導(dǎo)讀：采用冷、熱、電三聯(lián)供方式，能夠?qū)崿F(xiàn)能源梯級(jí)利用、提高能源利用效率、促進(jìn)節(jié)能減排、改善大氣環(huán)境、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，具有顯著的環(huán)保效益和社會(huì)效益。

某啤酒廠天然氣分布式能源項(xiàng)目位于四川新都工業(yè)園區(qū)，由1臺(tái)6MW級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)分布式能源機(jī)組、配套供冷熱管網(wǎng)和天然氣支線管網(wǎng)等組成。該項(xiàng)目采用冷、熱、電三聯(lián)供方式，能夠?qū)崿F(xiàn)能源梯級(jí)利用、提高能源利用效率、促進(jìn)節(jié)能減排、改善大氣環(huán)境、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，具有顯著的環(huán)保效益和社會(huì)效益，對(duì)四川省分布式能源的發(fā)展具有典型的示范作用。

1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

1.1主要生產(chǎn)指標(biāo)

該項(xiàng)目年發(fā)電量4300萬kWh，年供蒸汽15萬t，年供冷水28萬t，能源綜利用率82.34%，節(jié)能率21%，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤4163t/a，減排CO?1.86萬t/a，減排SO?160t/a，減排NOx43t/a，減排煙塵29t/a。

1.2生產(chǎn)過程

該能源站采用1臺(tái)6MW級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)、1臺(tái)25t/h補(bǔ)燃式余熱鍋爐、2臺(tái)20t/h燃?xì)忮仩t和1臺(tái)1MW級(jí)熱水型溴化鋰機(jī)組。該項(xiàng)目分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)以燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)，利用天然氣燃燒產(chǎn)生的高溫氣體在內(nèi)燃機(jī)中做功，將一部分熱能轉(zhuǎn)換成高品位的電能，通過10kV線路與用戶和電網(wǎng)連接，根據(jù)啤酒廠用電情況決定余電上網(wǎng)還是電網(wǎng)補(bǔ)充。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的余熱和煙氣在設(shè)備自帶的余熱鍋爐進(jìn)行熱量交換，一路產(chǎn)生蒸汽直供用戶;另一路生成熱水供吸收式溴化鋰機(jī)組制冷。此外還有燃?xì)忮仩t產(chǎn)生蒸汽作為調(diào)峰備用。該項(xiàng)目向啤酒廠提供生產(chǎn)所需的電力、蒸汽、冷水，實(shí)現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供，能源綜合利用率達(dá)82.34%，具有顯著的節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)效益。

1.3主要設(shè)備

該能源站主要由燃機(jī)系統(tǒng)和燃?xì)忮仩t系統(tǒng)組成。燃機(jī)系統(tǒng)主要由調(diào)壓站、燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐、溴化鋰機(jī)組、冷卻塔、10kV母線、1號(hào)站用變和模塊直流系統(tǒng)等主要設(shè)備組成。燃?xì)忮仩t系統(tǒng)主要由清水泵、軟化水泵、凝結(jié)泵、除氧器、給水泵、1、2號(hào)燃?xì)忮仩t、蒸汽聯(lián)箱和分汽缸等設(shè)備組成。

2、項(xiàng)目運(yùn)行情況

2.1總體運(yùn)營(yíng)情況

燃?xì)忮仩t從2015年1月20日起正式連續(xù)該啤酒廠供蒸汽，6月下旬燃機(jī)連續(xù)向啤酒廠供電力。全年發(fā)電量達(dá)到1800萬kWh，供蒸汽13萬t，供冷水2萬t。

2.2項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)

(1)能源綜合利用率高

傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠，煤燃燒發(fā)電的利用率35%左右;用煤做燃料發(fā)電并供熱的熱電廠;能源利用率45%左右;燃?xì)廨啓C(jī)的分布式能源利用效率則將超過80%。該能源站采用冷、熱、電三聯(lián)供，能源綜和利用率更加顯著提高，綜合利用率可達(dá)82.34%。

(2)項(xiàng)目投資少、見效快，經(jīng)濟(jì)效益顯著

不用再單獨(dú)上脫硫、脫硝等系統(tǒng)，可節(jié)省大量固定資產(chǎn)投資;占地少，無需煤場(chǎng)、輸煤系統(tǒng)、除灰系統(tǒng);建廠周期短，可以分段投產(chǎn)，投產(chǎn)快。項(xiàng)目從正式開工到正式供汽只用了4個(gè)月，在保證正常供汽生產(chǎn)的情況下，進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)安裝調(diào)試;運(yùn)營(yíng)成本低、人力成本小，由于燃機(jī)自動(dòng)化程度高，運(yùn)行控制人員減少。

(3)負(fù)荷峰谷差調(diào)節(jié)快，供電可靠性高

燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量較輕，尺寸較小的原因，所以燃機(jī)啟停快，一般啟動(dòng)到帶滿負(fù)荷需20min。相對(duì)于火電，在調(diào)節(jié)負(fù)荷峰谷差時(shí)，效果明顯。

(4)減排效果顯著

碳排放對(duì)環(huán)境變化的影響越來越受到世界各國(guó)的重視。本項(xiàng)目燃機(jī)采用SoLoNOx環(huán)形，干式低排放燃燒技術(shù)，因此和國(guó)內(nèi)已有的內(nèi)燃機(jī)相比，在環(huán)境保護(hù)方面更具有優(yōu)勢(shì)，其天然氣利用率較高，燃燒排放的CO?、SO?、NOx以及煙塵較小，一個(gè)立方米的天然氣與相應(yīng)可替代的煤炭相比，可節(jié)約能量11%～73%、減排CO?47%～84%、NOx44%～95%，SO?及煙塵100%，在節(jié)能減排過程中發(fā)揮重要作用。

2.3經(jīng)濟(jì)效益分析(2015年為例)

電能收入：年供電量為1800萬kWh(自用和余電比約為6:4)，目前的市電電價(jià)為0.6元/kWh，余電上網(wǎng)價(jià)0.73元/kWh,發(fā)電收入約為1173萬元。

熱能收入：年蒸供應(yīng)量為13萬t，熱能單價(jià)為270元/t，熱能收入約為3510萬元。

供冷收入：年冷水供應(yīng)量為2萬t，冷水供應(yīng)單價(jià)2元/t，供冷收入約為4萬元。

項(xiàng)目年天然氣消耗量1200萬m，天然氣價(jià)格為2.5元/m³，成本為3000萬元。

此項(xiàng)目分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在理論上的節(jié)能效益約為1173+3510+4-3000=1687萬元。

3、調(diào)試和運(yùn)營(yíng)中的問題

(1)認(rèn)真摸索，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行

調(diào)試期間，1、2號(hào)燃?xì)忮仩t給水電動(dòng)調(diào)節(jié)門壓力等級(jí)低，無法穩(wěn)定調(diào)整鍋爐水位，靠人員在就地調(diào)整，門桿已彎曲變形，后經(jīng)換成高壓調(diào)節(jié)門后，鍋爐水位自動(dòng)調(diào)節(jié)正常，調(diào)節(jié)門已無門桿彎曲變形現(xiàn)象發(fā)生。

(2)積極溝通協(xié)調(diào)，克服運(yùn)行難題

該項(xiàng)目運(yùn)行初期，分汽缸熱容量小，蒸汽壓力和汽包水位波動(dòng)大。該站2臺(tái)燃?xì)忮仩t及1臺(tái)余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽匯集到蒸汽聯(lián)箱，通過送出蒸汽管送到分汽缸供啤酒廠使用。由于啤酒廠工藝是突然大負(fù)荷用汽或停汽，因分汽缸熱容量小，將導(dǎo)致鍋爐水位跟著大幅度波動(dòng)，容易波動(dòng)到鍋爐水位保護(hù)動(dòng)作值，從而影響鍋爐的安全運(yùn)行。最后，通過增大分汽缸容積，緩解啤酒廠突然大負(fù)荷用汽或停汽對(duì)鍋爐水位造成的影響，防止鍋爐滅火或干鍋，同時(shí)滿足啤酒廠蒸汽質(zhì)量，提高能源站的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

(3)通過設(shè)計(jì)變更，提高運(yùn)行可靠性

該站輔機(jī)設(shè)備380V電源設(shè)計(jì)無備用電源。若出現(xiàn)廠用變故障，機(jī)組將全停，通過增加1臺(tái)380V低壓站用變解決此項(xiàng)問題。同時(shí)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)無油庫、檢修室等安全生產(chǎn)必須需設(shè)施，經(jīng)設(shè)計(jì)變更完善上述功能設(shè)施。

(4)與廠家緊密配合，消除設(shè)備隱患

最為汽輪機(jī)的配套設(shè)備，增壓機(jī)啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)速迅速上升，出口壓力快速上升超過閥值至增壓機(jī)跳閘，經(jīng)運(yùn)行人員和廠家調(diào)整增壓機(jī)再循環(huán)管后，增壓機(jī)出口氣壓可以控制。

4、結(jié)論

隨著國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”引擎的發(fā)動(dòng)，真正的分布式能源“大時(shí)代”即將來臨。冷熱電聯(lián)產(chǎn)、能源梯級(jí)利用使區(qū)域型系統(tǒng)分布式能源具備多種優(yōu)勢(shì)，如能效高、清潔環(huán)保、安全可靠、削峰填谷和經(jīng)濟(jì)效益好等等。因此，在不久的將來，分布式能源站一定能成為節(jié)能減排、綠色發(fā)展的生力軍。