某酒店天然氣熱電聯供系統設計

李奇 陳洪剛 宋泉訓 孫福建

摘要：熱電聯供系統對提高能源利用率，保證能源供應可靠性具有重要意義。本文介紹了某酒店利用天然氣實現熱電聯供能源系統改造，對酒店峰谷平用電負荷、熱水用量進行了綜合分析，并根據熱電負荷選取了合適的燃氣發電機組、余熱鍋爐等設備，最終從能源利用率及經濟性綜合考慮設計了高效節能的熱電聯供系統。

關鍵詞：天然氣;熱電聯供;節能;經濟性

Abstract： Cogeneration system plays an important role in improving energy efficiency and ensuring the reliability of energy supply. This paper introduces the renovation of a hotel's cogeneration energy system by using natural gas， makes a comprehensive analysis of the peak and valley level electricity load and hot water consumption of the hotel， and chooses suitable gas generating units， waste heat boilers and other equipment according to the heat and power load， and finally designs a high-efficiency and energy-saving cogeneration system from the comprehensive consideration of energy utilization and economy.

Key words： Natural gas;CHP; energy conservation; economical efficiency

引言

熱電聯供能夠實現能源的階梯利用，提高能源的利用率，保證能源供應的可靠性。熱電聯供系統結構復雜，對負荷預測和運行調節都有較高的要求，系統的能源利用率和經濟性受系統設計、設備選型、運行管理等影響較大。本文對酒店天然氣熱電聯供系統的設計，針對酒店熱電負荷進行了深入調查，研究分析，設計選型了合適的熱電聯供設備，實現了酒店峰平時段以氣補電，節省成本的目的。

1 項目簡介

該酒店是一功能齊全的四星級豪華旅游酒店，酒店建筑面積5.2萬㎡ ，主樓34層，擁有高檔客房366間。該酒店日耗電約7500～19000kwh，目前由市電提供;酒店冬季供暖采用燃氣鍋爐，夏季采用電空調制冷。酒店日常需求熱水和蒸汽，目前由2t/h燃氣鍋爐產生0.6MPa的飽和蒸汽，蒸汽用于洗衣房和廚房，使用的熱水由蒸汽經過換熱制得，在非供暖季節，飯店鍋爐日用氣量在800m?左右。日用熱水量在70～120 噸。

鑒于峰平時段電價較高，故使用燃氣發電機組進行熱電聯供，解決酒店主要的供電及供熱問題。

2 熱電用量分析及配置方案

2.1 酒店用電用氣情況

2.2 熱電聯供配置方案

通過對酒店用電情況分析，峰平時段多數時間用電負荷在250kW左右，所以選擇機組功率為250kW可滿足酒店基本用電需求，用電功率高于250kW時，剩余部分可由市電提供;酒店日常需求熱水和蒸汽，目前由2t/h燃氣鍋爐產生0.6MPa的飽和蒸汽，使用的熱水由蒸汽經過換熱制得，在非供暖季節，飯店鍋爐日用氣量在800m?左右。酒店日用熱水量在70～120噸，蒸汽用于洗衣房和廚房。熱電聯產機組的工作時間為峰時和平時（16小時），此時段為酒店的用水高峰期，按每天使用100噸熱水（60℃）所需要的熱量為5230kwh，每小時所需熱量為327kwh。結合酒店用氣情況進行綜合分析，在非供暖季節，多數熱水可由燃氣發電機組余熱提供，可停用2t/h燃氣鍋爐，然后選用一臺0.5t/h的蒸汽鍋爐給洗衣房和廚房提供蒸汽并對熱水進行補充。

3 系統配置方案

酒店熱電聯產方案選用一臺250kW機組，設備安裝在主樓西側附房內，在職工公寓樓頂新建一座40噸的儲熱水箱。機組所產電能與變壓器連接，實現掛網運行，機組控制系統可根據酒店用電負荷自動調整發電功率，當用電負荷高于250kW時機組滿功率運行，不足部分由市電補充，當用電負荷低于250kW時，機組根據負荷情況自動增減發電功率，保證不向電網反送電。高溫煙氣通過余熱回收模塊給儲熱水箱進行加熱，加熱上限溫度為60℃。儲熱水箱作為生活熱水系統的補水。原有生活熱水系統由于供水壓力不同分為高樓層，中間樓層，低樓層三套系統，所以設計三套變頻定壓補水系統將熱水補到原有的熱水系統中。原有的主樓樓頂補水箱不再使用，原有高樓層的變頻定壓補水只作為高層自來水的增壓使用。如果補水溫度低于設定溫度再經過換熱器調溫后提供到客房。鍋爐房內增加一臺0.5t/h的蒸汽鍋爐，在非采暖季保證廚房和洗衣房的蒸汽用量。機組系統圖如圖5所示：

4 總結

通過對酒店熱電聯供系統的設計，達到了酒店能源系統改造的目的，使酒店有效的規避了峰平時段市電電價較高的問題，并且同時有效降低了酒店供熱費用。由此可見熱電聯供系統具有高效的能源利用率和經濟性。

作者簡介：李奇（1986～），男，漢，山東淄博，本科，工程師，主要研究方向為燃氣發電技術。