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3 调峰设备的选择
由以上分析可知,以天然气为燃料的分布式能源站除了需要配置合适容量的主机设备外,还要配置合适的调峰设备,以满足项目负荷的总量需求。
调峰设备有多种,常规的可以选择电制冷机、燃气锅炉、直燃机作为调峰设备,还可以采用冰蓄冷、热泵( 风源、水源、地热源) 等调峰方式,每种方式都各有其优点和不足。如电制冷机、燃气锅炉调峰系统较简单,产品较为成熟,设备价格相对较便宜,控制调节也较简单,但电制冷机耗电较多,燃气锅炉也
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因此,分布式能源系统调峰设备的选择需根据项目的具体情况进行分析,可以选择1种或2种设备,也可以几种调峰设备配合使用,但无论如何选配,均应从系统的简单、安全、可靠、经济等角度进行综合分析论证。
4 系统排烟温度的确定
排烟温度是影响项目经济效益的又一个主要因素。确定以天然气为燃料的分布式能源站系统排烟温度时,一方面要考虑其对能源综合利用率及经济性的影响,另一方面还要考虑其对尾部烟道的腐蚀。
从能源综合利用率方面考虑,排烟温度越低越好,但排烟温度越低,需要的尾部换热面积越大,设备初投资越大,投资回收期要延长。排烟温度低至一定程度时,还会引起尾部烟道腐蚀。导致烟道发生腐蚀的排烟温度值,需通过计算并结合实际的工程经验来确定。
通常情况下,由于考虑尾部烟道的腐蚀,设备的排烟温度一般设计得较高,余热锅炉的排烟温度一般设计在120 ℃以上,烟气余热溴化锂机组的排烟温度通常设计在145 ~ 170 ℃,如此高的排烟温度,对项目经济性的影响较大。
从天然气供应公司提供的燃料成分看,天然气中硫元素的体积分数为0.000 2% 左右,且通常以H2S 的形式存在于天然气中,低含硫量的天然气燃烧后所产生的烟气中SO2的含量也非常低。通过计算,每标准立方米的烟气中仅含有约5.9 ×10-8 m3(0.1700 mg) 的SO2,转化为SO3后( 如按3% 比例考虑) ,每标准立方米的烟气中SO3的含量约为1.8 × 10 -9m3 ( 0.0063 mg) 。根据已投入使用项目的运行数据,天然气燃烧后所产生烟气的酸露点为60 ~ 70 ℃,比燃煤电厂的排烟酸露点低得多。因此,完全可以继续降低排烟温度,如在设备的尾部或烟道上加烟气热水换热设备,将烟气温度降到一个相对合理的范围内,在保证烟气顺利排出的情况下,使烟气中的热量得到最大程度的回收利用,以提高能源站的综合能源利用率。
表2 是以天然气为燃料的分布式能源站系统排烟温度的变化对能源站综合效率影响的计算数据。
表2 排烟温度对能源站综合效率的影响
由表2 可知,对于以天然气为燃料的冷热电三联供的分布式能源系统,当排烟温度由145 ℃降到70℃时,能源综合利用率可提高约5.0%,提高幅度较大,对项目经济效益的影响也较大。
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