開發銀行燃氣冷熱電三聯供系統可行性研究報告-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 W發電機組分別接入兩段 10kV 母線、在峰平電價時段并網運行，夜間低谷電價時段 停機；獨立運行方案是指兩臺發電機組并機后獨立負責一段 10kV 母線的電負荷。綜合比較，開行數據中心采用三聯供系統后每年可以節省 700～ 1200 萬元的運行費用。可以看到開行數據中心一期工程三聯供系統相對于常規空調系統的增量投資約為 4500 萬元。采用雙冷源機組雖然會增加項目的初投資費用，但系統安全可靠性較高，且運營成本可以 大大降低 。 4） 蓄冷系統 可 以蓄存多余發電余熱供冷量，調節三聯供系統的運行特性，還可以增加一路機房供冷系統。 2）冬季工況下，辦公區需要供熱，而機房區仍然需要制冷。 在三聯供系統設計中建議燃氣發電機組接入 10kV 母線，并取消原有低壓側的備用柴油發電機組，進一步提高了系統可靠性，主要原因如下： 低壓備用發電機接在低壓母線上，低壓系統中的 UPS 可能產生大量的諧波，會對發電機的運行產生影響，而燃氣發電機組接在高壓側，有變壓器的隔離，諧波對發電機的影響將大大減小； 低壓備用發電機組為日常備用機組，如發電機保養不當，故障不 能及時排除，一旦突然事故發生，可能會因啟動后帶載故障發生而停機， 可能給數據中心的安全運行事故，而 燃氣發電機組為日常使用機組，可及時保養并排除故障，消除 備用發電機 帶載故障 隱患 ； 發電機組接在低壓，一段母線對應一臺發電機組，各段母線負荷分配不均，發電機整體效率差，而燃氣發動機接在高壓側，發電機的出力會根據下級4 段母線的負荷大小進行調整，且發電機為多臺并機，可根據負荷自動調整發電機臺數和負荷大小，使得發電機運行在一個良好的狀態下； 三聯供用發電機全部為燃氣 /燃油雙燃料發電機組，即使在市電 /燃氣能源全部故障 情況下，依然可以采用燃油啟動發電機，保障系統運行 。 燃氣系統發生故障時，油氣兩用發電機組以單獨燃燒柴油方式運行保證系統電力供應。 據此本三聯供發電機 一期 配備 2 臺 2370kW 燃氣發電機組， 分別 在 兩段 10kV 母線 上并網。 如暫時不能實施并網運行， 則兩臺燃氣發電機組并機運行后獨立承擔一段10kV 母線的全部負荷，此時以市電作為該段母線的備用電源。 2 本項目用電需求大，變壓器數量較多，在電氣系統設計階段即應考慮與三聯供系統充分配合，使得燃氣發電機組的供電范圍盡量擴大。 根據上述資料并 參照 TIA－ 942 建設標準， 以及《電子信息系統機房設計》規范在保障配電系統 整體水平不低于 Tier III 標準設計 的基礎上，電氣系統一次接線圖如下，并 在此 基礎 上 進行三聯供系統設計。但是同時也應考慮短期內或市電故障情況下燃氣發電系統獨立運行滿足數據中心負荷的可能， 因此從設備選型及接線設計方面均考慮 使得燃氣發電機組總容量完全 可以滿足獨立運行保障本項目所有重要電負荷的要求。 表 31 各主要設備及技術基本參數 序號 名稱 規格型號 單位 數量 備注 1 油氣兩用 燃氣內燃發電機 發電量 :2370kW,發電效率 :40% 臺 4 一期投入 2臺 2 煙氣熱水型余熱直燃機 制冷量 :4652kW,制熱量 :3582kW 臺 2 一期投入 1臺 3 柴油發電機組 發電量 :4000kW 臺 2 一期投入 1臺 4 缸套水換熱器 板式換熱器 ,Q=1300kW 臺 4 一期投入 2臺 5 缸套水散熱器 板式換熱器 ,Q=1300kW 臺 4 一期投入 2臺 中冷水散熱器 板式換熱器 ,Q=150kW 臺 4 一期投入 2臺 2. 輔助設備： 水泵 、冷卻塔 等 附 屬設備 選型與原設計方案一致，其投入進度 與主設備投入進度相適應。 三聯供系統的余熱供冷系統為水系統，與傳統機房空調較難結合，但是與水冷中央空調系統在本質上屬于同一形式。余熱利用設備有各種形式的余熱吸收式空調機組，與發電機組相結合可以組成不同的三聯供系統工藝形式，如發電機組的煙氣和缸套水直接進入余熱吸收式空調機組，或發電機組的煙氣和缸套水先通過余熱鍋爐產生蒸汽或熱水再進入蒸汽或熱水型吸收式空調機組等。 由于設計負荷通常必須保證建筑物最大的冷、熱、電負荷需求，參照同類建筑的運行情況，辦公區 的實際冷負荷大多在 50W/m2 左右，因此夏季制冷期的冷負荷需求平均 在 1000kW；辦公區的實際熱負荷大多在 40W/m2左右，因此夏季制冷期的冷負荷需求平均在 800kW； 而實際 電負荷需求平均在 500kW。 灰塵粒子濃度應滿足： 1）直徑大于 的灰塵粒子濃度 ≤18000 粒 /升。 3 結合實際發展要求，進行總體 規劃 、分步實施。三聯供能源站直接關系到供應范圍內用戶用電、用冷和用熱的安全性 。 本報告將 深入 論證 燃氣冷熱電三聯供 在本項目中的適用性。 11 附錄三：能源站布置平面圖 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 基本原理 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 節能和環境效益分析 ................................................. 錯誤 !未定義書簽。 燃氣供應 ...................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 噪聲污染控制 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 結論 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 威瑞森（ Verizon）公司通信交換站 ............ 錯誤 !未定義書簽。 隨著 國家對節能減排的重視以及對新能源技術的支持，燃氣冷熱電三聯供系統已經在國內各類公共建筑中得到實際應用， 如上海浦東機場、北京燃氣集團控制中心 、北京火車南站 和廣州大學城 等 大型公建都采用了三聯供技術。編制范圍不包括能源站室外 米以外的所有管線配套工程；能源站以外的電氣、空調系統末端工程。 開行數據中心前期已經做了大量調研、方案論證和設計工作，并形成了能源供應方案 。48′ 116176。可以看出負荷均在上班 期間較大 ，隨后隨著人員作息變化，到傍晚 下班后負荷逐漸降低 ， 其中熱負荷在剛上班后達到峰值，而冷負荷則在下午三點左右達到峰值 。 二期供電系統配置與一期相同。 3. 與已有的 開發銀行 相關建筑的規劃、設計方案和工程進度相結合，充分結合項目的實際需求 。 因此，本項目在客觀上具有在原方案基礎上引入三聯供系統的有利條件。 方案說明 對上述三聯供系統方案說明如下： 1 三聯供系統中的燃氣發電設備雖然替代了柴油發電機組，但是其運行方式由簡單備用變為常用。 6 本報告以下 方案 論述 及技術經濟性分析 主要針對項目一期采用 2 臺燃氣內燃機、 1 臺煙氣熱水型余熱直燃機 和 1 臺備用柴油發電機組 組成三聯供系統的情況。 4 國家對電源的管理有嚴格規定 ，雖然對燃氣小機組還沒有明確的要求，但是從安全角度出發，應有必要的安全管理和電量管理措施。系統運行時發電機組與市電一起作為 常用電源，大大提高了 XX 數據中心的供電可靠性。其它開關柜數量根據采用的切換點數量、接線方式等進一步確定。備用柴油量與原設計 方案相同，以保證柴油發電機組滿負荷工作48h 為宜。 當一臺發電機組出現故障時，也可將三聯供系統發電機組均解列，同時閉合 10kV 母聯開關，由另一路 10kV 市電滿足全部負荷需要。三聯供系統中與原設計相同的部分在本報告中不做詳細論述。 2. 故障工況下運行模式 1） 發電機組故障，無余熱可利用時，由天然氣補燃滿足空調需求 。 3. 水管路系統選用雙系統 ，任意一路出現故障也能自動切換，同時設計冷凍水蓄水槽， 相當于 增加一路冷水供應 ，多種水路保障 。 開發銀行稻香湖數據中心燃氣冷熱電三聯供系統可行性研究報告 20 表 51 不同方案的比較 內容 單位 三聯供系統 常規系統 并網運行 獨立運行 空氣源熱泵 +冷水機組 1 年能源供應量 年三聯供發電量 萬 kWh 年供冷量 萬 kWh 其中余熱供冷量 萬 kWh 蓄冷供 冷 量 萬 kWh 180 180 180 電制冷供冷 萬 kWh 720 120 天然氣直燃供冷 萬 kWh 年供熱量 萬 kWh 其中余熱供熱量 萬 kWh 年供熱水量 萬 kWh 其中余熱供熱水量 萬 kWh 2 能源中心能源消耗量 年耗電量 萬 kWh 年耗燃氣量 萬 Nm3 3 能源中心運行成本 萬元 天然氣支出 萬元 電支出 年維護保養費 萬元 發電容量備用費 萬元 4 年節省購電費用 萬元 5 初 投資費用