分布式能源站项目燃气轮机及内燃机选择比较

分布式能源站项目燃气轮机及内燃机选

择比较

摘要：本文介绍了分布式能源站的定义，内燃机的优缺点。从排放标准、综

合效率、热电比、机组规模等比较了燃气轮机和内燃机的选择。热电比大、机组

规模大、排放要求高的项目适合于采用燃气轮机配置；运行方式灵活、热电比低、机组规模小的项目适用于采用内燃机配置。根据具体工程的特点采用不同的燃气

发电装置，以便获得更好的经济效益和社会效益。

分布式能源的定义

分布式能源是一种建在用户端的能效高、节能、环保的能源供应方式，目前

许多发达国家已可以将分布式能源综合利用效率提高到70-90%以上，大大超过传

统用能方式的效率。我国对“分布式能源”的定义为：（1）利用天然气为燃料（2）通过冷热电分布式能源等方式实现能源的梯级利用（3）综合能源利用效率

在70%以上（4）在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。

热电联产系统的核心设备是燃气发电装置，目前主要有燃气轮机和内燃机两

大类型。燃气轮机又分为重型燃气轮机和轻型燃气轮机，燃气轮机、余热锅炉和

蒸汽轮机又可组成联合循环。由于全球经济和科学技术的高速发展，国际上主要

的燃气发电装置的制造公司近十年来不断兼并、合资、转型，同时新产品又相继

上市。因此，热电联产建设过程中必须充分注意到这一点，根据工程的特点采用

不同的燃气发电装置，以便获得更好的经济效益和社会效益。

内燃机的优缺点

内燃机的优点是：

1）高效率，燃气内燃机的效率明显高于燃气轮机，如图2-1所示。

图2-1内燃机效率与其他机组效率比较

2）采用先进的稀薄燃烧发动机的燃气内燃机在环境温度40℃内均不会由于气温升高有任何功率下降。

3）单台机组可以在100～50%负荷变化范围内稳定运行如图2-2所示。

4）几乎不受启停次数的影响，频繁的启停只会影响到少数部件，多台机组并行时，可以按照需要任意启停任何一台或多台机组，从而保证在机组维护期间不间断运行。

5）内燃机的自耗电低，燃气进气压力低于燃气轮机，启动时间短于燃气轮机，大修周期长于燃气轮机。

图2-2 内燃机和燃气轮机在负荷变化时效率变化的比较

6）建设周期短，内燃机三联供项目建设周期一般在1年以内；

7）运行机动灵活，燃机电厂运行机动灵活，启动快速方便，既可承担基本负荷电厂，又可承担调峰电厂和应急电源。燃机从启动到满负荷只需10-16min，联合循环从启动到满负荷约1h，启动快速灵活；

8）操作便利，内燃机设备成套性强，设备运行可靠，维护工作量少；

9）耗水量少，内燃机发电冷却用水仅为同容量冷凝式发电机组的10%左右；

内燃机的缺点是：

1）功率较小，目前最大功率只能做到10MW；

2）烟气氮化物排放浓度高于燃气轮机；

3）排烟温度低于燃气轮机；

4）噪声高于燃气轮机。

燃气轮机和内燃机的比较

1）排放标准问题

由于燃烧方式的不同，燃气内燃机氮氧化物排放量高于燃气轮机。根据《火

电厂大气污染物排放标准 GB13223-2011》中对氮氧化物排放的相关规定：以天

然气为原料的燃气轮机机组氮氧化物NOx的排放标准为50mg/Nm3，目前市场上成

熟的燃气轮机机组配置的低氮燃烧器均可达到该标准。而内燃机则不能按该标准

要求，如GE公司比较有代表性的颜巴赫天然气内燃机发电机组，标准氮氧化物

排放量为500mg/Nm3。而且由于排烟量较小，后期很难建设附加的脱硝处理系统。

2）热电综合效率

两种系统的热电综合效率相差不大，燃气轮机余热利用效率高于内燃机的余

热回收利用率，而且余热品质高于内燃机。燃气轮机的余热为其排气热量，可达500℃以上。内燃机的余热分为缸套水和排气余热两部分，缸套水温不超过100℃，燃烧排气温度约380℃～500℃。对于余热产生的蒸汽供热为主，兼顾发电效益的

机组，内燃机联合循环不具有效率优势。

3）热电比

燃气内燃机热电比小，在1左右；燃气轮机的热电比较大，一般为2~3。所以，仅从能源利用的角度出发，在热电比大的场所应选用燃气轮机型联供系统，满足用户的冷热量需求；对热电比小的场所选用内燃机型联供系统，满足用户较多的电力需求。

4）机组规模及选型

内燃机单机容量低，如采用内燃机联合循环配置，则需配置的机组数量多于燃气轮机配置，占地面积及投资维护等均受到影响。

总结

本文从排放标准、综合效率、热电比、机组规模等比较了分布式能源站燃气轮机和内燃机的选择。热电比大、机组规模大、排放要求高的项目适合于采用燃气轮机配置；运行方式灵活、热电比低、机组规模小的项目适用于采用内燃机配置。根据具体工程的特点采用不同的燃气发电装置，以便获得更好的经济效益和社会效益。

分布式能源系统

分布式能源系统分布式能源系统是相对传统的集中式供能的能源系统而言的，传统的集中式供能系统采用大容量设备、集中生产，然后通过专门的输送设施(大电网、大热网等)将各种能量输送给较大范围内的众多用户；而分布式能源系统则是直接面向用户，按用户的需求就地生产并供应能量，具有多种功能，可满足多重目标的中、小型能量转换利用系统。一、分布式能源系统的特征作为新一代供能模式，分布式能源系统是集中式供能系统的有力补充。它有以下四个主要特征：[1] ①作为服务于当地的能量供应中心，它直接面向当地用户的需求，布置在用户的附近，可以简化系统提供用户能量的输送环节，进而减少能量输送过程的能量损失与输送成本，同时增加用户能量供应的安全性。 ②由于它不采用大规模、远距离输出能量的模式，而主要针对局部用户的能量需求，系统的规模将受用户需求的制约，相对目前传统的集中式供能系统而言均为中、小容量。 ③随着经济、技术的发展，特别是可再生能源的积极推广应用，用户的能量需求开始多元化；同时伴随不同能源技术的发展和成熟，可供选择的技术也日益增多。分布式能源系统作为一种开放性的能源系统，开始呈现出多功能的趋势，既包含多种能源输入，又可同时满足用户的多种能量需求。 ④人们的观念在不断转变，对能源系统不断提出新的要求(高效、可靠、经济、环保、可持续性发展等)，新型的分布式能源系统通过选用合适的技术，经过系统优化和整合，可以更好地同时满足这些要求，实现多个功能目标。二、分布式能源系统的优缺点 1．分布式能源系统的优点[2] 分布式能源系统的最主要优点是用在冷热电联产中。联产符合总能系统的“梯级利用”的准则，会得到很好的能源利用率，具有很大的发展前景。大型(热)电厂虽然电可远距离输送，但需建设电网、变电站和配电站并有输电损耗，而对于热，尤其是冷，就不像电能那样可以较长距离有效地输送。所以，除非事先特殊设计、安排好，否则，难以达到输送冷、热能的目的。因为大电厂选址有其自

分布式能源简介.

分布式能源简介分布式能源概念：“分布式能源”是指分布在用户端的能源综合利用系统。分布式能源分为天燃气分布式能源和分布式光伏发电、分布式光热、分布式光热发电、分布式风力发电等等多种形式。这里主要主要介绍天燃气分布式能源和分布式光伏发电。“分布式能源”一次能源以气体燃料为主，可再生能源为辅，利用一切可以利用的资源；二次能源以分布在用户端的热电冷联产为主，其他中央能源供应系统为辅，实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用，并通过中央能源供应系统提供支持和补充；在环境保护上，将部分污染分散化、资源化，争取实现适度排放的目标。分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向，它具有能源利用效率高，环境负面影响小，提高能源供应可靠性和经济效益好的特点。分布式能源是靠近用户端直接向用户提供各种形式能量的中小型终端供能系统。以天然气为燃料的燃气联合循环是目前分布式能源站的主要实现形式。具有能源梯级高效利用、起停方便和调节灵活、供能安全可靠、生态环境友好等优势，实现用户、燃气公司、电力企业、以及环保、节约资源等方面的共赢。目前国内以天然气为燃料的分布式能源情况如下：目前我国北京、上海、广州等地已有一批以油、气为燃料的分布式热、电、冷工程投入运行，取得明显的经济效益、环保效益和社会效益。分布式能源是缓解我国严重缺电局面、保证可持续发展战略实施的有效途径之一，发展潜力巨大。它是能源战略安全、电力安全以及我国天然气发展战略的需要，可缓解环境、电网调峰的压力，能够提高能源利用效率。分布式能源优势： 1、节能降耗明显。目前分布式能源主要以天燃气为一次能源，通过燃气--蒸汽联合循环机组发电，利用发电后的尾部烟气余热、汽轮机排汽余热生产高温热媒水，用于制备生活热水和空调冷冻水。其用能方式是利用高品位能量发电、低品位能量继续发电和供热（供冷），实现了优质能源的梯级合理综合运用，整个系统能源综合利用效率可达60%至90%，远高于常规燃煤机组的能源利用率。在就近提供电能的功能上，没有输变电损耗，还可同时提供冷热及热水等多种能量产品。

燃气轮机和燃气内燃及发电机组对比

燃气轮机和内燃机发电机组性能及经济性分析 2014-9-9 摘要：介绍燃气分布式能源系统配置。对燃气轮机、燃气内燃机发电机组性能（性能参数、变工况特性、余热特性、燃气进气压力）、经济性等进行比较。关键词：分布式能源系统；燃气轮机发电机组；燃气内燃机发电机组；经济性 Analysis on Performance and Economy of Gas Turbine and Gas Engine Generator Units Abstract ：The configuration of gas distributed energy system is introduced ．The performance of gas turbine generator unit including performance parameters ，variable conditions characteristics ，waste heat characteristics and gas inlet pressure as well as the economy are compared with gas engine generator unit ． Keywords：distributed energy system ：gas turbine generator unit ； gas engine generator unit ；eeonomy 1 概述燃气分布式能源系统（以下简称分布系统）是指布置在用户附近，以天然气为主要一次能源，采用发电机组发电，并利用发电余热进行供冷、供热的能源系统[1-11]。主要设备包括发电机组、余热利用装置等，作为动力设备的发电机组是分布系统的关键。分布系统通常采用的发电机组为燃气轮机发电机组（以下简称燃气轮机组）、燃气内燃机发电机组（以下简称内燃机组）。燃气轮机组是以连续流动气体为工质，将热能转化为机械能的旋转式动力设备，包括压气机、燃烧室、透平、辅助设备等，具有结构紧凑、操作简便、稳定性好等优点。在分布系统中应用的主要是发电功率范围为25?20000kW的微型、小型燃气轮机组。内燃机组是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入气缸内部燃烧并产生动力的设备，是一种将热能转化为机械能的热机，具有体积小、热效率高、启动性能好等优点，发电功率范围为5?18000kW美国不同规模分布系统的发电机组发电功率见表 1 。

分布式能源站项目燃气轮机及内燃机选择比较

分布式能源站项目燃气轮机及内燃机选择比较摘要：本文介绍了分布式能源站的定义，内燃机的优缺点。从排放标准、综合效率、热电比、机组规模等比较了燃气轮机和内燃机的选择。热电比大、机组规模大、排放要求高的项目适合于采用燃气轮机配置；运行方式灵活、热电比低、机组规模小的项目适用于采用内燃机配置。根据具体工程的特点采用不同的燃气发电装置，以便获得更好的经济效益和社会效益。 1. 分布式能源的定义分布式能源是一种建在用户端的能效高、节能、环保的能源供应方式，目前许多发达国家已可以将分布式能源综合利用效率提高到70-90%以上，大大超过传统用能方式的效率。我国对“分布式能源”的定义为：（1）利用天然气为燃料（2）通过冷热电分布式能源等方式实现能源的梯级利用（3）综合能源利用效率在70%以上（4）在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。热电联产系统的核心设备是燃气发电装置，目前主要有燃气轮机和内燃机两大类型。燃气轮机又分为重型燃气轮机和轻型燃气轮机，燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机又可组成联合循环。由于全球经济和科学技术的高速发展，国际上主要的燃气发电装置的制造公司近十年来不断兼并、合资、转型，同时新产品又相继上市。因此，热电联产建设过程中必须充分注意到这一点，根据工程的特点采用不同的燃气发电装置，以便获得更好的经济效益和社会效益。 1. 内燃机的优缺点内燃机的优点是：

1）高效率，燃气内燃机的效率明显高于燃气轮机，如图2-1所示。图2-1内燃机效率与其他机组效率比较 2）采用先进的稀薄燃烧发动机的燃气内燃机在环境温度40℃内均不会由于气温升高有任何功率下降。 3）单台机组可以在100～50%负荷变化范围内稳定运行如图2-2所示。 4）几乎不受启停次数的影响，频繁的启停只会影响到少数部件，多台机组并行时，可以按照需要任意启停任何一台或多台机组，从而保证在机组维护期间不间断运行。 5）内燃机的自耗电低，燃气进气压力低于燃气轮机，启动时间短于燃气轮机，大修周期长于燃气轮机。图2-2 内燃机和燃气轮机在负荷变化时效率变化的比较 6）建设周期短，内燃机三联供项目建设周期一般在1年以内； 7）运行机动灵活，燃机电厂运行机动灵活，启动快速方便，既可承担基本负荷电厂，又可承担调峰电厂和应急电源。燃机从启动到满负荷只需10-16min，联合循环从启动到满负荷约1h，启动快速灵活；

燃气轮机与燃气内燃机对比

根据项目的建筑状况，能源站发电机组可以考虑使用燃气轮机和燃气内燃机。针对本项目，分析如下：（1）目前，国内外在冷、热、电联产系统中使用的燃气轮机多为10MW以下的中小型机组和微型机组，且分为简单循环燃气轮机和回热循环燃气轮机。由于结构和材料的限制，中小型、微型燃气轮机的透平温度通常低于900°C，往往压比在6.0以下，当采用简单循环时，发电效率一般不到20%，为改善性能，通常选用回热循环，此时，联产系统可将更多的能量输入转换为功输出，但降低燃气轮机透平的排气温度会对系统的冷、热输出产生较大影响，冷热电比都将下降，所以这种联产系统主要以输出电力为目的。本区域供能能源站冷热负荷之和远大于电负荷，所以燃气轮机作为动力子系统并不是十分契合本能源站的性质要求。采用回热循环的小型燃气轮发电机组的发电效率通常为30%左右，而燃气内燃发电机组发电效率可达到40%以上，在上海市目前的燃气价格和市电价格情况下，当优先选用发电效率高的设备，才可以更好的体现项目的经济性。（2）燃气轮机所要求的燃气进气压力高（3.5~4.0MPa），一般需要设置专用的天然气调压站。天然气调压站包括计量、过滤、压力调节、天然气分配、排放、排污、安全监测、电气控制等装置。考虑到天然气调压站的特殊要求，它需要一些安全辅助设施，如：静电释放器、避雷针、天然气放散管路、危险气体检测器及灭火设备。本项目没有空间单独设置燃气升压站。（3）从冷、热、电联产的动力子系统经济性上说，由于小型进口燃气轮机的单位造价比进口内燃机的高，使得小型燃气轮机的联产系统的建设费用相对较高。一般小型燃气轮机驱动的联产系统回收期多于内燃机联产系统。此外小型燃

燃气分布式供能系统规划设计与后评价(一)

燃气分布式供能系统规划设计与后评价（一）目前，我国正在加速推进产业结构调整和能源需求多元化进程，能源结构正处于油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重更替期，合理、高效、梯级的利用天然气，是能源转型的选择方案之一。 2019年后，进口管输燃气陆续进入我国，由于采用照付不议合同，需要培育下游大宗稳定用户，分布式能源系统是最好的大宗稳定用户。分布式能源系统：按照“分布利用、综合协调”的原则，重点在城市工业园区、旅游集中服务区、生态园区、大型商业办公设施等能源负荷中心建设区域型分布式能源系统和楼宇型分布式能源系统。燃气分布式供能系统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，是天然气高效利用的重要方式。我国燃气分布式能源的主要用户为工业园区、学校、综合商业体、办公楼、数据中心、综合园区，这些用户对冷、热、电存在较大且较稳定、连续的负荷需求。我国的楼宇型、区域型燃气分布式能源项目在数量上几乎各占一半。各类园区由于具有比较稳定的电、冷、蒸汽需求，动力设备以燃气轮机、燃气－蒸汽联合循环为主，医院、学校、酒店、办公楼等楼宇型项目由于能源需求较小且波动较大，动力设备以燃气内燃机和微燃机为主。国家政策将持续支持分布式能源的发展，这是长期、稳定、可靠的行业，可认为是我国能源领域中的朝阳行业。在我国煤电饱和、出现过剩产能的情况下，这是所有大型能源央企、国企必然要重点关注的行业。在我国，燃气分布式能源起步并不算晚，早在上世纪90年代末，就有专家、学者及企业开始了研究，并积极推动分布式能源在我国的发展。在2003年左右，国内陆续开始建设分布式能源站，先后建成了北京燃气大厦调度中心、上海浦东机场、上海黄浦区中心医院、北京火车南站等燃气分布式能源项目。2011年《关于发展天然气分布式能源的指导意见》的发布以及发展燃气分布式能源被写入“十二五”能源发展规划，标志着发展燃气分布式能源被正式纳入国家能源发展战略。燃气分布式能源在我国已经有十余年的发展历史，但是由于我国经济与体制的特殊性，燃气分布式能源的发展也很曲折。目前我国燃气分布式能源发展仍处于起步阶段，在已建成的项目中，有部分项目可以正常运行，取得了一定的经济、社会和环保效益；但也有部分项目因政策、经济、技术等问题，经济效益不好。主要是由于我国大部分地区面临电力产能过剩问题，电力消纳问题亟待解决。伴随着国家电力体制改革的逐步深入和智能制造、大数据、“互联网+”等技术的发展，以及《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等系列文件的出台，推动了国内天然气价格下调和保证了供应市场趋于稳定。“十三五”期间，智能电网、售电平台建设步伐加快，专业化服务公司方兴未艾，燃气分布式能源在我国已具备大规模发展的条件。燃气分布式能源由于其在能源转换效率方面所具有的突出优势，使得其在世界各国的能源领域逐步占有显著地位。随着全面深化改革的不断推进，国家治理体系和治理能力现代化将取得重大进展，发展不平衡、不协调、不可持续等问题将逐步得到解决，能源领域基础性制度体系也将基本形成。在我国，燃气分布式能源项目有望迎来“理性而适度”

燃气分布式能源站供蒸汽效益分析

燃气分布式能源站供蒸汽效益分析摘要：冷、热、电三联供的燃气分布式能源，是我国相关政策大力鼓励的一种能源利用方式。本文将对利用燃气分布式能源站供电、供蒸汽的经济性进行测算，对效益进行分析。关键词：燃气分布式能源站；经济性测算；效益分析燃气分布式能源站主要是指燃气冷、热、电三联供，以天然气为主要燃料带动燃气轮机或内燃机等燃气发电设备运行，产生的电力满足用户的电力需求，系统排出的废热通过余热锅炉或者溴化锂制冷机等余热回收利用设备向用户供热、供冷。一、燃气分布式能源站的特点燃气分布式能源站通过对一次能源的多级利用，能源总利用效率可大大提高，其主要有以下特点：高效性：根据“温度对口、品质对应、梯级利用”的理念，提高能源综合利用效率，使能源利用效率可达到75%以上，远大于常规燃煤发电系统的35%，可以节省大量一次能源。环保性：对清洁能源进行高效利用，可有效降低粉尘排放、碳排放、硫化物及NOx排放。安全性：分布式能源在美国、欧洲、日本广泛，系统技术成熟，相关设备运行可靠。二、燃气分布式能源站政策为大力推进燃气分布式能源站在国内的发展，近些年国家也配套出台了一系列政策。2022年10月24日，国务院讨论并通过《能源发展“十二五”规划》和《中国能源政策（2022）》白皮书。文件要求：“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目，以及10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。天然气利用政策2022（国发改委员第15号令）

明确：天然气分布式能源项目（综合能源利用效率70%）以上为优先类城市燃气用户，应确保天然气供应。2022年8月13日，国家发改委印发了《分布式发电管理暂行办法》鼓励企业、专业化能源服务公司和包括个人在内的各类电力用户投资建设并经营分布式发电项目。能源发展“十二五”规划、“十三五”规划中，对燃气分布式能源站的发展都有详细规划。三、燃气分布式能源站方案介绍（一）整体方案某制药厂总电力需求为8900KW，蒸汽需求为19t/h，拟采用燃气分布式能源站为药厂供蒸汽、供电，作为电网供电的补充。为提高制药厂的能源利用效率，同时保证制药厂的用电安全，分布式能源站采用以热定电的方式配置，满足制药厂热、电需求，即分布式能源站安装一台燃气轮机，机组ISO功况下功率为9500KW，在现场条件下，出力8600KW，燃气热耗率11.6MJ/kWh，满载发电效率为31%。通过燃气轮机（燃料为天然气）发电为制药厂提供8600KW电能，由市电作为补充及后备电源。同时配置一台25t/h的余热锅炉，燃气轮机发电以后产生的高温烟气（143.4t/h，468℃），引入补燃余热锅炉，产蒸汽21.2t/h。发电机组采用10KV高压燃气发电机组，在制药厂10KV段并网，并以“并网不上网”的模式向制药厂供电，同时，余热锅炉产生的蒸汽直接向厂区供热。（二）运行方式根据项目现场的电价情况，建议在电价峰平段运行分布式能源站以获得较高的售电价格。即每天的08：00到24：00.每天运行16小时，每年按330天计算，年运行时间为5280小时，运行方式为：每天08：00——

分布式能源站项目航改机型和重型工业机型燃气轮机的选择

分布式能源站项目航改机型和重型工业机型燃气轮机的选择摘要：本文介绍了分布式能源站的定义，比较了航改机型和重型工业机型两大类流派，分布式能源站的冷热负荷需求大，运行负荷较稳定一般比较适合采用重型工业机型，如项目机组启停较多，冷热负荷需求较低且运行环境能满足，可以考虑采用航改机型。选用工业重型还是轻型燃气轮机建议根据项目实际情况综合考虑，以满足项目实际的运行情况。 1. 分布式能源的定义分布式能源是一种建在用户端的能效高、节能、环保的能源供应方式，目前许多发达国家已可以将分布式能源综合利用效率提高到70-90%以上，大大超过传统用能方式的效率。我国对“分布式能源”的定义为：（1）利用天然气为燃料（2）通过冷热电分布式能源等方式实现能源的梯级利用（3）综合能源利用效率在70%以上（4）在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。采用燃气—蒸汽联合循环机组发电是目前商用天然气发电技术中效率最高的一种。燃气轮机是燃气-蒸汽联合循环发电机组关键设备，其选型对机组性能和能源站经济性的影响最大。 1. 两大类流派的对比燃气－蒸汽联合循环机组主要有航改机型和重型工业机型两大类流派，一般均按多轴配置，两种流派的技术特点对比见表2-1。表2-1 两大类流派对比

工业重型燃气轮机是专门为陆用发电而开发设计的，其特点是设备体积和重量较大，对燃料的适应性较强，既可燃用轻质油，也可燃用重油。机组启停也很快。工业重型燃气轮机的排气温度较高，当采用燃气－蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较大，故汽轮机的发电出力和供汽量均较大，虽然该型燃气轮机单循环效率略低于轻型燃气轮机，但联合循环热效率略高。另外其设备的检修周期较长。工业重型燃气轮机既可带基本电负荷也可作调峰运行，如若两班制运行，则因启停次数多其寿命耗损将会比较严重。轻型燃气轮机系由航空燃气轮机派生，体积小，重量轻，设备部件精度高，对机组运行的环境条件要求也较苛刻。轻型燃气轮机启停迅速，单循环热效率较高，非常适宜于作调峰发电机组。轻型燃气轮机排气温度较低，当采用燃气－蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较少，故汽轮机的发电出力和供热汽量均较小，对于热电冷三联供项目来说，其供热能力相对较低。另一方面，该型燃机初投资较高，而且燃气轮机的检修周期短，维修工作难度大，主要部件一般要返厂才能修理，运行维护费用较高。 1. 总结本文比较了航改机型和重型工业机型两大类流派，分布式能源站的冷热负荷需求大，运行负荷较稳定一般比较适合采用重型工业机型，如项目机组启停较多，冷热负荷需求较低且运行环境能满足，可以考虑采用航改机型。选用工业重型还是轻型燃气轮机建议根据项目实际情况综合考虑。

分布式能源燃气轮机的机组选型研究

分布式能源燃气轮机的机组选型研究摘要：燃气轮机是整个分布式能源站系统的核心动力部分。本文结合具体实例，对分布式能源燃气轮机的机组选型进行了分析性。关键词：分布式能源；燃气轮机；机组选型引言分布式能源系统由于在节能和环保方面的优势，使它成为未来清洁发电的一个发展方向。在分布式能源系统中，如何合理地选择合适的分布式能源设备对能源站最终能否取得有效的效果有着重要影响。因此，在分布式能源站工程中，应加强对燃气轮机选型的分析。 1.机组选型的几个要素和原则（1）必须满足基本供热制冷发电的需求。根据以热（冷）定电的原则，在对开发区热用户进行充分调研的基础上，确定实际供热量和未来供热量发展的趋势；同时，确定日最大、最小供热量（早晚峰供热量），在明确实际供热需求的基础上确定最佳机组类型[1]。（2）经济效益方面，不仅考虑燃机的单机效率，而且要求燃机厂家按照打捆招标的需求给出搭配相应汽轮机、余热锅炉以后的整体联合循环效率，以及不同供热、制冷量下的联供效率；采取供热制冷发电联供效率总体优先的原则，综合考虑各种状态下的整机效率。（3）燃机机组技术的可靠性、稳定性。（4）燃机检修的便利性、成本、检修间隔，供货商服务的能力；检修时对运行供热的影响程度。（5）其他因素，如排放、供货时间、业绩等。 2.工程概况某分布式能源站以“西气东输”工程天然气为支撑，根据服务区域的工业热负荷、供冷负荷需求，并考虑供热稳定性的要求，按照“以热定电、搬迁替代小煤电”的原则，建设2套30MW级的燃气－蒸汽联合循环冷热电三联供分布式能源站。供热调研情况见表1。考虑空调负荷（供汽）后，近期能源站的蒸汽负荷分别为平均35.04/35.30t/h （夏/冬）、最大46.63/46.89t/h（夏/冬）、最小29.68/29.94t/h（夏/冬）， 3000kW的空调冷负荷由溴化锂系统直供承担；未来能源站的蒸汽负荷分别为平均61.90/62.20t/h（夏/冬）、最大78.95/75.25t/h（夏/冬）、最小45.03/45.31t/h （夏/冬）。根据表1中冷热负荷，考虑到实际供热时的不确定性及日均热负荷变化，主机方案选择了2套“一拖一”30MW等级燃机+抽凝式汽轮机组的配置方案，单套供热在30～40t/h之间，近期一台供热、一台发电即可满足要求，未来也能适应供热的增长。在此基础上，该项目选择了4种燃机机型，分别为西门子SGT－700、川琦L30A、三菱H25（32）、GELM2500+G4，要求厂家根据配置方案提供相关经济和技术数据，在此基础上进行投资比较[2]。 3.机组性能、价格比较 3.1基本情况 4种型号机组基本情况见表2。

关于分布式能源站中燃气机的选择分析

关于分布式能源站中燃气机的选择分析摘要：燃气轮机是整个分布式能源站系统的核心动力部分，本文简述了分布式能源站的燃气轮机选型原则，对比了两种机型———工业重型燃气轮机和航改轻型燃气轮机的技术特点，并以江西某分布式能源站工程为依托，利用GTPRO软件计算了该工程采用两种机型的性能参数，并通过经济学指标———动态回收期分析两种机型的投资优劣，从而为分布式能源站燃气轮机的选择提供了经济依据。关键词：分布式能源站；燃气轮机；热经济指标 Abstract: gas turbine is the core power of distributed energy station system, this paper describes the selection principle of gas turbine distributed energy stations, compares the technical characteristics of the two types of industrial heavy-duty gas turbine and aeroderivative gas turbine light, and in Jiangxi a distributed energy station project, the performance parameters of two models the project uses the calculated by the software GTPRO, and through the economic index of the dynamic payback period analysis of two types of investment quality, provide economic basis to station gas turbine distributed energy selection. Key words: distributed energy station; gas turbine; thermal economic index 以天然气为燃料的分布式能源站是我国能源发展的主要方向，国家发展与改革委员会能源［2011］2196号文《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中明确提出:“‘十二五’期间建设1000个左右天然气分布式能源项目。到2020年，在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统，装机规模达到5000万千瓦。分布式能源系统是指以小规模、小容量、模块化的方式布置在用户附近，将燃料同时转换成电能、热水、蒸汽和冷水等产品，是一种建立在能源梯级利用概念基础上，集制冷、供热(蒸汽和热水)及发电过程为一体的能源供应系统。分布式能源系统大大提高了能源利用率，具有良好的社会效益、节能效益和环境效益。 1分布式能源站燃气轮机的选择原则用于分布式能源站的原动机包括燃气轮机和燃气内燃机，燃气内燃机多应用于楼宇式分布式能源站，本文主要针对应用于区域式分布式能源站的燃气轮机选择。燃气轮机可分为工业重型燃气轮机和航改轻型燃气轮机。工业重型燃气轮机是为陆用发电而开发设计的，其特点是设备的体积和重量较大，对燃料的适应性较强。工业重型燃气轮机的排气温度高，因此重型燃气轮机单循环效率低于航改轻型燃气轮机，当采用燃气-蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较大，汽轮机的发电出力和供汽量均大于采用轻型燃气轮机的方案。航改轻型燃气轮机体积小，重量轻，设备部件精度高，对机组运行条件的要求也较苛刻。轻型燃气轮机启停速度快，单循环热效率较高，非常适宜用作调峰发电机组。轻型燃气轮机排气温度较低，当采用燃气-蒸汽联合循环时，其配置的余热锅炉产汽量较少，汽轮机的发电出力和供汽量均较小，对于热电冷三联供项目来说，其供冷、热能力相对较低。分布式能源站主机选型原则主要有: (1)分布式能源站主机容量的选择应依据“以热(冷)定电、热(冷)电平衡”的原则，根据分布式能源站所在区域的热(冷)负荷的特性和大小合理确定。 (2)实现能源的梯级利用，产生的冷、热、电多种产品就近消纳。 (3)分布式能源站的年平均热效率不应小于70%，年平均热电比不应小于55%。 (4)单机发电容量≤50MW且总发电容量≤200MW。

天然气分布式能源站综合价值分析

天然气分布式能源站综合价值分析随着环境和能源问题的日益突出，分布式能源站作为一种高效、环保的能源供应方式，越来越受到人们的。其中，天然气分布式能源站以其清洁、高效、灵活等优势，在分布式能源站领域具有广泛的应用前景。本文将从经济效益、环保效益等方面，对天然气分布式能源站的综合价值进行分析。天然气分布式能源站是指利用天然气为燃料，通过微型燃气轮机或燃气内燃机等设备进行发电和供热的能源站。这种能源站具有就近供应、能源利用效率高、环保等优势，是一种既能满足能源需求，又能保护环境的理想能源供应方式。天然气分布式能源站采用先进的微型燃气轮机或燃气内燃机等设备，具有较高的能源转换效率。同时，由于采用分布式能源供应方式，可以避免长距离输电带来的能量损失，提高能源利用效率。天然气分布式能源站还具有灵活的配置和运行方式，可满足不同规模和类型的能源需求。天然气分布式能源站的运行模式主要是基于需求响应和智能调度。根据不同的需求，能源站可以进行定制化运行，满足客户的个性化能源需求。同时，通过智能调度，可以实现能源站的优化运行，提高能源

利用效率，降低运行成本。天然气分布式能源站的能源利用效率较高。微型燃气轮机或燃气内燃机的能源转换效率可以达到30%以上，比传统的燃煤发电方式更加清洁、高效。同时，由于采用分布式能源供应方式，可以避免输电损失，进一步提高能源利用效率。天然气分布式能源站的安全性较高。天然气的燃烧特性比传统燃料更加安全可靠，不易发生燃烧事故。同时，天然气分布式能源站的操作和维护也比较简单，可减少人为操作失误导致的安全事故。天然气分布式能源站具有显著的综合价值。其技术特点决定了其具有高效率和灵活性的优势；其智能化的运行模式可实现优化运行和降低成本；再次，其高效的能源利用效率可减少能源浪费和降低环境污染；其安全可靠的特性也可保障能源供应的安全性。然而，虽然天然气分布式能源站具有诸多优点，但在实际推广应用过程中仍存在一些问题和挑战。例如，初期的投资成本较高，需要一定的时间才能收回投资。还需要建立完善的政策和法规体系，以支持天然气分布式能源站的推广和应用。未来，随着技术的进步和政策的完善，天然气分布式能源站的应用前

天然气分布式能源站的设备配置与工艺技术

天然气分布式能源站的设备配置与工艺技术摘要进入21世纪以来，随着能源危机越来越严重，新型的能源项目应运而生，并得到了广泛的普及与推广，天然气分布式能源站就是其中一种。天然气分布式能源站具有能源使用效率高、结构简单、经济效益突出等优点，因此很多地区都在如火如荼地建设这种分布式能源站。在这样的时代背景下，对天然气分布式能源站的设备配置进行全面细致地分析研究，并提出一套科学合理的运行策略，为天然气分布式能源站的未来发展指明了方向。关键词：天然气；分布式能源站；设备；工艺一、天然气分布式能源站的设备选型（一）核心设备选型要想使天然气分布式能源站发挥出相应的职能作用，就必须对设备进行科学合理的布置。首先是内燃机，作为天然气分布式能源站中的核心设备，必须保证使用寿命长、废物排放少、效率高，4035KW GE的颜巴赫内燃机的J6系列就是不错的选择，这款内燃机的天然气消耗量每小时可达到974立方米，发电效率可达到43.36%，内燃机排出的高温废气还可以重新利用，余热利用率可达65.57%。然后是溴化锂机组，溴化锂机组和内燃机的作用十分相似，在选择型号时可以参考内燃机的选型标准，双良空调设备集团生产的溴化锂机组性能良好，这种机组在烟气热水的作用下，制冷量最高可达到3898KW，烟气流量每小时可达20000kg，介质的出口温度只有81.35摄氏度。其次是电动水冷机，美国约克公司生产的离心水冷机，该设备的制冷量为6681KW，压缩机的旋转速度为8370转/每分钟，假如冷水进口温度为13摄氏度，那么出口温度会降低到5摄氏度。最后是蓄冷槽，为了进一步提升天然气能源站的经济效益，蓄冷槽的工作时间应该与用电高

燃气内燃机和燃气轮机的比较和区别

燃气内燃机的发电效率通常在30％－40％之间,比较常见的机型一般可以达到35％;燃气内燃机最突出的优点正是发电效率比较高,其次是设备集成度高,安装快捷,对于气体中的粉尘要求不高,基本不需要水,设备的单位千瓦造价也比较低;但是内燃机也有一些不足的地方,首先,内燃机燃烧低热值燃料时,机组出力明显下降,一台燃烧低热值8000大卡/立方米天然气燃料的500千瓦级燃气内燃发电机组,在使用低热值4000大卡/立方米的焦化煤气时,出力可能下降到350～400kW左右;此外,内燃机需要频繁更换机油和火花塞,消耗材料比较大,也影响到设备的可用性和可靠性两个主要设备利用指标,对设备利用率影响比较大,有时不得不采取增加发电机组台数的办法,来消除利用率低的影响;内燃机设备对焦化煤气中的水分子含量和硫化氢比较敏感,可能导致硫化氢和水形成硫酸腐蚀问题,需要采取一些必要措施加以克服; 燃气轮机比较适用于高含氢低热值和气体含杂质较多的劣质燃料,一些燃气轮机甚至使用原油和高硫渣油燃料;燃气轮机自身的发电效率不算很高,一般在30％～35％之间,但是产生的废热烟气温度高达450～550℃, 可以通过余热锅炉再次回收热能转换蒸汽,驱动蒸汽轮机再发一次电,形成燃气轮机--蒸汽轮机联合循环发电,发电效率可以达到45%~50%,一些大型机组甚至可以超过55％;采用燃气轮机的优势相对比较多,首先是设备的可用性和可靠性都比较高,综合利用率一般可以保持在90％；其次,对于燃料的适应性比较强,含硫、含尘高一点问题都不大；再有就是发电出力一般不会减少,甚至因为燃料进气量增加而有所增加；此外,燃气轮机功率密度大体积小,比较适合再移动,便于转移运行现场,这对于存在一些不确定性的焦化厂项目的焦化煤气利用非常有利;但是,世上的事务有一利,必有一弊,没有十全十美的事情;燃气轮机进气压力比较大,越是发电效率高的机组燃料进气压力越高,因为焦化煤气本身没有什么压力,这就需要使用燃气压缩机,压缩燃气需要消耗大量的能量,影响到设备的实际输出功率,一些项目甚至需要消耗燃气轮机15%~20%的功率,对于联合循环项目达到影响可能是10%~15%的输出功率；采用联合循环系统存在与蒸汽轮机相同的水资源条件要求,系统比较复杂,投资也比较大,同时搬迁也比较困难; 蒸汽机蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械;蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命;直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等;

超算中心天然气分布式能源站项目可行性研究工艺方案

XX超算中心天然气分布式能源站项目可行性研究工艺方案1. 设计原则本项目在考虑能源站建设项目时除了遵照国家及有关部委制定旳原则、规范进行项目实行以外，还将遵照如下重要原则：（1）以保证安全供能为首要前提新建旳分布式能源系统提高了超算中心能源供应旳安全性，重要体目前如下方面：空调冷冻水供应方面变化单一用电旳供能方式，变为天然气发电余热、电制冷等多种方式相结合；电力供应方面增长了一路自发电系统，在特殊状况下可以保证能源站及超算中心重要负荷供电。因此无论空调和电力均可通过电力和燃气两种能源保障超算能源供应。（2）提高系统综合能源运用效率、减少运行成本新建旳分布式能源系统将通过多种能源运用技术提高系统综合能源运用效率，符合国家节能环境保护旳政策规定；并力争通过合理旳系统设计从经济上体现节能收益，建设具有节能性和经济性旳供能系统。（3）结合超算中心实际状况，增强可实行性系统设计、建设及运行紧密结合建筑用能特点，按照超算中心冷需求变化规律提供高品质旳供能服务。与已经有旳大学城供冷站相结合，充足运用既有资源，发挥最大效益。同步能源站应尽量邻近负荷中心，发挥分布式能源系统优势。 2. 应用技术分析——三联供系统燃气冷热电三联供系统对天然气资源“温度对口、梯级运用”旳技术原理如图6-2所示。首先洁净旳天然气在燃气发电设备内燃烧产生高温高压旳气体用于发电做功，产出高端旳电能，发电做功后旳中温段气体通过余热回收装置回收运用，用来制冷、供暖，其后低温段旳烟气可以通过再次换热供生活热水后排放。通过对能源旳梯级运用，充足运用了一次能源，提高了系统综合能源运用率。

三联供技术首先可以节能高效旳处理建筑旳供热、制冷问题，另首先可以提高项目冷、热、电供应旳安全性。超算中心整年有稳定旳冷负荷及电负荷，非常适合采用以天然气为燃料旳燃气冷热电三联供系统，发挥其在高效、节能环境保护方面旳优势。 3. 机型选择及机组配置原则 3.1 燃气发电机组选择目前用于燃气冷、热、电三联供系统旳发电机组重要有小型燃气轮发电机组及燃气内燃发电机组。燃气轮发电机组多应用于几十万平米以上旳区域供能项目，燃气内燃发电机组可应用于几万至几十万平米旳楼宇或区域供能项目。本项目能源站需要满足超算中心整年部分供冷供电需求，就其建设规模来讲，采用燃气轮发电机组和燃气内燃发电机组均可。 3.2 燃气轮机发电机组特点燃气轮机发电机具有体积小、运行成本低和寿命周期较长（大修周期在6万小时左右）、出口烟气温度较高、氮氧化物排放率低等长处。燃气轮机发电机组发电电压等级高、功率大，供电半径大、合用于用电负荷较大旳场所。发电机输出功率受环境温度影响较大。燃气轮机发电机组余热运用系统简朴、高效。燃气轮机发电机组启动时间较燃气内燃发电机组长。燃气轮机发电机组一般需要次高压或高压燃气。燃气轮机发电机组在正常状况下，运用市电作为机组旳启动电源。在停电启动时需要配置一台小容量旳启动用发电机。小型燃气轮机目前国外产品较为先进，如美国索拉企业、日本川崎企业、俄罗斯动力进出口企业、瑞士透平企业等多家企业，其产品质量可靠，技术先进，是目前燃气轮机设备中旳佼佼者，应优先选用。各厂家产品在技术性能方面各有千秋，其技

天然气分布式能源系统机组选型研究

天然气分布式能源系统机组选型研究摘要：在一般情况下，天然气分布式能源系统采用的大都是冷热电三联供形式。采用这种形式具有能源利用效率高、对环境没有污染，也就是低碳环保等优点。在当前，应用最广泛的天然气分布式能源系统机组有三种，它们分别是：小型燃气轮机、微型燃气轮机和燃气内燃机这三种。它们是根据不同用户的不同需求，并以此进行分析，给出了相关的配置方案。例如：综合医院，大型商场，寄宿制学校等。本文笔者就天然气分布式能源系统机组选型研究的典型案例进行分析。关键词：天然气；系统机组；选型研究前言随着我国经济的不断发展，人们生活水平不断提高。人们生活中对于冷热变换的需求也越来越大。相对于此，带来的却是能源利用率不足、环境污染严重等问题。而天燃气作为一种清洁能源理所当然的被大力提倡。在天然气被广泛应用的今天，怎样合理地选择燃气发电装置哦！是我们必须要认真思考的一个课题。我们如何更加合理的使用天然气？我们应该通过什么途径将天然气发挥最大的效用？这是我们需要去认真思考和研究的。一、国内外现状随着人们对天然气要求的不断提高，我国正处于使用天然气不断提高的时期。所以通过各种途径提高天然气的使用比例，大力推广天然气的使用。通过这种方式来降低大气污染，保护环境。电力工业当中使用燃气轮机的比较多，特别是最近几年煤炭等清洁能源的广泛应用，联合燃煤技术也得到了很大的发展，目前很多企业都已经建立的循环电路系统，很多行业的燃气几轮的科技也得到了非常大的发展。同时，天然气的使用从不同程度上缓解了用电紧张的问题。在这一个方面上，国家也出台了许许多多相关政策，最大程度上鼓励使用天然气，大力推广天然气的使用。有了这些国家政策的大力支持，这项工作的研究和推行的将会更加的顺利。就相关方面的研究表明，因为西方国家现代化起步较早，过早的完成了工业革命。造成了环境污染严重、能源短缺等严峻的问题。所以，在此基础上，分布式发电、供能方式的冷热电联产业发展迅猛。在19世纪70年代的欧洲，就已经出现了最早的热电联供。在上世纪70年代以后，因为能源危机的影响，美国开始热电联产。为了将热电联产，进行开发和商业化，美国将天然气行业、电力行业和空调行业的制造商进行了深入的合作。并且美国能源部在此基础上，提出了冷热电联供的规划和目标来促进发展。目前，美国分布式能源供应站已达到近六千座。而其他一些欧洲国家，诸如荷兰、丹麦以及德国等都对热电联供的项目发展持比较积极的态度。对我国来说，由于我国国土广阔，国力强大，在建国以后才逐渐意识到这个问题。也就是说我在建国初期才开始重视热电联供的建设。在改革开放以后，随着经济的发展，热电联供这个项目也迅猛发展起来。但是那个时候主要的是燃煤热电联供。在我国，天然气制冷制热工程系统起比较晚，但是随着人们生活水平的不断提高，这个系统工程逐渐受到他们的重视。二、本课题主要研究内容在本文中，笔者主要就在分布式能源系统的流程分类和适用范围影响下，分布式能源系统利用效率、节约率等指标进行分析和研究。所以本文的主要研究内容为：

天然气分布式能源与天然气热电联产项目的区别

天然气分布式能源与天然气热电联产项目的区别针对一些人在天然气分布式能源与天然气热电联产项目理解上的困惑，阐述了对天然气分布式能源的理解，比较了天然气分布式能源与天然气热电联产在联供和联产、发电设备容量、系统设计上的区别。标签：天然气分布式能源；天然气热电联产；比较；区别 Abstract：In view of some people’s confusion about the understanding of natural gas distributed energy and natural gas cogeneration project，this paper expounds the understanding of natural gas distributed energy. The differences between natural gas distributed energy and the natural gas CHP （Combined Heating and Power）cogeneration and supply，the capacity of power generation equipment and the system design are compared. Keywords：natural gas distributed energy；natural gas CHP cogeneration；comparison；difference 1 概述天然氣发电有四种形式：一是天然气基荷电站，二是天然气调峰电站，三是天然气热电联产，四是天然气分布式能源。国务院于2018年6月27日印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》（下称《行动计划》），提出有序发展天然气调峰电站等可中断用户，原则上不再新建天然气热电联产项目。《行动计划》中提到了天然气热电联产项目，但未提及天然气分布式能源项目。目前，我国尚未在技术指标上将天然气分布式能源项目与天然气热电联产项目加以区别，《行动计划》让一些人产生困惑，认为政策限制了天然气分布式能源的发展。鉴于此，笔者结合自己多年从事天然气分布式能源项目设计和研究工作的经验，谈谈天然气分布式能源项目和天然气热电联产项目的区别。 2 对天然气分布式能源的理解 2011年10月9日国家发展改革委等四部委联合发布了《关于发展天然气分布式能源的指导意见》（下称《指导意见》），文中指出，“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，是天然气高效利用的重要方式。” 根据《指导意见》对天然气分布式能源的定义，可以看出天然气分布式能源包含以下几个方面的信息：（1）以天然气为燃料；（2）能源梯级利用；（3）冷（热）电联供；（4）综合能源利用率在70%以上；（5）服务于负荷中心；（6）现代能源供应方式。因此，天然气分布式能源与天然气热电联产的最主要区别在于，它是