隨著國家接連出臺《關于發展天然氣分布式能源的指導意見》和《電力發展“十三五”規劃(2016~2020)》等有利政策,天然氣分布式能源項目已進入快速發展期,而項目的主機選型正確與否關系到項目的可持續性和經濟性。本文以某園區天然氣分布式能源項目為例,介紹了一套合理的分布式能源工程裝機分析方法,對天然氣分布式能源裝機選擇具有一定參考意義。
工業園區具有能源需求大、耗能集中等特點。天然氣分布式能源站可作為園區配套基礎設施工程,實現園區的冷、熱、電三聯供,幫助園區企業節省用能成本,減少設備運營投資,增強園區招商吸引力;同時,可大幅減少污染物排放,實現地區“綠色發展”,具有重要的經濟效益和環境效益。
本文將以某工業園區為例,介紹一套分布式能源項目合理的裝機分析方法。
1 熱負荷分析
1.1 園區現有負荷
目前工業園區主要用能企業有4家汽車公司和10家生物制藥公司。通過調研發現,各企業的負荷類型多,情況比較復雜;企業自備小鍋爐運行與維護管理的成本高,能源利用效率低于分布式供能系統的綜合能源利用效率;部分供熱小鍋爐減排設施配套不夠完善,對環境影響較大。
為此,以分布式能源站替代上述小型鍋爐及電制冷機組,滿足園區企業用熱(冷)負荷的需求。
1.2 熱負荷分析
園區內熱負荷均為工業熱負荷,包含非季節性的生產工藝熱負荷和季節性的工業建筑的采暖、空調熱負荷。根據現場調研資料,園區目前存在冷負荷需求的企業有只有汽車公司A和D,有熱水負荷需求的企業有A、B、C和D。其中,A每天運行時間為16h,B、C和D的每天運行時間為12h,D近期將把運行時間改為16h。園區目前用汽負荷企業需求分散,介質為飽和蒸汽。冷水供水參數約為7~10°C,熱水供水參數約為95~125°C,供蒸汽參數約為0.5MPa的飽和蒸汽。
1.3 設計熱負荷
鑒于項目近期負荷主要為已投運企業及在建企業提供冷、熱、電負荷,且已與大部分這類企業簽訂了供能意向協議,本次設計將現有及近期熱負荷統一考慮,由新建機組集中供熱。
1.3.1 熱水負荷
根據上述用戶熱水負荷要求,綜合考慮以能源站為中心最遠3km和5km的供熱距離,熱力網采用蒸汽作為供熱介質,并在汽車公司A和D側各設置1座汽水換熱站,蒸汽產生的疏水全部回收。
考慮汽水換熱站側換熱系數和管道供熱系數均為0.95,并依據《城鎮供熱管網設計規范》(CJJ34-2010),考慮5%的蒸汽管網損失和焓降后,折算到抽凝機抽汽參數為:P=0.8MPa˙a;t=290.4°C,背壓機供熱參數為0.8MPa、280°C,各用戶熱負荷折算后各月的用汽量如表1。
1.3.2 制冷負荷
本工程冷負荷優先利用熱網加熱器換熱后的冷凝水進行制冷,提供空調用冷凍水,其余不足部分采用蒸汽雙效型溴化鋰機組進行補充。各用戶冷負荷折算后各月的用汽量如表2。
責任編輯: 李穎