摘要：本文通过结合华电金湖分布式能源站的设计情况，讨论燃气-蒸汽联合循环冷热电三联供分布式能源项目的的各类节能降耗措施，提高了全厂的综合能源利用率，降低能耗。
关键词：分布式能源；节能；降耗
一、项目背景及简介
（一）天然气分布式能源项目简介
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。与传统集中式供能方式相比，天然气分布式能源具有能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷、经济效益好等优点。天然气分布式能源节能减排效果明显，可以优化天然气利用，并能发挥对电网和天然气管网的双重削峰填谷作用，增加能源供应安全性。
（二）金湖经济开发区天然气分布式能源站简介
该项目拟新建两套一拖一双轴配置的燃气-蒸汽联合循环冷热电三联供机组，建设规模为：2台31.7MW燃气轮机发电机组，配套2台双压余热锅炉及2台12MW抽汽凝汽式汽轮发电机组。项目集中制冷加热站配置为2台3.5MW蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组。项目配套热网项目拟建设2条蒸汽主干网，分别为北线（主管展开约720m，DN250）和东线（主管展开约2760m，DN500）。设计电厂出口供热参数为0.98MPa、260℃。
二、项目工艺方案
本项目天然气通过管道从分输站至电厂调压站经过脱水、过滤、加热，然后再经管道送入燃气轮机入口，机组运行时，大气经过进气道内的过滤器、消音器后进入到燃气轮机压气机入口，经压气机加压后部分进入燃烧室和加热后的天然气混合燃烧。在燃烧室产生的高温燃气经燃烧室过渡段进入透平做功后排入余热锅炉，最后经烟囱排向大气。
燃气轮机的排气送入余热锅炉，余热锅炉的高温高压蒸汽进入汽轮机中做功，汽轮机抽汽再用于供热；余热锅炉出来的低压蒸汽作为蒸汽型溴冷机和采暖换热器的热源；余热锅炉出来的热水作为热水型溴冷机和生活热水换热器的热源。
本项目主要用能系统包括热力系统、燃烧系统、燃料供应系统、化学水处理系统、电气系统、热工控制系统、供排水系统、采暖通风和空气调节系统等。
三、设备选型对节能影响
本项目主要耗能设备为燃气轮机、余热锅炉、汽轮机发电机组及重点附属配套设备。其中燃气轮机是节能选型的重点，本项目针对30MW容量级别选择先进轻型燃气轮机LM2500+G4，它具有以下优点：
（1）LM2500+G4型燃气轮机的发电效率高。无论与同容量的轻型燃气轮机相比还是同容量的重型燃气轮机相比，是效率最高的燃气轮机机型之一。
（2）LM2500+G4型燃气轮机的排烟温度高。燃机的排气温度在525℃以上，该温度范围的烟气最适合生产次高压与中压蒸汽，从满足需求角度考虑，适合应用于分布式冷热电三联供项目的。
（3）LM2500+G4型燃气轮机的是航改型轻型燃气轮机的成功机型，具有轻型燃机的所有优势：轻型机启停及变负荷速度快，用于三联供项目追踪冷热负荷变化的能力强。轻型机轻型机的体积小，占地小，安装时间短；轻型机的排放低，噪音小。
四、配套热网设计的节能措施
（1）管材的确定。本设计蒸汽管道均采用20 号无缝钢管（GB/T8163－2008）。直埋供冷热水管采用高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管。
（2）管道壁厚的确定。本工程蒸汽管道设计温度260℃，设计压力0.98MPa，考虑壁厚最大负偏差因素，以及管网长期安全工作的可靠性给予了一定的富裕量。[1]《火力发电厂汽水管道设计技术规定一DL/T 5054-1996》
（3）管道跨距的确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆是在保证管道安全运行的前提下，尽可能地增大了管道的跨距，以降低管架费用。管道允许跨距的计算应按强度和刚度两个条件进行，取两者中的较小值作为推荐的最大允许跨距。在管线不作水压试验条件下，计算确定管道直管段最大允许跨距。[2]设计参照《热能工程设计手册》
综上所述，本项目通过合理确定供热管道管径、壁厚、保温层结构及材料以及选用高效隔热节能型隔热管托等节能措施，可以直接或间接的节约能源，降低输送蒸汽过程中的热损失。
五、其他附属设施的节能措施
(一)压缩空气系统
本项目选用变频螺杆式空压机，螺杆式空压机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点，可取代易损件多、可靠性差的活塞式空压机。
（二）照明系统
本项目照明服务范围主要是主厂房及各水泵房的照明，本项目照明灯具采用绿色照明产品，光效高、寿命长、显色性好，提高新型节能照明产品使用比例，执行照明产品能效标准，实现照明系统的节能。
（三）辅助、附属建筑
（1）合理选用围护结构材料。对有空调要求的建筑物的墙、天面隔热层等围护结构材料采用导热系数低、热阻值高、重量轻的隔热保温材料，有效降低建筑物的能耗损失。
（2）充分考虑天然采光。主厂房以自然采光为主，人工照明为辅的原则进行设计，汽机房运转层设水平窗带，并在屋顶采用带形采光板，充分利用天然光线。相比常规采光做法，每年可节约大量照明费用。
（3）尽量降低建筑日常的维护能耗。根据工业建筑的特点，在满足工艺及规范要求的前提下，尽量简化一般附属建筑的体型设计，减少开窗面积，采用可靠稳妥的构造措施；选用生产耗能低、环保的建筑装饰材料。
（四）通风空调系统。（1）正确地计算主厂房中央空调系统的冷负荷。电厂主厂房的设计冷负荷主要为建筑冷负荷、新风冷负荷和设备冷负荷。（2）合理确定室内温、湿度。本项目在不降低室内舒适度标准的前提下，合理选取室内空气设计参数收到明显的节能效果。
六、其他节能措施建议
为使本项目实施后节能效果更加显著，根据存在的问题，以下几点建议：
1.在生产过程中，积极开展全员参与的节能合理化建议活动，根据节能措施的效果给予一定奖励，提高职工参与节能工作的积极性。不断总结节能经验并在全厂内推广，使节能效益最大化。
2.积极参与同行业节能降耗相关活动，收集新技术、新产品、新材料资讯，为企业节能规划做准备。
3.在设备管理方面，加强对设备的定、巡检管理及润滑管理，坚持预防为主、维修为辅的原则；及时发现和排除设备故障隐患，确保设备处于良好的运行状态，以提高能源利用效率。
4.建设单位应结合自身特点，建立健全的节能管理组织体系，形成以制定公司节能管理的决策层，负责制定节能管理标准，实施节能管理政策和措施的执行。[3]根据《能源管理体系要求》（GB/T 23331-2012）和《工业企业能源管理导则》（GB/T 15587-2008）的要求。
七、结语
为了有效治理雾霾，我国要完成以气代煤改造，全部淘汰地级以上城市建成区燃煤小锅炉。从能源利用效率来看，天然气分布式能源是燃煤锅炉理想的替代选择，但我国受用气成本较高等因素制约。为解决这些问题，需要深入考虑设备选型、管网设计、节能管理等措施，提高天然气分布式能源的经济性，从而减少散煤燃烧，推动清洁能源发展。
参考文献
[1]《火力发电厂汽水管道设计技术规定一DL/T 5054-1996》
[2]设计参照《热能工程设计手册》
[3]根据《能源管理体系要求》（GB/T 23331-2012）和《工业企业能源管理导则》（GB/T 15587-2008）的要求.
论文作者:陈瑞超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：燃气轮机论文; 能源论文; 节能论文; 分布式论文; 项目论文; 天然气论文; 蒸汽论文; 《电力设备》2017年第31期论文;