大通燃气三联供方案
三联供系统简介
燃气三联供系统简介燃气冷热电三联供系统（Combined Cooling Heating and Power，简称CCHP）是分布式能源的一种主要形式。
以天然气为主要燃料，带动燃气发电机组运行，产生的电力满足用户的电负荷，系统排出的废热通过余热利用设备向用户供热、供冷。
燃气冷热电三联供系统的特点：（1）能源综合利用率提高大型天然气发电厂的发电效率一般为35%～55%，如果扣除厂用电和线损率，终端的发电效率只能达到30～47%，而三联供系统的燃气利用效率最高可达到90%左右。
（2）能源供应安全性高三联供系统一般采取并网方式设计，大电网与三联供发电机组互为备用，因此相当于用户增加了一路常用供电系统，提高了用户供电的可靠性。
常规的冷热空调系统一般由电制冷机组加燃气锅炉组成，采用三联供系统后可以使用发电机的余热供热，对用户来说相当增加了一套空调冷热源系统；对于使用电空调的用户相当于将原来的单一用电空调制冷变为可以同时用电和燃气，因此提高了用户的冷热供应可靠性。
（3）有良好的经济性由于电力供应日趋紧张，各地纷纷把实行峰谷电价政策作为电力需求侧管理的有效手段。
以北京为例，北京目前实行的商业峰谷电价政策，平段电价为0.70元/kwh，高峰时间为1.32元/kwh，低谷电价为0.32元/kwh，因此采用传统电制冷除了增加大电网的负担以外，还使用户必须承担高额的运行费用。
而采用三联供系统利用发电后余热来供热供冷，整个系统能源效率提高，能源供应成本下降，在能源价格不断增长的形势下更具有良好的经济效益。
另外因为免除了电力远距离输配电损失，电力使用效率也增大。
（4）有良好的环保效益天然气是清洁能源，在其完全燃烧及采取一定的治理措施后，烟气中NOX等有害成分远低于相关环保指标要求，具有较好的环保效益。
（5）电力和燃气双重削峰填谷随着天然气在能源结构中利用的比例逐步上升。
城市天然气基本用于采暖，冬夏城市的峰谷日差已经高达4～12倍。
燃气三联供技术介绍
循环的增温比为 =T3 T1
1) wnet = cpT1 (
1
1
dw net =0 令 d
可得最佳压比 wnet, max =
2( 1)
相应的最大净功
wnet,max = cpT1 ( 1)
2
（注意此时热效率并不是最大值）
燃气轮机装置实际循环
环境保护
能源如果不合理利用使CO2、NOX、SO2等温室气体大量排放，将引发地球气 候变化和环境灾难，使能源得到高效利用，大幅减轻了温室气体及污染物的排 放，使治理污染投资降低，有效促进环境改善，具有极大的社会环境效益。
电力燃气业
电空调负荷加大了电网季节峰谷差，彻底避免了电空调与电网争电的局面， 有效改善电网负荷的不平衡性，提高了发电厂设备负荷率；利用燃气或发电 余热制冷和制热，填补了夏季燃气用量的严重不足，改善了电力和燃气不合 理能源结构状况。
燃气轮机工作原理
简单燃气轮机的理想循环－－布雷顿循环
q１
燃料
p3,T3
p2,T2
压气机
燃烧室
燃气轮机
wc
冷却器
wT
p1,T1
q2
p4,T4
循环的
p－v，T－s
f
图
p 2 s e T p 1 3
3
s
4
v
吸热量
q1 = h3 h2 = cp (T3 T2 )
2
1 m
4
放热量 q2 = h4 h1 = cp (T4 T1 )
T 3
实际膨胀作出的功 T= 理想膨胀作出的功 w T= wT
w'T = h3 h4' = T (h3 h4' )
大通燃气三联供方案
巨人网络数据中心分布式能源技术方案简介四川大通睿恒能源有限公司二〇一七年二月目录1.概述12.电力系统1.电力系统概况1.电力接入设想13.电冷负荷2.基础计算条件2.数据中心用电、用冷需求分析34.技术方案4.装机容量4.方案系统5.能源站建设5.设备选型6.年供能分析8.蓄冷模块8.烟风系统9.通风系统95.燃料系统10.主要燃料需要量10.主要燃料运输方式106.环境保护10.污染防治措施10.环境影响评价127.消防13.消防系统138.定员配置及管理14.组织架构及配置14.人员管理159.项目实施轮廓进度1610.项目合作模式1711.项目收益17.经济收益 (17).安全收益 (18).社会效益 (18)1.概述巨人网络数据中心位于上海市松江区中凯路东侧广富林路北侧巨人网络园区内，占地面积约15000平米，建筑面积约25000平米，建筑高度约25米，地下一层，地上四层。
建筑为两栋连体建筑，一栋为电子游戏竞技馆，另一栋为数据中心。
数据中心预计提供3000-3500个机柜的云计算服务能力。
本项目拟建设分布式能源站，为巨人网络数据中心提供冷、电供应服务。
云计算中心作为特殊的用能客户，用电量大，冷负荷高，云计算中心的运行和发展对电力的供应和保障能力有严格的要求。
项目拟采用燃气分布式冷热电分布式供能系统作为主供能系统，为计算中心提供日常运行所需的绝大部分电力和冷量，以达到节约能源、减少污染物排放的目的。
2.电力系统2.1.电力系统概况巨人网络数据中心预设置40000KVA的变压器。
2.2.电力接入设想本分布式能源项目考虑“自发自用余电上网”的电力接入和运行方式。
能源站内设燃气发电机组，发电机出口电压，接入数据中心10kV配电母线，与市电并网。
本阶段暂不做这方面详细的接入方案，待项目可行性研究阶段再详细设计，但最终的接入系统方案以电力部门接入系统审查意见为准。
3.电冷负荷3.1.基础计算条件3.1.1.室内计算参数云计算中心IT机房所需具体温、湿度和通风要求如表3-1所示。
三联供介绍
三联供介绍一、三联供技术简介1、发展背景随着人类生产生活的发展，各种常规能源的大量消耗促使人们一方面不断探索利用太阳能、地热等可再生能源，另一方面积极寻求高效、环保的能源利用方式。
分布式能源是指将发电系统以小规模(数千瓦至50mw的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近，可独立地输出电能、热能或冷能的系统。
分布式能源中心作为大电网的补充，进一步加强了大电网的稳定性并有效减低了输电能耗，提高了一次能源利用率。
随着分布能源技术的不断发展，以天然气为主要燃料，推动燃气轮机或内燃机发电，再利用发电余热向用户供冷、供热的燃气冷热电三联供系统已成为分布式能源的一种主要形式。
基本原则燃气冷热电三联产系统基本原理是温度对口、梯级利用，其原理图如图1所示。
首先洁净的天然气在燃气发电设备内燃烧产生高温高压的气体用于发电做功，产出高品位的电能,发电做功后的中温段气体通过余热回收装置地回收利用，用来制冷、供暖，其后低温段的烟气可以通过再次换热供生活热水后排放。
通过对能源的梯级利用，充分利用了一次能源，提高了系统综合能源利用率。
中温段低温段高温段电能驱动热泵驱动吸收式制冷机除湿生活热水环境温度排放天然气燃气内燃机高温烟气余热机天然气补燃发电机功率负荷制热负荷、热水负荷空气制冷负荷排气图2典型冷热电联供系统示意图2、系统特点1）提高能源综合利用率大型发电厂的发电效率为35％-55％，而冷热电三联供可实现能源的梯级利用，使燃料的利用效率（冷、热、电综合利用效率）达到80%左右。
具有良好的环保效益天然气是洁净能源，烟气中nox等有害成分远低于相关指标要求，具有良好的环保性能。
美国有关专家预测如果将现有建筑实施cchp的比例从4％提高到8%，到2021年二氧化碳的排放量将减少30%。
2）电力和燃气双重削峰填谷目前，城市天然气基本用于供暖，冬夏日峰谷差近8倍。
不合理的用气结构导致天然气资源浪费，输配管道、闸站等天然气设施利用率下降，导致供气成本和天然气价格上涨。
燃气三联供系统改造工程相关问题解决方案
燃气三联供系统改造工程相关问题解决方案摘要：当前城市燃气三联供系统空调改造工程在空调系统规划、设计、安装、运行、验收和实施等方面存在很多问题。
建筑物内外长期没有独立的空调系统。
应急系统的通风散热空间和空调设备系统的集中布置占用了建筑空间。
在冬季，系统中的室外空气温度通常很高，能源机房的面积相对拥挤和狭窄，通风系统设备的安装和运行以及环境噪声一般都太大，建筑范围内独立空调区域过多，供电线路的可靠性差。
在此对多项技术问题逐一进行了全面调查分析，提出了综合优化方案。
关键词：燃气三联供系统；改造工程；应急散热燃气冷热电联供系统是一种新能源天然气循环综合利用系统装置，代号为“温度匹配梯级利用”。
近年来，它得到了天然气行业同行的广泛研究、关注、推广和应用。
通过在大量的实践研究中逐步发展其应用，其技术应用逐渐成熟和完善，其显著的节能和经济效益也越来越受到企业的重视。
为了显著提高城市供热企业的能源经济性和综合热利用的热效率，降低住宅供热管网的能源供应成本和用电量，越来越多的新型供热城市建筑根据建筑现状和供热、能源供应系统设计要求，考虑开展供热、燃气、水电一体化建筑集中供热改造工程试点，本系统（燃气热水锅炉供暖+电制冷机组制冷）整体搬迁改造或部分改扩建的改造方案，结合建筑现状的要求和供热能源设计体系的要求，统称为热电联产燃气热力系统三重双加热系统，由热气内燃机直接驱动进行蒸汽发电，发电后产生热量供利用的余热系统的一部分，是指直接通过余热型溴化锂吸收式冷却空气泵装置,对中水机组系统进行机组冷却和加热。
1改造工程中的问题及解决方法1.1室外无应急散热设备布置空间为了进一步确保燃气轮机内燃烧功能的正常有效运行或运行，发动机内循环冷却水的热量通常根据需要或通过其他设备的循环，直接从涡轮冷却系统的冷却系统中逐渐释放，使燃气内燃机的最终冷却水热量保持在略高于其额定冷却水循环回水温度的温度，然后继续返回或供应给燃气内燃机，连续循环作为其辅助涡轮冷却和循环。
大通燃气三联供方案
巨人网络数据中心分布式能源技术方案简介四川大通睿恒能源有限公司二〇一七年二月目录1。
概述12.电力系统 (1)2。
1。
电力系统概况12.2。
电力接入设想13.电冷负荷 (2)3.1.基础计算条件 (2)3.2.数据中心用电、用冷需求分析 (3)4.技术方案 (4)4。
1。
装机容量44.2。
方案系统54。
3。
能源站建设54。
4.设备选型64。
5。
年供能分析84.6。
蓄冷模块84。
7。
烟风系统94.8.通风系统 (9)5。
燃料系统105.1.主要燃料需要量 (10)5。
2。
主要燃料运输方式106.环境保护 (10)6。
1.污染防治措施106.2。
环境影响评价127.消防 (13)7.1。
消防系统138.定员配置及管理 (14)8。
1.组织架构及配置148。
2.人员管理159。
项目实施轮廓进度1610。
项目合作模式 (17)11.项目收益 (17)11.1。
经济收益 (17)11.2。
安全收益 (18)11.3。
社会效益 (18)1.概述巨人网络数据中心位于上海市松江区中凯路东侧广富林路北侧巨人网络园区内，占地面积约15000平米，建筑面积约25000平米，建筑高度约25米，地下一层，地上四层.建筑为两栋连体建筑，一栋为电子游戏竞技馆，另一栋为数据中心.数据中心预计提供3000—3500个机柜的云计算服务能力。
本项目拟建设分布式能源站，为巨人网络数据中心提供冷、电供应服务.云计算中心作为特殊的用能客户，用电量大,冷负荷高,云计算中心的运行和发展对电力的供应和保障能力有严格的要求.项目拟采用燃气分布式冷热电分布式供能系统作为主供能系统，为计算中心提供日常运行所需的绝大部分电力和冷量，以达到节约能源、减少污染物排放的目的.2.电力系统2.1.电力系统概况巨人网络数据中心预设置40000KV A的变压器。
2.2.电力接入设想本分布式能源项目考虑“自发自用余电上网”的电力接入和运行方式。
能源站内设燃气发电机组，发电机出口电压10。
大通燃气三联供方案
巨人网络数据中心分布式能源技术方案简介四川大通睿恒能源有限公司二〇一七年二月目录1.概述 (1)2.电力系统 (1)2.1.电力系统概况 (1)2.2.电力接入设想 (1)3.电冷负荷 (2)3.1.基础计算条件 (2)3.2.数据中心用电、用冷需求分析 (3)4.技术方案 (4)4.1.装机容量 (4)4.2.方案系统 (5)4.3.能源站建设 (5)4.4.设备选型 (6)4.5.年供能分析 (8)4.6.蓄冷模块 (8)4.7.烟风系统 (9)4.8.通风系统 (9)5.燃料系统 (10)5.1.主要燃料需要量 (10)5.2.主要燃料运输方式 (10)6.环境保护 (10)6.1.污染防治措施 (10)6.2.环境影响评价 (12)7.消防 (13)7.1.消防系统 (13)8.定员配置及管理 (14)8.1.组织架构及配置 (14)8.2.人员管理 (15)9.项目实施轮廓进度 (16)10.项目合作模式 (17)11.项目收益 (17)11.1.经济收益 (17)11.2.安全收益 (18)11.3.社会效益 (18)1.概述巨人网络数据中心位于上海市松江区中凯路东侧广富林路北侧巨人网络园区内，占地面积约15000平米，建筑面积约25000平米，建筑高度约25米，地下一层，地上四层。
建筑为两栋连体建筑，一栋为电子游戏竞技馆，另一栋为数据中心。
数据中心预计提供3000-3500个机柜的云计算服务能力。
本项目拟建设分布式能源站，为巨人网络数据中心提供冷、电供应服务。
云计算中心作为特殊的用能客户，用电量大，冷负荷高，云计算中心的运行和发展对电力的供应和保障能力有严格的要求。
项目拟采用燃气分布式冷热电分布式供能系统作为主供能系统，为计算中心提供日常运行所需的绝大部分电力和冷量，以达到节约能源、减少污染物排放的目的。
2.电力系统2.1.电力系统概况巨人网络数据中心预设置40000KV A的变压器。
大通燃气三联供方案
巨人网络数据中心分布式能源技术方案简介四川大通睿恒能源有限公司二〇一七年二月目录1.概述 (1)2.电力系统 (1)2.1.电力系统概况 (1)2.2.电力接入设想 (1)3.电冷负荷 (2)3.1.基础计算条件 (2)3.2.数据中心用电、用冷需求分析 (3)4.技术方案 (4)4.1.装机容量 (4)4.2.方案系统 (5)4.3.能源站建设 (5)4.4.设备选型 (6)4.5.年供能分析 (8)4.6.蓄冷模块 (8)4.7.烟风系统 (9)4.8.通风系统 (9)5.燃料系统 (10)5.1.主要燃料需要量 (10)5.2.主要燃料运输方式 (10)6.环境保护 (10)6.1.污染防治措施 (10)6.2.环境影响评价 (12)7.消防 (13)7.1.消防系统 (13)8.定员配置及管理 (14)8.1.组织架构及配置 (14)8.2.人员管理 (15)9.项目实施轮廓进度 (16)10.项目合作模式 (17)11.项目收益 (17)11.1.经济收益 (17)11.2.安全收益 (18)11.3.社会效益 (18)1.概述巨人网络数据中心位于上海市松江区中凯路东侧广富林路北侧巨人网络园区内，占地面积约15000平米，建筑面积约25000平米，建筑高度约25米，地下一层，地上四层。
建筑为两栋连体建筑，一栋为电子游戏竞技馆，另一栋为数据中心。
数据中心预计提供3000-3500个机柜的云计算服务能力。
本项目拟建设分布式能源站，为巨人网络数据中心提供冷、电供应服务。
云计算中心作为特殊的用能客户，用电量大，冷负荷高，云计算中心的运行和发展对电力的供应和保障能力有严格的要求。
项目拟采用燃气分布式冷热电分布式供能系统作为主供能系统，为计算中心提供日常运行所需的绝大部分电力和冷量，以达到节约能源、减少污染物排放的目的。
2.电力系统2.1.电力系统概况巨人网络数据中心预设置40000KVA的变压器。
燃气三联供系统改造工程相关问题解决方案
燃气三联供系统改造工程相关问题解决方案摘要:针对燃气三联供系统改造工程在系统设计与运行过程中存在的室外无应急散热设备布置空间、冬季进风温度低、能源机房面积狭小、通风系统运行噪声大、建筑物内多区域供电可靠性等问题进行分析，提出解决方案。
关键字：燃气三联供系统；改造工程；应急散热；通风静压箱一、概述燃气冷热电三联供系统是“温度对口、梯级利用”的能源综合利用形式,近年来,被广泛关注并逐渐应用[1],其节能效益也日益受到重视。
为了提高能源综合利用效率、降低供能成本[2],越来越多的建筑针对现状供能系统开展燃气三联供改造工程,将现状供能系统(燃气热水锅炉供热+电制冷机组供冷)全部或部分改造为燃气三联供系统,由燃气内燃机发电,发电后的余热通过余热型溴化锂吸收式冷(温)水机组供冷、供热。
本文涉及的燃气三联供改造工程分为改建和扩建两种情况:①改建工程:当既有建筑供能负荷不变时,拆除全部或部分原供能设备(燃气热水锅炉和电制冷机组),在现状能源机房(锅炉房+电制冷机房)内增加燃气三联供系统设备,即燃气内燃机和余热型溴化锂吸收式冷(温)水机组,以替代拆除设备的供能能力。
②扩建工程:当既有建筑供能负荷增加时,在现状能源机房(锅炉房+电制冷机房)附近的房间内增加燃气三联供系统设备,即燃气内燃机和余热型溴化锂吸收式冷(温)水机组,同现状供能系统(燃气热水锅炉+电制冷机组)共同满足建筑所需全部冷、热负荷。
燃气三联供改造工程通常存在设备布置空间有限,对能源机房外噪声控制要求高,既有供配电系统的多个配电室需供电等特征。
本文通过近年已实施的燃气三联供改造工程,针对系统设计与运行过程中存在的室外无应急散热设备布置空间、冬季进风温度低、机房面积狭小、通风系统运行噪声、多区域供电可靠性等问题进行分析,并提出解决方案。
二、改造工程中的问题及解决方法2.1室外无应急散热设备布置空间为了保证燃气内燃机正常运行,其冷却水热量需由散热设备散出,以使燃气内燃机冷却水以额定回水温度返回燃气内燃机,继续起冷却作用。
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巨人网络数据中心分布式能源技术方案简介四川大通睿恒能源有限公司二〇一七年二月目录1. 概述 ................................................... 1. ..2. 电力系统 ................................................... 1. ..2.1.................................................................................. 电力系统概况 ........................................ 1..2.2.................................................................................. 电力接入设想 ........................................ 1..3. 电冷负荷 ................................................... 2. ..3.1.................................................................................. 基础计算条件2..3.2.................................................................................. 数据中心用电、用冷需求分析 .......................... 3.4. 技术方案 ................................................... 4. ..4.1.................................................................................. 装机容量4...4.2.................................................................................. 方案系统5...4.3.................................................................................. 能源站建设5...4.4.................................................................................. 设备选型6...4.5.................................................................................. 年供能分析8...4.6.................................................................................. 蓄冷模块8...4.7.................................................................................. 烟风系统9...4.8.................................................................................. 通风系统9...5. 燃料系统 ................................................... 1.. 0.5.1................................................................................. 主要燃料需要量1..05.2................................................................................. 主要燃料运输方式1..06. 环境保护 ................................................... 1.. 0.6.1................................................................................. 污染防治措施1..06.2. ............................................................................... 环境影响评价....................................... 1..2 7. 消防 ................................................... 1..3..7.1. 消防系统.................................. 1..3.8. 定员配置及管理 ................................................... 1..4.8.1. ............................................................................... 组织架构及配置..................................... 1..48.2. 人员管理.................................. 1..5.9. 项目实施轮廓进度 ................................................... 1..6.10. 项目合作模式 ................................................... 1..7.11. 项目收益 ................................................... 1..7.11.1. 经济收益................................. 1..7.11.2. 安全收益................................. 1..8.11.3. 社会效益................................. 1..8.1. 概述巨人网络数据中心位于上海市松江区中凯路东侧广富林路北侧巨人网络园区内，占地面积约15000平米，建筑面积约25000平米，建筑高度约25 米，地下一层，地上四层。
建筑为两栋连体建筑，一栋为电子游戏竞技馆，另一栋为数据中心。
数据中心预计提供3000-3500 个机柜的云计算服务能力。
本项目拟建设分布式能源站，为巨人网络数据中心提供冷、电供应服务。
云计算中心作为特殊的用能客户，用电量大，冷负荷高，云计算中心的运行和发展对电力的供应和保障能力有严格的要求。
项目拟采用燃气分布式冷热电分布式供能系统作为主供能系统，为计算中心提供日常运行所需的绝大部分电力和冷量，以达到节约能源、减少污染物排放的目的。
2. 电力系统2.1. 电力系统概况巨人网络数据中心预设置40000KVA 的变压器。
2.2. 电力接入设想本分布式能源项目考虑“自发自用余电上网”的电力接入和运行方式。
能源站内设燃气发电机组，发电机出口电压10.5kV，接入数据中心10kV 配电母线，与市电并网。
本阶段暂不做这方面详细的接入方案，待项目可行性研究阶段再详细设计，但最终的接入系统方案以电力部门接入系统审查意见为准。
3. 电冷负荷3.1. 基础计算条件3.1.1.室内计算参数云计算中心IT 机房所需具体温、湿度和通风要求如表3-1 所示表3-1 温、湿度和通风参数设定要求注：主机房需维持5~10Pa正压，所有设置气体自动灭火的房间均设事故后排风系统排除灭火后的废气，排风量≥6次/h。
根据《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008，A 级机房的技术要求，本项目机房室内空调主要计算参数温度、湿度、新风等如表3-2 所示：表3-2 ：巨人网络数据中心机房室内空调主要计算参数3.1.2.其他数据中心空调冷冻水供水温度12℃，回水温度18℃。
能源站空调水系统接入原数据中心蓄冷罐，之间不设换热器，能源站内冷冻水直接通过冷水管数据机房内，供机房空调制冷。
3.2. 数据中心用电、用冷需求分析3.2.1.电力负荷需求估算方法一：依据巨人网络变压器用电总容量40000KVA ，估算原数据中心电源系统额定功率及IT设备总负荷功率，见表3-3。
表3-3 数据中心原用电量情况依据巨人网络数据中心对市电的2N配置要求，估算得出原数据中心电源系统额定功率为：18000KW，IT设备总负荷功率为：11250KW方法二：依据巨人网络数据中心3000个5KVA 的标准机柜的云计算服务能力规划估算原电源系统额定功率及IT设备总负荷功率，见表3-4 。
表3-4 数据中心原用电量情况分析总结：通常IT 设备用电量占云计算中心用电量的一半以上，随着云计算中心的节能降耗需求的不断提升，这个比例还将提高。
IT设备用电量与IT设备的系统结构、功能、用途、工作状态及所有电子元件有关，其实际电耗需在额定电耗的基础上加以修正，考虑同时使用率、利用率及工作负荷等因素。
由以上两种估算方法的结果看出，当原数据中心达到满负荷后，电源系统额定功率应可达到14400~19200KW。
在2N配置的前提下，即使标准机柜的电最多也不超过18000KW。
而当数据中心使用本天然气分布式能源供电、供冷时，将会节约原电制冷用电量。
所以在2N配置的前提下，本天然气分布式能源项目的供电量应为：9000~11250*1.3=11700~14625KW。
3.2.2.冷负荷预测本项目原数据中心冷负荷需求估算，如表3-5 所示：表3-5 原数据中心设计供冷能力即本项目数据中心供冷负荷应为12334~14980KW4. 技术方案4.1. 装机容量分布式能源系统主要由燃机发电设备、余热利用设备、其他供能补充设备和相关辅助设备等构成。
目前应用较多的燃气发电设备主要有燃气轮机和燃气内燃机；余热利用设备主要有烟气热水型溴化锂制冷机、蒸汽热水型溴化锂制冷机、烟气溴冷机、蒸汽溴冷机、热水型溴冷机、蒸汽余热锅炉、热水型余热锅炉等；其他设备主要包括燃气直燃机、燃气锅炉、热泵、电制冷机等。