導讀：采用冷、熱、電三聯(lián)供方式，能夠實現(xiàn)能源梯級利用、提高能源利用效率、促進節(jié)能減排、改善大氣環(huán)境、帶動產業(yè)結構升級，具有顯著的環(huán)保效益和社會效益。

某啤酒廠天然氣分布式能源項目位于四川新都工業(yè)園區(qū)，由1臺6MW級燃氣輪機分布式能源機組、配套供冷熱管網和天然氣支線管網等組成。該項目采用冷、熱、電三聯(lián)供方式，能夠實現(xiàn)能源梯級利用、提高能源利用效率、促進節(jié)能減排、改善大氣環(huán)境、帶動產業(yè)結構升級，具有顯著的環(huán)保效益和社會效益，對四川省分布式能源的發(fā)展具有典型的示范作用。

1、項目簡介

1.1主要生產指標

該項目年發(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)約標準煤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生產過程

該能源站采用1臺6MW級燃氣輪機、1臺25t/h補燃式余熱鍋爐、2臺20t/h燃氣鍋爐和1臺1MW級熱水型溴化鋰機組。該項目分布式冷熱電聯(lián)產系統(tǒng)以燃氣內燃機為基礎，利用天然氣燃燒產生的高溫氣體在內燃機中做功，將一部分熱能轉換成高品位的電能，通過10kV線路與用戶和電網連接，根據(jù)啤酒廠用電情況決定余電上網還是電網補充。燃氣內燃機產生的余熱和煙氣在設備自帶的余熱鍋爐進行熱量交換，一路產生蒸汽直供用戶;另一路生成熱水供吸收式溴化鋰機組制冷。此外還有燃氣鍋爐產生蒸汽作為調峰備用。該項目向啤酒廠提供生產所需的電力、蒸汽、冷水，實現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供，能源綜合利用率達82.34%，具有顯著的節(jié)能減排和環(huán)境保護效益。

1.3主要設備

該能源站主要由燃機系統(tǒng)和燃氣鍋爐系統(tǒng)組成。燃機系統(tǒng)主要由調壓站、燃氣輪機、發(fā)電機、余熱鍋爐、溴化鋰機組、冷卻塔、10kV母線、1號站用變和模塊直流系統(tǒng)等主要設備組成。燃氣鍋爐系統(tǒng)主要由清水泵、軟化水泵、凝結泵、除氧器、給水泵、1、2號燃氣鍋爐、蒸汽聯(lián)箱和分汽缸等設備組成。

2、項目運行情況

2.1總體運營情況

燃氣鍋爐從2015年1月20日起正式連續(xù)該啤酒廠供蒸汽，6月下旬燃機連續(xù)向啤酒廠供電力。全年發(fā)電量達到1800萬kWh，供蒸汽13萬t，供冷水2萬t。

2.2項目優(yōu)勢

(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;燃氣輪機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82.34%。

(2)項目投資少、見效快，經濟效益顯著

不用再單獨上脫硫、脫硝等系統(tǒng)，可節(jié)省大量固定資產投資;占地少，無需煤場、輸煤系統(tǒng)、除灰系統(tǒng);建廠周期短，可以分段投產，投產快。項目從正式開工到正式供汽只用了4個月，在保證正常供汽生產的情況下，進行燃氣輪機安裝調試;運營成本低、人力成本小，由于燃機自動化程度高，運行控制人員減少。

(3)負荷峰谷差調節(jié)快，供電可靠性高

燃氣輪機結構緊湊，質量較輕，尺寸較小的原因，所以燃機啟停快，一般啟動到帶滿負荷需20min。相對于火電，在調節(jié)負荷峰谷差時，效果明顯。

(4)減排效果顯著

碳排放對環(huán)境變化的影響越來越受到世界各國的重視。本項目燃機采用SoLoNOx環(huán)形，干式低排放燃燒技術，因此和國內已有的內燃機相比，在環(huán)境保護方面更具有優(yōu)勢，其天然氣利用率較高，燃燒排放的CO?、SO?、NOx以及煙塵較小，一個立方米的天然氣與相應可替代的煤炭相比，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經濟效益分析(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)，目前的市電電價為0.6元/kWh，余電上網價0.73元/kWh,發(fā)電收入約為1173萬元。

熱能收入：年蒸供應量為13萬t，熱能單價為270元/t，熱能收入約為3510萬元。

供冷收入：年冷水供應量為2萬t，冷水供應單價2元/t，供冷收入約為4萬元。

項目年天然氣消耗量1200萬m，天然氣價格為2.5元/m³，成本為3000萬元。

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

3、調試和運營中的問題

(1)認真摸索，確保設備穩(wěn)定運行

調試期間，1、2號燃氣鍋爐給水電動調節(jié)門壓力等級低，無法穩(wěn)定調整鍋爐水位，靠人員在就地調整，門桿已彎曲變形，后經換成高壓調節(jié)門后，鍋爐水位自動調節(jié)正常，調節(jié)門已無門桿彎曲變形現(xiàn)象發(fā)生。

(2)積極溝通協(xié)調，克服運行難題

該項目運行初期，分汽缸熱容量小，蒸汽壓力和汽包水位波動大。該站2臺燃氣鍋爐及1臺余熱鍋爐生產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荷用汽或停汽，因分汽缸熱容量小，將導致鍋爐水位跟著大幅度波動，容易波動到鍋爐水位保護動作值，從而影響鍋爐的安全運行。最后，通過增大分汽缸容積，緩解啤酒廠突然大負荷用汽或停汽對鍋爐水位造成的影響，防止鍋爐滅火或干鍋，同時滿足啤酒廠蒸汽質量，提高能源站的安全性和經濟性。

(3)通過設計變更，提高運行可靠性

該站輔機設備380V電源設計無備用電源。若出現(xiàn)廠用變故障，機組將全停，通過增加1臺380V低壓站用變解決此項問題。同時，項目設計無油庫、檢修室等安全生產必須需設施，經設計變更完善上述功能設施。

(4)與廠家緊密配合，消除設備隱患

最為汽輪機的配套設備，增壓機啟動后，轉速迅速上升，出口壓力快速上升超過閥值至增壓機跳閘，經運行人員和廠家調整增壓機再循環(huán)管后，增壓機出口氣壓可以控制。

4、結論

隨著國家“互聯(lián)網+智慧能源”引擎的發(fā)動，真正的分布式能源“大時代”即將來臨。冷熱電聯(lián)產、能源梯級利用使區(qū)域型系統(tǒng)分布式能源具備多種優(yōu)勢，如能效高、清潔環(huán)保、安全可靠、削峰填谷和經濟效益好等等。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。