引言

一般來(lái)說，飲料廠具有(yǒu)電(diàn)負荷、蒸汽負荷穩定的特點，其冷負荷根據生(shēng)産工藝不同對冷能品質需要不一。受京津冀“煤改氣”政策影(yǐng)響，預計(jì)到2020年，行(xíng)業改造規模要達到5.2GW。

分布式能源屬于國家(jiā)大(dà)力提倡的高(gāo)效能源利用方式，通(tōng)過實現能源的梯級利用，使綜合能源利用效率達到80%以上(shàng)。本文以河(hé)北某飲料生(shēng)産廠分布式能源項目為(wèi)例，闡述分布式能源技(jì)術(shù)在飲料廠中的應用。

1 項目概況

該飲料生(shēng)産廠位于河(hé)北省廊坊市，投資規模5億，占地面積200畝，主要進行(xíng)飲料的生(shēng)産、加工及儲運。針對該飲料廠建設計(jì)劃及用能負荷特點，拟建以燃氣輪機發電(diàn)機組和(hé)燃氣蒸汽鍋爐為(wèi)核心設備組成的分布式能源站(zhàn)，分兩期建設，穩定地為(wèi)飲料廠提供電(diàn)力、蒸汽及生(shēng)活熱水(shuǐ)。（因生(shēng)産工藝所需冷水(shuǐ)溫度低(dī)于0℃，而分布式能源站(zhàn)提供的冷水(shuǐ)溫度無法達到要求，故不考慮供冷）

2 負荷測算(suàn)

2.1 蒸汽負荷分析

能源站(zhàn)提供1.0MPa飽和(hé)蒸汽，由廠區(qū)蒸汽管網輸送至各車(chē)間(jiān)後經減壓後使用，經減壓後的蒸汽流量略有(yǒu)增加，對能源站(zhàn)機組配置及生(shēng)産工藝穩定性沒有(yǒu)影(yǐng)響。

2.2 熱負荷分析

采暖總熱負荷約7.5MW。

該項目地處我國寒冷地區(qū)，采用高(gāo)溫水(shuǐ)采暖完全能夠滿足采暖要求，因此推薦全部采用高(gāo)溫熱水(shuǐ)作(zuò)為(wèi)采暖熱媒，設計(jì)采用汽水(shuǐ)采暖換熱機組，布置在能源站(zhàn)換熱站(zhàn)內(nèi)，制(zhì)備 110/70℃采暖熱水(shuǐ)。

2.3 電(diàn)負荷分析

該項目所有(yǒu)負荷正常生(shēng)産季負荷容量約為(wèi)10MW，一年中約有(yǒu)四個(gè)月的生(shēng)産停歇期，僅需照明(míng)及生(shēng)産線保養用電(diàn)，約為(wèi)1.5MW左右。

能源站(zhàn)10kV供電(diàn)段一期采用一路市電(diàn)專線供電(diàn)，二期為(wèi)兩路市電(diàn)專線供電(diàn)，燃機發電(diàn)機作(zuò)為(wèi)輔助供電(diàn)電(diàn)源。

3 項目建設內(nèi)容及規模

能源站(zhàn)主要包括燃機間(jiān)、鍋爐間(jiān)、化學水(shuǐ)處理(lǐ)室、除氧換熱間(jiān)、配電(diàn)室、控制(zhì)室等用房(fáng)，占地面積約 2000m²。一期采用1台2.0MW燃氣輪機+1台7t/h餘熱鍋爐+1台10噸+1台25噸燃氣蒸汽鍋爐；二期根據廠區(qū)生(shēng)産用能需求進行(xíng)逐步擴建，增設1台2.0MW燃氣輪機+1台7t/h餘熱鍋爐+1台25噸燃氣蒸汽鍋爐，後期根據該飲料廠負荷發展情況确定具體(tǐ)投運時(shí)間(jiān)。

4 系統運行(xíng)模式

該飲料廠主要用能為(wèi)工業蒸汽，負荷大(dà)小(xiǎo)受銷售及原料市場(chǎng)影(yǐng)響較大(dà)，全年生(shēng)産期（7月~9月、1月~次年2月）正常生(shēng)産運行(xíng)時(shí)間(jiān)大(dà)于4000小(xiǎo)時(shí)，非生(shēng)産期企業根據市場(chǎng)需求制(zhì)定生(shēng)産任務，随時(shí)啓動生(shēng)産。

針對飲料廠的生(shēng)産計(jì)劃，能源站(zhàn)采用如下運行(xíng)模式。

生(shēng)産期：燃氣輪機與配套餘熱鍋爐滿負荷運行(xíng)，供能不足由市電(diàn)補充和(hé)燃氣鍋爐蒸汽補充。能源站(zhàn)所發電(diàn)量與蒸汽均能被消納，發電(diàn)小(xiǎo)時(shí)數(shù)可(kě)達到4320h以上(shàng)。

非生(shēng)産期：燃氣輪機及餘熱鍋爐閑置，若臨時(shí)有(yǒu)生(shēng)産計(jì)劃，則能源站(zhàn)采用“市電(diàn)+燃氣鍋爐”的方式供能。

5 節能減排

該項目利用低(dī)碳的天然氣供電(diàn)、供熱，代替華北電(diàn)網（向本地區(qū)供電(diàn)）以煤為(wèi)主的高(gāo)碳能源供電(diàn)，從而減CO²排放。因此，該項目以華北電(diàn)網供同等電(diàn)量所産生(shēng)的CO²排放量作(zuò)為(wèi)基準線排放量。

具有(yǒu)明(míng)顯的節能減排成效，體(tǐ)現低(dī)碳環保理(lǐ)念，符合國家(jiā)能源與環保政策，同時(shí)具有(yǒu)較好的經濟效益。

6 适用性評價

通(tōng)過該典型案例，可(kě)以了解到分布式能源在飲料生(shēng)産行(xíng)業存在較大(dà)的适用性。

（1）飲料廠生(shēng)産具有(yǒu)計(jì)劃性，設計(jì)用能負荷曲線與實際偏差較小(xiǎo)，而分布式能源是為(wèi)滿足區(qū)域內(nèi)的冷熱電(diàn)基本需求進行(xíng)設計(jì)的，配置具有(yǒu)針對性，對負荷的匹配度要求很(hěn)高(gāo)，二者具有(yǒu)極佳的契合度。

（2）分布式能源供能方式靈活，可(kě)以綜合考慮飲料廠生(shēng)産旺季與淡季對熱、電(diàn)和(hé)生(shēng)活熱水(shuǐ)負荷的需求，通(tōng)過不同機組的搭配運行(xíng)保證供能的可(kě)靠性。傳統的飲料廠能源供應方式是：電(diàn)負荷一般由城市電(diàn)網承擔，熱負荷往往由燃氣鍋爐承擔。而對于天然氣分布式能源，電(diàn)負荷可(kě)以由發電(diàn)機組和(hé)城市電(diàn)網兩個(gè)來(lái)源保障，熱負荷則由動力裝置排煙餘熱和(hé)燃氣調峰鍋爐提供，無論是供電(diàn)還(hái)是供熱，都有(yǒu)多(duō)路保障，更有(yǒu)利于提高(gāo)能源供給的可(kě)靠性。

（3）飲料廠項目可(kě)以充分利用燃氣輪機發電(diàn)機組的餘熱，實現了能源的梯級利用和(hé)綜合利用，提高(gāo)了能源利用率，減少(shǎo)了系統運營成本，具有(yǒu)較高(gāo)的經濟性。

摘自：标準天然氣      文 | 彩松建，趙國強，關健，張鋒濤li

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