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小型燃气轮机原理及在分布式能源领域中的应用

2016-07-13 16:46:53 来源:
4.2 奥运能源展示中心的构想【13】

2008 年将在北京举办夏季奥运会,该项目计划在奥林匹克公园内建设奥运能源展示中心,为附近的国家体育场、国家游泳中心、信息大厦等共41 万平方米的场馆建筑提供所需的全部空调、采暖和生活热水,并供应部分电力。根据奥运的特殊要求、场馆的负荷情况以及周边条件,本项目将燃气轮机、热泵、太阳能光热、地热、蓄冷等进行高度集成。图5 和图6 分别为其方案在制冷工况和制热工况下的系统流程图。

在夏季制冷工况运行时,燃料先进入燃气轮机发电。燃气轮机排烟直接驱动余热型双效溴化锂吸收式机组制冷;利用游泳池水和少量的自来水充当溴化锂机组的冷却水,一方面可以减少冷却水的需求,另一方面可以为游泳池水加温和提供部分生活热水;由于附近有中水管线,利用其作为冷却水,可以减少对冷却塔的需求。离开吸收式机组的烟气,进入热交换器,进一步回收余热产生热水,用于驱动吸收式除湿装置。压缩式机组主要作用是利用低谷电和系统提供的多余电力蓄冷,提高系统的经济性。

图6 奥运能源展示中心供热工况流程图

在冬季制热工况下运行时,燃气轮机排烟进入溴化锂机组,溴化锂机组按热泵工况运行,中水、太阳能充当低温热源。由于地热和中水温度较低,溴化锂机组无法直接应用,因此采用吸收/压缩复叠式热泵技术。压缩式机组也按热泵工况运行,中水和地热先充当其低温热源,产生的高温水与太阳能的热量混和,然后充当溴化锂机组的低温热源。此时低温余热锅炉所产生的热水直接用于供暖和提供生活热水。溴化锂机组后的热交换器进一步回收热量直接供热。

此方案将太阳能、地热、中水资源与燃气轮机冷热电联产系统有机整合,具有多能源(天然气与可再生能源)的综合互补和能源高效洁净利用的特征。与常用的分产能源系统相比,该方案夏季节能率超过30%,而冬季超过35%;即使与最新的冷热电联产系统相比,节能率也超过10%。

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