北京南站能源系統(tǒng)介紹發(fā)王總課件

北京南站熱電聯(lián)產(chǎn)項目技術(shù)介紹趙璽靈2008.2北京南站熱電聯(lián)產(chǎn)項目技術(shù)介紹趙璽靈1、南站工程概況1、南站工程概況3

1、南站工程概況站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件項目建筑面積(萬m2)高架候車廳3.5高架辦公區(qū)0.9地下一層轉(zhuǎn)乘6.0北側(cè)辦公樓1.3站外西南辦公樓5.5總計17.231、南站工程概況站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件項目建筑面積(萬m24

氣源站區(qū)北側(cè)有DN400的中壓管線；南側(cè)有高壓管線的主干線，站區(qū)附近的天然氣管線的供氣設(shè)計壓力值為0.4MPa，實際運行時供氣壓力約為0.2MPa左右。電源地區(qū)新建10kV配電所一座，位于南站北廣場，南站共計三支10kV供電；站房內(nèi)新建10KV變電所4座，位于站房地下一層南、北兩側(cè)的不同位置。熱源市政供熱管網(wǎng)現(xiàn)位于站房南側(cè)的南三環(huán)上，北京市規(guī)劃將于站房東側(cè)的馬家堡東路敷設(shè)城市供熱管網(wǎng)，目前周邊無可利用城市熱網(wǎng)。站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件1、南站工程概況4氣源站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件1、南站工程概況5

其他資源利用

太陽能利用污水利用常年最低流速0.5t/s；夏季水溫23℃，冬季水溫13℃站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件1、南站工程概況5站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件1、南站工程概況熱電冷聯(lián)產(chǎn)+污水熱泵=聯(lián)合能源系統(tǒng)。設(shè)計規(guī)模發(fā)電規(guī)模：

峰平電期間基本負荷

不足電網(wǎng)補充

供熱規(guī)模：以電定熱

不足污水源熱泵補充2、項目方案介紹熱電冷聯(lián)產(chǎn)+污水熱泵=聯(lián)合能源系統(tǒng)。2、項目方案介紹

2、項目方案介紹供電：范圍：兩臺發(fā)電機，分別并在站內(nèi)、動力站供熱：范圍：站內(nèi)＋站外發(fā)電機廢熱＋污水熱泵供冷：站內(nèi)：三聯(lián)供制冷＋污水熱泵站外：常規(guī)電冷機＋熱水驅(qū)動的溶液新風(fēng)機組方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹供電：方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹方案思路方案系統(tǒng)圖10

3、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制DeST全年逐時工況模擬冷熱負荷：站內(nèi)、站外模擬電負荷：站內(nèi)＋動力站模擬類似車站負荷調(diào)研北京西站：2004、2005年冷、熱、電負荷北京站：2004、2005年供熱負荷計算依據(jù)冷熱負荷電負荷103、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制De負荷計算依據(jù)

電負荷計算面積：22.6萬m2基于北京西站實測電負荷：9W/m2~27W/m2冷負荷計算面積：11.8萬m2基于北京西站實際年平均冷負荷及TSDI計算值；熱負荷計算面積：11.5萬m2基于北京西站、北京站實際平均熱負荷；實際年平均熱負荷：56W/m2~68W/m2；0.63GJ/m2~0.81GJ/m2實際月平均熱負荷：36W/m2~80W/m2;計算依據(jù)冷熱負荷電負荷負荷計算依據(jù)電負荷計算依據(jù)冷熱負荷電負荷12

負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷12負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷13

負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷月份北京站新南站W(wǎng)/m2GJ/m2W/m2GJ/m211月370.06320.0912月660.17660.181月660.17860.232月510.13670.183月360.09380.10年平均/0.63/0.78

最大負荷(kW)單位面積負荷（W/m2）年總能耗(萬kWh)年單位面積能耗（kWh/m2）冷負荷（站內(nèi)）1364111790677除濕負荷（站外）2002367013熱負荷（站內(nèi)外）176331032098122電負荷（站內(nèi)及動力站）638355269623013負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷月份北京站新南站W(wǎng)/m214

負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組容量為2x1644kW，通過升壓變壓器分別并于1＃、2＃兩段10kV母線上。白天峰平電期間，兩臺發(fā)電機組與電網(wǎng)一并供電；夜間低谷電期間，關(guān)閉發(fā)電機組，由電網(wǎng)單獨供電，以充分保證內(nèi)燃機發(fā)電機組經(jīng)濟高效的運行。14負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組容量為215

負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷15負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷16

負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制3、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗采用實際工況逐時模擬優(yōu)化16負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制3、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)備設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗主要設(shè)備分類項目臺數(shù)單臺容量總?cè)萘堪l(fā)電機發(fā)電容量(kW)216353270煙氣熱水吸收熱泵廢熱制冷(kW)214002800補燃制冷(kW)10002000廢熱供熱(kW)10502100補燃供熱(kW)7501500污水熱泵制冷(kW)4257010280供熱(kW)291411656熱水驅(qū)動除濕風(fēng)量(萬m3/h)280.411.2溶液蓄能罐體積(m3)250100污水防阻機流量（m3/h）4

5002000配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗主要設(shè)備分類項目臺數(shù)單臺容量18

配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗18配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗19

配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗19配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗20

配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗單位投資鍋爐+冷機+城市電網(wǎng)GE發(fā)電機+污水熱泵等項目列表(元/kW)設(shè)備容量

（kW）費用

(萬元)設(shè)備容量

（kW）費用

(萬元)燃氣輪機4500----內(nèi)燃機4000--2×16531322冷機9005×2800

1×10001350--熱泵1350--4×25701388燃氣鍋爐1504×4400264--除濕機25

(元/m3)--11×1

(萬m3)275吸收機1000--2×700140換熱器

255

275市電增容費80燃氣工程400500配電及自控增加-400機房土建增加-400總初裝費

2269478020配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗單位投資鍋爐+21

配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗方案類型常規(guī)方案目前方案電冷機＋燃氣鍋爐三聯(lián)供＋污水熱泵運行能耗總耗電(萬kWh)23441127總?cè)細?萬m3)203364折合成一次能源天然氣(萬m3)685596節(jié)能率

13%運行費用電費(萬元)1632481燃氣費(萬元)407727發(fā)電機日常維護（萬元）0145總費用（萬元）20381353節(jié)省費用（萬元）

686相對常規(guī)燃氣鍋爐＋電制冷方案投資增加2511萬元，但每年可節(jié)約能耗運行費684萬元，增量投資回收年限均為4年左右21配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗方案類型常規(guī)方22

負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制清華大學(xué)節(jié)能樓熱電冷聯(lián)供數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計夏季制冷量調(diào)節(jié)策略制冷模式的調(diào)節(jié)策略：原則上要保證吸收機的滿負荷運行時間，以提高系統(tǒng)效率。當(dāng)需要增加冷量：

1.吸收機優(yōu)先提供（1600*2）

2.熱泵提供（2600*4）當(dāng)需要減少冷量：

1.先關(guān)熱泵

2.在降吸收機負荷至關(guān)閉22負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制清華大學(xué)節(jié)能樓熱電冷聯(lián)供數(shù)制熱模式的調(diào)節(jié)策略：熱量過剩：1.關(guān)熱泵2.關(guān)吸收機3.缸套水和中冷水切換到污水側(cè).熱量不足：1.先用缸套水熱量（1000*2）2.用吸收機熱量（1500*2）

3.污水源熱泵（2300*4）2900負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制3、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計制熱模式的調(diào)節(jié)策略：負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制3、熱電聯(lián)產(chǎn)Thanks!

清華大學(xué)

北京清華城市規(guī)劃設(shè)計研究院能源規(guī)劃設(shè)計研究所

zhaoxiling@126.comThanks!

清華大學(xué)

北京清華城市規(guī)劃設(shè)計研究院能源規(guī)北京南站熱電聯(lián)產(chǎn)項目技術(shù)介紹趙璽靈2008.2北京南站熱電聯(lián)產(chǎn)項目技術(shù)介紹趙璽靈1、南站工程概況1、南站工程概況27

1、南站工程概況站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件項目建筑面積(萬m2)高架候車廳3.5高架辦公區(qū)0.9地下一層轉(zhuǎn)乘6.0北側(cè)辦公樓1.3站外西南辦公樓5.5總計17.231、南站工程概況站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件項目建筑面積(萬m228

氣源站區(qū)北側(cè)有DN400的中壓管線；南側(cè)有高壓管線的主干線，站區(qū)附近的天然氣管線的供氣設(shè)計壓力值為0.4MPa，實際運行時供氣壓力約為0.2MPa左右。電源地區(qū)新建10kV配電所一座，位于南站北廣場，南站共計三支10kV供電；站房內(nèi)新建10KV變電所4座，位于站房地下一層南、北兩側(cè)的不同位置。熱源市政供熱管網(wǎng)現(xiàn)位于站房南側(cè)的南三環(huán)上，北京市規(guī)劃將于站房東側(cè)的馬家堡東路敷設(shè)城市供熱管網(wǎng)，目前周邊無可利用城市熱網(wǎng)。站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件1、南站工程概況4氣源站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件1、南站工程概況29

其他資源利用

太陽能利用污水利用常年最低流速0.5t/s；夏季水溫23℃，冬季水溫13℃站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件1、南站工程概況5站區(qū)規(guī)劃周邊能源條件1、南站工程概況熱電冷聯(lián)產(chǎn)+污水熱泵=聯(lián)合能源系統(tǒng)。設(shè)計規(guī)模發(fā)電規(guī)模：

峰平電期間基本負荷

不足電網(wǎng)補充

供熱規(guī)模：以電定熱

不足污水源熱泵補充2、項目方案介紹熱電冷聯(lián)產(chǎn)+污水熱泵=聯(lián)合能源系統(tǒng)。2、項目方案介紹

2、項目方案介紹供電：范圍：兩臺發(fā)電機，分別并在站內(nèi)、動力站供熱：范圍：站內(nèi)＋站外發(fā)電機廢熱＋污水熱泵供冷：站內(nèi)：三聯(lián)供制冷＋污水熱泵站外：常規(guī)電冷機＋熱水驅(qū)動的溶液新風(fēng)機組方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹供電：方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹方案思路方案系統(tǒng)圖2、項目方案介紹方案思路方案系統(tǒng)圖34

3、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制DeST全年逐時工況模擬冷熱負荷：站內(nèi)、站外模擬電負荷：站內(nèi)＋動力站模擬類似車站負荷調(diào)研北京西站：2004、2005年冷、熱、電負荷北京站：2004、2005年供熱負荷計算依據(jù)冷熱負荷電負荷103、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制De負荷計算依據(jù)

電負荷計算面積：22.6萬m2基于北京西站實測電負荷：9W/m2~27W/m2冷負荷計算面積：11.8萬m2基于北京西站實際年平均冷負荷及TSDI計算值；熱負荷計算面積：11.5萬m2基于北京西站、北京站實際平均熱負荷；實際年平均熱負荷：56W/m2~68W/m2；0.63GJ/m2~0.81GJ/m2實際月平均熱負荷：36W/m2~80W/m2;計算依據(jù)冷熱負荷電負荷負荷計算依據(jù)電負荷計算依據(jù)冷熱負荷電負荷36

負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷12負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷37

負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷月份北京站新南站W(wǎng)/m2GJ/m2W/m2GJ/m211月370.06320.0912月660.17660.181月660.17860.232月510.13670.183月360.09380.10年平均/0.63/0.78

最大負荷(kW)單位面積負荷（W/m2）年總能耗(萬kWh)年單位面積能耗（kWh/m2）冷負荷（站內(nèi)）1364111790677除濕負荷（站外）2002367013熱負荷（站內(nèi)外）176331032098122電負荷（站內(nèi)及動力站）638355269623013負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷月份北京站新南站W(wǎng)/m238

負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組容量為2x1644kW，通過升壓變壓器分別并于1＃、2＃兩段10kV母線上。白天峰平電期間，兩臺發(fā)電機組與電網(wǎng)一并供電；夜間低谷電期間，關(guān)閉發(fā)電機組，由電網(wǎng)單獨供電，以充分保證內(nèi)燃機發(fā)電機組經(jīng)濟高效的運行。14負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組容量為239

負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷15負荷計算計算依據(jù)冷熱負荷電負荷40

負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制3、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗采用實際工況逐時模擬優(yōu)化16負荷計算配置優(yōu)化運行調(diào)節(jié)控制3、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)備設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗主要設(shè)備分類項目臺數(shù)單臺容量總?cè)萘堪l(fā)電機發(fā)電容量(kW)216353270煙氣熱水吸收熱泵廢熱制冷(kW)214002800補燃制冷(kW)10002000廢熱供熱(kW)10502100補燃供熱(kW)7501500污水熱泵制冷(kW)4257010280供熱(kW)291411656熱水驅(qū)動除濕風(fēng)量(萬m3/h)280.411.2溶液蓄能罐體積(m3)250100污水防阻機流量（m3/h）4

5002000配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗主要設(shè)備分類項目臺數(shù)單臺容量42

配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗18配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗43

配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗19配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗44

配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗單位投資鍋爐+冷機+城市電網(wǎng)GE發(fā)電機+污水熱泵等項目列表(元/kW)設(shè)備容量

（kW）費用

(萬元)設(shè)備容量

（kW）費用

(萬元)燃氣輪機4500----內(nèi)燃機4000--2×16531322冷機9005×2800

1×10001350--熱泵1350--4×25701388燃氣鍋爐1504×4400264--除濕機25

(元/m3)--11×1

(萬m3)275吸收機1000--2×700140換熱器

255

275市電增容費80燃氣工程400500配電及自控增加-400機房土建增加-400總初裝費

2269478020配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗單位投資鍋爐+45

配置優(yōu)化設(shè)備選型運行策略設(shè)備投資運行能耗方案類型常規(guī)方案目前方案電冷機＋燃氣鍋爐三聯(lián)供＋污水熱泵運行能耗總耗電(萬kWh)23441127總?cè)細?萬m3)203364折合成一次能源天然