燃氣內(nèi)燃機在分布式能源應用(康明斯)

康明斯燃氣內(nèi)燃機三聯(lián)供系統(tǒng)培訓15/01/2023CumminsConfidential21919年成立于美國全球最大的發(fā)動機制造商年全球銷售額超過190億美金1975年進入中國全國29家運營機構16家合資公司在華員工總數(shù)超過8000人國內(nèi)年銷售額近40億美金覆蓋全國的售后服務網(wǎng)絡公司簡介—母公司康明斯15/01/2023CumminsConfidential31832年成立于香港—怡和集團全球500強282位年營業(yè)額390億美金全球雇員43萬人1932年成立于上?！蜋C器怡和集團全資子公司雇員超過3000人香港最具經(jīng)驗的工程公司之一康明斯最具歷史的代理商公司簡介—母公司怡和機器HKMacauGuangzhouBeijing北京ShanghaiShenzhenChengduChongqing上海成都重慶廣州澳門深圳香港15/01/2023CumminsConfidential52014年成立于上?？得魉闺娏εc怡和機器聯(lián)營雙方各出資50%康明斯燃氣發(fā)電機國內(nèi)唯一銷售渠道100%原裝進口機組適用天然氣及沼氣領域提供從設計到系統(tǒng)調(diào)試全套交鑰匙工程合資公司介紹1982怡和機器成為Petbow發(fā)電機組在中國內(nèi)地、香港及澳門的獨家代理.2005怡和機器成為康明斯柴油發(fā)電機組的香港及澳門分銷商.2015嘉興石化、青島萬達游艇會.2010山東振龍酒精廠、長沙黃花機場、中亞管道四號壓氣站、天津航天五院.2006拓展燃氣發(fā)電機組業(yè)務拓展香港數(shù)據(jù)中心及政府項目.1994康明斯收購Petbow2007北京南站，巴基斯坦Kandhkot天然氣壓氣站.2009拓展澳門的度假村市場.2011天津西站、中石化Ashikol&Taskuduk油田、上海虹橋商務區(qū)2012航天五院二期、新疆和田氣田2014康明斯怡和（上海）能源有限公司成立南京鳳凰數(shù)據(jù)中心山西五寨LNG加壓站2013紹興遠東石化、青島世園會.康明斯——怡和機器里程碑目錄15/01/2023CumminsConfidential71燃氣內(nèi)燃機基礎2三聯(lián)供系統(tǒng)與效率因素3潛在市場與客戶篩選4經(jīng)典案例解讀目錄15/01/2023CumminsConfidential81燃氣內(nèi)燃機基礎2三聯(lián)供系統(tǒng)與效率因素3潛在市場與客戶篩選4經(jīng)典案例解讀燃氣內(nèi)燃機基礎15/01/2023CumminsConfidential9燃氣內(nèi)燃機工作原理燃氣內(nèi)燃機可用燃料燃氣發(fā)電機組組成燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組特點15/01/2023CumminsConfidential10燃氣內(nèi)燃發(fā)電機工作原理

四沖程原動機采用燃氣、瓦斯氣或沼氣等以CH4為主的氣體作為燃料，燃料氣體與空氣在混合后進入缸體，壓縮后經(jīng)高壓電火花塞點火爆炸做功，活塞帶動曲軸運動，曲軸與發(fā)電機連接，帶動發(fā)電機進行發(fā)電?；钊L門渦輪增壓火花塞空氣燃氣供應低于300mbar)配氣室燃氣流量傳感器循環(huán)閥燃氣與空氣在渦輪增壓器上游預先混合后進入渦輪增壓器，因此我們在燃氣內(nèi)燃機中可以使用較低的供氣壓力。燃氣內(nèi)燃發(fā)電機工作原理

NaturalGas 城市管道/LNGLandfillGas 垃圾填埋氣 Biogas 生物質(zhì)氣 CMM 煤層氣CJES燃氣內(nèi)燃機可用燃料天然氣熱值：30MJ/Nm3以上，高甲烷指數(shù)，高熱值沼氣熱值：30—16MJ/Nm3，高甲烷指數(shù)，低熱值緊湊的1500rpm設計專門為持續(xù)運行設計控制和點火系統(tǒng)內(nèi)置、集成化設計發(fā)動機ECM蓋板曲軸和凸輪軸檢查蓋板機油盤和廢油排放口機油自動補充閥火花塞、線圈一體式設計離心式機油濾清器機組控制系統(tǒng)柜集成式空氣濾清器曲軸箱呼吸器燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組成

15/01/2023CumminsConfidential14所需進氣壓力很低發(fā)動機驅(qū)動機油泵內(nèi)置于底座內(nèi)發(fā)動機軸帶內(nèi)置驅(qū)動水泵進氣歧管中冷器溫控調(diào)節(jié)閥水路出口排氣歧管高轉速渦輪增壓器重型空氣濾清器高效率永磁勵磁發(fā)電機燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組成

燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組特點燃氣發(fā)電機組與傳統(tǒng)柴油機組的對比15/01/202315燃氣機柴油機燃料管道氣、生物沼氣、煤層氣等柴油工況24小時常行機組常做為備用機組配套應用余熱回收---制冷/制熱/蒸汽僅電力輸出市電可與市電并網(wǎng)、上網(wǎng)多孤島模式排放排放清潔，顆粒物少排放相對較差經(jīng)濟性能源利用率高，經(jīng)濟效益好長時間運行經(jīng)濟性差政策支持部分地區(qū)有設備補貼無補貼消防電源不可作為消防電源可做消防電源設備造價設備成本相對較高設備成本較低目錄15/01/2023CumminsConfidential161燃氣內(nèi)燃機基礎2三聯(lián)供系統(tǒng)與效率因素3潛在市場與客戶篩選4經(jīng)典案例解讀內(nèi)燃機三聯(lián)供系統(tǒng)應用介紹15/01/2023CumminsConfidential17冷熱電三聯(lián)供：主要對燃氣發(fā)電機組高溫缸套水及高溫煙氣進行余熱回收，并將此部分余熱通過配套設備轉化為空調(diào)冷水、熱水、飽和蒸汽等其它形式熱能，用于滿足客戶的熱負荷需求。此應用主要針對同時對冷電熱需求的用戶，主要分布于城市。15/01/2023CumminsConfidential18排煙管排煙消聲器從用戶來的低溫水空氣天然氣潤滑油冷卻發(fā)動機冷卻發(fā)動機發(fā)電機供電煙氣熱交換器到用戶的高溫水燃氣發(fā)電機組冷熱電聯(lián)供應用簡圖三聯(lián)供系統(tǒng)應用介紹15/01/2023CumminsConfidential19三聯(lián)供系統(tǒng)應用介紹發(fā)電機組溴化鋰機組電力輸出冷水輸出缸套水高溫煙氣燃氣冷熱電三聯(lián)供應用缸套水高溫煙氣熱回收系統(tǒng)熱水/蒸汽輸出換熱器/余熱鍋爐燃氣燃氣以燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組為核心設備，配套余熱回收設備，同時滿足客戶對冷（熱）電的需求。15/01/202320燃氣內(nèi)燃發(fā)電機的應用

根據(jù)燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組與市電運行的模式，可分為：孤島模式，并網(wǎng)不上網(wǎng)及上網(wǎng)售電。孤島模式：發(fā)電機組與市電分開獨立運行，兩者之間沒有任何聯(lián)系。G1G2燃氣發(fā)電機組母排~市電市電負載發(fā)電機負載母排孤島模式15/01/2023CumminsConfidential21并網(wǎng)不上網(wǎng)：發(fā)電機組與市電共同承擔負載，兩者之間通過并聯(lián)柜進行并網(wǎng)操作，但是總負載大于發(fā)電機組輸出功率，發(fā)電機組不會向電網(wǎng)送電。G1G2燃氣發(fā)電機組母排~市電負載并網(wǎng)模式燃氣內(nèi)燃發(fā)電機的應用

15/01/2023CumminsConfidential22上網(wǎng)售電：發(fā)電機組與市電共同承擔負載，兩者之間通過并聯(lián)柜進行并網(wǎng)操作，系統(tǒng)負載小于發(fā)電機組輸出功率，發(fā)電機組輸出的多余電量可以反送回電網(wǎng)賣電。母排~市電負載G1G2燃氣發(fā)電機組上網(wǎng)模式燃氣內(nèi)燃發(fā)電機的應用系統(tǒng)效率及影響因素15/01/2023CumminsConfidential23單機效率系統(tǒng)效率燃氣質(zhì)量環(huán)境溫度環(huán)境海拔負載情況工作連貫性維護保養(yǎng)情況通風情況單機效率通常指電效率系統(tǒng)效率是指系統(tǒng)整體對能源的利用率+年系統(tǒng)的使用率≠各設備單機效率系統(tǒng)方案合理能量的多級利用設備的使用率系統(tǒng)年運行時間維保間隔設備穩(wěn)定性15/01/2023CumminsConfidential24機組功率能量消耗潤滑油消耗進氣壓力燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組特點影響燃氣發(fā)電機組單機效率的因素15/01/2023CumminsConfidential25可回收余熱排煙溫度冷卻回水溫度外循環(huán)壓力損失燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組特點影響燃氣發(fā)電機組單機效率的因素1.設備選型合理。

確定“以電定熱/以熱定電”的選型模式，確保能源產(chǎn)出能夠全部消耗。2.設備匹配合理。

系統(tǒng)各部分匹配，避免“小配大/大配小”情況的發(fā)生。3.設備年使用率。

保證系統(tǒng)處于常行狀態(tài)，避免設備閑置或低功率運行。

影響系統(tǒng)效率的主要因素4.設備維保周期及成本。

較長的維護保養(yǎng)間隔及大修周期，避免減少因維護保養(yǎng)所導致的系統(tǒng)停用。維護保養(yǎng)的成本，同樣影響系統(tǒng)的使用效果。5.設備穩(wěn)定性。

核心設備可以長時間的穩(wěn)定運行，是系統(tǒng)運行收益的基礎條件。6.快速的售后服務響應?？焖偻晟频氖酆蠓仗嵝眩窍到y(tǒng)長期高效運營的重要保障。

15/01/2023CumminsConfidential27影響系統(tǒng)效率的主要因素15/01/2023CumminsConfidential28

項目管理經(jīng)驗豐富的項目經(jīng)驗，有助于優(yōu)化系統(tǒng)，避免配置冗余，設備閑置?？焖俳鉀Q施工過程中產(chǎn)生的各類問題，減少時間成本。

完善的售后體系

國內(nèi)全區(qū)域售后支持，同時多點快速服務響應，能夠隨時解決任何地區(qū)出現(xiàn)的運行問題，減少非正常停機時間。影響系統(tǒng)效率的主要因素目錄15/01/2023CumminsConfidential291燃氣內(nèi)燃機基礎2三聯(lián)供系統(tǒng)與效率因素3潛在市場與客戶篩選4經(jīng)典案例解讀數(shù)據(jù)中心醫(yī)院酒店大型商業(yè)綜合體機場/火車站博物館校園旅游度假村寫字樓改造區(qū)域供熱食品加工廠污水處理垃圾處理場煤礦及油田工業(yè)及化學工廠哪些領域適合三聯(lián)供系統(tǒng)

3點關鍵性要素：1.同時有對電與熱（冷）的需求，且處于一個合理的比例。

2.燃氣價格不要超過當?shù)仉娋W(wǎng)電價的4倍。3.發(fā)電機組是否能并網(wǎng)。如何篩選客戶

年運行時間。負荷穩(wěn)定，年運行時間越長投資回報周期越短。耗氣量也越有保障。確定對熱（冷）的詳細需求。不同應用模式有不同的熱/電比，三聯(lián)供系統(tǒng)電熱比接近1:1，超出部分需要通過其他形式來滿足。周邊環(huán)境制約因素?？臻g需求及環(huán)境噪聲的影響。其它考慮因素：如何篩選客戶目錄15/01/2023CumminsConfidential331燃氣內(nèi)燃機基礎2三聯(lián)供系統(tǒng)與效率因素3潛在市場與客戶篩選4經(jīng)典案例解讀15/01/2023CumminsConfidential34長沙黃花機場能源站項目介紹項目背景長沙黃花機場是國內(nèi)首個采用分布式能源的機場項目，能源站建成于2011年，2013年底投入使用。整體設計采用“以熱定電”+“并網(wǎng)不上網(wǎng)”的模式，承擔整個候機樓全部的空調(diào)供能及部分電力負荷。15/01/2023CumminsConfidential35長沙黃花機場能源站項目介紹系統(tǒng)需求電力負荷：10MW夏季冷負荷峰值：12MW冬季熱負荷峰值：10MW2臺燃氣發(fā)電機組：2.32MW電能夏季：2臺溴化鋰空調(diào)+2臺電制冷機組可以滿足制冷量峰值需求。1臺直燃機用于調(diào)峰及設備維護檢修時使用。冬季：2臺溴化鋰空調(diào)+2臺發(fā)電機組缸套水熱回收可滿足采暖需求。1臺直燃機用于調(diào)峰及設備維護檢修時使用。系統(tǒng)配置1#400萬大卡溴化鋰空調(diào)余熱回收+補燃2#400萬大卡溴化鋰空調(diào)余熱回收+補燃長沙黃花機場能源站項目介紹400大卡直燃機1#電制冷機組2#電制冷機組1#C1160N5C燃氣發(fā)電機組2#C1160N5C燃氣發(fā)電機組單機額定功率1160kW電效率：39%余熱回收：1300kW單機制冷量:4652kW單機制熱量:3582kW冷水出回水：7/14℃單機額定制冷量：4571kW電力空調(diào)空調(diào)37長沙黃花機場能源站項目介紹系統(tǒng)PID圖天然氣發(fā)電機組作為核心設備，為能源站提供電力供應，并驅(qū)動冷水機組工作。夏季，對發(fā)電機組產(chǎn)生的高溫煙氣及高溫冷卻水進行熱回收，通過溴化鋰機組產(chǎn)生冷凍水，并與冷水機組產(chǎn)生的冷凍水一起滿足商務區(qū)內(nèi)設施對冷量的需求。冬季，通過煙氣換熱器對發(fā)電機組的煙氣進行熱回收，連同高溫冷卻水一起為商務區(qū)供熱，熱能不足時，啟動燃氣鍋爐進行補充。上海虹橋商務區(qū)工程案例南站北站建筑面積（m2)113539864用地面積（

m2)112207922設計供冷負荷（MW)7070設計供熱負荷(MW)43.641供冷方案分布式供能系統(tǒng)余熱利用+離心式冷水機組+水蓄冷分布式供能系統(tǒng)余熱利用+離心式冷水機組水蓄冷量(MWH)106供熱方案分布式供能系統(tǒng)余熱利用+燃氣鍋爐分布式供能系統(tǒng)余熱利用+燃氣鍋爐分布式供能系統(tǒng)設計發(fā)電量(MW)5.65.6投資(億元）8.5上海虹橋商務區(qū)——設計參數(shù)工程案例8臺康明斯1400KW高壓燃氣發(fā)電機組8臺吸收式制冷機組設計并提供全套配電設備設計并提供消音降噪系統(tǒng)熱交換設備水處理系統(tǒng)能源中心南北兩站，各由4臺康明斯1400KW稀薄燃燒燃氣發(fā)電機組組成，每個站可輸出電力5.6MW、同時可以輸出利用回收發(fā)電機組余熱產(chǎn)生的13.3MW空調(diào)冷水（6℃）或13.6MW采暖熱水（95℃).供貨范圍設計并提供全套配電設備設計并提供消音降噪系統(tǒng)上海虹橋商務區(qū)——設計參數(shù)工程案例新疆和田河氣田工程案例康明斯怡和為新疆和田河氣田提供4臺康明斯電力C2000N5C燃氣發(fā)電機組作為主用電源。在發(fā)電的同時，燃氣發(fā)電機組高溫煙氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，供周邊生活區(qū)使用；高溫缸套水經(jīng)板式換熱器滿足生活及生產(chǎn)區(qū)的供暖需求。2014.山東青島。為青島世園會展館及世園村提供清潔能源解決方案，包括2臺C1160N5C及1臺C995N5C天然氣發(fā)電機組.青島世界園藝博覽會工程案例C995N5C與補燃型溴化鋰機組配套使用，用于為主題館提供電力及冷熱負荷;2臺C1160N5C機組采用孤島運行的模式為世園村內(nèi)的酒店及配套設施供能。高穩(wěn)定性要求對機房溫度要求嚴格，南方地區(qū)基本需常年供冷對電力要求嚴格，用電安全性必須得到保障電冷需求比較為固定，接近1:1數(shù)據(jù)中心主要特點數(shù)據(jù)中心最大的要求是供能的安全性及可靠性，除去內(nèi)部因素，最大的要求是溫度的控制和電力的供應。數(shù)據(jù)中心主要特點如下：CCHP系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心中應用的優(yōu)勢1.常行機組，滿足持續(xù)能源需求。2.高熱能輸出，余熱利用，提升能源利用效率。3.電熱比接近1:1，最貼近用戶需求。4.不影響原有系統(tǒng)的安全等級，真正的安全穩(wěn)定。5.設備投資有收益，運行過程中可收回成本，并獲取經(jīng)濟效益。6.清潔排放，助力打造綠色數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)。位于南京市郭家山路，原新華印刷廠廠房。最規(guī)模為2500個機柜，商用數(shù)據(jù)中心，主要租戶為百度。目前已經(jīng)投入的機柜數(shù)量為500個，6月份再投入1000個。設計IT用電量為10000Kw，非IT用電量6000Kw。設計最大制冷量需求12500KW，年制冷時間超過9個月。T3安全等級，雙市電+柴油機組供電。南京鳳凰傳媒云計算中心康明斯怡和典型案例介紹兩路20MW市電供電，互為備用。9臺2MW+1臺1MW柴油發(fā)電機組，做市電備用。4臺1100RT電制冷機組。原方案設備及功能三聯(lián)供系統(tǒng)設備及功能兩路20MW市電供電，互為備用。6臺2MW+1臺1Mw柴油發(fā)電機組，做備用電源。3臺2MW天然氣發(fā)電機組，做常用電源。3臺200萬大卡溴化鋰空調(diào)。4臺1100RT電制冷機組?？得魉光偷湫桶咐榻B南京鳳凰傳媒云計算中心系統(tǒng)運行方式對比——原方案系統(tǒng)運行方式10MW輸出備用19MW數(shù)據(jù)中心冷負荷需求12.5MW電負荷需求20MW市電220MW市電120MW10MW輸出2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組1100冷噸電制冷機1100冷噸電制冷機1100冷噸電制冷機1100冷噸電制冷機1MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組制冷輸出康明斯怡和典型案例介紹南京鳳凰傳媒云計算中心7MW輸出常用6MW數(shù)據(jù)中心冷負荷需求12.5MW電負荷需求20MW市電220MW市電120MW7MW輸出2MW燃氣發(fā)電機組2MW燃氣發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組1100冷噸電制冷機1100冷噸電制冷機1100冷噸電制冷機1100冷噸電制冷機1MW柴油發(fā)電機組2MW燃氣發(fā)電機組200萬大卡溴化鋰空調(diào)200萬大卡溴化鋰空調(diào)200萬大卡溴化鋰空調(diào)制冷輸出系統(tǒng)運行方式對比——新方案系統(tǒng)運行方式康明斯怡和典型案例介紹南京鳳凰傳媒云計算中心20MW10MW原始系統(tǒng)運行工況——電負荷市電220MW市電120MW2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機組2MW柴油發(fā)電機