550kw玉柴發電機配套熱電聯余熱回收系統
目前世界上的天然氣(或煤層氣)熱電聯產技術方式是對天然氣發電機組進行余熱利用,發電機排煙管排出的廢氣溫度高達560℃,通過熱復用裝置(廢氣鍋爐)吸收廢氣的熱能,同時把發電機排煙溫度控制在100℃~130℃左右,在生產熱能的同時,也使發動機更有效,更經濟地運行。
一般火力發電機組所產生的電能只占其消耗燃料總能量的1/3左右,其余約2/3的能量被轉化為熱能,而且往往是在沒有被利用的情況下排放掉。熱電聯產則使火力發電機組同時生產電和熱兩種產品,這樣便可以將能源的利用率大致提高到80%左右。
無疑,在各種火力發電設備中天然氣發電機組適宜被用來進行熱電聯產,其理由如下:
1)天然氣熱值較高,熱利用潛力大;
2)天然氣發電機組使用壽命長,維修成本低,排放物少,清潔環保;
3)天然氣發電機組一次性投資成本相對較低;
4)隨著西氣東輸工程的實施,城市天然氣管網系統逐步配套成型,天然氣成為城市小型自備電站的能源,可開發前景看好;
5)目前中、小功率(2MW以下)天然氣發電機組已有比較成熟的技術,為在一個小系統內實現熱電聯產提供了技術保障,使用戶對熱電聯產可以進行形式多樣的自主選擇;
6)產業政策及環保節能發展的導向,為天然氣熱電聯產技術的應用創造了良好的社會氛圍。
3熱電聯產應用實例
上海閔行區中心醫院(以下簡稱醫院)地處區政府所在地莘莊鎮,是近幾年上海新興發展地區之一。擴建后的醫院總建筑面積為4667m2,設有26個科室,600張*,在2002年底投入使用,是當地標志性建筑。
醫院在用電負荷方面,照明占23%,電梯占6%,制冷設備占31.3%,后勤設備占10.5%,醫療設備占17%,開水爐和其他占12%多一些。按春秋二季的低負荷計算,上午的用電負荷約為1200kW,下午約為800kW,晚上約為200kW。
550kw玉柴發電機配套熱電聯余熱回收系統
進行熱電聯產工程設計的核心是確定合理的“熱電比”,以熱定電,并顧及年開機率。系統的合理配置不僅決定了設備使用的可靠性,而且涉及到投資回收期和*運行費用等綜合效益問題。為此,發電機組熱電聯產的施工方威爾信公司(以下簡稱施工方)依據醫院的實際情況進行工程設計。
施工方案分析:春、秋兩季是醫院用熱的低峰期,夏季是用電高峰期,冬季是用熱高峰期,就每天情況來說,上午是醫院就診和治療高峰期,也是用電高峰期,但不是用熱高峰期;下午就診和治療率約為上午的50%~60%,用電量下降,但生活用水量上升;晚上僅設急診,但病房照明和生活用水使對電、熱的需求都達到高峰。由于醫院已設有2路10kV市電進線及4t,2t鍋爐等常規電、熱設施,天然氣發電機組熱電聯產設備應主要承擔調峰功能。后施工方選擇2套威爾信G500型(2×400kW)天然氣發電機組互為備用,在達到滿載發電(即發電400kW)的條件下,單套機組每小時產生5t70℃熱水及300kg蒸氣,可有效調節夏、冬季及晚間醫院用電、熱高峰期對設備的需求,而且取得較好的經濟效果。上海地區天然氣熱值每立方米8400kcal/m3計算,威爾信G500型天然氣發電機組在滿載發電時,總耗氣量為125.8m3/h,其中發電量(400kW)熱效率達35%,生產生活用水5t(從12℃加熱到70℃)熱效率為27%,蒸汽300kg(從12℃加熱到100℃以上)熱效率為16%,三項合計總熱效率達到76%,大大節約了能源及相當可觀的資金,更重要的是通過發電機組的熱復用裝置,將排放廢氣污染降至低點。
天然氣發電機組熱電聯產的實施,打破了傳統的管理方式,將發電,采暖,熱水供應,制冷及環境污染治理等多項工作統籌考慮,以小的資金,資源和環境代價,換取的投資效益,能源轉換效率和能源設施效能,可謂是一石數鳥。
當前我國正處于工業化和城市化加速發展的階段,經濟總量已居世界前列,對資源的需求進一步增加,常規能源的日益減少,污染排放物的大大增多,節能降耗越來越受到人們的重視。近幾年燃氣發電機組的*大幅增長,同時燃氣機及鍋爐的廢氣排放又成為新的能源浪費,燃氣機廢氣余熱的能量幾乎和燃氣機的有用功率相同。
山東華全動力公司致力于環保節能事業,研制開發的WYZG系列廢熱回收裝置利用針形管(銷釘管)、鰭片管等強化傳熱元件,通過特殊工藝將余熱的利用率大大提高,此技術投資小,見效快,一般3-6個月即可收回投資。同時該設備具有體輕堅牢、耐震消音、維修方便等特點,已成功的應用于冷、熱、電聯供系統和聯合站原油加熱系統等多個領域,得到了良好的經濟效益和社會效益。
WYZG系列余熱回收裝置節能*。燃氣機的排煙溫度在500度以上,煙氣中有30%的熱量被排放到大氣中浪費掉,目前隨著國內能源供應日益緊張,節能降耗提高能源利用率已迫在眉睫。在燃氣機發電的同時,機組的高溫廢氣通過本余熱回收裝置產生熱水(或蒸汽),以500KW的機組為例,每小時可產生大約400KG的蒸汽或12噸的熱水,為企業環保節能創造更大價值。