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虹桥能源中心项目分布式供能系统--方案介绍JulianZhuYu朱宇Date:Nov22,20121、项目情况介绍■虹桥商务区是继上海2010年世博会后的城市重点发展区域，其核心区将作为服务虹桥综合交通枢纽及周边产业区的专项职能中心和商务社区。该区域以物流运输服务业、信息服务业、专业服务业、会展旅游业为主导产业，以零售业、休闲娱乐业、酒店业等为配套产业，将形成商务、购物、休闲三大功能。■虹桥商务区核心区一期规划占地面积1.4平方公里，建筑面积大约为170万平方米，包括办公楼、酒店、商场等功能建筑。该区域建筑密集，人流量大，各种能源的需求负荷高。为促进其良性发展，上海市政府决定将虹桥商务区建设成低碳经济示范区，以响应国家节能减排的号召。■虹桥商务区核心区（一期）能源供应系统在城市可持续发展、低碳实践、生态建设、绿色建筑、信息化与科学管理等方面将具有较高的技术水平和示范性，充分体现国际性、前瞻性和先进性，实现虹桥商务区核心区（一期）内的全面低碳排放，实现经济效益和社会效益的统一。能源站地理位置怡和机器在亚洲的建筑环境领域里已经经营了超过80年，员工超过4000人，是行业内的核心供应商和服务商。大陆地区总部设在上海，其经营范围涵盖所有的区域。通过实践和市场知识以及战略定位，怡和机器通过设立在北京、上海、深圳的分公司给中国带来世界级的工程解决方案及卓越的产品和服务。经验：在发电系统行业内超过30年的经验，并拥有高素质的工程技术人员。怡和机器作为发电系统行业内的领军者，给世人带来了性能优良的燃气发电机组和CCHP系统解决方案。发电系统设计的咨询服务－从燃气机组到CCHP的应用－从单机到市电并联的应用－从备用到基本负荷的应用从系统配置、设计、安装和工程管理服务为了可以满足客户的不同需求。维修服务－日常维修，大、中修和应急维修服务（ONCALL）零配件供应2、怡和机器介绍-JardineEngineering3、项目整体方案介绍本方案由分布式供能系统作为基本负荷设备，满足区域内用户冷、热、电基本负荷需求，由传统供能方式作为备用和调峰。本方案以康明斯燃气发电机组和烟气热水型溴化锂为核心设备进行深化设计和系统集成。项目建成后，每个站可输出电力5.6MW（南、北站共11.2MW）、同时可以输出利用回收发电机组余热产生的13.3MW空调冷水（6℃）或13.6MW采暖热水（95℃），实现了天然气能源的梯级利用，天然气燃料的一次热利用率分别达到了83.6％（供冷）和86％（供热）。分布式供能系统输出的电力依据“并网不上网”的原则接入公共电网，在改善供电系统的安全性、减少电厂和输配电网络基础建设压力、电力燃气削峰填谷、降低碳排放等方面起到积极的作用，输出的空调冷水和采暖热水分别接入区域供冷总管和供热总管管网。3.1系统整体方案—系统PID图3.1系统整体方案—能效计算C1400N5C总能效计算制冷工况制热工况设计值设计值发电量1400KW（41.2%）余热利用量1427KW按照余热量计算1523KW溴化锂排烟温度160℃烟气换热器排烟温度120℃系统总能输入3395KW总能效83%86%以上计算不包含设备能耗及管路损耗3.2系统控制方案每个站内的三联供系统自有一套集中监控系统，用于实现对三联供系统中包括：发电机组、溴机、泵、风机、电动阀门、冷却塔【信号通信】在内的设备进行控制，保证联供系统正常、稳定运行。首先，通过采集系统内各设计监控点的温度、压力、流量信号，取得三联供所需要的参数。其次，通过MODBUS方式采集发电机组和溴化锂设备的实时参数。最后，通过集中控制系统的处理，控制相应的设备和执行机构进行动作。控制系统将控制分配到相对独立的子系统，例如发电机机组本体控制系统、溴化锂机组控制系统、发电机组并网控制系统等。当然集中控制系统还需要各个设备的运行状态和执行器的运行状态，以便系统对设备和执行机构的统一调度和程序上的互锁。这样一来就基本达到整个系统的控制目的。同时，这套控制系统能与消防联动并对上一级控制系统提供完整的运行参数并接受相应的管理。整个三联供系统基本上是通过控制系统，完成整个系统的全自动化控制。3.2系统控制方案—拓扑图3.2系统控制方案—发电机组本体控制系统PCC3.3发电机组就地操作界面3.2系统控制方案—溴化锂设备控制系统3.2系统控制方案—并网控制（高压并网图纸）3.2系统控制方案—孤岛、制冷、制热模式3.2.2系统集成控制-安徽鑫龙分布式供能系统主要涉及天然气内燃发电机组、余热溴化锂冷机组，余热锅炉，以配套工艺设备（管线）为辅机，进行供热、供冷、供电系统（以下简称三联供系统）的分布式控制。主要有并网控制、群控功能和集中控制等，本技术方案主要针对集中控制系统和并网控制而做。其中集中控制系统的控制功能要求，主要对“三联供系统”的表计（流量表、热电偶）、变送器（探头、传感器）、状态检测（压力开关和温度开关）、调节控制（阀门）等二次设仪表设备进行集中测控,以实现在控制室内对本期建设的四套“联供系统”的集中监控,并与上一级监控系统联网，同时与消防联动。并网控制系统的控制功能要求，主要对发电机组与公共电网的并网方式进行逻辑控制；根据选定的运行模式（4选1）控制发电机组出口开关、变压器低压侧开关和转换开关，采集开关状态和发电机组运行参数实现就地显示并上送至控制室集中监控计算机。本方案针对四套机组，采用分布式控制系统，各机组测控相对独立，分为三层，系统框图见下图。低层为监测层，以仪表、传感器为监测对象；中层为控制层，以具有双冗余功能高性能的PLC作为测控主站，实现对采集数据的分析及控制；上层为操作层，以商用计算机为硬件，配以应用软件，实现对系统测控制对象的集中监视（运行曲线、报警处理）、参数调整、数据记录、运行分析、以及与上级监控系统联网等。3.3电气系统本方案电气系统包括三方面：1、高压系统：主要为发电机组输出开关柜、隔离柜、接地电阻柜、BUSPT柜，满足并网及孤岛模式下机组的保护、电力输出、参数测量等；2、低压配电系统：主要用于发电机组、辅机、溴化锂、水泵、阀门、风机等辅助设备的供电，满足系统启动和运行时的供配电需求；3、低压控制系统：主要用于管理低压配电的具体设备运行控制，如水泵、风机的启停、切换，满足系统对于末端设备的控制需求；工艺介绍制热工况发电机组排出的高温高噪烟气首先经过消声器消声以后，过个高温烟气蝶阀2进入烟气热交换器加热部分管网采暖热水，然后经过换热以后的170℃低温低噪声烟气经过烟道后出，此时电动蝶阀1处于关闭状态。制冷工况发电机组排出的高温高噪烟气首先经过消声器消声以后，过个高温烟气蝶阀1进入溴化锂机组的烟气发生器中进行制冷，然后经过换热以后的170℃低温低噪声烟气经过烟道后排出，此时电动蝶阀2处于关闭状态。工艺介绍----烟气系统发电机组三通阀电动蝶阀1电动蝶阀2溴化锂机组烟气交换器烟囱制冷工况制热工况排烟消声器旁路烟道系统主要设备