某工业园区天然气分布式能源开发方案测算

某工业园区天然气分布式能源开发方案测算前言：天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，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70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应 方式，是目前天然气最高效的利用方式。本文通过具体项目阐述天然气分布式能源开发的方 案测算。一、项目概况四川某工业园，园区规划面积10 平方公里，分两期建设，一期实施3 平方公里，于2014 年 7 月开工，建成后，可容纳50 家规模企业。现已平整场地2000 余亩，完成道路及水、电、 气、通讯、绿化、路灯、人行道、雨污管网等基础建设，污水处理厂等配套设施有序建设， 已具备承载企业入园落户的能力。预计到2020 年，入园企业达30家，竣工投产达20 家。二、方案测算（一）园区能耗调查情况根据用能调查情况，园区内食品、制药、酿造、印染类等企业均有较稳定的蒸汽负荷需求， 十分适合发展天然气分布式能源，主要用户情况见下表（公司名称均以代码标示）：按同时利用系数0.8考虑，尖峰用汽量约为46t/h，平均用汽量约为28t/h,年平均运行小时 数按6000小时考虑，年用蒸汽量约168000吨。（二）机组配置原则分布式能源系统主要由发电设备、余热利用设备及相关主辅设备构成，目前分布式能源系统 中应用较多的发电机形式以燃气轮机、燃气内燃机和微燃机为主。目前常用的机组为燃气轮 机和燃气内燃机。燃气轮机余热排放较为集中，适合于蒸汽需求为主的区域式分布式能源项目，同时燃气轮机 具有系统单位造价相对较低，寿命周期较长（大修周期在6-8万小时左右）、出口烟气温度 较高、氮氧化物排放率低等优点。综合考虑，从能源利用角度和企业能耗需求考虑，本项目以蒸汽需求为主，用电为辅，计划 采用燃气轮机及相关配套设备的配置方式。（三）装机方案根据园区企业能耗需求和发展状况，并结合远期的规划，本项目能源站计划建设1 台7.5MW的燃气轮机（暂定美国Solar T70机组），并配套相应的余热锅炉燃气调峰/备用锅炉 和配套管网。本项目由于机组主要满足供热需求，且对调峰性能要求较高，因此拟采用简单循环方式。本 期主要设备和系统如下：主要设备的参数如下：燃气轮机（每台）：型号：Taurus 70出力： 7520kW热耗率： 10650kJ/kWh排气流量：26.94kg/s排气温度：490°C发电效率： 34.8%余热锅炉（每台）：蒸汽温度： 220C蒸汽压力： 1.25MPa蒸汽流量（非补燃）： 20t/h蒸汽流量（补燃）： 30t/h排烟温度： 130C燃气锅炉（每台）：蒸汽温度： 220C蒸汽压力： 1.25MPa蒸汽流量： 20t/h排烟温度： 130C（四）运行方式正常运行：采取以热定电，1 台燃机根据供热端的需求，采取变负荷运行及补燃调节策略， 满足030t/的蒸汽需求，超过此负荷时，启动1台燃气锅炉满足最大50t/h的蒸汽需求。非 正常运行：燃机检修情况下，运行两台燃气锅炉，满足040t/h的供汽需求。制冷负荷本项目拟按2MW的最大供冷量配置相应的设备，距离能源站1.5km以内的用户采 用冷水管道直接输送。若后期有较大冷负荷需求用户，可进一步优化调整方案。（五）其余还应综合考虑电力并网方案、其余管网敷设方案、项目用地及选址、天然气保障 噪声污染控制、水污染物排放、消防方案，不一一赘述。三、投资及经济指标估算通过能耗调研、分析论证，本项目总投资约1.2亿元人民币，总装机7.5MW，后续根据园区 企业的入住、发展，能源站还可扩建，以满足用户能耗需求。主要数据如下四、产能、节能减排（一）减排效应由于分布式能源站位于负荷中心，不但会提高能源利用效率、减少环境污染，而且可以代替 传统的供热制冷设备，消除了传统供热制冷设备使用以及传统能源运输对环境带来的污染。 综上分析，本项目以天然气为燃料，在采取了一系列防治污染措施后，其排污均满足相应的 环境标准要求。因此本项目建成投产后对当地环境影响较小。项目建成后，与传统的燃煤热 电分产方式相比较每年可减排如下：由此可见，本项目的建设对于当地环境保护工作具有十分重要的作用和意义，对建设绿色生 态产业能够起到巨大的推动作用。（二）节能效应本项目拟装机7.5MW、采取以热定电运行方式（全面满足厂区内冷、热负荷）前提下，年利 用小时数约6000h，系统全年综合能源效率可达到83%，年供电量约4300万kWh；年供蒸汽 约15万吨；年耗天然气约1500万Nm»若采用传统供能方式，分别产生同等量的电和热（供电煤耗按333g/kWh，普通锅炉供热效 率按85%），每年需要消耗标煤3.1万吨；而采用分布式能源功能方式，每年耗天然气量约 1500万Nm?，折合标煤1.74万吨；全年可节约标准煤约1.36万吨左右。由此可见，本项目 具有较好的节能效应。总体来说，天然气分布式能源项目有利于园区能源消费结构优化，有利于提高园区供能可靠 性和安全性，帮助园区企业节省用能成本、减少设备运营投资、减轻污染物排放及减少排污 费用的支出，完成减排任务，降低单位GDP能耗，实现"绿色发展”，提升地方形象。