GE颜巴赫在燃气冷热电三联供中的应用

1、sections,GE颜巴赫在,报告人：张海潮 钰门国际贸易（上海）有限公司,燃气冷热电三联供中的应用, 什么是燃气冷热电三联供( CCHP ), CCHP工艺说明, CCHP的益处、现行政策, GE颜巴赫介绍, 应用案例, 关于我们,燃气冷热电三联供,即 Combined Cooling, Heat and Power ，简写为CCHP,燃气冷热电三联供技术是一项先进的供能技术，它利用天然气燃烧做功 优先产生高品位电能，再将低品位热能充分用于供热和制冷，实现了能量梯 级利用，是一种高效的能源利用系统。,45% 电能,45% 余热利用,10% 废热排放,100% 天然气,能源利用效率：燃气冷热

2、电常规模式 燃气冷热电联供系统效率： 40% 50%高品位能源（电能) + 50%低品位能源（热能） 总回收利用效率：高达8590%或以上,燃气分布式能源定义： 以利用天然气为燃料，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。,燃气冷热电三联供系统基本原理 能源的梯级利用,高温段 800以上,电能,驱动吸收式 溴化锂机组,排放,除湿 供热 生活热水,中温段 120550,低温段 100以下,排放, 什么是燃气冷热电三联供( CCHP ), CCHP工艺说明, CCHP的益处、现行政策, GE

3、颜巴赫介绍, 应用案例, 关于我们,CCHP工艺说明,天然气分布式能源的主要类型：,A、区域分布式能源项目 以燃气轮机为核心设备的区域分布式能源主要设备： 燃气轮机余热锅炉蒸汽轮机蒸汽型溴冷机,B、楼宇分布式能源项目 以燃气内燃发动机为核心设备的楼宇分布式能源主要设备： 燃气内燃发电机组烟气热水混合型溴化锂机组,发电效率较高，可外供大量蒸汽。 区域型（工业园区、特大型商业区） 建议单台机组容量最小为10MW级,发电效率高，综合利用效能更高，配置简单。可外供冷水、热水；做蒸汽时产量较小。 楼宇型（酒店、医院、市政设施、小型工业区、商业设施、CBD、） 总装机容量不建议高于15MW。,发电机,烟气

4、热水混合型 溴化锂机组,尾气排放,电能外送,补燃天然气,高温循环水,燃气内燃机,GE颜巴赫发电机组为核心设备,空 气,天 然 气,高温烟气,热水负荷,采暖负荷,制冷负荷,GE颜巴赫燃气冷热电三联供系统典型工艺图,空气,GE颜巴赫燃气发动机可与吸收式制冷机完美结合, 燃料效益最大化，最高可达近90%的利用效率, 实现能量梯度转化 减少二氧化碳排放,燃料气体（820kPa）,排气,补燃锅炉,换热器,热水罐,吸收式制冷机,冷却塔,用冷消费,用热消费,外送电能,管道天然气 100%,减压装置1Bar,JMS624DT燃气发电机组 发电功率：4401千瓦,外送电力45.4%,高温排烟25.8%,高温循环

5、25.1%,辐射散热2.7%,开 关 计 量 柜,园区电网,能 源 站 自 用,烟气热 水混合 型溴化 锂机组,7冷水,旁 通 管 路,远置式空冷器,机械损耗1.0%,GE颜巴赫冷热电三联供系统能量示意图(624),95热水,燃气冷热电三联供工艺原理示意图,制冷的主要技术参数, 1000的办公区域需要130170千瓦的制冷功率输出。 （以上取值要结合当地气候条件，仅供参考）, 冷吨 (TR) 是制冷计算中最常用的单位:,1 TR(美制) = 3.52 kWh,1 TR(公制) = 3.86 kWh, 吸收式溴化锂制冷剂的能效比 (COP),热水单效型制冷机组: COP 值为 0.6 0.8（取

6、0.75）,蒸汽双效型制冷机组: COP 值为 1.2 1.3 高温烟气型制冷机组： COP 值为 1.4 （烟气温度大于170）,关于燃气冷热电三联供的溴化锂制冷,吸收式溴化锂制冷机是替代传统制冷技术的理想方式,工作原理：, 用水做制冷剂，用溴化锂作吸收剂, 吸收式溴化锂机组通过高温高压状态下的冷凝放热和低温低压下的蒸发 吸热实现了制冷, 冷凝和稀释过程是在不同压力条件下实现的,- 冷凝: 8 kPa - 稀释: 1 kPa, 烟气热水混合型溴化锂机组产生的冷水 温度为612，最低可达 25,溴化锂机组制冷工作原理,溴化锂机组制冷工作原理示意图,发电机,燃气发动机,空气,燃气,高温烟气,冷却

7、水,换热器,蒸汽余热锅炉,蒸汽,给水,烟气换热器,高温烟气,电能,回水口,出水口,燃气热电联供工艺原理示意图,燃气热电联供也属于分布式 供能范畴，在工业园区内多采用 此种应用模式，主要设备为燃气 内燃发电机组+蒸汽余热锅炉+ 烟气换热器+板式换热器等，可 外供电能、蒸汽和热水。,GE颜巴赫JMS420GS-N.L,机组控制柜 DIA.NE. XT,DIA.NE.WIN 客户端监控软件,机组辅助电源柜 （MCC柜）,0.4 kV 电气开关柜,升压变压器,10.5kV 电气开关柜,10.5kV 高压母排,1220KPa 燃气,GE颜巴赫电气流程示意图, 什么是燃气冷热电三联供( CCHP ), C

8、CHP工艺说明, CCHP的益处、现行政策, GE颜巴赫介绍, 应用案例, 关于我们,主力发电厂,升压变压器,配电站,降压站,配电站,配电站,医院,大型工业区,CBD,住宅,燃气 内燃机,燃气 内燃机,燃气 内燃机,燃气 内燃机,光电,燃气 内燃机,燃气 内燃机,储能,燃料电池,燃气轮机,大型电网和分布式能源相互支撑、互惠互利,安全、可靠 节能、环保 节约成本 技术先进 管理方便 削峰填谷 增加防灾能力,燃气冷热电三联供已被欧美等发达国家广泛利用，尤其适用于办公楼、商务区、医院和中等工业园区等。,安全,节能减排,经济,削峰填谷,高效,燃气冷热电三联供系统的益处,发展燃气冷热电三联供系统的意义,

9、安全 可靠,以GE颜巴赫燃气发电机组为例，从静止到带满额定负荷仅需300S，启动成功率为100%，全年有效运行率最高为98%，平均为95%，如有故障，会自动启动故障处理和保护动作，为客户可提供安全可靠的能源供应。,发展燃气冷热电三联供系统的意义,节能,1Nm3天然气,4.2 KWh（度）电能,4.0 KWh热能 （95热水） 4.0 KWh冷量 （10冷水）,各种能源产品的单位碳排量,使用1KWh（度）电能 碳排量为0.9043807Kg； 使用1立方米（m3）天然气 碳排量为2.165015 Kg； 使用1千克煤炭， 碳排量为1.973984 Kg； 使用1公升柴油， 碳排量为2.70063

10、3 Kg； 注：以上数据来源于国家林业局应对气候变化和节能减排工作领导小组办公室 网站：,燃气冷热电三联供系统二氧化碳（CO2）减排量计算,使用1立方米（1m3）天然气 碳排量为2.16 Kg；,GE颜巴赫生产的能源产品对等的常规能源碳排量为： 电能部分：4.20.90 = 3.78Kg 热能部分：0.452.16 = 0.97Kg（注：4.0KWh热水相当于0.45m3天然气）,减,使用GE颜巴赫机组每立方天然气可实现减排 ：3.78 + 0.97 2.16 = 2.59Kg CO2减排率：1- 2.16/(3.78 + 0.97 ) 100% 95% = 51.7%,实现减排,CCHP 标

11、准煤减排量,以建设100兆瓦的GE颜巴赫冷热电三联供或热电联供能源站为例，每年运行时间6000小时计算，全年可实现标准煤减排量最高可达17.8万吨；全年运行时间为8000小时，则全年可实现标准煤减排量最高可达23.8万吨。, 系统靠近用户端，减少冷热电的输送损失及管网不平衡损失 提高用能的利用效率，一般710年左右即可回收投资 系统自发电，节省电费 充分利用余热制冷热，节省冷热费用 系统节能减排，节约能源和减排费用 专业能源服务公司管理，节约运行成本,经济,发展燃气冷热电三联供系统的意义,中国的能源政策（）白皮书 (国务院2012年10月) 促进清洁能源分布式利用。中国坚持“自用为主、富余上网

12、、因地制宜、有序推进”的原则，积极发展分布式能源。在能源负荷中心，加快建设天然气分布式能源系统。以城市、工业园区等能源消费中心为重点，大力推进分布式可再生能源技术应用。因地制宜在农村、林区、海岛推进分布式可再生能源建设。制定分布式能源标准，完善分布式能源上网电价形成机制和政策，努力实现分布式发电直供及无歧视、无障碍接入电网。“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 (发展改革委令第15号2012年10月) 第一类：优先类。天然气分布式能源项目（综合能源利用效率70%以上，包括与可再生能源的综合利用）主要任务：“十二五

13、”初期启动一批天然气分布式能源示范项目，“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目，并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。未来5-10年内在分布式能源装备核心能力和产品研制应用方面取得实质性突破。初步形成具有自主知识产权的分布式能源装备产业体系。 目标：2015年前完成天然气分布式能源主要装备研制。通过示范工程应用，当装机规模达到500万千瓦，解决分布式能源系统集成，装备自主化率达到60%；当装机规模达到1000万千瓦，基本解决中小型、微型燃气轮机等核心装备自主制造，装备自主化率达到90%。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

14、瓦，初步实现分布式能源装备产业化。,燃气冷热电三联供的现行政策,天然气分布式能源示范项目实施细则 天然气分布式能源领域鼓励和引导民间投资发展实施细则 （国家发改委将颁布） 突破分布式能源上网难等瓶颈问题。 推动相关科技攻关和装备制造业发展，提高国产化水平，降低天然气分布式能源投资成本。 完善相关扶持政策，支持专业化公司服务，为天然气分布式能源发展创造更好条件。 上海市已经率先出台了上海市天然气分布式供能系统和燃气空调发展专项扶持办法征求意见稿，在项目投资及税收政策和天然气价格，发电上网等方面均给予补贴或支持。,关于燃气冷热电三联供的将颁布政策, 什么是燃气冷热电三联供( CCHP ), CCH

15、P工艺说明, CCHP的益处、现行政策, GE颜巴赫介绍, 应用案例, 关于我们,这就是GE ,1892 由托马斯爱迪生创立 创新和多元化的集团 业务集团遍布全球140多个国家 全球超过300,000 员工，欧洲90,000 员工,电力 1,500 rpm (50 Hz), 1,800 rpm (60 Hz) 已交付大约100台 起始于2006,Jenbacher Type 2 电力输出: 300-330 kW (50 Hz), 335 kW (60 Hz) 8缸; 1,500 rpm (50Hz)/1,800 rpm (60Hz) 已交付超过960台 起始于1976,Jenbacher Ty

16、pe 3 电力输出: 637-1,063 kW (50 Hz), 633 - 1059 kW (60 Hz) V12, V16 and V20缸; 1,500 rpm (50 Hz)/1,800 rpm (60 Hz) 已交付约5,800台 1988引入,Jenbacher Type 4 电力输出: 844-1,562 kW (50 Hz), 8521,421 kW (60 Hz) V12, V16 and V20缸; 1,500 rpm (50 Hz)/1,800 rpm (60 Hz) 已交付: 超过1,000台 起始于2002,Jenbacher Type 6 电力输出: 2004-4,

17、491 kW (50 Hz), 1,9844,335 kW (60 Hz) V12, V16, V20 and V24缸; 1,500 rpm (50 Hz, 60 Hz with gear-box) 已交付: 2,600+ 1989第一台安装,Jenbacher Type 9 电力输出: 9,500 kW (50 Hz), 8,550 kW (60 Hz) V20缸; 1,000/900 rpm (50/60Hz) 电力/总计 效率 48.7/90%,GE的分布式能源和热电联产产品系列,J920 available for China 2016,发电厂输出范围,产品系列2011 (50 Hz

18、) 天然气NOX 500 mg/mN,发电效率高达48.7% 热效率高达50%,多台机组并联运行的好处： 高燃料利用率: 发动机连续运行在额定负荷最有效率 实用性和可靠性: 稳定的电力输出 灵活性: 逐一的定期维修,10 x J624,10 x J420,8 x J320,Pel (kW),5 x J920,10 x APG3000,分布式能源站创新的选择, 为10.000户家庭提供电力 提高了一个百分点的发电效率 与旧版本相比更高的输出 增强的发电效率 “热带国家”满载输出和最高效率 热电联产系统中更灵活,新型的J624 双级涡轮增压,新型的, 更大的 J920 燃气发动机,Output a

19、nd efficiency at generator terminals, ISO 3046, Nat. Gas MN 80, Power Factor 1.0, 500 mg/Nm3 ( 5% O2) NOx, Efficiency at LHV,能为18500家庭提供 能量,48.7%,J920 available for China 2016,J920 革命性的三组件理念,涡轮增压辅助模块 (TCA) 双级涡轮增压技术 提高的效率 还没有在热带环境或者高海拔环境下接触供给,发电机 完整的机组设计和组装 高效的, 空气冷却的发电机 数字调节单元,20缸的动力组件 48.7% 的电效率 高能

20、量密度 易于维护-动力单元概念,J920 available for China 2016,J920 标准工厂解决方案,模块化系统满足任何数量的发电机并联配置 快速且易于安装 根据客户的需要来布置,J920 available 2012,J920 电厂配置灵活,稳定的高效率,Flexible power for intermittency management,产品特点 安装时间短 适应任何电厂规模 有竞争力的安装费用,客户益处 48.7% 的发电效率 5分钟启动时间 高负荷效率 最佳的负荷追踪能力,J920 available 2012,GE能源集团燃气发动机服务,燃气发动机服务网络: 45

21、00 个工程师 过去十年有超过21000人经过了培训,“服务团队在全球工业燃气发动机范围内提供世界级的服务解决方案. 客户得益于在我们产品的生命周期内不断的创新服务解决方案.” Rafael Santana GE能源集团燃气发动机事业部CEO,* figures as of August 2011,全方位的燃气发动机服务,卖出一台燃气发动机只是我们工作的开始,现场技术员,24/7 在线帮助,发动机大修,远程服务,原装的备品备件,技术支持,为客户提供多重价值,知识 具备和原始设备制造商一样的基本知识 与客户共享技术 持续配备认证程序 技术 最新的版本 质量改进 最新的减排组件 支持 24/7 服

22、务热线 远程服务 现场工程师,Lifetime Services+plus,全球的服务网络,全世界各地都可以为您的设备提供服务,销售和服务总部 培训中心位置 子公司/ 当地服务中心 提供销售和服务的国家,Busso- lengo, Italy,Stuart, U.S.,Waukesha, U.S.,Jenbach, Austria,生命周期管理: 正确的时间有正确的服务 贯穿设备的生命周期,终身服务 +plus,试运行,工程评估 燃料气体供应 已安装的电气设备,从交货到安装, 一直伴随您,安装监督 最终位置检查,检查,试运转,移交,同步 说明 现场培训,服务协议: 无忧无虑的打包服务,保证您的

23、设备处于最高性能,可预见的运行费用,可用的担保,明确的反应时间,远程服务,原厂备品备件,现场工程师,您可以从经验中培训中学习,在线课程,Jenbach,用测试发动机 / 设备培训,过去10年有超过 21,000 人参加了培训,全球网络培训中心,Waukesha,Stuart,Phitsanulok,在线培训,Porto Alegre,Mulhouse,减少停机时间和提高运行效率 所有的服务系统和信息都在一个在线工具中 全球所有发动机的数据比较,每时每刻专业的服务,远程监测,诊断和服务,24/7 服务热线,远程服务,Fix rate,Cases fixed via 24/7 hotline /

24、remote service,收到电话,2010,2011,现场服务,工具,全球大约4500 名现场服务工程师的网络,最优化,资格证书,维修,检修,检查,备品备件 原装设备,最大的可靠性和生命周期,原厂零件,更换式可回收修复零件,瓦克夏燃气发动机的在线工具,所有原厂零件都经过严格的检测 与新品一样 - 修复的零部件 - 已检修的部件 可用本地的零部件 快速提供紧急的零部件 在线订购,发动机大修,给您的发动机第二次生命,颜巴赫车间,瓦克夏车间,交换程序(只提供给颜巴赫机组) 预交付,大修选项: d 最新技术： 高效的 输出功率,大修选项,Short block 核心发动机,Long block

25、Short block + 附属设备,发电机 Long block + 交流发电机+ 附属设备, 什么是燃气冷热电三联供( CCHP ), CCHP工艺说明, CCHP的益处、现行政策, GE颜巴赫介绍, 应用案例, 关于我们,天然气热电联产应用案例,全球已使用6800 台GE 颜巴赫天然气热电联产系统，装机容量约7200 MW 高效率发电设备，可提供电力、供热和制冷三种能源利用 最小的能量传输损失 总利用效率大于85，近 90% 减少化石燃料的使用和温室气体的排放,*as of June 2011,贯穿欧洲的可口可乐装瓶厂使用GE颜巴赫的热电联产机组，减少运行费用和消除40%的排放。 举例来说, 可口可乐在希腊的罗马尼亚装瓶厂2台J620机组一共提供6MW电力。,帮助可口可乐公司减少CO2排放,科隆/波恩机场三联产能源系统,* According to the airports annual report 2007,从1999年开始，4台GE颜巴赫的6系列发动机累计运