4.3 设备配置

4.3.1  发电机组高效运行和余热充分利用是保证联供系统能源综合利用率和经济性的前提，对于联供系统，年利用时长越长，其设备的利用率越高，系统的经济效益与稳定性亦越好。联供系统发电机组的配置原则是电能自发自用，优先考虑与公共电网并网不上网运行，在保证其发电余热充分利用的前提下，尽可能延长发电机组的年运行时长。

    1  并网不上网运行时，为保证发电机组的高效运行和满足一定的年运行小时数，发电机组的容量不应该选择过大，且应校核电负荷较低时发电机组的运行情况。发电余热应承担基础冷热负荷需求。

    2  孤网运行时，发电机组容量要大于供电区域内的最大电负荷，并且应考虑在一定的运行策略下大功率用电设备启动时较高启动电流对发电机组的冲击，因此一般发电机组容量较大，长期运行的负荷率较低。

    3  并网运行时，一般为实现规模效益，项目热负荷较大，发电机组容量也较大，此时应分析稳定热负荷大小，并结合当地的上网电价政策按照系统综合经济性最优的原则确定发电机组容量。

4.3.2  一般来说，发电机组台数不宜硬性规定。当用户的供电可靠性要求高时，发电机组不宜少于2台。发电机组总容量较大时，出于降低单台机组故障时对正常供电、供热影响的考虑，发电机组一般选择2台以上。

4.3.3  参考国家标准《锅炉房设计规范》GB 50041-2008第3.0.11条，这样的规定是为了尽量减少设备布置和维护管理、发电并网的复杂性。

4.3.4  当孤网运行或供电可靠性要求高时，为保证供电可靠，根据负荷的重要性和外部条件，可以设置备用发电机组或引入其他形式备用电源。当联供系统发电装机容量满足用户使用要求时，联供系统可作为一路供电，从而减少一路市电供应。

4.3.5、4.3.6  为了保证联供系统的高效性和经济性，余热利用率要尽可能高。一般余热锅炉和吸收式冷(温)水机可将发电机组的排烟温度降至120℃，内燃机高温冷却水温度降至75℃时仍可通过吸收式冷(温)水机制冷，要保证其回收利用。温度较低的冷却水，可以供应生活热水和冬季采暖。有条件的项目，还可以利用热泵等设备进一步深度利用低温余热，提高余热利用率。本条和本规范第4.3.8条的规定，是为了体现联供系统余热利用最大化的原则采取的控制数据，需要提醒的是，不能以降低发电效率提高余热为代价，片面追求余热利用率及能源综合利用率数字，而需要通过减少余热排空浪费以及深度利用余热等措施提高余热利用率。

4.3.7  联供系统设备选型时要综合考虑冷、热、电负荷变化规律，对系统运行方式进行技术经济比较，合理配置发电设备、余热利用设备和补充设备，确保发电余热充分利用，一般项目年平均能源综合利用率可以超过70％。

4.3.8  年平均能源综合利用率为联供系统全年输出能量与输入能量之比，不包括补充冷热设备输出的能量和辅助系统消耗的能量。为统一计算标准，公式中输入能量仅计算燃气低位发热量，输出能量中供冷部分直接按制冷量计算，这种计算方法比较直接并便于检测。计算公式中，年净输出电量为发电机组输出的电量(扣除发电机组内部自耗电)；余热供热总量为余热锅炉等设备利用发电余热产生的热量，应扣除补燃产生的热量；余热供冷总量为余热吸收式制冷机等设备利用发电余热产生的冷量，应扣除补燃产生的冷量。利用自发电驱动压缩式制冷机或热泵时，输出能量按输出电量计算。

4.3.9  最大利用小时数也称满负荷时数。满负荷时数是判断发电设备使用率的一个简单指标。一般来说对于投资较高的燃气发电机组等设备，其满负荷时数越长，说明其使用率越高，对于其初投资的回收、系统的经济性越为有利。设计合理的联供系统中发电设备满负荷时数一般大于2000h。

4.3.10  节能率是指采用联供系统与原来用户可能采用的常规供电和空调方式相比所节省的一次能源消耗量，是反映联供系统先进性的一个重要指标，分布式能源系统的节能主要体现在天然气就近梯级利用的高效与传统大电网供电方式到用户端较低的供电效率相比较的优势。对于具体项目而言，联供系统与大电网供电＋电空调＋燃气锅炉供能的常规方式相比较，节能率均应大于15％。

    1  常规方式的供电能耗，根据供电煤耗和线路损失率计算平均供电效率ηeo。全国供电标准煤耗和全国线路损失率，可通过中国电力企业联合会网站查取，根据2013年统计数据，6000kW及以上电厂供电标准煤耗320.97g/kWh，线路损失率6.68％，按公式(4.3.10-2)计算常规供电方式的平均供电效率为35.73％。公式(4.3.10-2)中的计算系数122.9(g/kWh)取自国家标准《综合能耗计算通则》GB/T 2589-2008附录A，电力(当量值)折标准煤系数0.1229kgce/kWh。

    2  常规方式的供热能耗，根据燃气锅炉平均热效率η0计算，燃气热水、蒸汽锅炉热效率在85％～95％之间，建议采用中间值90％作为参考值。

    3  常规方式的供冷能耗，根据电制冷机平均性能系数COP0计算，国家标准《冷水机组能效限定值及能源效率等级》GB 19577-2004中规定，机组的节能评价值为表1中能源等级2级。目前多采用中大型水冷制冷机集中供冷方式，考虑部分负荷工况，建议采用5.0作为参考值。

表1  能源效率等级指标

4.3.11  联供工程冷热能供应除利用发电余热外，一般需要设置常规冷热能供应设备补充高峰负荷，应优先选择能效高的常规冷热能供应设备，并综合能源供应条件及能源价格等因素确定。设置蓄冷、蓄热装置可以平衡冷热负荷波动，提高余热利用率。设置蓄冷、蓄热装置的项目，应编制制冷、供热工况下典型日蓄能、放能平衡曲线。

4.3.12  低温冷却水循环温度在50℃左右，烟气冷凝温度在55℃左右，一般的空调、采暖系统很难利用上述两部分余热。当有卫生热水负荷或其他低温热水负荷时，应考虑增加换热器、烟气冷凝器、吸收式热泵等设备，深度利用余热。

4.3.13  发电机组排烟背压一般较高，但需经过消声装置、(烟气)余热利用设备、脱硝设备、脱碳设备，甚至加装烟气冷凝设施，因此要根据设备参数，详细计算烟道、烟囱阻力，满足机组正常工作的需要。其他燃气设备同样需要进行烟风系统阻力计算。烟道和烟囱材质的要求参考国家标准《锅炉房设计规范》GB 50041-2008第8.0.5条的规定。

4.3.14  参考国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006第10.7.5条、《锅炉房设计规范》GB 50041-2008第8.0.5条的规定，要求用气设备宜采用独立烟道。当合用烟道时，因烟气温度较高，为防止高温烟气对不运行的设备产生不利影响，或造成设备检修人员烫伤等事故的发生，排烟系统应保证烟气不会流向不运行的设备。国家标准《锅炉房设计规范》GB 50041-2008第8.0.5条规定，当多台燃气锅炉共用1座烟囱时，除每台锅炉宜采用单独烟道接入烟囱外，每条烟道尚应安装密封可靠的烟道门。发电机组排烟背压较高，每台机组设单独的烟道，可避免互相影响。

4.3.15  参考国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006第10.7.5条、《锅炉房设计规范》GB 50041-2008第8.0.5条的规定。联供系统的烟气系统比较复杂，发电机组排烟经过余热利用机组常设有旁通烟道，容易聚集烟气，因此要求余热利用设备的烟道上也应设泄爆装置。泄爆装置的安装位置要避开人员通道及操作地点，以免危及操作人员的安全。

4.3.16  联供工程燃气设备排烟中含水量较大，且经余热利用后排烟温度较低，因此要在低点设排水装置。国家标准《锅炉房设计规范》GB 50041-2008第8.0.5条规定，燃气锅炉的烟道和烟囱最低点应设置水封式冷凝水排水管道。