天然气分布式能源站项目可研报告

天然气分布式能源站项目可研报告xxxxx分布式能源站项目可行性研究报告 本文件版权所有，未经授权，不得复用分布式能源站项目可行性研究报告目录1223 总论项目概况项目名称xxxxx分布式能源站项目项目背景xxxxx工程股份有限公司是一家集淀粉、淀粉制品和高科技生物制品的生产、销售为主的农产品深加工企业，获国家财政参股经营企业资格，是国家级农业产业化重点龙头企业。是全国最大的L-色氨酸生产基地，年创产值近10亿元。公司拥有“省级企业技术中心”和“河南省色氨酸工程技术研究中心”，公司主要产品有：L-色氨酸和L-苏氨酸等高附加值的小品种氨基酸、玉米淀粉、结晶葡萄糖等，公司先后被国家授予“国家农业综合开发投资参股经营企业”、“国家农业综合开发重点产业化经营项目”、“质量管理达标单位”、“国家级农业产业化重点龙头企业”、“全国就业先进企业”、“全国优秀福利企业”、“国家级高新技术企业”等荣誉。xxxxx工程股份有限公司在成长和发展的同时也积极践行企业社会责任，通过节能降耗实施清洁生产、绿色制造，履行环保义务。目前xxxxx工程股份有限公司自备热电厂装机规模：1×130t/h高温高压循环流化床锅炉+1×18MW背压式汽轮机发电机组和1×75t/h中温次高压循环流化床锅炉+1×6MW背压式汽轮机发电机组，机组根据生产状况开启。公司生产过程要求用能安全和稳定，现有的能源供应可满足园区的能源需求，但是在用能安全、用能稳定性、用能经济性等方面存在不足。分布式能源是近年来兴起的利用小型设备向用户提供能源供应的一种能源利用方式，与传统的集中式能源系统相比，分布式能源兼具发电、供热、供冷等多种能源服务功能，可以有效地实现能源的梯级利用，达到更高能源综合利用效率，系统具备节能、减排、安全、灵活的优势。燃气分布式能源冷热电三联供CCHP（CombineCooling，Heating&Power）是分布式能源最为典型形式之一，它主要是利用内燃机燃烧洁净的天然气做功发电，利用做功后的余热进行回收，用来制冷、供暖、生产蒸汽和生活热水，其具有综合效率高（达80%以上）、节省能源、实现电力供应和燃气供应互相“削峰填谷”的双赢效果、保障用户用能安全稳定等优点。国家已将天然气分布式能源作为能源高效利用的关键技术。2012年11月8日，国家四部委联合下发《关于发展天然气分布式能源的指导意见（发改能源[2011]2196号》，规划在“十二五”期间建设10002020年天然气分布式能源装机总量将达到5000万kW。随上海、长沙、青岛等地市对分布式能源鼓励及财政补贴的相关政策陆续出台，分布式能源将步入快速发展的阶段。2013年227为分布式电源项目接入电网提供便利条件，为接入系统工程建设开辟绿色通请受理后40个工作日内（光伏发电项目25个工作日内，公司负责将10380系统方案确认单告知项目业主。项目业主确认后，根据接入电网意见函开展项目核准和工程设计等工作。380伏接入项目，双方确认的接入系统方案等同于接2013年7月18日，国家发展和改革委员会发印发《分布式发电管理暂行办法》的通知，提出“鼓励企业、专业化能源服务公司和包括个人在内的各类电分的投资建设，并为分布式发电提供便捷、及时、高效的接入电网服务，与投资经营分布式发电设施的项目单位（或个体经营者、家庭用户）签订并网协议2013年5月14省能源中长期发展规划(2012—2030负荷中心区域建设燃气热电(冷)联产机组；积极合理开发天然气市场，认真落实国家天然气利用政策,积极发展天然气分布式能源、热电联产等用户,大力支持高效能工业用气。以空气质量敏感城市为重点,积极发展以气代油、代煤和代煤气项目,对中心城区的燃煤工业锅炉进行改造和燃料置换。推进各种燃气资源2014年1023（2014）2382分布式能源示范项目可向项目所在地发展和改革委员会申请批准冷、热、电的特许经营，允许分布式能源企业在该区域内享有供电、供热、供冷经营权利，与用户分享节能效益。鼓励天然气分布式能源项目将剩余热、冷销售给周边一（财税[2010]110号）要求的示范项目，可享受相关税收优惠政策。2015年，“十三五”中提到“推动低碳循环发展。推进能源革命，加快能源技术创新，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。发展分布式能源，推行节能低碳电力调度。有序开放开采权，积极开发天然气、煤层气、页岩气。改革能源体制，形成有效竞争的市场机制”。在国家鼓励发展分布式能源的政策利好环境条件下，针对xxxxx有限公司的用能需求，在前期方案及项目建议书的基础上，本可研对xxxxx程股份有限公司分布式能源项目经济技术可行性及必要性等方面进行论证，并给出结论和建议。xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx燃气有限公司成立的合资公司投资建设，xxxxxxxxxxxxxxx提供整体技术服务。xxxxxxxxxx2015125000102人。公司主要负责城市管道然气的市场开发、工程建设、运行及经营管理，主营范围包括加工、销售管道燃气及车用燃气，城市燃气管网的建设与运营，燃气工程的设计与施工，燃气材料、燃气设备、用具的生产、销售维修，LNG、CNG加气站的建设、运营。经营区域为xxxxx市人民政府界定2014版城市规划区（含汝南产业聚集区4.34303702.2万立方米，煤气日供2.1万立方米。xxxxx集团专注清洁能源产业，以能源开发和利用方式的创新为基础，持续探索和开发太阳能、生物质能等可再生能源，依托技术创新和商业模式创新，构建了能源开发、能源高效转化、能源分销与能源物流的基于能源价值链的产业链条，形成了技术推动、业务发展和人才培养互相支持的事业平台。xxxxxxxxxxxxxxx是xxxxx集团的成员企业，具有新能源发电工程设计乙级、建筑智能化工程设计与施工二级、环境工程（大气污染防治工程）专项设计乙级、环境工程（水污染防治工程）专项设计乙级、计算机信息系统集成四级资质，坚持“承接泛能技术、绘制精致蓝图”的理念，开展节能减排工程和泛能系统的设计工作。本可研报告由xxxxxxxxxxxxxxx编制。项目建设地点本项目拟建设在巨龙生物厂区之内，根据前期调研沟通，本项目拟布置于厂区污水处理厂正东方向靠近公路旁空地处。研究范围与分工可行性研究阶段的研究范围及内容深度应满足《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定（DL/T5375-2008）及相关行业管理文件的要求，研究的工作范围包括但不限于：论述建站的必要性和可行性；分布式能源站热电负荷分析和设计规模确定；全站总体规划、站区总平面布置以及各工艺系统工程设想；分布式能源站投资估算及技术经济分析；节能分析、风险分析及经济与社会影响分析。本报告编制范围不包括用户端换热站及热力二次线工程，以及能源站以外的电力、燃气、给排水等工程设计内容。主要参与人员参加可研报告编制工作的主要人员名单如下。张开xxxxxxxxxxxxxxx姓 单 位 专张开xxxxxxxxxxxxxxx姓 单 位 专业岗位暖通 批准人职高姓单位专业岗位职吴xxxxxxxxxxxxx热能工审核高张益xxxxxxxxxxxxxx电气校核人工程祁云技经校核人工程马春自控校核人工程朱赞暖通校核人工程卜文热动主设工程王向电气主设工程蒋学建筑/总主设工程姜楠技经主设工程王友自控主设工程白颖结构主设工程余意暖通设计员工程韩凯暖通设计员工程刘巍热动设计员工程高洋给排水设计员工程x编制依据和原则x编制依据《xxxxx分布式能源站项目可行性研究报告编制服务合同》《xxxxx分布式能源站项目建议书》甲方提供的设计基础资料、当地建筑工程的一般做法等有关设计资料其他委托方提供资料主要设计规范《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》DL/T5375—2008《燃气冷热电三联供工程技术规程》CJJ145—2010《分布式供能系统工程技术规程》DG/TJ08—115—2008《城镇燃气设计规范》GB50028—2006《小型火力发电厂设计规范》GB50049—2011《环境空气质量标准》GB3095—2012《工业企业厂界噪音标准》GB12348—2008《火力发电厂及变电所设计防火规范》GB50229—2006《公共建筑节能设计标准》GB50189—2015《综合能耗计算通则》GB/T2589—2008《20kV及以下变电所设计规范》GB50053—2013《低压配电设计规范》GB50054—2011《通用用电设备配电设计规范》GB50055—2011《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB50311—2007《建筑灭火器配置设计规范》GB50140—2005《火灾自动报警系统设计规范》GB50116—2013《分布式电源接入电网运行控制规范》NB/T33010—2014《自动化仪表选型设计规定》HG/T20507—2014《仪表供电设计规定》HG/T20509—2014《仪表配管、配线设计规》HGT20512—2014《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—2014《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093—2013《建筑设计防火规范》GB50016—2014《锅炉房设计规范》GB50041—2008《建筑地面设计规范》GB50037—2013《室外给水设计规范》GB50013—2006《室外排水设计规范》GB50014—2006（2011年版）《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003（2009版）《建筑抗震设计规范》GB50011—2010《建筑地基基础设计规范》GB50007—2011《混凝土结构设计规范》GB50010—2010《砌体结构设计规范》GB50003—2011《钢结构设计规范》GB50017—2003《建筑桩基技术规范》JGJ94—2008《工业企业设计卫生标准》GBZ1—2010《燃气—蒸汽联合循环电厂设计规定》DL/T5147—2003《火电厂节水技术导则》《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390—2007《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264—2013《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB50185—2010《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》GB18613—2012《绿色建筑评价标准》GB/T50378—2014《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736—2012《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243—2002《建筑照明设计标准》GB50034—2013《建筑采光设计标准》GB/T50033—2013主要设计原则xxxxx工程股份有限公司分布式能源供应系统要建成突显资源节约、环境友好、绿色低碳和生态宜居的现代化能源中心。其设计应有超前意识，即在保证供能安全、可靠的前提下，技术要先进，环保要保证，节能效果要显著，优化控制要高标准，力求各项设计指标达到国内先进水平。据此，本方案设计原则确定如下：遵循余热利用最大化的原则，系统设备配置及运行模式由技术经济比较后确定。能源综合利用，发挥节能潜力。在保障系统经济性的基础上，根据能源梯级利用的节能理念充分发挥节能技术优势，并制定合理的运行方案发挥全系统最大的节能潜力。系统工艺可靠，保障稳定运行。选用技术成熟的设备，并具有完善的与其相关的控制系统、集成关系密切的相关附属设备，按照系统总体要求做好与系统的接口。维护管理方便，满足各方要求。充分考虑系统运行维护和日常管理的方便性，并满足各有关方面的不同需求。在符合工艺及环保要求的前提下，积极采用节能、节水和低排放技术。工程建设不影响生产原则。在整个项目的设计及实施过程中要充分考虑已有的供能系统及其供能特点。做好各子系统（软化水、电力）接入点及接入方式的设计，利用已有供能系统的维修期或检查期进行对接。在项目实施前做好工期安排，制定合理的、切实可行的施工接口方案，以确保整个工程建设xxxxx工程股份有限公司的正常生产。整体设计、分步实施原则。对能源系统进行整体设计，以系统的思维和理念对能源系统各环节设计，考虑不同能源系统各环节之间的互补与优化。本报告的经济评价所采用的天然气、供电、自来水单价是与xxxxxxxxxxxxxxx沟通后确认的价格。项目概况项目简介xxxxx工程股份有限公司目前已有一套供能系统，有部分电力缺口，为实现清洁能源的高效利用，并降低企业用能成本，本项目拟采用天然气分布式能源技术。根据河南省分时电价执行情况，在分时电价高峰段、平段，可以通过天然气的高效、梯级利用，满足项目部分电力需求，余热用于热电系统锅炉给水以减少预热用蒸汽需求，以实现企业降本增效的目标。本项目工艺路线主要是利用燃气内燃发电机组和配套余热利用装置，满足项目部分电力需求及预热来自锅炉冷渣机的 40℃给水。能源站建设规模为6666kW的发电能力，预热来自锅炉冷渣机130t/h的40℃给水至85℃，电力接入采用“并网不上网”的接入方案。本项目占地面积约300㎡，机房内包括燃气内燃发电机间、配套换热设备、管道、能源站配电间、控制室等生产和行政用房。建设必要性落实国家节能政策，实施可持续发展战略的需要随着国民经济的快速发展，我国能源需求量也在大幅增加，从1993年开始我国就已经成为能源净进口国，而且供需缺口越来越大，2040年将达到24%左右。因此近年来，国家开始大力支持发展节能降耗技术，尤其是供热、电厂等耗能工程，国家重点鼓励采用冷热电联产技术取代现有的一大批供热锅炉房，该技术在获取较高的能源转换效率的同时，能够大大提高有效能量的输出，并且能够以较少的土地、环境、燃料和水等相关资源的代价，获取较大的能源利用效率，有效增强城市能源与环境相协调的可持续发展后劲。因此，本项目建设分布式能源系统是落实国家节能政策，实施可持续发展战略的需要。x市“两型”社会建设，低碳经济发展的需要为推动xxxxx市“资源节约型、环境友好型”社会建设步伐，发展低碳、循环经济，冷热电三联供系统使用天然气清洁燃料，是低排放、低噪声的高标准环保型能源系统，二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等排放远远低于传统能源利用技术，有效的减少污染，保护了环境；同时冷热电三联供可以有效地提高能源利用效率，减少能源消耗总量，从而减少污染物排放总量，提高环境质量。为此本项目是xxxxx市“两型”社会建设、发展低碳经济的需要，有利于缓解雾霾罩城给xxxxx市民健康带来的危害。x市大力发展天然气，推广天然气分布式能源的需求目前天然气在xxxxx市能源消费结构中比例仍然较低，如何保障天然气在能源消费结构中比例不断提升，如何保证天然气资源得到合理利用，是xxxxx市按发展规划实现能源结构调整需要面对的首要问题。天然气三联供技术相对传统燃气发电、燃气供热实现了能源梯级利用，充分提高了燃料使用价值。相对发电、供热（冷）分供而言，天然气三联供技术不仅有显著的节能效果，而且还有更为明显的经济效益。为此，在国家天然气利用政策中将冷热电三联供作为天然气利用的优先领域，并在国家发改委、财政部、建设部和能源局发布的《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中进一步提出了发展天然气分布式能源主要目标、任务和政策措施。xxxxx工程股份有限公司生产用负荷稳定，配套条件完善，非常适合建设天然气分布式能源。依托项目的优越地理位置，城市新坐标的发展定位，更能发挥建设天然气分布式能源项目示范作用。完善公用设施建设，节约运行费用的需要采用冷、热、电三联供技术，系统配置、运行灵活，不受外部干扰、安全可靠，同时也能适应本项目随气候变化、使用条件变化而引起的冷热电负荷变化。可以有效地降低运营成本，节约运行费用，提高经济效益。项目的社会效益和环境效益明显。因此本项目建设是完善公用设施建设，优化资源配置的需要。缓解供电压力、平衡冬夏燃气用量、提高产业园供能安全的需要在夏季用电高峰期，电网的负荷极大。推广应用冷热电三联供技术能减少电能的使用，在夏季电力高峰时段，有效降低电力负荷；同时又在夏季天然气使用低谷段，增加天然气耗量，有利于改善xxxxx市冬季、夏季天然气耗量不均衡的状况。巨龙生物对供能安全有一定要求，通过应用冷热电三联供技术可提高产业园供能的预灾能力。提高项目本身用电（能）可靠性能源站CCHP（分布式能源发电的应用，冬季用电负荷小的季节，不仅能保证能源站自身用电，还有部分电力可以进入厂区配电系统，用以保障厂区内重要负荷（一级负荷中特别重要的负荷及一、二级负荷）在失去一路电源后的用电及特殊情况下的人员疏散、设备安保、消防和防洪救灾用电。投资规模及主要技术经济指标本项目总投资3625.4万元，包括建设投资3489.6万元，建设期利息59.8万元，流动资金76.0万元。xxxxxxxxxx投资占比70%，投资内部收益率所得税前为19.65%，所得税后为19.59%，全投资下静态投资回收期为5.75年(不含建设期)。天然气分布式能源实现了能源梯级利用，能源利用效率得到大幅度提升，项目分布式能源利用效率达85.77%；项目建成后与传统燃煤热电及燃气锅炉相比，每年可节能量4830.323.5%CO226987.2SO2293.3NOx232.3118.4吨。123123xxxxxxxxxx70%项目单位数据发电装机容量千瓦6666总投资万元3608.4其中，建设投资万元3489.6建设期利息万元42.7流动资金万元76.1全投资财务内部收益率（所得税前）%19.65%全投资财务内部收益率（所得税后）%19.59%设期）年5.754年供热（蒸汽）量万吨4.35年供电量万千瓦时3449.36年天然气消耗量方816.57利用效率%85.77%8项目年总节能量（标煤）吨4830.3项目年减排量9CO2SO吨吨26987.2293.3NOx吨232.3TSP（总悬浮颗粒物）吨118.42主要结论及建议2结论本项目符合国家“十二五”发展规划及节能减排的要求，符合节能减排综合示范城市要求，能满足项目健康、持续发展，符合环保要求，具有显著的环境效益、社会效益和一定的经济效益，代表了清洁能源天然气科学利用、合理利用和高效利用的发展方向，对xxxxx市天然气分布式能源发展有很好的示范和推动作用。相对常规供能系统，本项目采用燃气内燃机和换热器梯级利用高品位热4830.3CO226987.2SO2293.3NOx232.3118.4吨。本项目总投资3625.4万元，包括建设投资3489.6万元，建设期利息59.876.0万元。xxxxxxxxxx70%，投资内部收益率所得税前为19.65%，所得税后为19.59%，全投资下静态投资回收期为5.75年(不含建设期)。综上所述，本项目社会、环境效应显著，技术经济上可行，建议加快本项目的实施进程。建议为加快项目工作进程，促进项目工作的顺利开展和实现项目投资目标，就下一步工作，做如下建议：加快与相关方沟通，尽快确定天然气分布式能源并网方案，办理电力并网相关手续的办理。在本报告中，本工程拟采用并网不上网的接入方案，所发的电力全部园区消纳，不外送电力，电力并入厂区35kV变电站10kV母线段。上述电力接入系统方案需经电力行政管理部门和政府主管部门批复后方可执行。在本项目中利用了天然气分布式能源技术，且非常充分地体现了能源梯级利用思想，能源综合利用效率得到显著提升，具有非常好的示范效益。建议积极将该项目申报河南省天然气分布式能源示范项目，并积极申报国家天然气分布式能源示范项目。尽快落实项目实施的条件，推动后续设计、工程建设工作的快速展开。应具体落实工程实施过程中的一些细节并做好项目详细实施计划，安排专人负责项目的实施进度，以确保项目按时按质量达到预期目标。xxxxx分布式能源站项目可行性研究报告本文件版权所有，未经授权，不得复用xxxxx分布式能源站项目可行性研究报告本文件版权所有，未经授权，不得复用PAGEPAGE134 用能需求预测与分析基础计算条件气象条件xxxxx是河南省省直管市。位于河南省中西部，北靠巍巍嵩山，南依茫茫伏牛，西临古都洛阳，东望黄淮平原，北汝河自西向东贯穿全境。总面积1573平方公里，总人口105.6（2011年末。xxxxx季分明，光照充足。多年平均气温14.2℃，最高气温44.6℃（1966年6月20日，为全省之冠；最低气温-18.℃（1969年1月31日。无霜期231天。年日照时数2243.3小时，日照百分率51%。年平均相对湿度66%。多年平均降水量650.5mm，最大1170.9m（1964年，最小332.8m（1966年，年最大降水量是最小降水量的3.5189.8m2.93亿1902mm。室外计算参数xxxxx市室外气象资料作为计算依据。2.1-1xxxxx室外气象资料地名地名室外计算干球温度风速大气压力xxxxx冬季--夏季室空室外调外35. 30. 27.冬室外3.夏室外2.冬季——夏季——1008987供能时间24小时需要提供蒸汽。因园区售电价格的影响，考虑运行费用，在电价谷段（0点~8点）停用燃机及余热利用设备；在电价峰平段（9点~24点）运行分布式能源站燃机及配套余热利用设备，每天运行16小时，燃机全年机组年利用小时数约为5280小时。供能范围巨龙生物已有一套完整的供能系统，分布式能源系统是在其原有供能系统基础之上进行升级改造，本项目发电机所发电量在工厂内可以全部消纳。考虑到保障原有供能设施利用率，本项目供能范围为巨龙生物厂区内部分电力负荷以及锅炉给水预热部分的热负荷。巨龙生物现有的办公场所均已使用分体空调，无需满足其冷热负荷需求，因此，本项目不为其解决供冷供暖需求，空调冷热负荷不在此分析。热负荷分析20161～201682.2-1所示。表2.2-1 2016年1月份~2016年8月份公司用蒸汽量月份12345678用蒸汽量685632613414448436705550（吨）9547212910981277根据调研沟通数据，厂区蒸汽负荷为110-120t/h，生产用蒸汽供应压力0.7-0.8MPa（绝对压力）。该部分蒸汽由1×130t/h高温高压循环流化床锅炉供应，根据现场调研数据，现锅炉给水量为130t/h，给水来自锅炉冷渣机的出水，出水后接入除氧器，出水温度40℃，根据现场工艺状况，该部分给水可最100℃，推算该部分给水加热可消纳最大热负荷约32.65GJ/h。电负荷分析20161～201682.3-1所示。2.3-120161月份～20168月份公司用电量月份 12 3 4 5 6 78用电量111117101896874134168（万kWh）0.00.67.05.7.9.5.82.6559715MW。除自发电外，尚需自市政电网购入450-500万kWh/月（平均15.7万kWh/日，6542kWh/小时750-800kWh。燃料供应燃料选取及主要来源简介本项目采用的燃料为天然气，热值为36兆焦/标立方，由xxxxxxxxxx燃气有限公司提供。本项目每小时最大耗气量为1546.4Nm³，日最大耗气量约2.47Nm³。燃料的输送本项目天然气由xxxxxxxxxx燃气有限公司敷设管道供应燃气，可以充分保障本项目的用气需求。在能源站外设置燃气调压柜，采用中压A—B调压器降压，调压柜后敷设天然气管道与燃气内燃机燃烧器相连，保障燃烧器口天然气压力满足设备要求。燃气管道施工、安装、试压、吹扫及验收按《城镇燃气室内工程施工及验收规范》(CJJ94-2009)执行。天然气管道应作防静电接地，每对法兰或螺纹接头间设跨接导线，放散管应有避雷措施。总燃料耗量本项目内燃机每小时最大用气量为1546.4标立方，项目年共需天然气为816.5万标立方。建站条件站址概述站址区域概况xxxxx位于河南省中西部，北靠巍巍嵩山，南依茫茫伏牛，西临古都洛阳1573平方公里，总人口万（2011年末）。xxxxx市地处郑州、洛阳、平顶山、许昌四市交界地带，焦柳铁路、207国道纵贯南北，并与陇海线、京广线连通，洛界公路、南洛(南京-洛阳)(汝)桐高速横穿东西，并与京珠、连霍高速直接毗连;县乡公路和"村村通"公路覆盖城乡，辖区内公路纵横交织、形成了便捷的交通网络，交通非常便利。站址地形地貌站址所处地域是汝河冲洪积带状平原，土层结构较为复杂，土壤表层为黄色粘性土，其下的沉积层大致可分为淤泥、中细沙、淤泥质砂、粗沙或砾沙四层。下伏基岩为陆碎屑沉积胶结形成的沉积层。交通运输施工及运行期间的运输通过广成西路与厂区内道路网衔接，且临近宁洛高速公路，站址公路交通极为便利，满足本项目施工期间物料运输要求。燃料供应及燃料运输本项目天然气由xxxxxxxxxx燃气有限公司供给，从厂区周边燃气管网就近接驳。大件设备运输本项目涉及的大件设备运输采用铁路运输和公路运输联运方案：国内铁路→宁洛高速公路/xxxxx市区道路→广成西路运抵能源站施工现场。能源资源条件及分析常规能源资源电力巨龙生物厂区市政电源为一路35kV电缆线路，35kV进线接入厂区东南角35kV变电站，经降压后接入厂区10kV母线段；厂区自备电源经电缆线路接入35kV10kV1×130t/h高温高压循环流化床锅炉+1×18MW背压式汽轮机发电机组作为主要电源，1×75t/h中温次高压循环流化床锅炉+1×6MW背压式汽轮机发电机组作为检修备用电源。巨龙生物厂区采用河南省一般大工业用电电价，河南省大工业用电峰谷分4.3-1。4.3-1河南省大工业用电峰谷分时电价表 单位：元／千瓦时用电分电压等级高峰平段低谷类一般大工业用0.93620.61420.3316电35-110807备注：电价参见《关于2016年电价调整问题的通知》-豫发改价管〔2016〕741备注：电价参见《关于2016年电价调整问题的通知》-豫发改价管〔2016〕741分时电价政策。暂停执行尖峰电价，尖峰时段并入高峰时段”。供给厂区内其他负荷，不外送电力；根据前期商务沟通结果，结算电价按相应时段电价优惠0.05元/kWh，市电峰平时段平均价格为0.77524元/kWh，合资公司与巨龙的交易结算电价为0.72524元/kWh。天然气2.5元/标立天然气作为一种高效清洁能源，是分布式能源站系统的理想燃料。xxxxxxxxxx燃气有限公司的市政天然气管道已敷设到厂区周边，燃料的来源及供应量均满足能源站的使用条件，且接入也较方便。故本项目选用天然气作为362.5元/标立自来水根据新发改价管﹝2012）339号，非居民生活水价为3.7元/吨，其中包含0.25元/吨、城市污水处理费0.8元/吨、公共事业附加费0.1元/吨及2.55元/吨。根据现场调研和沟通情况，能源站所用水由巨龙生物提供脱盐水，水费按4元/吨。可再生能源资源太阳能充分利用太阳能资源是建设低碳能源系统的重要手段之一。同时，太阳能的利用也是国家能源发展战略的重要一环，属于国家大力鼓励和扶持的对象。xxxxx 位于太阳能三类地区，年日照时间为2065h，年总辐射量4842MJ/m2，较适合采用光热利用技术进行太阳能资源的利用。浅层地热能根据我国地热资源分布来看，xxxxx地区所在区域有丰富的地热资源储备，盆地内浅层地下水温度一般在15.9~19.118℃以上。本项目建设受场地限制，不具备地热能资源开发利用条件，因此，本项目不考虑地热能资源开发利用。其他据所知信息，项目范围内没有其他可用或达到可用规模的可再生能源资源。7 工程设想全站总体规划及站区总平面布置全站总体规划总体规划原则正确处理近期与远期的关系，立足近期，兼顾远期，在尽量降低本期工程投入的前提下适当兼顾后续扩建工程，做到有利扩建，合理分享有限的自然资源，为能源站建设规划出最大的可持续发展空间。综合考虑热力既有配套设施、燃料供应、运输条件、地区自然条件、水源、外部接入条件、环境保护要求和建设计划等因素，节约用地、节省投资。以站区为中心，使站内外工艺流程合理，尽量缩短各种管线长度。降低各类污染，满足国家现行的防火、卫生、安全等技术规程及其它技术规范要求。总体规划方案经过全面、综合、深入地研究本站址的建设条件，根据能源站燃料供应管线进站方向、进站道路方向及主厂房方位等主要因素进行总体规划设计，在多方案比较的情况下确定如下优化总体规划方案：燃料本项目选用天然气作为内燃机燃料，不考虑备用燃料。本项目天然气由xxxxxxxxxx燃气有限公司敷设管道供应燃气，可以充分保障本项目的用气需A—B调压器降压，调压柜后敷设天然气管道与燃气内燃机燃烧器相连，保障燃烧器口天然气压力满足设备要求。水源巨龙生物厂区由市政管网供水，能够满足厂区用水需求。能源站的给水由巨龙生物提供脱盐水，水量能满足能源站的用水要求。站区总平面规划布置站区总平面规划布置原则本项目建设在巨龙生物厂区之内，根据厂区的原有规划，本项目的总平面布置要根据生产工艺、运输、消防、安全等要求，结合工程用地现状，在满足发电工艺流程、防火及卫生要求的前提下进行布置。本着节约土地、节约建设投资，减少现有建、构筑物及地下管线拆迁的原则，在充分利用现有场地、注重厂房的生产协作联系的基础上，安全、紧凑、合理地布置生产及辅助生产设施。站区总平面规划布置方案根据站区外部条件，在充分利用现有条件、生产工艺流程顺畅、布置紧凑、节约用地、出线方便、交通便捷、运行管理方便等原则基础上确定如下总平面规划布置方案：（1）+换热器、配电室、控制室、办公室等相关构筑物组成。300平方米。站区竖向规划布置本项目站区竖向设计采用平坡式。站区排水系统采用雨、污水分流制。屋面雨水采用外排水，通过雨水立管排入厂区现有雨水口后再排入站外园区雨水管网。本工程无酸碱性化学废水，软化水处理器采用氯化钠再生，其再生液无毒、无腐蚀性，考虑排入工业废水管网。本工程生活污水量少，考虑经化粪池处理后排至污水管网至污水处理厂。站区道路规划布置站区周围均设有环形道路网。本次设计利用原有路网，不新增道路，站内设置相应的消防通道。机组选型及供热方案机组选型方案设计原则分布式能源系统主要由燃机发电设备、余热利用设备和相关辅助设备等构成。目前应用较多燃气发电设备主要有燃气轮机和燃气内燃机；余热利用设备主要有烟气热水型冷（热）水机组、蒸汽热水型冷水机组、烟气型冷水机组、蒸汽型吸收式冷水机组、热水型吸收式冷水机组、蒸汽余热锅炉、热水型余热锅炉、换热器等。因用能需求特性和环境资源条件，不同项目宜采用不同系统配置方式。分布式能源系统要求提高系统综合能源利用效率、降低运行成本，因此新建的分布式能源系统将通过采用能源梯级利用技术提高系统综合能源利用效率，符合国家节能环保的政策要求；并力求通过合理的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的供能系统。结合巨龙生物实际情况，增强可实施性系统设计、建设及运行紧密结合工业用能特点，按照巨龙生物热电需求变化规律提供高品质的供能服务。同时考虑与已有的设计方案相结合，充分发挥分布式能源系统优势。负荷特点巨龙生物项目是一个工业项目，并且属于一个节能改造的项目。厂区蒸汽负荷稳定在110-120t/h，锅炉给水量为130t/h，按前文热负荷分析，该部分给水加热可稳定消纳最大热负荷约32.65GJ/h。厂区用电除自发电外，尚需自市6542kWh/小时。本项目的热负荷、电负荷都比较稳定。发电机组选型目前应用于天然气分布式能源系统的发电机组主要包括燃气内燃机、燃气轮机、燃气微燃机、燃料电池等。该四类典型发电设备主要特点简单比较如表5.2-1。表5.2-1 典型燃气发电设备比较燃气内燃机燃气轮机微燃机燃料电池容量(kW)20—50001000—50000030—25010—2000发电效率(%)25—4221—3918—2830—63综合效率(%)70—9050—8550—8060—80压力噪音高(中)NOX含量(ppm)较大中小中小低更小250千瓦以下，其发电效率及综合热效率均较低，生产厂家也较少，设备单位容量价格较高；燃料电池应用较少，相对成本更高。为此，在相近规模天然气分布式能源项目中使用比较普遍的发电设备主要为小型燃气轮机和燃气内燃机。燃气轮机与燃气内燃机比较燃气轮机性能特点燃气轮机具有体积小、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优点；燃气轮机发电电压等级高、功率大、供电半径大、适用于用电负荷较大的场所，发电机输出功率受环境温度影响较大；燃气轮机余热利用系统简单、高效；燃气轮机一般需要次高压或高压燃气；燃气轮机启动时间较燃气内燃发电机组长；燃气轮机不适宜于带部分负荷运行；小型燃气轮机单位容量价格较高，大、中型燃气轮机单位容量价格较低。燃气轮机主要技术参数特点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450～550℃，可以通过余热锅炉再次回收热能转换成蒸汽，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45%～50%55%；燃气轮机利用压气机进气导叶的开度来调节空气进气量，调节范围为100%～70%。当负荷小于70%，只能通过控制燃料来控制燃气轮机的出力，50%负荷时效率下降5～7个百分点；2～515～20分钟。5.2-1燃气轮机的效率与发电功率关系统计5.2—1(5.2-1燃气轮机的效率与发电功率关系统计燃气内燃机性能特点单机能源转换效率高，发电效率最高可达46%，能源消耗率低；地理环境造成动力输出影响最小，高温、高海拔下可正常运行；发电负载波动适应性强；操作运转技术简单易掌握；可直接利用低压天然气进入燃气内燃发电机组燃烧；设备集成度高，安装快捷；燃烧低热值燃料时，机组出力明显下降；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；内燃机单位容量价格比小型燃气轮机低，比大、中型燃气轮机高。燃气内燃机主要技术参数特点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35%；100%负荷降到50%负荷时，内40%34%左右；0.5～215分钟之内。5.2-2燃气内燃机的效率与发电功率关系统5.2—2(5.2-2燃气内燃机的效率与发电功率关系统计燃气轮机与内燃机性能对比燃气轮机与内燃机主要参数比较见表5.2-2(应用》付林、李辉等著，中国建筑工业出版社)。5.2-2燃气内燃机与燃气轮机对比表容量范围容量范围转速(r/min)(%)燃气内燃机5kW—8MW700—1800燃气轮机3kW—12000kW15000—3300025—4520—34总效率总效率(%)废气温度(℃)75—90400—55070—85450—650余热回收高温烟气，热水或高温烟气或蒸汽NOx(×106，体积比)CO(×106，体积比)蒸汽45—200(无控制时)4—20(SCR)140—700(无控制时)4-10(OxidationCatalyst)150—300(无控制时，15%O2)；25(DLN)；＜6(DLN&SCR)5.2-3燃气轮机、燃气内燃机效率随负荷变燃气轮机与内燃机效率/负荷变化关系比较见图5.2-3燃气轮机、燃气内燃机效率随负荷变化示意图能源站发电机组的选定本项目的热负荷、电负荷都比较稳定。依据河南省分时电价分段特点，能源站日间电价高峰、平段共16h运行。并且负荷在高峰、平段间负荷内会有一定的波动。为此，所选发电设备需有较强低负荷运行的特性。从图 5.2-1、图5.2-2、图5.2-3中及表5.2-2～5.2-3可以看出，燃气内燃机发电效率较燃气轮机高，调节较为灵活、部分负荷特性较好。燃气轮机低负荷运行时，效率大幅度下降，在50%负荷时效率下降5～7个百分点，不适宜带部分负荷运行，并且燃气轮机不宜经常启停。燃气内燃机发电效率受负载负荷的影响较小，从100%负荷降到50%负荷时，内燃机的发电效率从40%变化到34%左右，可带部分负荷运行。并且燃气内燃机频繁启停对机组的寿命影响较燃气轮机的小。为此，在本方案中选定发电燃气内燃机作为分布式能源系统的原动机。余热利用形式选择分布式能源系统余热利用工艺需综合考虑发电机组的种类、热效率、余热品质等参数后确定。由于本能源站主要与厂区原有方案结合向巨龙生物厂区提供蒸汽，不需要向厂区提供热水和冷负荷，因此余热用于产蒸汽是本方案唯一选择。根据本项目特点，燃气内燃机余热产蒸汽有两种方案：方案一为增设余热蒸汽锅炉，利用燃气内燃机高温缸套水预热余热锅炉给水，利用高温烟气通130t/h锅炉给水预热。与方案二相比，方案一增设余热锅炉后产生部分蒸汽，该部分蒸汽需并入现有蒸汽系统，不仅增加了系统投资，也增加了工程系统复杂性；于此同时现有锅炉系统的产蒸汽量会相应减少，偏离现有锅炉额定工况，造成现有设备的利用率降低，锅炉效率降低。根据项目工艺特点，结合项目负荷需求的特性，本项目拟采用燃气内燃机+烟气-水换热器+5.2-4。5.2-45.2-4工艺流程图置如下，见表5.2-3。5.2-3主要设备选型及清单表序名称 主要技术参数 数单 号 量位发电量 3333（kWh）发电效率40.0（%）燃气 耗气量 卡特皮1 内燃 1666 2 套机 （Nm3/） 勒排烟温度444（℃）烟气流量1759（kg/h） 7缸套一次侧热水进出 国产名2 水板口温度90/78℃，2 台 牌式换最小/最大流量：热器热器软化水温度1465kw进口烟气流量3烟气器444℃，给烟温度<75℃2台国产名牌天然气接收处理系统本项目的天然气从市政燃气管网引入，天然气接入不设置储气设施，均通过管道经调压送至用气设备燃烧器进口。根据燃烧器对燃气品质的要求，在调压柜内设置调压、计量、过滤设施。保证燃烧器入口燃气品质、压力符合要求。燃烧系统天然气经调压箱调节至内燃机入口所需压力后进入内燃机进行燃烧。天然气在内燃机内进行燃烧并作功发电，产生的高温烟气经烟气换热器充分利用余热后经排气消音器排入大气，内燃机的排气口和烟气换热器的入口烟道之间设了旁路烟囱。热力系统内燃机高温缸套水经过缸套水板式换热器预热锅炉给水，预热后的给水并入原有工艺管道进入除氧器。电气系统概况本工程为xxxxx分布式能源站项目，利用燃气内燃机发电及热交换器余热回收，满足厂区部分电力及热负荷需求。35kV市政线路两路电源供电。厂区自备电厂电力供给能力为15MW,无法满足全厂用电需求；其余厂区用电负35kV市政电源供给。本项目是以燃气内燃机+余热交换器分布式能源系统为厂区内提供生产生活所需的热水及部分电力。整个项目的施工过程不影响厂区的正常生产，系统对接时利用工厂非生产时间。工作范围本工程可研设计范围包括xxxxx分布式能源站电气主接线、变配电系统、电力传动、照明系统、防雷接地系统。负荷等级及供电要求根据《供配电系统设计规范》GB50052—2009，分布式能源站内用电负荷110kV10kV母线段。本项目主要设备负荷统计详见表5.6-1。5.6-1泛能站各设备负荷统计表台数单运系数 计算负荷台行 有 视序 容容号名称 安工备量量K

C 功无在os (k 功(k装作用(k (k x

W (kVVAW W ) )低压负荷(380/220V)

ar) )#1发电

110

10 10 0. 0.

80 60 10机电源

0 0 8 8 0#2发电

110

10 10 0. 0.

80 60 10机电源

0 0 8 8 03 给水泵11075 75

0. 0. 60 37. 708 85 2 .6仪表控制系统直流电源系统统荷照明8统9 小计251251Kq=0.9203571近期合2720344计5741无功补-125偿01变压器406容量0

0.202020201202010.89 12 12 9 7830 30 0. 0.7878520 20 0. 0.785

20152520152510 126.7.8 .76.721 16 26.514 8.7 16.530 216 8277损耗1补偿后7损耗1补偿后27108合计971总计271029

4 2099979接入系统方案建设规模xxxxx分布式能源燃气内燃机发电装机规模2×3333千瓦，分布式能源站299千伏安。电站年运行小时数根据工艺专业提资，本项目燃气内燃机年利用小时数按5280小时进行估算。接入系统方案10.5千伏，通过发电机组配套10.5千伏、5010千伏母线，351010千伏配电室同时为能源站内负荷供电。根据本工程具体情况，在发电机的出口开关柜设置同期并网点，利用发电机并网控制柜实现同期并网操作。发电机接入采用并网不上网的方式，通过并网控制柜自动调整发电机的发电功率，以适应冬夏两季或一天内峰平段时变的用电负荷波动，达到电量不外送的目的。发电机的保护及控制均由并网控制柜完成。在能源站联络出线开关设置同期检测点，防止非同期合闸。电气接入详5.6-15.6-1泛能站接入系统方案本项目电气接入系统方案需经电力行政管理部门批复以后确定。本方案只是暂定方案，最终实施应以电力行政管理部门批复的接入系统方案为准。发变电系统并网方案制定原则在目前的电力政策及并网技术下，制定和选择分布式能源系统并网方案主要考虑以下因素：合理的电气主接线方式，它不仅决定了下一步的电气设计和施工可行性，而且还直接影响系统投运后的运行方式和运行维护工作的难度，继而直接关系到运行成本和收益。当在配电末端增加一个较大电源时，继电保护必须作相应的调整，主要考虑两个方面，一是电网的保护增设和整定，二是发电机的保护配置。国家对电源的管理有严格规定，分布式能源站应有必要的安全管理和电量管理措施。设计天然气分布式能源系统后，关于电能的计量要和供电部门协商一致，维护电力公司和用电单位的利益。泛能站电气主接线方案初步拟定分布式能源站变配电室设置一段10千伏母线，10千伏采用单母线接线形式。设置一段400伏低压母线，单母接线，400伏低压系统通过一台400103333千瓦10.535kV10千伏母线。10千伏母线发电机出口开关位置，发电机设置自动并车系统，并车时经严格检测发电机发电与市电的电压、频率、相位满足要求后，并车开关闭合，发电系统与市电系统并列运行。变配电间微机综合自动化系统变配电间采用微机综合自动化装置，内设当地微机操作站，并通过远动终端将数据送入智能控制系统，对于重要的低压回路也纳入智能控制系统，通过站控系统对电气设备能够实现遥控、遥测、遥信，达到无人值班，以满足电网调度和管理自动化的要求。变配电间微机综合自动化系统与站控系统采用以态网口，TCP/IP协议进行通信。电气设备的开关操作应满足远控、站控和就地控制的要求。电气设备除具备电气专业本身所需的各种保护外，还根据其它专业的要求设置继电保护。控制电源系统22010千伏开关柜提供跳、合闸电源和控制保护电源。直流电源采用微机监控模块式高频开关电源，蓄电池401组蓄电池的单母线接线，控制母线和合闸母线分开，两路输入电源，配1组充电装置，充电20安，充电装置采用多个高频开关整流充电模块并联，N+11面屏。无功功率补偿本项目泛能站用电负荷电压为0.4千伏低压负荷，低压侧采用集中自动补0.93以上。电能计量10kV出线柜设置双向电能计量装置。配电系统配电方式分布式能源站内配电方式采用放射式配电系统。照明照度标准按照《建筑照明设计标准》(GB50034—2013)和《建筑设计防火设计规范》(GB50016—2014)执行。照明分正常工作照明和应急照明。正常照明故障时可能发生危险的重要场所，如控制室、电子设备间和高低压配电间等装设应急照明，应急照明灯具采用自带蓄电池的应急灯方式。控制室、电子设备间和高低压配电间的消防应急照明保证正常照明的照度。并在值班办公区、建筑物出口处等位置设置灯光疏散指示标志。电缆敷设YJV-8.7/10YJV-0.6/1千伏型电缆，照明导线穿镀锌钢管沿墙及顶板暗敷设，插座导线穿镀锌钢管沿墙及地面暗敷设。防雷、防静电及接地防雷、防静电措施防雷分类按自然条件、当地雷暴日和建构筑物的重要程度划分类别，泛能站为第二类防雷建筑物。防雷措施第二类防雷建筑物防直击雷的措施，采用在建筑物上装设接闪网作保护。接闪网沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并在整个屋面组成10米×1012米×8米的网格。信息设备的防电涌措施为防止雷电波侵入及高电位对设备、人体的反击、操作过电压、电器设备10千伏母线及真空断路器的出线侧设置过电压保护器。低压电源进线柜处加装第一级保护的开关型电涌保护器；自控设备前端的电源配电箱、UPS装置等加装第二级保护的限压型电涌保护器；自控等电子设备电源进线处加装第三级保护的限压型电涌保护器，使仪表、通信等设备受到保护。电器设备及安装支撑架、电缆金属铠装带、配线保护钢管均接地。接地泛能站设置公用接地网，作为防雷、防静电、电气、自控等公用接地装1欧姆。0.4TN—S系统，中性点直接接地。等电位联结泛能站做总等电位联结，联结范围包括：总配电(柜)PE母排，进入建筑物公用设施的金属管道，如上、下水等管道，建筑物金属结构、防雷装置等。建筑物金属门窗应就近与梁或柱内钢筋做辅助等电位联结，卫生间等做局部等电位联结。主要设备选型10千伏干式变压器按SCB11系列低损耗节能型变压器进行选型设计，联结组别为D，yn11。10千伏配、变电站内高压配电装置采用KYN28A—12(Z)铠装抽出式户内交流金属封闭中置式开关柜，柜内配置真空断路器，采用直流电动弹簧操动机构。低压配电柜采用智能型低压抽屉开关柜。变配电所直流电源选用高频开关直流电源，带通讯接口。主要设备工程量5.6-2。序号设备、材料名称(序号设备、材料名称(规格) 单位数量备注后备时间2h1高压配电柜面42干式变压器SCB11—400/10 400kVA面1带外壳和温控器3低压抽出式开关柜面54同期屏面15微机综合自动化装置套16远动装置套17直流电源40Ah套18UPS3kVA套19动力配电箱个310照明配电箱个211防爆灯具套1012普通灯具套401310kV电缆米40014低压电力电缆米601515控制电缆米01000软化水系统巨龙生物厂区已有一套完整的软化水系统，能满足能源站的用水需求，能源站所用软化水可就近从软化水干管接入。自控部分自控设计范围设计范围主要包括如下内容：就地仪表的选型及安装；自控阀门的选型及安装；PLC机柜的设计及安装；监控操作系统的硬件、软件配置及安装；自控电缆及桥架的敷设安装；通讯网络设计；自动化控制水平常规的自控系统功能LCD、键盘、鼠标为能源站PLC主要监视和控制手段(包括检测、控制、报警、联锁及事故处理等功能)，实现在少量巡检人员的配合下，在控制室内以能源站PLC操作员站为中心，完成能源站各系统的启动、正常运行的监视和调整(包括负荷调整)、事故报警及处理、正常停机或紧急停机。常规的自控系统功能主要体现在以下几个方面：高可靠性的控制单元及热插拔功能；选用工业级高可靠性的PLC组成控制单元，控制单元的相关模块优先选用支持热插拔功能的模块，在个别模块发生故障时，可在系统不停机的情况下进行备件更换，对系统稳定运行无扰动，方便系统的维护。系统构成自控系统采用“集中管理，分散控制”的结构，共分为三个层次。第一层次：能效优化监测管理层。主要包括操作员站、工程师站、泛能能效监管平台操作终端、数据及应用服务器、交换机、打印机等；第二层次：设备运行控制层。主要包括系统 PLC控制主站、各成套装置PLC控制从站等；第三层次：现场检测及执行层（下图中未绘出）。主要包括各类现场检测仪表、阀门、水泵变频器、冷却塔风机变频器等；自控系统总体架构如下图。5.8-1能效平台总体架构图PLC机柜、UPS电源机柜、网络服务器机柜等设置在电子设备间内，并排安装；优化及管理平台操作员站、监控系统操作员站、工程师站、打印机等放置在控制室内；安装在现场的在线监测仪表通过4~20mA标准电流信号或Pt100信号与PLCIO模块进行连接，进行集中信号采集。能效优化监测管理层；系统构成5.8-2能效优化监测管理层架构图系统具备功能能效优化监测管理层可细分为能效优化、能效管理以及能效监控三个子系统，其实现的功能分别如下：（一）能效优化子系统1）实时优化功能主设备能效最优控制策略。2）优化方案管理功能预测优化和运行优化方案按时间序列表查看或管理运行优化方案按权限手动确认或直接下发跟踪优化方案的实际运行状态（二）能效管理子系统优化管理子系统管理模块提供一套分布式能源匹配系统管理和决策的工具。1）区域信息管理功能区域信息管理建筑信息管理气象信息管理2）设备资产管理设备的维修、检修、故障管理设备运行状态管理3）报表生成功能自定义报表生成工具远程故障诊断等搜索查询；统计分析；(三能效监控子系统1）实时数据采集功能通过自动控制子系统实时获得单位时间热、电等能源消耗量通过自动控制子系统实时获取优化所需的设备运行数据通过自动控制子系统实时获取各设备、阀门的控制数据2）系统监测功能设备运行情况实时监测系统整体运行情况(主要是产能、耗能、环境指标)的监测系统整体能效实时评估设备运行控制层；a）系统构成（A3幅面）工程师站 操作员站 打印机（A3幅面）

内燃机控制柜

溴冷机控制柜

余热锅炉控制柜统源系电稳管理型网络交换机 向压稳AU提PLC控制柜 PLC扩展柜 SAU提P T L B压力变送器

温度变送器

流量变送器

液位变送器

水泵变频器 水泵 风机 UPS电源6.8-3设备运行控制层系统构成b)系统配置主要包括工业级高可靠性的PLC主站，及各扩展IO站、成套设备自带的PLC系统等。PLC主站及扩展IO站，PLC主站与上位工控机进行以太网通讯连接。现场安装的在线监测仪表（如工艺管线内介质的温度、压力、流量，存储介质的箱、罐的液位等）、执行机构（如电动开关阀、电动调节阀）等设备与扩展IO站连接。成套装置自带的系统控制柜、智能仪表等通过总线方式接入IO站的通讯模块。能源站内各类成套设备主机均配备有PLC控制单元，能够完全独立远行,自成系统，并且具备与能源站主PLCPLC系统能够对其成套的仪表、设备状态等监视，并可对其发出开、关机控制和调节的控制命令。安装在现场的成套设备PLC控制单元，构成分散式控制设备。在运管中心设集中监视控制的操作站及工程师站，总体监视各类运行数据，保证系统的安全稳定运行，最终组成完整的集散式控制系统。c）系统控制方案及功能能源站PLC控制系统的功能将覆盖整个能源站主设备及其辅助系统的全部监控功能，包括数据采集系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、顺序控制系统(SCS)等。运行人员在控制室通过操作员站LCD监视器能够对能源站进行管理和运行的操作，除启停阶段的部分准备工作需由运行人员在就地进行手动辅助操作外，正常运行和异常工况的处理均可根据操作员站监视器上的操作指导，在控制室内由运行人员完成。本工程的能源站项目，包括如下表列出的成套设备。每套成套设备自带PLC控制系统，能够独立运行，以减少能源站主PLC控制系统故障时的影响范围，提高运行的灵活性和安全可靠性，方便系统维护与检修。成套设备的PLC控制系统能够把运行的工艺参数上传给PLC，PLC也能够设定成套设备的运行参数，发出控制命令，如起动、停止命令等。现场监测及执行层；主要包括就地在线仪表、电动执行机构、风机、水泵等设备,优先选用带通讯接口的智能设备，以现场总线通讯的方式接入PLC系统。现场总线一般为RS485接口，ModBusRTU通讯协议，各智能仪表及设备串接。如实际连线的距离超过能够通讯的距离，则需增设中继器设备。不带通讯接口的仪表及设备，4~20mAIO站。控制室的布置11套（兼作操作员站），操作员站1套。每套操作终端机或操作员站配置一套操作台及办公UPS电源柜。设置一套火灾报警系统，监控范围包括控制和电子设备间的电缆通道、电缆桥架及设备机房等易燃易爆场所。该系统在控制室设置一台主机报警显示盘，在相关设备间设置区域报警显示盘。控制室装修时设防静电地板，地板高度为300mm，通讯电缆在地板下敷设。电子设备间布置在电子设备间内设有PLC机柜、服务器机柜和电源柜，各柜并排安装在槽钢底座上，柜体周围各留出足够的操作空间。电子设备间装修时设防静电地板，地板高度为300mm，仪表电缆、电源电缆、通讯电缆等在地板下敷设。设计原则能效平台能有效地监控能源站工艺设备的生产过程，确保设备长期稳定可靠运行，操作维护方便。在考虑先进性的同时，以可靠性为主。ISA标准，采用失电安全的原则进行设计，以保证在失电状态下的安全停机。现场安装的户外电子类仪表防护等级原则上采用 IP65，满足户外安装要求。主要仪表选型能站站的生产环境具有区域防爆、大型成套设备多等特点，具有一定的特殊性，仪表材质及外特性的需具如下要求：防护等级IP55,防爆等级ExdIIBT4。所选仪表或设备在防护与防爆等级要优于或等于规定等级。压力仪表的选型压力、差压变送器选用智能变送器，带 HART通讯功能，精度为≤±0.1%。带现场显示（指示）的全天候产品。就地压力仪表采用弹簧管压力表或者膜盒压力表，φ100表面，测量元件为不锈钢，防腐。温度仪表的选型温度传感器选用热电阻的形式，分度号：Pt100。就地温度仪表为双金属温度计，φ100表面，精度≤±1.5%，防护等级高于IP55；温度传感器、现场温度计须采用带套管安装形式。流量仪表的选型工艺介质为水的流量检测，选用带有累计功能及具备数据通讯功能的电磁流220VAC，精度为≤±0.5%。冷/热量表的选型冷/热量表根据工程情况选用电磁式或超声波式冷量表，管段式安装，电源220VAC，精度≤±1.0%RS485ModBus通讯协议。其他系统配置（1）能源站设置一套火灾自动报警系统，探测火灾早期特征，发出报警信号，并启动自动灭火设备。火灾报警控制盘布置在控制室内。泄露，浓度达到报警器设置的报警值时，布置在控制室内的可燃气体报警器就会发出声、光报警信号，并联锁启动事故排风风机，关停设备建筑结构部分建筑设计主厂房布置布置原则分布式能源站的建设，应满足通风、泄爆要求并符合消防安全距离的要求。从能源输送的角度考虑应尽量靠近变配电所和热、电负荷中心，周边供气、供水、排水等市政设施齐全，外管线距离短。为便于运行管理，机房最好独立设置。但同时满足上述条件比较困难，应根据项目具体情况，选择合适的厂址位置。平面布置方案根据以上原则，本方案能源站拟建设在污水处理厂正东方向靠近公路旁，200130米左右，结构设计指导思路在结构设计中充分考虑以下内容：使结构具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。对可能出现的薄弱部位，拟采取措施提高抗震能力。工程地质概况及地震烈度根据国家质量技术监督局2001年发布的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，本工程地震基本烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。因拟建场地无地质资料，假定：场地无不良地质构造，场地为Ⅱ类建筑场地，属中硬地基土，稳定性较好，适宜建筑。假定能源站、构筑物地基持力层承载力特征值Fak≥100Kpa。根据已有资料，场地不受洪水威胁。假定地下水对混凝土无腐蚀性。设计原则及主要建（构）筑物形式地基基础：因主体建筑屋面设置较重的工艺设备故暂定建筑物作预应力管桩；埋置较深的并确定下无管道的构筑物，以天然地基为持力层。具体基础方案应根据施工图详勘报告确定。主要构（建）筑物结构形式名称 结构形式设备基础 素混凝土及钢筋混凝土独立基础等主体结构 钢框架基础形式 桩基础采用的材料混凝土：垫层C15;主体结构C30，基础C35，地下室砼抗渗等级为：P632.5级3）钢材：Q235；Q345。砂石：配置防水混凝土的砂应采用中、粗砂，石子采用碎石或卵石，砂石级配和材质应符合混凝土施工规范要求；普通混凝土结构的砂石应符合规范要求。钢筋：HPB300，HRB335，HRB400级热扎钢筋焊条：HPB300钢筋焊接：E43系列；HRB335钢筋焊接：E50系列；HRB400钢筋焊接：E55系列。Q235钢：E43系列。Q345钢：E50系列。砌体及砂浆：地面以上外墙采用页岩空心砖，内墙采用轻质混凝土砌M5.0MU10页岩实心砖，M7.5水泥砂浆砌筑。供排水系统供水水源（体建筑供水管网供应，水量、水压满足本次设计需要，水质符合《生活饮用水卫生标准》。（2）消防用水水源：与主体建筑共用室外消火栓。排水系统排水系统采用雨污水分流制。生产废水：生产废水汇集后排入主体建筑排水管。消防系统消防设计原则本项目执行有关设计规范的要求，贯彻“预防为主，防消结合”的方针，能源站的总体布置，建筑结构设计，材料设备的选用，运行管理等各方面，均以“以防为主，防患于未然”为原则。本项目采用如下消防系统：站区铺设消防给水管网，室外设置地上式消火栓，站区主要构筑物设置室内消防管道和室内消火栓。15升/秒，消防水源由园区消防给水管网提供。根据《消防给水及消火栓系统技术规范》及《建筑设计防火规范》，本能源站不设置室内消防给水系统。站内根据《建筑灭火器配置设计规范》设置手提式磷酸铵盐干粉灭火器。消防总体设计方案本项目消防总体设计采用综合消防技术措施，根据消防系统的功能要求，从防火、灭火、排烟、救生等方面作完善的设计，力争做到防患于未“燃”，减少火灾发生的可能，一旦发生也能在短时间内予以扑灭，使火灾损失减少到最低程度，同时确保火灾时人员的安全疏散。安全疏散通道和消防车道消防车道通过对外交通，消防车可到达站区。站区内建筑物及构筑物四周均设有消防通道，消防通道宽度大于等于4.5米，而且形成环行通道，道路上空无障碍物，满足规范要求。安全疏散能源站的安全出口，满足规范的要求。给排水消防设计消防给水系统本能源站设置室外消火栓系统，用水量15升/秒，消防水源由园区消防给水管网提供。室外消防给水管道的布置应符合下列规定：15升/秒时，可布置成枝状；21条发生故障时，其余的进水管应能满足消防用水总量的供给要求；环状管道应采用阀门分成若干独立段，每段内室外消火栓的数量不宜超5个；室外消防给水管道的直径不应小于DN100；室外消防给水管道设置的其它要求应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的有关规定。DN150的环状管网，消防管道均采用焊接钢管。消防用水量和水压的计算根据规范要求，各系统的消防用水量应按各自室内、外消防用水量之和计算。本项目未设置室内消防系统，室外消火栓用水量为15升/秒，故本能源站15升/2.0小时，本能源站108立方米。室外消火栓栓口处的水压从室外设计地面算起不应小于0.1兆帕，在计算1965120米的有衬里5升/秒。经测算，室外消火栓0.15兆帕。消防给水设备选择室外消火栓的布置应符合下列规定：室外消火栓应沿道路设置。当道路宽度大于60米时，宜在道路两边设置消火栓，并宜靠近十字路口；120米；150米；在市政消火栓保护半径15015升/秒时，可不设置室外消火栓；室外消火栓的数量应按其保护半径和室外消防用水量等综合计算确定，每个室外消火栓的用水量应按10～15升/秒计算；与保护对象的距离在5～40米范围内的市政消火栓，可计入室外消火栓的数量内；室外消火栓宜采用地上式消火栓。地上式消火栓应有1个DN150或DN1002DN65的栓口。25米；工艺装置区内的消火栓应设置在工艺装置的周围，其间距不宜大于60120米时，宜在该装置区内的道路边设置消火栓。灭火设施配电室、集控室、电子设备间按照E(A)类火灾中危险级设置磷酸铵盐灭火器，单具灭火器最小配置灭火级别为55B，单位灭火级别最大保护面积为(1平方米/B)，手提式灭火器最大保护距离12.0米，选择手提式磷酸铵盐灭火器型号为MF/ABC4；其他房间按照A类火灾中危险级设置磷酸铵盐干粉灭火器，单具灭火器最小配置灭火级别为2A，单位灭火级别最大保护面积为75.0(平方米/A)，手提式灭火器最大保护距离20.0米，选择手提式磷酸铵盐灭火器型号MF/ABC3。以上所有消防器材与设备需经中国消防产品质量检测中心和省市消防建审部门和设计单位认可。部门和设计单位认可。电气消防所有消防设备用电及控制线路等电缆、电线均采用耐火型。消防照明：本项目事故照明采用直流事故照明，正常运行时直流事故照明由能源站用工作母线供电，当交流电源故障时自动投切，由蓄电池组直流母线供电。除此而外，在楼梯和厂房重要出入口处还装有应急灯站内均设充电30分钟。消防通信：中控值班室设对外的直拨电话(119电话)。施工消防建筑工程开工前编制施工组织设计、施工现场消防安全措施及消防设施平面图。施工现场必须配备消防器材，做到布局、选型合理。要害部位应配备不少4具灭火器材，要有明显的防火标志，并经常检查、维护、保养，保证灭火器材灵敏有效。施工现场设置明显的防火宣传标志。组织施工现场的义务消防队员，定期组织教育培训及演练。在每个施工期变压器附近各配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器两具，推车式磷酸铵盐干粉灭火器一辆以及砂箱两个。暖通空调概述在项目中天然气分布式能源燃气内燃机布置能源站内，能源站为半敞开式钢结构建筑，满足项目的通风要求，控制室、办公室等功能房间设计舒服性空调系统；各功能房间有余热或有害气体产生房间设置机械通风系统。通风空调系统配电室的通风：本工程高低压配电室设置有动力开关配电柜、干式变压器等设备。配电室采用气体灭火，设计事故通风系统兼平时通风用，事故排烟风机采用消防排烟风机，风机前设与火灾时联动排烟风机和电动防火阀关闭，灭火后再开启风机排除室内有害气体。通风量按房间换气次数每小时不小12次计算。为节约空调用电，过度季节和冬季考虑采用“自然进风、机械排风”的通风方式消除室内余热余湿。事故风机兼作正常机械通风系统的排风机用。办公室、控制室的空调：本工程办公室、控制室采用分体空调，维持房间内温度夏季26~28℃，冬季18~20℃，以满足室内办公人员舒适性及设备运行要求。12次/小时的事故排风机，事故风机兼作冬季、过渡季节排风用，风机前设与火灾时联动排烟风机和电动防火阀关闭，灭火后再开启风机排除室内有害气体。分布式能源系统综合能源利用效率计算方法本报告中采取分布式能源系统年综合能源利用效率时，不考虑原有设备用能和供能情况，仅考虑天然气分布式能源系统供能和用能。具体计算方法如下：其中：η——年平均能源综合利用率（ %）；W——年联供系统净输出电量（kWh）；Q1——年有效余热供热总量（MJ）；Q2——年有效余热供冷总量（MJ）；Ｂ——年联供系统燃气总耗量（Nm3）；QL——燃气低位发热量（MJ/Nm3）。计算结果根据所选燃气设备规格型号和性能参数，可以得出本项目联供系统能平衡5.13-1。项目数据5.13-1项目数据年供电年供热年耗天年综合量量然气量能源利(万（折蒸（万用效率kWh）t）N3）（%）3449.34.3816.585.77根据上述计算公式，经过核算，本项目建成达产后分布式能源系统的年综合能源综合效率为85.77%，符合国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部、国家能源局联合下发的发改能源〔2011〕2196号《关于发展天然气分布式7