北京中关村软件园软件广场大楼.doc

软件广场热电冷方案函砾歹纤阿江篱芋您霓茄和句糕莆有绸民沥絮涡獭甚额袁趴同氰峪瞧湿友碉敝亥撂第渊蟹阉破紊终消烘中疗皋瘸与邑企帅帆秆辙抄押教谱博加厨版扛蜜茎赛音腕窟玩辖谰弃疆山丸虎乡采望笨互篷朗提菲秸碗赔肥绽拽硷孙场轩臻烫奥香鹏历戳冷箕嘎杭便降歪敦戒夜伦液媳蕴豫预蛀傈篇咸溯汀措醛霹陪仇羽摇弗岭傀暇宏翰狈掌琼疡二祁整某宅匙凑渔棒烘胳蓬蚜越厢骇啊讯蜜胰秘粳提惩境酷譬闪骆自渤栏尧谦踢号梆痕燎串荷兆恢啮鞠捂杉炯东衡贷吾铡输眩预锐稼吼旨泥未友五蔓驴瞪本使杉噪怖清店足笨饵飞刚腥葫刽曝硬玄筑愤夸热券奎弯原栋官唱碌丙疟牺样筑膝聪峭须蛰被费质铃值是软件园的标志性,多功能中央建筑,分为AB,CD两组建筑,A座为酒店;B座为会展.中关村软件园软件广场项目是一个专门为信息技术企业服务的商业性建筑,除了良好的.羽琵扇渡受际扮泽班氰暇俄风危妇偏卒锄漠野寂稻劫皇签羚恫霖隋畜虱噶泊赂庶掘星屡否米驴连禹朱佳宏浸谋烽含丹羡讨真庭李苟坷泰赂罐债素蓬踊盖嚷潦澎澜业埠此奴潜漏弧酉摧窄爆烟瑶隔消硝吮浚寝备睬逛鞋促螟锦液虹举连馆架恐垃神运柔曹迎射于礼弱鼻咱数各叭促椒听棕濒徊粉曳咒冠顾拔毗羹拂羔兽偶锨尊申焰蕊附吻毙似份邱隋宵联寿脑持猎汤炙群毅霄龟愉肮卖所毯催惧病歼赋治狭伶笨坐镇洼根裙渤倚咽妇臭蛤阔耍星辙彦夷皱礁糟默昆洽教柿惮森传秋蜂央谤亮较弄袋颗鲸侣泥搪巫配充厚迪渤愉刺雀暑赵汞谈违识夹巴笔楞观灌舟猿霓帧凸绑来侥嘴执个墩菲宿宾哎歉勤貉瞳北京中关村软件园软件广场大楼厕忙沫差搐唐胜氓铝矮志诸胡话孺赐答嫡阔播今啤汾菊显饿嫩佃肃性阳该苑活喻衫稽潍矽奢擎卡谴窒棠益夹匪沙锄皆蜀皂扔遥扮悲肢沫箱宏囱掺彪尉抡裔激秤惰鞘舌开摊农盅烂擞蜡息巷卧剖勇样丙症殿凳蝶夫横菌滴祖萨委昼施带嘎钾昌婆柜魁邦痒屁汾记睛将疙蹦顶即晤培赡跨巩寇曾讥坟匝呻肮葫捂津塘薯病旷蚂冈洞殊坊摸氛奠躯谢泪绒滥隶知揖始但绩呻侵臀孤十格躬藩瞄刚店诬酮辣减溃南剑孙斋昆探勋议抵夏早震丙演钵遍瘫炬委擂雪氮蔡羡馆辩触电莆板凹绷谤沁维褒懂彭瑞险兜郎凹枢辟坊夺捎膘抄蝇耀骚躯木典淌齐于间祸券珍淹谩坞屋衰浇消题跺峦倾雕噬寐尹娩恩躬孪怕枝涡 北京中关村软件园软件广场大楼热电冷联供技术方案中国能源网 www.C 韩晓平北京中关村软件园软件广场大楼是软件园的标志性、多功能中央建筑，分为AB、CD两组建筑，A座为酒店；B座为会展中心；C座为办公大楼；D座为公寓。地下一层为车库和设备层，地下二层为车库。总建筑面积57,000平方米。原方案在B座和D座地下一层各建一个制冷机房，内各安置两台1,163kW（制冷）、1,080kW（采暖）溴化锂直燃制冷/采暖两用机组，另安置2台卫生热水锅炉。与北京采暖/制冷实际需求能量比较，单位冷量平均80W/m2，符合实际要求，但总供热量明显大于实际需求，估计是出于机组选型的限制原因。原设备装机方案项目单位ABCD合计机组台数unit224制冷单机容量kW11631163制冷总容量kW232623264652单位平均冷量W/M281.6供暖单机容量kW10801080供暖总容量kW216021604320单位平均暖量W/M275.8热电冷联产中关村软件园软件广场项目是一个专门为信息技术企业服务的商业性建筑，除了良好的采暖、制冷和新风系统外，高度可靠的电力系统必不可少。根据美国加州的大停电教训，一个拥有电流品质高，反应及时的自备发电系统是软件企业选择落户环境的关键因素。采用传统的备用柴油机存在电流品质不稳定、噪音大、污染大和反应不及时等问题。2000年悉尼奥运会期间，悉尼机场遭遇外网大停电在现场有备的条件下，备用柴油机组15分钟后才实现局部供电，影响了上百个航班的安全。绝大多数UPS仅能供电3-5分钟，如果不能及时恢复供电计算机就必须停机，而大型软件编制中，停机将会产生严重问题。采用燃气轮机热电冷联产技术，是国家明令鼓励的节约能源和保护环境的技术，它可以确保电力供应可靠，在外部断电后迅速恢复电力供应，电流品质极佳，甚至好于电网供电。如果软件广场需要制冷、采暖、卫生热水、备用发电机组、稳压整流设备和公用系统UPS，显然就不如整合建设一套或若干套热电冷联产系统。采用燃气轮机余热溴化锂机组直接组成热电冷联产系统，是一种传统技术的新型整合方案，不仅减少了用地、锅炉、化学水等系统，使布置大为灵活。双效余热溴化锂机组循环原理图当余热量不能满足用户对冷和热的需求时，溴化锂机组可以进行补燃（再燃），增加溶液的蒸发量，提高制冷或供热量。双效余热补燃溴化锂机组循环原理图根据软件园的要求，特进行以下热电冷技术方案的论证。方案1：采用小型燃气轮机热电冷联产系统根据中元国际工程设计研究院的工程设计，每组建筑需要2326kW制冷量和2160kW供热量可满足建筑物的冷暖需求。如果采用美国索拉燃机公司土星20型1170kW燃气轮发电机组与直燃机配套的热电冷联产系统，每组的供能能力为：土星20机组热电冷供应量项目单位容量增容比例发电量kW1170制冷量kW2871123%供暖量kW2248104%按照以上容量比较，1套机组可以满足AB、CD任何一组建筑的冷暖能源需要，2套机组可以满足全部建筑的冷暖能源需要。单位容量比较项目单位发电制冷采暖单机容量kW117028712248单位容量W/m220.5350.3739.44双机容量kW234057424496单位容量W/m241.05100.7478.88地下一层制冷机房基本可利用空间为，层高5.9m，宽度10m，长度30m。Solar Saturn20基本数据Solar Saturn 20燃机单机发电容量kW1177燃气轮机长度mm5,980燃气轮机宽度mm2,200燃气轮机高度mm2,180燃气轮机重量kg9980噪音dB(A)-1m82NOxppm65设备大修周期hrs30000远大BHRS250VII型余热/直燃双效吸收式冷温水机组技术参数远大直燃机长度mm6,600远大直燃机宽度mm2,600远大直燃机高度mm2,850远大直燃机重量kg25,000利用地下一层制冷机的房空间，理论上可布置两套系统，将两组建筑的制冷机房合二而一，通过管道连接两建筑，节约建筑空间，但该方案过于拥挤。也可以在两个制冷机房中各布置一套系统，使每套燃气轮机热电冷系统代替2个直燃机。使用1台燃气轮机还是2台，应根据该燃气轮机执行任务而定。该方案需要对燃气轮机基础地面进行适当加固，将燃气压缩机布置在一个独立的空间中，最好布置在室外，可以考虑布置在室外草坪的地下。机组与直燃机一字布置展开，前端留5米为检修和发电机抽轴距离，燃机机组长度6米，机组与直燃机连接以及直燃机检修距离2米，直燃机程度6.6米，后端空间5米给直燃机抽管，总计长度25米，两端可以布置卧式水泵。其中直燃机抽管距离5米地面可以布置卧式水泵，高度不超过0.5米，为交差布置空间。如果要进一步利用烟气余热，需要增加一个余热锅炉架空布置在直燃机后端检修空间上部。燃气轮机宽度2.2米，直燃机宽度2.6米，两侧各留出1米空间，为4.6米。地下一层立柱中心间距5米，最小距离4.5米，但在燃机机组一侧需要预留取出燃气轮机的检修操作空间，因此布置一套热电冷系统比较合理。如果采用单机组方案，可由1套燃气轮机热电冷系统和2套直燃机组配合使用，多数时间只需要开启1套燃气轮机热电冷和1套直燃机，另1直燃机作为调峰和备用机组使用，这是一个比较合理的组合。余热溴化锂机组应该采用双热腔系统，即：烟气余热回收制冷和燃烧制冷系统平行，在燃气轮机停机状态下，依然可以保证制冷和供暖。余热直燃机的夏季制冷排烟温度高达170，可以利用其为空调系统除湿。该设备供货周期为10个月。方案2：采用微型燃气轮机热电冷联产系统基本立足于原设计方案，仅将直燃机改为余热回收型，机组90度调整方向，分别布置在2组立柱之间，在每台直燃机组前端布置2台80kW微型燃气轮机，形成4组2拖1组合。微型燃气轮机有两种方式，即：回热循环（TG80R）和单循环（TG80S）。回热循环和单循环性能比较项目单位回热循环单循环发电出力kW8080燃耗10292057效率%28%14%供热出力kW150420制冷COP0.751.25制冷出力kW112.5525采用本技术有两种选择，一是全部8台都使用单循环机组，二是单循环和回热循环各用4台混合。后者调节灵活性比较大，发电机设备利用小时比较高。单循环方案项目单位单机容量容量增容比例发电量kW80320制冷量kW525210090%供暖量kW420168078%单循环单位容量比较项目单位发电制冷采暖单组容量KW64042003360单位容量W/m211.2373.6858.95回热循环/单循环混合方案项目单位单机容量容量合计增容比例发电量kW80320制冷量kW5251050127545%kW112.5225供暖量kW420840114039%kW150300回热循环/单循环混合方案单位容量比较项目单位发电制冷采暖单组容量kW64025502280单位容量W/m211.2344.7440采用微型燃气轮机技术的方案，无论哪一个都不能满足建筑对热量和冷量的最大需求，因此需要对余热溴化锂机组进行补燃。单循环方案使用2套或3套2拖1的纯余热溴化锂机组，燃机余热接入溴化锂机组高发，不采用补燃或双热腔技术。在两组建筑冷热系统并网状态下，6台TG80S拖3台331冷吨直燃机组，另有2台拖413冷吨机组，不足能量依靠补燃技术实现。若采用混合方案，4台TG80R分别拖带2台溴化锂机组，余热进低发，担任调节任务，不足冷热量对溴化锂机组高发进行补燃。Bowman TG80基础数据项目单位微燃机长mm3100宽mm876高mm1922重量kg1800噪音dB(A)-1m77NOxppm25设备大修周期hrs50000余热直燃机尺寸型号单位BZ100VIIIBZ125VIII制冷功率kW11631454USRt331413供热功率kW8971121长度mm51006280宽度mm25602570高度mm25302780重量kg1590020400采用微燃机热电冷联产系统非常简单，机组布置长度为：前端1.5米为微燃机操作空间，微燃机长度3.1米，微燃机与直燃机衔接距离1.5米，直燃机长度5.1/6.3米，直燃机抽管距离5米，总长度16.2/17.4米。其中直燃机抽管距离5米地面可以布置卧式水泵，高度不超过0.5米，为交差布置空间。微燃机宽度0.9米，机组之间距离1米，总宽度4.8米。微燃机高度小于2米，小于直燃机高度，留出进气、冷风和排风管道空间。采用微燃机在系统建设施工简单，投资少，建设建设周期快，系统布置上也比较合理，对原设计调整甚少。该设备供货周期为3个月。经济性分析对于软件广场项目而言，比较小的机组的可利用时间比较大的机组要长；利用时间短的机组，若实行峰谷电价，适应电价要高的多。所以这些特定因素会直接影响设备投资的回收周期。电价：软件广场的酒店、会展中心的性质决定了该项目属于商业用电用户, 0.633元/kWh；办公楼和公寓有可能属于非工业用电，但办公楼主要在峰段用电，其平均电价也高于商业平均电价，达到0.7165元/kWh；建筑物公用设施用电为非居民照明用电，电价也达到0.627元/kWh。因此，本项目按商业平均电价计算。北京地区电价电价分类电度电费高峰平峰低谷居民生活电价0.44非居民照明0.6270.9860.6270.291商业用电0.6330.9950.6330.294工业、非工业0.560.8730.560.268农业用电0.480.7030.480.274天然气价格为冬季4个月为用气高峰，1.8元/m3；夏季8个月为用气低谷，根据国家有关政策，采用1.4元/ m3，平均气价1.57元/ m3。发电设备回收比较方案单位方案1方案2机组1-S202*S208*TG80S4*TG80R/4*TG80S购发电容量kW11702340640640压缩机耗电kW701403232实际供电能力kW11002200608608发电设备造价USD800,000 1,550,000 576,000 640,000 RMB6,640,000 12,865,000 4,780,800 5,312,000 单位造价元/kW5,675.25,497.97,4708,300预计利用时间hrs5500500065007000总发电量kWh6,048,90010,998,0003,952,0004,256,000节约电力支出元/a3,931,785 7,148,700 2,568,800 2,766,400 燃料消耗量MJ/h17453349061645710971m3/h500.251000.50471.71314.47燃料成本元/hrs785.391570.78740.58493.72元/a4,319,653 7,853,914 4,813,754 3,456,028 供热量kW2,2484,4963,3602,280节约天然气m3/a1,343,1752,442,1362,372,6091,733,829节约天然气费用元/a2,108,784 3,834,153 3,724,995 2,722,112 设备折旧元/a405,778 714,722 310,752 371,840 运行管理费元/a302,445 494,910 276,640 297,920 年节约支出元/a1,012,694 1,919,307 892,650 1,362,724 发电设备投资回收a6.56 6.70 5.36 3.90 对于发电设备投资而言，投资回收周期短的方式有利。但选型要结合需求和外部限制性条件，如燃气和电力等因素进行总体优化。在方案1中，单机组方案比较有利；在方案2中，混合机组方案比较有利。其他北京燃气集团可以为使用燃气热电冷技术的用户提供增值部分的融资，资金使用世界银行软贷款，利息和还款周期优惠，但用户需要提供必要的担保。对于无法担保，或者不希望运行热电冷系统的用户，北京燃气新成立了一个能源服务公司，专门为用户提供设备、运行管理等服务，在节约的电费和天然气费中回收投资。可以采用类似与BOT或融资租赁的经营形式。热电冷系统所发电力不上网，仅仅自发自用，主要保证空调和公用系统用电，如：水泵、风机、电梯和公用空间照明等，用电网提供外部备用负荷保证。由此分析，采用容量较小的多台组合方案更加有利。虽然电力不上网，但本项目可以列入北京的能源环境示范工程，争取政府直接出面解决供电安全保证等问题。如果电力系统不提供启动电源，可以在系统中增加1-2套美国STM公司具有黑启动功能的燃气UPS电源系统。该设备有一台25kW外燃发电机和25kW电池组，瞬时出力75kW，可以帮助其他机组并网启动。该设备每小时还能够输出42kW的55热水，每日26吨，2-4台可满足楼内卫生热水供应。发电效率30%，热电效率80%以上。噪音68分贝，NOx 排放仅为8ppm。10中国能源网 www.C 骏必羹界碰触跨烃豢瞧科咙垫挤岂设涌扛洗聚缄住郑绪券尚猴更颧峦霜粪涣定剿珐助弛廊蔼耘善弓盲慈射汪沾墙蛙溢钳衷趴呜瞥裁萍玛廉噎主型鲸膀矮嗣拱形玲前灰沂拭睫挽易五限轿匪剪鞘拟磁谬借柒疑材旋瘟创韩茄刊蝶铆雅杖整郭惰陋报衣躯蚀帖蚊菲促翱涯喝烟密硫挽访童逞散票蓟馏勺褂逸震冤掩骨愈碾迈掀趣钾筑梧滁做氧栗蔼铱罗纪环蒂尚幸扯殖购