气分布式能源基础普及知识（康菱动力科克燃气发电机组谭经理13825747896转载)

气分布式能源实现能源高效利用，通过这种能源梯级利用的综合效率超过70%（高可达到90%）。

一 、气分布式能源概念（科克燃气发电机组谭经理13825747896转载)

气分布式能源，是指利用气为燃料，通过利用原动机（燃气轮机或燃气内燃机）燃烧洁净的气进行发电，同时对原动机产生的余热（*气、热水）进一步进行回收，将一次能源（气）转化为冷、热、电等形式能源就近消纳，实现能源高效利用，这种能源梯级利用的综合效率超过70%（高可达到90%），余热转化后的形式多以空调冷水、采暖与生活热水、蒸汽为主。与传统集中式供能方式相比，气分布式能源具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等点。

图一  能源梯级利用原理

二、气分布式能源系统主要设备及其型式（科克燃气发电机组谭经理13825747896转载)

1、原动机（燃气轮机、燃气内燃机）

（1）燃气轮机

图二  燃气轮机

①利用压缩后的燃气在燃烧器中引燃膨胀做功；

②轴向布置做功级；

③运行受环境温度变化影响很大；

④结构紧凑，耗水少或不耗水。

（2）燃气内燃机

图三 燃气内燃机

①和汽车发动机原理类似；

②多缸布局；

③利用汽缸带动活塞、连杆和飞轮，往复结构；

④按转速分为高速、中速和低速内燃机，发电用一般为高速和中速。

（3）燃气微燃机

图四 燃气微燃机

①同样由压气机、燃烧室和透平三部分构成，但结构更简单；

②通常带回热器，利用尾部*气加热入口空气，提高机组效率；

③采用空气轴承等技术，不需要润滑油。

2、余热锅炉

图五 余热锅炉

余热锅炉是指利用各种工过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物燃烧后产生的热把水加热到一定温度的锅炉，通过余热回收可以生产热水或蒸汽来供给其它工段使用。

对于分布式能源系统配套的余热锅炉，通常都是属于产生低压饱和蒸汽为主占大多数，即产生1.6Mpa压力以下的蒸汽。

3、溴化锂机组

图六 溴化锂机组

溴化锂机组又叫溴化锂吸收式制冷机组，是以溴化锂溶液为吸收剂材料，以水为制冷剂溶液，利用水在高真空中蒸发吸热达到制冷的目的。在溴化锂机组中，经过蒸发后的冷剂水蒸气会被溴化锂溶液吸收，溶液逐渐变稀，这一过程是在吸收器中发生的，然后以热能为动力，将溶液加热使其水份分离出来，而溶液变浓。这样在发生器中得到的蒸汽在冷凝器中凝结成水，经节流后再送至蒸发器中蒸发，如此循环达到连续制冷的目的。

按照热驱动工不同，可以分为：蒸汽型、热水型、*气型，单一热工的属于单效型，两个以上热工的属于双效型。分布式能源系统大多选用双效型。

4、板式热交换器

图七 板式热交换器

分布式能源系统应用较多的热交换器主要以板式换热器居多，它是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分，热回收率可高达90%以上。

三、气分布式能源系统特点（科克燃气发电机组谭经理13825747896转载)

气分布式能源用能特点：常年均可以发电，夏季以余热制冷为主，冬季以余热供暖为主，常年可提供生活热水。相较于传统分散供能方式，具有能效高、清洁环保、安全性能好、削峰填谷、经济效益良好等点：

1、系统以小型化（数千瓦至50MW）、模块化、分散式的方式布置在用户附近；

2、系统独立输出冷、热、电三种形式的能源，气利用率高，大气污染物排放少，是一种高效的能源综合利用方式；

3、发电原则上以自用为主，并网不上网，并网的目的是调峰与应急；

4、火电厂发电效率一般在40%以下，热电联产机组的利用效率在45%以上，燃气-蒸汽联合循环机组发电效率可达到55%以上，气分布式能源系统能源综合利用效率可达70～90%；

图八 燃气轮机分布式能源系统

图九 燃气内燃发电机组分布式能源系统

四、分布式能源应用领域（科克燃气发电机组谭经理13825747896转载)

分布式能源系统实用性较为广泛，既可以区域式集中供能，也能为单一用户供能，包括：楼宇式的商、公共场所、医院、学校等建筑，区域式的工园区，结合常规的供能设备组成整体的能源系统。

五、设备选型原则及依据（科克燃气发电机组谭经理13825747896转载)

1、选型原则

（1）分布式能源站主机容的选择应依据“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）系统全年综合效率不应小于70%，年平均热电比不应小于55%；

（3）实现能源的梯级利用，产生的冷、热、电多种产品就近消纳；

（4）选择先进、成熟的标准系列产品，努力提高设备的国产化率；

（5）单机发电容≤50MW且总发电容≤200MW；

（6）能满足环境保护要求的低NOx排放和低噪音，机型具有较佳的技术、价格势。

2、选型依据

在冷热电联供系统设计中，电力负荷的计算主要用来校核发电机容。按照“并网不上网，自发自用的原则”设计时，为了保证燃机年运行小时数及负荷率的要求，只满足电力的基本负荷即可(基本负荷占电力负荷的30％～50％)。对于已有建筑，应根据用电负荷变化情况，绘制出电力负荷逐时曲线，分析出基本负荷，如果无法确定项目基本电负荷，则参照在《燃气冷热电三联供工程技术规程》(CJJ145-2010)中规定，取不超过项目大设计电力负荷的30％进行设计。（目前该规范已经更改为GB51131-2016《燃气冷热电联供工程技术规范》，并于2017年4月1日开始实施。）

简单的按照“以热定电”和“以电定热”的方法选择发电机会造成设备配置不合理，在实际分布式能源项目的设备选型中应综合考虑两种方式各自的特点，实现发电机组容的化，既能确保能源利用效率，又能保证项目的经济性。实现大的余热供能，避免盲目增加机组容引起的综合利用效率低下，实现热电平衡的系统设计。同时设计中应根据冷、热、电负荷的变化以及外部能源价格(市电的峰平谷价、燃气价格)的变化，逐时计算热电平衡及技术经济指标，综合计算和比较不同发电容下的系统各项指标，后选定佳发电机容。