吸收剂用水做制冷剂,用溴化锂作吸收剂 吸收式溴化锂机组通过高温高压状态下的冷凝放热和低温低压下的蒸发吸收式溴化锂机组通过高温高压状态下的冷
10、凝放热和低温低压下的蒸发吸热实现了制冷吸热实现了制冷 冷凝和稀释过程是在不同压力条件下实现的冷凝和稀释过程是在不同压力条件下实现的-冷凝冷凝:8 kPa-稀释稀释:1 kPa 烟气热水混合型溴化锂机组产生的冷水烟气热水混合型溴化锂机组产生的冷水温度为温度为612,最低可,最低可达达 25溴化溴化锂机组制冷锂机组制冷工作原理工作原理溴化溴化锂机组制冷锂机组制冷工作工作原理示意图原理示意图发电机发电机燃气发动机燃气发动机空气空气燃气燃气高温烟气高温烟气冷却水冷却水换热器换热器蒸汽余热锅炉蒸汽余热锅炉蒸汽蒸汽给水给水烟气换热器烟气换热器高温烟气高温烟气电能电能回水口回水口出水口出水口燃气热电联供工艺
11、原理燃气热电联供工艺原理示意图示意图燃气热电联供也属于分布式燃气热电联供也属于分布式供能范畴,在工业园区内多采用供能范畴,在工业园区内多采用此此种应用模式,主要设备为燃气种应用模式,主要设备为燃气内内燃发电机组燃发电机组+蒸汽余热锅炉蒸汽余热锅炉+烟气换热器烟气换热器+板式换热器等,可板式换热器等,可外外供电能、蒸汽和热水。供电能、蒸汽和热水。GE颜颜巴赫巴赫JMS420GS-N.L机组控制柜机组控制柜DIA.NE.XTDIA.NE.WIN客户端监控软件客户端监控软件机组辅助电源柜机组辅助电源柜(MCC柜)柜)0.4 kV电气开关柜电气开关柜升压变压器升压变压器10.5kV电气开关柜电气开关柜
12、10.5kV高压母排高压母排1220KPa 燃气燃气GEGE颜巴赫电气流程示意图颜巴赫电气流程示意图什么什么是燃气冷热电三联供是燃气冷热电三联供(CCHP)CCHP工艺说明工艺说明CCHP的益处、的益处、现行政策现行政策GE颜颜巴赫介绍巴赫介绍应用案例应用案例关于关于我们我们主力发电厂主力发电厂升压变压器升压变压器配电站配电站降压站降压站配电站配电站配电站配电站医院医院大型工业区大型工业区CBDCBD住宅住宅燃气燃气内燃机内燃机燃气燃气内燃机内燃机燃气燃气内燃机内燃机燃气燃气内燃机内燃机光电光电燃气燃气内燃机内燃机燃气燃气内燃机内燃机储能储能燃料电池燃料电池燃气轮机燃气轮机大型电网和分布式大型
13、电网和分布式能源能源相互相互支撑、互惠互利支撑、互惠互利安全安全、可靠可靠节能节能、环保环保节约成本节约成本技术先进技术先进管理方便管理方便削削峰填谷峰填谷增加防灾能力增加防灾能力燃气燃气冷热电三联供已被欧美等发达国家广泛利用,尤其适用于冷热电三联供已被欧美等发达国家广泛利用,尤其适用于办公楼、办公楼、商务区、商务区、医院和中等工业园区医院和中等工业园区等。等。与常规能效相比节能40%,减排50%节约运行成本20%实现能源梯级利用,能效提高30%能源平衡利用安全供电、减少对集中供能依赖安全安全节能节能减排减排经济经济削峰削峰填谷填谷高效高效燃气冷热电三联供系统的益处燃气冷热电三联供系统的益处发
14、展燃气冷热电三联供系统的意义发展燃气冷热电三联供系统的意义以以GE颜巴赫燃气发电机组为例,从静止到带满额定负荷仅需颜巴赫燃气发电机组为例,从静止到带满额定负荷仅需300S,启,启动成功率为动成功率为100%,全年有效运行率最高为,全年有效运行率最高为98%,平均为,平均为95%,如有故障,如有故障,会自动启动故障处理和保护动作,为客户可提供安全可靠的能源供应。会自动启动故障处理和保护动作,为客户可提供安全可靠的能源供应。发展燃气冷热电三联供系统的意义发展燃气冷热电三联供系统的意义1Nm1Nm3 3天然气天然气4.2 KWh4.2 KWh(度)电能(度)电能4.0 KWh热能(95热水)4.0
15、KWh冷量(10冷水)各种能源产品的单位碳排量各种能源产品的单位碳排量使用使用1KWh1KWh(度)电能(度)电能碳排量为碳排量为0.9043807Kg0.9043807Kg;使用使用1 1立方米(立方米(m3m3)天然气)天然气碳排量为碳排量为2.165015 Kg2.165015 Kg;使用使用1 1千克煤炭,千克煤炭,碳排量为碳排量为1.973984 Kg1.973984 Kg;使用使用1 1公升柴油,公升柴油,碳排量为碳排量为2.700633 Kg2.700633 Kg;注:以上数据来源于国家林业局应对气候变化和节能减排工作领导小组办公室注:以上数据来源于国家林业局应对气候变化和节能减
16、排工作领导小组办公室网站:网站:http:/ 2)减排量计算)减排量计算使用1立方米(1m3)天然气碳排量为2.16 Kg;GEGE颜巴赫生产的能源产品对等的常规能源碳排量为:颜巴赫生产的能源产品对等的常规能源碳排量为:电能部分:4.20.90 =3.78Kg热能部分:0.452.16=0.97Kg(注:4.0KWh热水相当于0.45m3天然气)减减使用GE颜巴赫机组每立方天然气可实现减排:3.78+0.97 2.16=2.59KgCO2CO2减排率减排率:11-2.16/(3.78+0.97)2.16/(3.78+0.97)100%100%95%95%=51.7%51.7%实现减排实现减排C
17、CHP 标准煤减排量标准煤减排量以建设以建设100100兆瓦的兆瓦的GEGE颜巴赫冷热电三联供或热电联供能源站为例,颜巴赫冷热电三联供或热电联供能源站为例,每年运行时间每年运行时间60006000小时计算,全年可实现标准煤减排量最高可达小时计算,全年可实现标准煤减排量最高可达17.817.8万万吨;全年运行时间为吨;全年运行时间为80008000小时,则全年可实现标准煤减排量最高可达小时,则全年可实现标准煤减排量最高可达23.823.8万吨。万吨。系统系统靠近用户端,减少冷热电的输送损失及管网不平衡损失靠近用户端,减少冷热电的输送损失及管网不平衡损失提高提高用能的利用效率,一般用能的利用效率,
18、一般7 71010年左右即可回收投资年左右即可回收投资系统系统自发电,节省电费自发电,节省电费充分充分利用余热制冷热,节省冷热费用利用余热制冷热,节省冷热费用系统系统节能减排,节约能源和减排费用节能减排,节约能源和减排费用专业专业能源服务公司管理,节约运行成本能源服务公司管理,节约运行成本发展燃气冷热电三联供系统的意义发展燃气冷热电三联供系统的意义中国的能源政策中国的能源政策()白皮书白皮书(国务院国务院20122012年年1010月月)促进清洁能源分布式利用促进清洁能源分布式利用。中国坚持中国坚持“自用为主自用为主、富余上网富余上网、因地制宜因地制宜、有序推进有序推进”的原则的原则,积极发展
19、分布积极发展分布式能源式能源。在能源负荷中心在能源负荷中心,加快建设天然气分布式能源系统加快建设天然气分布式能源系统。以城市以城市、工业园区等能源消费中心为重点工业园区等能源消费中心为重点,大大力推进分布式可再生能源技术应用力推进分布式可再生能源技术应用。因地制宜在农村因地制宜在农村、林区林区、海岛推进分布式可再生能源建设海岛推进分布式可再生能源建设。制定分布式制定分布式能源标准能源标准,完善分布式能源上网电价形成机制和政策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努力实现分布式发电直供及无歧视、无障碍接入电网无障碍接入电网。“十二五十二五”期间建设期间建设10001
20、000个左右天然气分布式能源项目个左右天然气分布式能源项目,以及以及1010个左右各类典型特征的分布式能源示范区域个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。天然气利用政策天然气利用政策(发展改革委令第发展改革委令第1515号号20122012年年1010月月)第一类:优先类。第一类:优先类。天然气分布式能源项目天然气分布式能源项目(综合能源利用效率(综合能源利用效率70%70%以上,包括与可再生能源的综合利用以上,包括与可再生能源的综合利用)主主要任务:“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10
21、001000个个左右天然气分布左右天然气分布式能源项目,并拟建设式能源项目,并拟建设1010个左右个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。未来各类典型特征的分布式能源示范区域。未来5 5-1010年内在分布式能源装备核心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。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:目标:20152015年前完成天然气分布式能源主要装备研制。通过示范工程应用,当装机规模达到年前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500500
22、万千瓦万千瓦,解,解决分布式能源系统集成,装备自主化率达到决分布式能源系统集成,装备自主化率达到60%60%;当装机规模达到;当装机规模达到10001000万千瓦万千瓦,基本解决中小型、微型燃气,基本解决中小型、微型燃气轮机等核心装备自主制造,装备自主化率达到轮机等核心装备自主制造,装备自主化率达到90%90%。到。到20202020年,在全国规模以上城市推广使用分布式能源系年,在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统,装机规模达到统,装机规模达到50005000万千瓦万千瓦,初步实现分布式能源装备产业化。,初步实现分布式能源装备产业化。燃气燃气冷热电三联冷热电三联供的现行政策供的现行政策天然
23、气分布式能源示范项目实施细则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)(国家发改委将颁布)突破分布式能源上网难等瓶颈问题。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。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,为天然气分布式能源发展创造更好条件。完善相关扶持政策,支持专业化公司服务,为天然气分布式能源发展创造更好条件。上海市已经率先出台了上海市已
24、经率先出台了上海市天然气分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法上海市天然气分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法征求意见征求意见稿,在项目投资及税收政策和天然气价格,发电上网等方面均给予补贴或支持。稿,在项目投资及税收政策和天然气价格,发电上网等方面均给予补贴或支持。关于燃气关于燃气冷热电三联冷热电三联供的将颁布政策供的将颁布政策什么什么是燃气冷热电三联供是燃气冷热电三联供(CCHP)CCHP工艺说明工艺说明CCHP的益处、的益处、现行政策现行政策GE颜颜巴赫介绍巴赫介绍应用案例应用案例关于关于我们我们这就是GE GE 2010财务状况财务状况销售$150.2B净收益$12.6B现金流/业
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- GE 巴赫 燃气 冷热 三联 中的 应用
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