煤层气发电

煤层气（）是赋存在煤层中的种共生或伴生气体，主要成分为甲烷，其热值与天然当，属非规天然气。通燃气内燃对煤层气（瓦斯）进行

煤层

?

CBM烷含量超过90%，可以从煤矿中的一些部位独立。这种煤层气的成分通常很稳定，可以直

?

CMM是在煤的过程中释放出的甲烷和的混合气体，出于安全原因，必须排出。CMM中通常含有5%至12%积量的氧气，甲的含量为25%至60%。但是甲/空气的比例可能会突然变化，所

即使煤经关闭，煤气还会不断溢出。弃矿中的煤层气不含氧气，其成分变化也很缓慢。这种煤

生物质沼气发电

生物质沼电是将生物质所有的生物质能通过厌氧发酵技术转化为沼气进电，由此发的电能但能满足工厂运作所需，还可

由于化源日渐稀，同时人们的需求日渐高涨，生质沼气作为高能量及可再生燃料无疑将是

应用生质沼气发的方式众多，按消耗的生物种类可分为垃圾填埋气发电、沼

1

生物沼气发电原理图

2

天然气分布式能源

天然

一台机组，三种能源

高效率发设备，可提

最小的能传输损失，减

天然气

由于能源的不断增长，化石料正变得越来越珍贵。这不仅是一个生态环保上的挑，还是一个济上的挑战。然气价的不断上涨使我们必须

因此，我们要为客户的全方位伙伴，仅仅是为用户提供高效价优的系统和发动机而已。同时，还要提供专业咨服务和客户服，为用户开发出综性热电联产方，通过利用分布式天然气供能拓

分布式能源系统称DES (Distributed Energy System)是在有限区域内采用冷热电三联供（简称CCHP, Combined Cold Heat and Power）技术通管网和电缆将发电系统以小规模、

分布式能源系统简介

所谓分布式，是相对于传统的集式供电方式而言的。它利用先进的燃气轮机或燃气内燃机烧净的天然发电，经过能源梯级利用，能源利用效率从常规发电

天然气三供系统另势，就是可作为传统电力系统的补充。在用电高峰时，能使电力负荷平均化。夏季城市大量使用空调时，电力负荷会在一段时间内出现负荷峰，时夏季也是用气的谷期，有富余的供气能力。通利用天然气冷热电可在满足高峰用电的同时，还能利用排余热制冷，并减少电力调峰装置投资和运行费用，用电负荷得以改善，更充分地发挥

分布式供能系的社会经济效益，还体现单一大电网供电的能源结构、提高用电的安全性上。目前，全世界90 ％的电力负荷都由集中单一的电网供电，这种供电模式存在很大的不安全隐患。大电网中任何局部故障都会影响到整个电网，严重时可能引起大面积停甚至全网崩溃。2008年初的大灾已充说明分布式供能的重要性。目前的式源要以天然气为一次能源，通过燃气-蒸汽联合循机组发电，利用发电后的部烟气热、汽轮机排汽余热生产高温热媒水，用于制活热水和调冷冻。其用能式是利用品能量发电、低品位能量继发电和供热（供冷），实现了优质能源的梯级合理综合利用，整个系统能源综合利用效率可达60%～90%，远高

其实，分布能源技术从世纪70代末期以后就开始发展起来。在西方发达国家，电联产的应用十分普及，发电机组的余热80％以上被有效利用。目前美国已有6000多座分布式能源站，仅大学校园就200多个采用了分式能源。美国能源部已经提出了型热联供规划。根据这项规划，到2010年，20％的新建商用、楼类建筑物将使用小型冷热电联；到2020，这比例则提到50％。在英国，分布式能源站有1000多座。比如英国女王的白金汉宫、首相的唐宁街10号官邸，

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目前节能减排的压力不断增强，能的高效利用成为世界范围内的追求，以节能高效为标志的分布式能发展空间在迅速扩

分布式能源系统分类

按照供应范围分布式能源系统可以分为区域型（DCHP）和楼宇型（BCHP）两

区域型系统主要是针对各种工业、商业或科园区较大的区域，设备一般采用容量较组，还要考虑冷热电供应的外网设备，往往是要建设独立的能源供应中

楼宇系统是针对具有特定功能的建筑物，如写楼、厦、医院及某些综合性建筑所建设的冷供系统，一般仅需容量较小的机组，机房往往布置建筑物内部，不需考虑外网建

天然气CCHP技术

天然气CCHP技术是一项节能、环保、经济的技术，以洁净的然气初始能源，带动燃气轮机或内燃机等发电设运行，产电满足用户电力需求，系统排出的废热通过余热利用设备(余热炉或者吸收式制冷机等)向用户供热、

热电冷联供--沼气

沼气综合利用系统属于热电冷联供的一能源解决方案,即CCHP系

沼气经脱硫及前端处理后,送入发电机

发电机发电产生的电经并网柜在厂区内低端上

发电机组产生的水套水余热送入溴化锂机组作制冷热

同时发电机组产生的尾气余热送入溴化锂机组作制冷热

4

燃气内燃机单机调试大纲

1 燃气内燃发机组调试大纲 版本 日期 描述编制核批准 文13-1/2油田提液5000方障项目组文件编号当前版次 文昌13-1/2油田增气内燃发机组系统调试纲 2 目 录 1、 总????????????????????????????????????????????????2 2、 调试目的?????????????????????????????????????????????2 3、 本试验大纲编制依据???????????????????????????????????2 4、 术语?????????????????????????????????????????????????2 5、 验条件?????????????????????????????????????????????3 6、 设备调试安全要求?????????????????????????????????????4 7、 试准备?????????????????????????????????????????????6 8、 燃气发电机组主要术条件 ???????????????????????????8 9、 燃气机组启动前查???????????????????????????????????9 10、 燃气发电机组试运行程序??????????????????????????????15 11、 件????????????????????????????????????????????????16 3 1、 则 本机组调试大纲适用于文昌13-1/2油新增燃气内燃机发电机组以下简称燃气机组单机试空载运行并对气机组初次启动检查、试验、运行等相关内容予以规定。 2、 调试目 确认燃气机组经过运输、吊装、安后各项性能指标是否达到相关标准及设计要求确认相关设、相关仪表等安装使用的可靠性时发现问题尽快解决可能存在的隐患确保设的安全、高效、可地投入使用。 3、 本调试大纲编制依据 GB/T2820.6-1997 《往复式内机驱动的交流电机 第部分试验方》 GB/T222343-2008 《石油工业用天然气内燃发电机组》 JB/T9583.1-1999 《气体燃料发电机组 通用技件》 GJB4000-2000 《舰船电器规范》 JB8587-1997 《内燃机机安全要求》 JB/T8194-1995 《内燃机电名词术语》 4、 术语 机组备术语按JB/T8194的规定进行统一命名在调试大靠插入标题“警告当心”或“注意”下的注意事来关注在特定情况下可以健安全的情况。当不遵守说明可导致人员危及健康和伤害时给出“警告”。如果不遵守说明可导致设备损坏时给出“当心”。“注意”用来强调或提供特别要息。 5、 验条件 5.1 许作环境条件海拔度不超过境度-?

?可燃气体含量符合产品技术件规定气体进气压与周大气环境压力之差符合产品技术条件规定。试验环境条各试验均在试验站当时所有的条件环境温度、相对湿度、大气压力下进行。 5.2 试验所用设和仪表除随机携带外采用现场机组配的设和测试仪表。 4 5.3 实际生产负载功率的误差满耗率时应在5围内在用范围。 5.4 燃气消耗率专用仪器测量测量误差应不大1。由于现场没有燃气流量计今后安装完成后测量。 5.5 油消率用重法测量由现场不具备条件消耗数值参考设备出厂测试果。 5.6 控制屏的设备和仪表其精度和功能符合控台的有规定所仪表应校验合格并且有合格证。 5.7 阅读柴燃气发电机组的操作及试验报告。 5.8 套组安装完毕除150mm电缆、并机柜远控未连接外其余所有管、就地控制全部连接完。 5.9 机燃料供应在规定的围数值内。 5.10 机海水供应在机组规定的范围数值内板式换热器用。 5.11 设备仪表压缩空气。 6、 设备调试安全要求 6.1 总体要求 燃气发机组排气系统温度较高燃料又易燃易爆隐患较大稍不注意可能酿成灾祸。因此在机房内使用燃气发动机用户除了要遵守以下安全规定还要根据具体情况制定安全操作规程并严格遵守。 6.2 设备调试场所要求 a、 机组场所周围场地环境干净区域明确警示牌放置位置醒目。隔离警示带已拉好确认紧急疏散通道标示明确且无障物试区域无交叉作。 b、 区不存

体及其他易燃、易爆品防止可燃气体积聚等机组周围无多余杂物。 c、 机撬内就地应隔开不得直接连通到防爆要求。观察窗口应用双层防爆玻璃。 d、 机房、机组应有良好的接地点电阻大于10欧姆。 e、 组运行现场不得有明必须明的“严禁烟火”等警示标志机撬外配备自动消防系统及式灭火材。 f、 发动机曲轴箱内的废气中混有可燃气设计并安装由发动机引向室外的排气管系排气系应接可靠。 5 g、 机组运行必须配备消防统放相应灭火器防备出火灾时能及时有效进行扑灭。 h、 调试工程师负责逐项查调试准备作、安全措和安全防护安全措施和安全防护不到位允许调试。 6.3 设备安装要求 a、 撬的所有电设施应为防爆型并带有合格证书。 b、 在机组就地盘处必须设置紧急停装燃气线上必须设置2处关断阀。 c、 机内要安置燃气浓度报警探头别安在机组发动机前端与后端成对角安装。如果气报警装置指示燃气泄漏达到10爆下限内燃机必须在控制方式下停机并且调查原因。 d、 当检测到环可燃气浓度在爆炸和中毒范围以内时必须制通风。 e、 在燃气检测报警后如果需要入被保护区应采取如下预防措如果在内燃机机撬内围检测燃气在进行起因调查前应留出机撬通风扇运转驱散燃气的时间并保证在机组外部和周围不存在点火。 如果燃气浓能有效减低应及时关闭燃气供给管线阀门断气源。并按油田应急事件有关规定进行。 f、 组运行前必须启动通风机进行撬内通30S后方可启机组。 g、 燃气管道应采缝钢管管壁厚度接头处要密封可靠燃气管线连接完成后进行试压检测漏情况见线压文件特别是法兰阀门等接头处。 h、 燃气管线设低点排放点。进行水压试压应在点排放点进行排放干净。 i、 初次用应对燃气管线内残留异物进行有效清洁要时可用爆破清除或酸洗。 j、 阀门的压力等级符合要求应定期检查阀门应无燃气泄露、损坏象阀门应无妨碍阀门操作的堆积阀门应定期进行启闭操作和护保养无启闭或关不严的阀门应及时维或更换。 k、 对机组及燃气管线进行运行护和抢修时必须可靠切断燃气来源并将内燃气排净未查明事故原因采取必要安全措施前不得向燃气设施恢复送气。进行维护修时应采防爆措施或使用防爆工严禁用铁器等工进行敲击作业。 l、 燃气泄漏的抢修应在切断气源进行当泄漏处已发生烧时应先采取措控制火势后再切断气源严禁管道内出现负压。 6 m、 ?,芟呱仙柚糜似鳙П苊舛氯蝗绕盎楣艿馈?n、 海水管线压力应大于流量不小于并设置自动调节阀。排放口应通畅。 o、 设计的设备在危险区域1和 2内要使用更高的“e”安全类。除火花和可燃气体在内的固体和液体进入电气罩壳、接线、光源等。这些罩壳必须达到IEC529 和BS EN 60529设计标准。 p、 发电机电缆进口密封须维持规定的罩壳入保护如果有需要应有证明书并且受7J击试。最低的进入保护是IP54但是最好到与罩壳相同等级标准为IP66。 q、 管道口必须有截止装防止在电缆/接线界面间进入燃气/液体并且在穿越孔与缆之间填料函应完全充满和状态没何小孔或泄漏。 r、 垫片是盖板和填料板密封件并且如果配必须处于令人满意和没有损坏的状态并保持密封。 s、 带有电设备和特别危险区域的电气设备情况下接线箱/罩盖已用确螺栓固定并当拧紧。 t、 防止经许的接近和电击的危。 u、 电机力电缆应

动力电穿越电机应使用格兰头动力电缆各处是否存在破损情况接线端子压符合电气范要求。 v、 进行电缆、绕组、励磁绝缘检查。 w、 并机 关量符合要求内元件应完整无缺接线牢固正确。 x、 各个防护装的特性必须满如下条件其额定电流或电流设定值不低于电路的设

。并且 其额定电或电流设定值不超过电路导体的最低电流载能力。 实防护置高效运行的电流超过电路任体的最低电流承载能力的1.45倍。 7、 调试准备 7.1 召开调准备会 参加人员昌13-1/2油作业司修主管、油田现场代表、南海装备合众公司、燃燃机保项目组、山西柴油机厂代表、广州康动机电工限公司代表。 7.2 调试现场组织及机构 试的组织、管理工作由厂家调试工程师安现调试试工程师油现场电气、机械、仪表、工艺及相关部门辅助配合如果要还应安现场施工人 7 配合。 调试机构组成如下人员职责油田总监燃气内燃机调试现场协调总责。 生产监督负责油田现场生产实施协工作。 维修监督负责油田修部之物料、人员协调工作。 安全监负责机组试期间油田现场全控工作指导调试人员按照现场安全要求行调试。 中控主操负责调试期油田生产流程切换、配合工作。 电气主操负责调试期间涉及田电气部分配合工作。 仪表主操责调试期间燃机机组信号接入中控、仪调试、测试合工作。 机主操负责调试期间涉及田机部分配合工作。 动力主操负责调试期间油田动力保障、动力设备的监控、设备操控配工作。 项电气工程师负责内燃机项目的施工进展控制机组调试度。 文昌13-1/2油田作公司维修主管责协调油田现场调工作与基地沟通作。 山西柴油机调试程师负责内燃机调试工作的安排及机组调试运行安全指导设备各项检查、测、效验、操作等工作。 康动公司工程师负责内组机撬内配套设施检查、试、操作工作配合山柴工程的工作。 7.4 检测仪器及工具 8 万表、钳形表、相序表、秒表、对讲机、兆欧表、温仪、温湿度计、测振仪、常用电工工具、用钳工具、安全标志、灭火器、全绳。 8、 燃气发电组主要技术参数 8.1 机组的概述 16V165RQ燃气发电机组是由燃气动机、交流发电机、控制系统柜及上网等主要系统及部件组成气发动机与交流发电机安装在一个公共钢制底架上?;榈牡缪分手饕煞?缁餮瓜低龆德手饕扇伎低乘龆ā,嗫匾呛涂刂乒袷侨计?突椴问募嗫刂行哂型晟频募鹘凇?刂?约旒鞍踩;の惶宓奶氐恪?腔榕涞缈刂葡低场?遣僮魑と辈僮莼榈墓ぷ鹘缑妗?窍喜憧刂浦行透髦中畔?拇教ā?8.2 机组主要技参数 表1 燃气机组目名称 技术参数 备 注 额定功率COP.kW 1000 现环境条下际出力 额定频率Hz 50 额定电压V 400/230 额定电流A 1804 额定转速r/min 1500 调速方式 EGS-02燃控电子调速 起动方式 电达起动 起动电瓶电压DC24V 调速能 率稳态调整率范围内可调频率瞬态整率δd ??18.5 以10负载逐步突加突卸此标准只于CCS认证实际测试要按照30进行稳定时间гs ?3 转速波动率ψ ??1 性 电压波动率 ??1.5 电压稳态调整率瞬态电压调率 ?25/-20 电压稳定时间s ?3 ?2 测量燃消耗率m3/kW.h ?0.31 实测 9 润滑油消耗率g/kW.h ?1.18 实测 环保性能 噪声级现操的噪音

在100负载时实测 实

实测 实测 9、 燃气机组启动前查 机组通电、起动必须逐进行油、水、气、控制、消防系统的查确无误后允许设备通及起机组。 9.1 燃气系统查检查燃气管线上的跨接线是否连接可靠跨接电阻不应大于5欧姆连接法兰应进行紧检。 气通气前应进行管道清洁检查确认管道部无异否则进行清洁。管道内如有冷凝水则应在线低点排放点进行排放。 确认启机前燃料管线供气前氮气吹扫。 进行路燃气导通前确认机组关断阀处于关闭位置分段导通后到机组 的燃气管线并对各连接法、接口进行泄漏检测。 燃管线导通后应检燃气滤器的压是否规定的内否则应关闭管线并进行泄压拆除滤器进行清洁。 检查燃气线上各压力表及传感器的数值是否正确。 检查燃管线各调节阀的节压力否符合要求否则应手动对调节阀进行调节直至压力符合要求止。保证机组的燃气进口压定在1bar。 检查机组上燃各接管线是否紧固没燃气泄漏。 检查机组节气是否处于关断位置。 9.2 冷却系统检查检查海水管线的连接法应进行紧检查。 海水管通水前进行管道清洁检查确管道内部无异否则进行清洁。拆卸到机组的进口管线法兰连接临时管线排海。 进行管路海水导通联系中控导辅惰的海水流程确认机组海水关断阀处于关闭位置分段导通到机组海水管线并对连接法兰、口进行检查是否存在泄漏。 海水管线导通启关断阀导通到机组换热器的流程对新安装的海水管路进行冲洗。冲洗干净后回接到机组换器防止钛合金换热器堵塞。 检查海水管线上各压力表及传感器的数值是否正确。 检查海水线上各调节阀的调节压力是否符合要求否则应手节阀进行调节直至压力符合要求为止。保证机组的海水进口压力海水压力不低于3bar流量70m3左。 机组缸水添加应使冷却与馏

进行首次添加应添加至机组箱的3/4位置。 检机组的缸套水管路是否存在泄漏现象。 检查机缸套水加热器是否动作热。 缸套水进行内循环后注意观察机组水箱的液位下降情况并时行充。 检查低液位报警开关??9.3 机组蓄电池检查应保证电池分通风阻火器保持畅通。在充电电散的氢气和氧气以形成爆炸混合物因此必须提供通风以保氢气含量为极低值。 检查蓄电池时穿防服例橡胶围裙、手套化学目镜特是当混合或处理电解液并小心避免溢出因电解是腐蚀性的和有毒的。 不要在电池域穿龙外套工作因为它们可以产生静电。 蓄电池安装时应直保持电池直立严电池倒立安装。 不允金物体放在电池或碰到端子。 检蓄电池的充电电压是符合要求。 9.4 机组滑系统检 查滑油性质否满足要求。 所要求品质和油量加注滑油至油底壳检查机组滑油箱滑油液位拉出油尺观察油箱液位必要时按照要求补充机油面的高度直到符合规的要求并对照机组滑液位计指示。 检查滑油过滤器干净流程是否导通紧固无泄漏。 检查滑油管路个接头无渗油。 备车状态下滑油预加热器应自动通电加热滑油直到温度达到设定值然后动停止 启动滑油预供泵并进行下工作放气滑油滤器、滑油冷却器等。 检查有无泄漏情况压力表读数是否规定值。 查并确认油各

正常设定时合适。 检查涡轮增器润滑点。 停止供泵。 9.5 机组排烟系统检查 检查机涡轮压器的出连接波纹连接否牢靠表面是否有裂纹、破。 检查机组排烟管出口管线各法兰连接螺栓是否紧固。 检机组防爆门是否处于关并配重。 检查机组消声器安装是否正确与机连接是牢靠。 检查机组排烟管膨胀节安装是否确、与排烟管连接可靠。 检查机组排烟管各撑紧固是否靠。 9.6 发机检查测量 检查发电机组是否已可靠接地。 检查发机组的接线盒 原动机的接线盒与现控制盘 仪表盘发电控制之间所有接线是完成连接正确。 检查所有填料函安装是否正确。 测量发电机的3相绕组对的绝缘电。 测量发电机内空间加热器对地的绝缘电阻。 量发电励磁绕组地的绝电阻 该项工作最好在厂商人员指导下进行 测量时应将半体元件如二极管总成及AVR 完全断开。 意: 上述各试用500V直流高阻测量试验不应连同动力电缆起进行 9.7 消防系统查 由于机组配置的FM200消防系统到货不进消防系的测试工作为证机组的调试安全拟2瓶CO2瓶代机组消防保护以手动释放模式实现机组发生火灾时的消防保护功能。 9.8 机撬风系统检 检查机撬风闸关闭是否密闭执行机构接线是否正确是否活动灵活。 搬动风闸的执机构检查风是否开启到位与关闭到位在就地屏检查指示正确。 在控制屏上分别点动机撬的2台进口风机与2台出口风机检查风机转向是否正确。 检查进出口风机的联控。 9.9 机体检查外观检查检查机组表面是否彻底清洗干净、有无生碰撞和损伤。 安装检查检查发电机组基座地脚、飞轮螺钉及其他运动件螺帽有无松动现象发现问题及时紧固。 由于机组属于整体吊装在出厂已进行对这里就不查组调平及发机与动对

检查机组高能点火器是否安装位连接端子是否可牢固。 检查机体缸盖紧固螺栓是否紧固是否有滑油渗漏。 检机组曲轴排放口是否通是否连接到机撬排放管。 检查机组关断阀、控制阀、配气阀的控制缆否正接。 检查机组各缸套温探是连接靠。 检查机组各启动马达安装是牢蓄电池接线柱是否牢固。 检查组各度探是否安装到位制电缆是否牢固。 检查机组防爆门是否处于闭位置。 检查机组涡轮增器出口是否无异是否装膨胀节并接正可靠。 检查机就地仪表盘的各表盘数值是否正确与就地屏的监控值进行对比是否存在异常。 检查机组外的软是否与备连接固可靠接头无渗漏管体无无破损。 检查发电机励磁控制箱各开关是于正确位置。 检查机组发机是连轴节连接否牢固无松脱连轴观空安装防护网。 检查发机的冷却进口与出口否有异保持通畅。 检机组机组滑添加按要求牌号行添加及加量处于FULL位置保持机油补充口盖板关闭。 检查机组内循环水的液位符合要求在刻度以上在机组的高位排放点进行排气。 检查热器的表面是否有泄漏垫是否老化、破损。 检查机组各的低位排放阀处于关闭位置。 检查机组蓄电池至少选择在一组充电器工正常。 检查机组燃气分配管各连接口处于紧固密封件保持良好。 检查机组转部件是否上放置有杂物如盘车杠、工、螺钉等确认盘车装置未安装在机组上以免起动时工件飞出去伤人。 检查机组机体震器安装正确连螺栓紧固合查架

座连接可靠撬与甲连接牢固。 查下列设备的绝缘电阻缸套水预加热器滑预供泵缸套水预热循环泵撬通风风机就地通电检查确认入就地屏的电电压符合设备要求。用万用表测量接入就地屏的380V220V24V源是合要求入端是否确可靠。就地屏具备通条件后对系统通电。 对照厂商图纸检查所有盘的铭牌是否正确。 检查所有盘的外以及盘面设备是否受到撞 是否有损害是否有部件遗失等。 检查清洁就地控制屏内的杂物、碎屑、线

燃气轮机与燃气内燃机对比

根据项目的建筑状况，能源发电机组可以考虑使用气轮机和燃气内燃机。针对项目，分析如

（1）目前，内外在冷、热、电联产系统中使用燃气轮机多为10MW以下的中小型机组和微型组，且分为简单循环燃气轮机和回循环燃气轮机。于构和料的限制，中小型、微型燃气轮机的透平度通常低于900°C，往往压比在6.0以下，当采用简单循环时，发电效率一般不到20%，为改善，通常选用热循，此时，产系统可将更多的能量输入转为功输出，但低燃气轮机透平的排气温度会对系统的冷、热输出产生较大影响，冷热电比都将下降，所以这联产系统主要以输出电力为目的。本区域供能能源站冷热负荷之和远大于电负荷，所以燃气轮机作为动力子系统并不是十分契合本能站的

采用热循环的小型燃气轮发电机组的发电效率通常为30%左右，而燃气内燃发电机组发电效率可达到40%以上，市目前的气价格和市电价格情况下，当优先选用发电效率高设备，才可以更好的体现项目的经济

（2）燃气轮机所要求的燃进气压力高（3.5~4.0MPa），一般需要设置用的天然气调压

天然气压站包括计量、过滤、压力调节、天然气分配、排、排污、全监测、电气控制等装置。考虑到天然气调压站的特殊要，它需要安辅助设施，：静电释放器、避雷针、天然气放散管路、危气体检测器灭火设备。本项目没有空间单独设置燃气升

（3）从冷、热、电联产的动力子系统经济性上说，由于小进口燃轮机的单位造价比进口内燃机的高，使得型燃气联产系统建设费用相对较高。一般小型燃气轮机驱动的联产系回收期多于内燃机联产系统。此外小

汽轮机还有检修周期短、维修工作难度大、主要件要返厂修理，运行维护用较高等缺

目前国外多的联供能源站选择燃气内燃发电机组。因为燃气内燃发电机组具有电效率高、发电力衰减受殊恶劣地理境影响最小的优势，在20～100MW 热电联产电厂调峰电厂，以楼式1～5MW 冷热电联供系统中都普遍安装燃气内燃发电机组。尤其是北欧地区的城小区，冬季供热燃内燃发电机组应用最广，在全球也广泛被各种工业客户用以热

燃气内发电机技术已很成熟，在国际上亦有很多著名制商。如美国明斯公、美国卡特比勒公司、美国瓦克夏公司、德国MWM公司、芬瓦兰公司、国GE公司（颜巴赫）等。这些公司的产品质可靠，技术进，是目前燃气内燃发电设备中普遍选用的

综上所，考虑到本期规划区域供能能源站接近为楼宇能源站，时结合气供应情况、能源站供冷、热、电能特点、场利用空间以考虑减少源项目建设投资、提高经济性等各方面因素，本规划中的然气区域供能能源站拟选用燃气内燃发电

家用燃气内燃机热电联产装置

Ｉ ｎｏｖ ｔｏｎ ｎ ａｉ 　

创新　

家用燃气 内燃 机热 电联产装

除 了采 用 内燃机 的家用燃 气热 电产 装

之外 ， 目前世 界上还有采 用外燃机 的用燃

热 电联产 装置 ，主要有 种循环 方式 ，一种 是　 斯特林循 环 、另一种是 朗循环 ，其中前者

欧洲地 区和 日本 发展势 较 好 ；而 采用 固态热　 电转换器 件 的家 用燃气热 联产装 置的主要

型有 ，燃 料 电池 、半导 热 电转换 器件 、热 光　 转换器 件 以及热 离子转 换

ｌ 燃　 热 Ｉ联 产原　 　

在利用燃 料获得 电能的过程 中 ，通 需

先将料 的化学 能转换 为热 能 。按 照热 力原　 理，热能 不可能全 部转换 为 电 ，量 而就　 成为发 电过程 的副产 品。 　 热电联产 将发 电过程中产 生的两种 形

源 综合 利用 降低 生产成 本 。早期的 民用 电　 联 产装置 是在车 用 内燃 动 的基础 上进行 改　 装 ，这类 产品主要 用于 公用建筑 ，尤其 是在

务行业应用较 多 。 　

池 在２ ０ 年在 日本开始批 量销售 ，家用燃料 电　 ０９ 池的发 电效率大约 比现有 家燃气 内燃机 高

倍左右 。 　

而 符 合 单户 家庭 使 用 要 求 的热 电 联产

３家用热电联产技术的应

家用 热 电 联产 装 置 的购 置 费用 较

此 在参数方 面并不 要其发 电量或供 热满足　 整套住宅 的需求 ，相反 ，为 确其持 续处于满　 负荷运行状 ，以充分发 效 优势 ，同 　 减少用户 的购置 用 ，其 发 电量大 约按用户　 ２３ 负荷配 置 ，不 足部 分从 电网购 入 ；供　 ／ 热量 一控 制住宅 求 的８ ％以下 ，不足部　 Ｏ 分利 用通燃气 热水器或 其它热源补 充。 　 此 外 ，一个 比较 引 人注 目的应 用 方式 就　 是 ，夏 季利 发动 机 的 余热 驱 动吸 收 式制 冷　 机运 行 ，本 田公 司曾经为第 一代用

置 ，是 日本 本 田 公司 在 １９ 年 开始 批 量 生产　 ９８

家 用 电联产装置 ，发 电效率为２ ％，一次能　 ０ 源 的利 效率高达 ８ ％。该装置 采用专 门为热　 ０ 联应 用而开发 的燃气 内燃机 作为原 动机 ， 　 可 使用天

的能量—— 电能和热能 都加 以有效

家用燃热 电联产技 术的典 型运行方 式就　 是，利用燃 转换 动力或 直接发 电， 同时将　 热能进行 收利 。 　 在 家 用 燃 气 利 用 装 置 中 ， 常 规 燃 气

炉 的 效 率通 常 为　 ９ ％ 左右 ， 即使 采用 烟 冷 技 术 的产 品 ， Ｏ 　 热效 率 一 般 不 过 １ ８ ； 在 热 电联 产 装　 ０ ％ 置 中 ，余热 回

在 住宅场所 应用采 取 了一 系列技 术措施 ，其 中 　

在 维 修 性方 面 的 创新 尤 其 突 出 ，使 寿命

２， ０￣ ０ ０ ｄ 时以上 ，相

润 滑油缸和 长寿命 火花塞 ，可 以

处 ，如 果采 用 烟气 冷 凝 术 ，热 效 也 将

高至 １０ ０ ％左右 。 　

日本 政 府在 ｌ９ 年组 织 家 企 业 、

和研 究机 构，启动 家用燃 气热 电联产术 应

装 置配套 开发 了三氟 乙醇 （Ｆ ）吸收式

机 ，不过 该产品最 终没有进 入市场 。我国一

从表 １ 所列 的数 据可 知 ，在住 宅 采用

电联产措施 可 以减 少约３ ％燃气 消耗 ，实际　 ０ 上， 本 目前的 家用采暖 用 电动 泵Ｃ Ｐ Ｏ 指

开 发工作 ，家用燃 气热 电产系 统于２０

开 始 以Ｅ ｏ ｌ 生态 愿 境 ） 全面 投入 市　 ｃ Ｗｉ ｌ（ ；２ ０ 年 当年 的销售 量约 为５ ０８ 万台 ，预计

２ １ 年 ，累计 销售量 约２ ．万 台。 ００ ３５ 　

企业 和研究 机构 ，也曾开展热 电联产 系统余

驱 动吸附式 制冷机 的试验 究。不过 ，在住宅　 公用建筑 场所 ， 目前 国外利用低 位热能

可 以达 到５０ Ｗ左 右 ，因 采用 家用 热 电联　 ． Ｗ／ 产装置与热 泵联合运 行 ，其 额定运 行条件 下

节能效果显 著优 于表 ｌ 列的指标 。 所 　

多的方式是 采用低温 热能再 生的吸 式空气

湿和 盐溶液 吸收空 气除湿 ，利 用温 独立调　 节技 术降低制冷 源装置 耗 。 　 我 国的 国家 发 展 和 革 委 员会 研 究制

目前 世 界上 销 售 量 最 大 的家 用 家用 热 电 　 联

２家Ｊ燃　 热电联产技术的发肷　 １ ｅ 】

热 电联 产 技 术 出 现 二 次 世 界 大 战 　 后，开始主 要应用 于工业 生过程 ，通过 对

代 产 品ＭＣ 　 ．，该 产 品Ｎ２ ０ 年累 销　 ＨＰ １ ０ ０８ 量 已经 突

的 《 然气 利用政 策 》于２ ０年 ８ ０ 天 ０ ７ 月３ 日正

颁 布实施 ，在该文 件中 。分 布式

电联产 、热　 电冷联产 的燃气 用方式是 列入优 先的燃气　 用顺 序 中，与公用 建筑等规 较大 的热 电联

燃气利用装置　

燃气热 水器　

１０ ｏ　

热电联产装置　

１ｏ ０　 ２　 ０ ７　 ０ ７　 ４

系统相 比，尽管家 用燃气热 电联产装 规模　 小，但是 ，结合 同样列入燃 用优 先顺序的　 生活热水供 应实施 热 联产措 施 ，对 于提高

气利用效率 同样 具有显著 的节能优

（ 稿 ：黄逊 青） 供 　

燃料消耗 ｋ　 Ｊ 发电效率 ％　

余 热 回收 ｋ　 Ｊ 热 泵 供 热 ｋ　 Ｊ

燃料效率 ％　

供热量　

１５ Ｏ　

１ ５ ０ 　

９　 ０

１４ ４ 　 ２７ 　

节能效果 ％　

GE颜巴赫T6系列燃气内燃机样本

cutting-edge technology

Continuously refined based on our extensive experience, the Jenbacher type 6 engines are reliable, advanced products serving the 1.5 to 4 MW power range. Its 1,500 rpm engine speed results in a high power density and low installation costs. The type 6 pre-combustion chamber achieves maximum efficiency with low emissions. Proven design and optimized components enable a service life of 60,000 operating hours before the first major overhaul.

J612 GS

Beretta, industry;Gardone, Italy

J616 GS

Mussafah Industrial City, residential area; Abu Dhabi, UAEJ620 GS

Wijnen Paprika; Egchel,

The Netherlands

J620 GS

Biomass power plant; Güssing, Austria

Fuel .............................................. Natural gasEngine type...................... 1 x JMS 612 GS-N.LElectrical output.............................. 1,457 kWThermal output............................... 1,536 kWCommissioning ..................... December 1998

Fuel .............................................. Natural gasEngine type...................... 3 x JGS 616 GS-N.L Electrical output.............................. 6,018 kW Commissioning .............................. June 2003

Fuel .............................................. Natural gas Engine type................... 3 x JMS 620 GS-N.LC Electrical output.............................. 9,123 kWThermal output............................. 10,773 kWCommissioning .... June 2006 (1st , 2nd engine), March 2007 (3rd engine)Fuel ................................................ Wood gasEngine type...................... 1 x JMS 620 GS-S.LElectrical output.............................. 1,964 kWThermal output............................... 2,490 kW (district heating 70°C/90°C) Commissioning .............................. April 2002

The generated electricity covers the entire

electricity requirement of the Beretta factory, while the heat is used for the production process. By using our co g eneration system, Beretta was able to reduce the energy supply costs for the factory by 30%.

Three Jenbacher generator sets supply power generation for continuous operation of compres-sor chillers to provide chilled water for cooling to a residential area that incorporates apartments, shopping centres, mosques, a police station, and a cinema complex.

The Jenbacher cogeneration systems provide power, heat and CO2 to increase the Wijnen green-house paprika production. The CO2 produced from the exhaust gas of the engines is cleaned and used for fertilization in the greenhouse.

The wood gas produced and cleaned in a fluidized bed/steam reactor is converted into heat and power in the Jenbacher cogeneration plant and forms an important component in an innovative project aimed at meeting 100% of the region’s

energy needs from renewable sources.

reference installations

model, plant

key technical data

description

Jenbacher type 6

GE Energy

G E A -13691A

1

technical data

Dimensions l x w x h (mm)

Containerised package

J612 - J620 15,000 x 6,000 x 7,300Generator set J612 GS 7,600 x 2,200 x 2,800 J616 GS 8,300 x 2,200 x 2,800 J620 GS 8,900 x 2,200 x 2,800

J624 GS 12,100 x 2,200 x 2,900Cogeneration system J612 GS 7,600 x 2,200 x 2,800 J616 GS 8,300 x 2,200 x 2,800 J620 GS 8,900 x 2,100 x 2,800

J624 GS 12,100 x 2,200 x 2,900Weights empty (kg)

J612 GS J616 GS J620 GS J624 GSGenerator set

20,600 26,000 30,700 41,400Cogeneration system

21,100

26,500

31,300

42,000

Configuration V 60°

1,500 with gearbox (60 Hz)

Mean piston speed (m/s) 11 (1,500 rpm)

Scope of supply Generator set, cogeneration system,

containerised package

sewage gas. Special gases (e.g., coal mine

gas, coke gas, wood gas, pyrolysis gas)No. of cylinders

12 16 20 24 Total displacement (lit)

74.9 99.8 124.8 149,7

1

1) Dimensions and weights are valid for 50 Hz applications.

technical features

feature

description

advantages

Four-valve cylinder head

Heat recovery

Air/fuel mixture charging Pre-combustion chamber

TecJet? gas dosing valveMiller valve timingCentrally located purged pre-combustion chamber, developed using advanced calculation and simulation methods (CFD)

Flexible arrangement of heat exchanger, two stage oil plate heat exchanger on demand

Fuel gas and combustion air are mixed at low pressure before entering the turbocharger

The ignition energy of the spark plug is amplified in the pre-combustion chamber

Electronically controlled gas dosing valve with high degree of control accuracy (for natural gas)

Camshaft with special inlet cam profile (for natural gas)

- M inimized charge-exchange losses- H ighly efficient and stable combustion- O ptimal ignition conditions

- M aximum thermal efficiency, even at high and fluc-tuating return temperatures

- Main gas supply with low gas pressure- M ixture homogenized in the turbocharger- Highest efficiency

- Lowest NOx emission values- Stable and reliable combustion- Very quick response time- R apid adjustment of air/gas ratio- Large adjustable calorific value range

- R educed maximum compression temperature and increased safety margin to knocking limits

- High efficiency through optimized ignition timing

? 2010 G E J e n b a c h e r G m b H & C o O H G . A l l r i g h t s r e s e r v e d .

GE Energy Jenbacher gas engines Austria (Headquarters) 6200 Jenbach T +43 5244 600-0 F +43 5244 600-527 jenbacher.info@ge.com www.gejenbacher.com

2) E lectrical output based on ISO standard output and standard reference conditions according to ISO 3046/I-1991 and p.f. = 1.0 according to VDE 0530 REM with respective tolerance; minimum methane number 80 for natural gas

3) Total heat output with a tolerance of +/- 8%, exhaust gas outlet temperature 120°C, for biogas exhaust gas outlet temperature 180°CAll data according to full load and subject to technical development and modification.

outputs and efficiencies

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