開發(fā)銀行燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 研究報告 5 2. 室內(nèi)計算參數(shù) 機(jī)房室內(nèi)環(huán)境參數(shù)要求 （ 1）主設(shè)備區(qū)環(huán)境參數(shù)要求 溫度： 20－ 25℃； 相對濕度： 40％－ 55％； 最大露點： 21176。 C； 溫度變化率： 5℃ /h,并不得結(jié)露； （ 2）配套房間環(huán)境參數(shù)要求 UPS 室溫度： 27℃； 電力室溫度： 28℃； 電池室溫度： 25℃； 無濕度限制； （ 3）機(jī)房潔凈度要求 機(jī)房內(nèi)灰塵粒子應(yīng)為非導(dǎo)電、非導(dǎo)磁及無腐蝕的粒子。 灰塵粒子濃度應(yīng)滿足： 1）直徑大于 的灰塵粒子濃度 ≤18000 粒 /升。 2）直徑大于 5μm 的灰塵粒子濃度 ≤300 粒 /升。 （ 4）機(jī)房正壓要求 主設(shè)備區(qū)較室外高： 10Pa。 3. 供能時間 根據(jù) 北京 市的氣候條件和 銀行 的建筑特性， 除機(jī)房要求全年制冷外， 考慮開發(fā)銀行辦公區(qū) 每年采暖期 5 個月（ 11 月 1 日 ~次年 3 月 31 日），制冷期 5 個月（ 5 月 1 日 ~9 月 30 日）。 開發(fā)銀行稻香湖數(shù)據(jù)中心燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)可行性研究報告 6 負(fù)荷分析 設(shè)計負(fù)荷要求 根據(jù) 業(yè)主及設(shè)計院提供的設(shè)計資料 ，確定 開發(fā)銀 行 項目 的設(shè)計負(fù)荷： 表 22 開發(fā)銀行 建設(shè)項目設(shè)計負(fù)荷指標(biāo) 不同功能 面積 冷負(fù)荷 熱負(fù)荷 電負(fù)荷 熱水負(fù)荷 m2 kW kW kW kW 機(jī)房 15000 7735 12021 辦公 19000 1615 1330 1000 50 合計 34000 9350 1330 13000 50 辦公區(qū) 辦公區(qū)設(shè)計 日負(fù)荷變化曲線如下圖所示： 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24020040060080010001200140016001800 冷負(fù)荷 熱負(fù)荷 電負(fù)荷 熱水負(fù)荷負(fù)荷/kW時間 /h 圖 22 辦公 區(qū) 設(shè)計日負(fù)荷變化曲線 上圖所示為 100%負(fù)荷情況下的 預(yù)測的辦公區(qū)的 冷、熱、電及生活熱水日負(fù)荷變化規(guī)律。可以看出負(fù)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(fù)荷逐漸降低 ， 其中熱負(fù)荷在剛上班后達(dá)到峰值，而冷負(fù)荷則在下午三點左右達(dá)到峰值 。 夏季夜間冷負(fù)荷很少，而冬季夜間室外氣溫較低，有部分熱負(fù)荷需求。 熱水負(fù)荷則隨著餐飲、人員活動規(guī)律特點 變化。 由于設(shè)計負(fù)荷通常必須保證建筑物最大的冷、熱、電負(fù)荷需求，參照同類建筑的運行情況，辦公區(qū) 的實際冷負(fù)荷大多在 50W/m2 左右，因此夏季制冷期的冷負(fù)荷需求平均 在 1000kW；辦公區(qū)的實際熱負(fù)荷大多在 40W/m2左右，因此夏季制冷期的冷負(fù)荷需求平均在 800kW； 而實際 電負(fù)荷需求平均在 500kW。 開發(fā)銀行稻香湖數(shù)據(jù)中心燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)可行性研究報告 7 機(jī)房區(qū) 機(jī)房區(qū)設(shè)計 日負(fù)荷變化曲線如下圖所示 ： 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 240800160024003200400048005600640072008000 夏季冷負(fù)荷 夏季電負(fù)荷 冬季冷負(fù)荷 冬季電負(fù)荷負(fù)荷/kW時間 /h 圖 23 機(jī)房區(qū)設(shè)計日負(fù)荷變化曲線 上圖所示為 100%負(fù)荷情況下的 預(yù)測的機(jī)房區(qū)冬夏季 冷 負(fù)荷和 電 力 日負(fù)荷變化規(guī)律。 機(jī)房區(qū) 全年 冷 負(fù) 荷變化小，因此 要求 全年制冷運行 ， 冷負(fù)荷隨季節(jié)變化有一定幅度的波動， 夏季平均負(fù)荷約在 7500kW，冬季平均負(fù)荷約在5800kW，總體上看 全年均維持在較高水平。 機(jī)房 一期供電 共有兩段 10kV 高壓母線 ， 兩段 10k 母線互相備用， 在一段母線 故障時才使另一 段母線承擔(dān) 最大 10000KVA 的 負(fù)載 ， 日常 運行時 每段母線最大負(fù)荷 5000kVA， 約合 4000kW。考慮到一定的設(shè)計余量及同時系數(shù)，預(yù)計各段母線 實際運行負(fù)荷在 2500kW 左右。 二期供電系統(tǒng)配置與一期相同。 開發(fā)銀行稻香湖數(shù)據(jù)中心燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)可行性研究報告 8 3 系統(tǒng) 方案 本項目能源站方案分析 能源站方案 基本要求 三聯(lián)供 系統(tǒng)主要由發(fā)電設(shè)備、余熱利用設(shè)備、空調(diào)調(diào)峰設(shè)備及相關(guān)主輔設(shè)備構(gòu)成。目前三聯(lián)供系統(tǒng)中應(yīng)用較多的發(fā)電機(jī)形式有燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)和微燃機(jī)。余熱利用設(shè)備有各種形式的余熱吸收式空調(diào)機(jī)組，與發(fā)電機(jī)組相結(jié)合可以組成不同的三聯(lián)供系統(tǒng)工藝形式，如發(fā)電機(jī)組的煙氣和缸套水直接進(jìn)入余熱吸收式空調(diào)機(jī)組，或發(fā)電機(jī)組的煙氣和缸套水先通過余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽或熱水再進(jìn)入蒸汽或熱水型吸收式空調(diào)機(jī)組等。 上述各種設(shè)備及工藝組合均已經(jīng)發(fā)展成熟，在目前國內(nèi)外的三聯(lián)供項目中都有不同程度的應(yīng)用，并且在國外有許多數(shù)據(jù)中心也采用了各種形式的三聯(lián)供系統(tǒng)。國內(nèi) 三聯(lián)供系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用起步較晚，因此本報告將結(jié)合本項目具體特點，重點論述燃?xì)饫錈犭娫诒卷椖恐械倪m用性。論述中將遵循以下基本要求： 1. 以提高供能安全可靠性為第一原則，新增燃?xì)獍l(fā)電供能系統(tǒng)及余熱供冷系統(tǒng)應(yīng)提高系統(tǒng)供電和供冷的安全性 。 2. 新增三聯(lián)供系統(tǒng)應(yīng)與 大電網(wǎng)以及備用 發(fā)電 機(jī)組 、 常規(guī)供冷系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，不影響原系統(tǒng)的使用 。 3. 與已有的 開發(fā)銀行 相關(guān)建筑的規(guī)劃、設(shè)計方案和工程進(jìn)度相結(jié)合，充分結(jié)合項目的實際需求 。 三聯(lián)供系統(tǒng)適用性分析 傳統(tǒng)機(jī)房規(guī)模較小，其機(jī)房供冷多為專用的機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，冷媒為 R410A等制冷劑。隨著機(jī)房規(guī)模逐漸擴(kuò)大和制冷技術(shù)的日益成熟，越來越多的大型數(shù)據(jù)中心采用了水冷中央空調(diào)系統(tǒng)，本項目在設(shè)計中也采用了這種高效、節(jié)能的大型空調(diào)技術(shù) ， 機(jī)房 供冷設(shè)計供回水溫度為 7/12℃，辦公供熱設(shè)計供回水溫度為 50/40℃。 三聯(lián)供系統(tǒng)的余熱供冷系統(tǒng)為水系統(tǒng)，與傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)較難結(jié)合，但是與水冷中央空調(diào)系統(tǒng)在本質(zhì)上屬于同一形式。因此，本項目采用水冷電空調(diào)系統(tǒng)的先進(jìn)設(shè)計理念為實現(xiàn)與三聯(lián)供系統(tǒng)在空調(diào)供應(yīng)方面的有機(jī)結(jié)合創(chuàng)造了開發(fā)銀行稻香湖數(shù)據(jù)中心燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)可行性研究報告 9 有利條件。 三聯(lián)供系統(tǒng)將在本項目供電系統(tǒng)中增加燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備，在故障或運行一定時間例行 維護(hù)時會出現(xiàn)燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備之間或燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備與市電之間的切換，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展， STS 靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換時間已經(jīng)可以達(dá)到 8ms 以內(nèi)，遠(yuǎn)小于 IT 系統(tǒng)所要求的的不間斷時間為 十 幾毫秒，完全可以滿足 IDC 機(jī)房的不間斷供電要求，況且 數(shù)據(jù)中心重要負(fù)荷一比一配置的 UPS 電源 在外電完全失電的情況下 可以 可以維持系統(tǒng)運行 20 分鐘 以上 ， 數(shù)據(jù)中心本身的這種設(shè)備使得三聯(lián)供發(fā)電設(shè)備 在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用 不會對系統(tǒng)造成任何影響。 本項目 原設(shè)計中 在變壓器低壓側(cè)設(shè)置了與各臺變壓器一一對應(yīng)的柴油備用電源， 在采用三聯(lián)供系統(tǒng)后 ，相當(dāng)于又增加了一路電 源，因此可以適當(dāng)減少柴油備用發(fā)電機(jī)組的設(shè)置 ，并且可以通過采用油氣兩用的發(fā)電機(jī)組使得原柴油備用的可靠性并不降低。柴油備用發(fā)電機(jī)組的減少使得本項目采用三聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)勢更為突出。 因此，本項目在客觀上具有在原方案基礎(chǔ)上引入三聯(lián)供系統(tǒng)的有利條件。 設(shè)備選型 1. 主要系統(tǒng)配置：燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī) ，煙氣熱水型余熱直燃機(jī)。其中 2 臺發(fā)電機(jī)共同直接對接 1 臺煙氣熱水型余熱直燃機(jī) 。 表 31 各主要設(shè)備及技術(shù)基本參數(shù) 序號 名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 備注 1 油氣兩用 燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī) 發(fā)電量 :2370kW,發(fā)電效率 :40% 臺 4 一期投入 2臺 2 煙氣熱水型余熱直燃機(jī) 制冷量 :4652kW,制熱量 :3582kW 臺 2 一期投入 1臺 3 柴油發(fā)電機(jī)組 發(fā)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(shè)備： 水泵 、冷卻塔 等 附 屬設(shè)備 選型與原設(shè)計方案一致，其投入進(jìn)度 與主設(shè)備投入進(jìn)度相適應(yīng)。 另外 保留 原 設(shè)計中 5 臺（ 4 用 1 備） 750RT 電制冷機(jī)組中的 2臺作為一期余熱直燃機(jī)供冷的補(bǔ)充和終期停止燃?xì)饪照{(diào)方式的備用。 空調(diào) 系統(tǒng) 管路布置與原設(shè)計方案相同，重要負(fù)荷設(shè)置雙 管 路系統(tǒng)。 開發(fā)銀行稻香湖數(shù)據(jù)中心燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)可行性研究報告 10 本三聯(lián)供系統(tǒng)采用燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備直接對接余熱型吸收式空調(diào)設(shè)備的系統(tǒng)構(gòu)成方式 ，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組出線電壓為 10kV， 分別接入一段 10kV 母線；取消原有的低壓側(cè)備用柴油發(fā)電機(jī)組；余熱型吸收式空調(diào)機(jī)組空調(diào)水參數(shù)與電制冷機(jī)組相同，按照原設(shè)計方式接入空調(diào)系統(tǒng)。系統(tǒng)末端設(shè)計及能源輸配系統(tǒng)的冗 余設(shè)計與原設(shè)計相同。 方案說明 對上述三聯(lián)供系統(tǒng)方案說明如下： 1 三聯(lián)供系統(tǒng)中的燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備雖然替代了柴油發(fā)電機(jī)組，但是其運行方式由簡單備用變?yōu)槌Ｓ谩樘岣咂溥\行負(fù)荷率，方案中將其接入方式改為在10kV 高壓母線上接入，更有利于根據(jù)各變壓器所帶負(fù)荷變化調(diào)整發(fā)電機(jī)組出力。 2 三聯(lián)供系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)優(yōu)先考慮與市電并網(wǎng)運行，因此將燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備分為兩組，各自并入一段 10kV 進(jìn)線。但是同時也