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燃气空调(直燃机)用气不均匀系数调研初步报告

时间:2007-1-27栏目:化学化工论文

—.调研提出

  随着陕甘宁天然气进京,北京市天然气供应量迅速增长,截止到1999年底,天然气年购入量达到7.64亿立方米,是1995年年购入量的6.3倍。计划到2000年底,天然气年用气量将达到10亿立方米,实现国家计委批复的《北京市引进陕甘宁天然气市内工程可行性研究报告》中预定的用气目标。预计到2002年北京市天然气年用气量达到18亿立方米,2005年北京市天然气年用气量达到40亿立方米。

  燃气供应量的增加,为城市燃气发展开辟了广泛的空间,燃气应用多样化已呈现在每个燃气经营者和使用者面前。燃气空调(直燃机)、燃气锅炉、燃气发电、燃气汽车、以燃气为热源的燃气蒸汽联合循环发电供热机组都开始得到利用,显示出远大的途。

  但是在燃气资源增加和利用逐步扩大的同时,还需要考虑平衡现有能源资源问题,燃气和相关能源(电、油、煤等)的合理结构问题,环境影响问题,以及气价和经济性问题。所有这些平衡都要求对燃气应用技术进行全面的评估,否则就会造成资源的浪费。

  由于北京市的气候特点,采暖期较长,由当年的11月15日到翌年的3月15日,共约121天。近两年由于北京市政府实施“还北京兰天工程”,使燃煤锅炉改燃气锅炉进展很快,同时也使采暖季用气量大幅度增加。据统计1999年用于采暖、制冷的燃气量为27903万立方米,占全年销售气量的43%,全市冬夏季用气比例(即:1月份平均日用气量与8月份平均日用气量比例)为2比l。预计2000年采暖季用气量约占全年用气量的49.7%,2002年采暖季用气量约占全年用气量的56.1%。

  为了满足采暖季用气高峰的需求,需要建设地下储气库、调峰气源厂等调峰设施,或由气田调节用气高峰,增加了输气系统的投资,和技术管理的难度,也降低了输配系统的利用效率。因此发展大型的常年稳定用气的用户,缩小冬夏季用气差,使用气期朝平衡化方向发展,是解决城市用气峰、谷差的重要手段。燃气空调、燃气立燃机,其冬季供暖,夏季制冷的燃气利用方式就是平衡城市用气的手段之一。

二.燃气空调(直燃机)运行特点

  目前,以城市煤气、天然气为动力的制冷机主要有吸收式制冷机。吸收式制冷机按冷媒不同分为溴化锂水溶液吸收式和氨水吸收式两大类。目前主要是采用溴化锂水溶液吸收式制冷机,其中又分为蒸汽型单效吸收式、蒸汽型双效吸收式、热水型单效吸收式和支燃型双效吸收式几种机组。

  直燃型溴化锂冷热水机组的特征是以溴化锂为冷媒,以轻油、重油、城市煤气、天然气为动力。其优点有:①功能全面,能同时或单独实现三种功能,即采暖、制冷、供生活热水。②吸收式制冷机对平衡燃气、电力供应有益,在电力高峰期仍可使用,只需很少电力,节电。③在低压下工作,安全性好,震动小,比电制冷噪音低。④用水做冷却剂,用溴化锂做吸收剂,排放S02、N0x等污染物少,对环境影响小,消除了环保的忧虑。⑤设备年运行周期长,夏季制冷可利用城市低峰气,增加了夏季燃气用量,平衡了城市燃气需求的季节性波动还可以通过价格政策使用低谷气价,与电制冷相比降低了能源成本,经济性高。⑥能独立运转,出力稳定,管理简单。⑦综合利用能源,热能利用率高。⑧占地少。其缺点是:主机造价高,一次性投资大。

  目前,一些大、中型公共福利用户,大型公共建筑用户普遍采用此种机组供热、制冷、供生活热水。大容量的有200—4000千瓦,小容量的有10—40千瓦。

  据北京市1999年底统计,使用燃气直燃机的用户约30户,占采暖制冷用气量的10%左右。因此,调查研究这些用户的用气特点,对平衡城市用气很有必要。

  为了深入研究和分析使用燃气立燃机采暖、制冷、供生活热水的运行规律,我们对一些使用燃气直燃机的大型公共建筑用户进行了初步调查,对其用气指标和用气不均匀性做了初步分析。

1.用气指标

  遵照北京地区的采暖空调设计标准,一般公共建筑根据使用性质不同其采暖负荷指标在58—93瓦/平方米,最大负荷运行小时数2400小时,直燃机燃烧效率90%;空调制冷指标取93—116瓦/平方米,最大负荷运行小时数900小时,立燃机制冷系数1.33。天然气热值为35.16兆焦/立方米。根据以上数据计算,大型公共建筑使用燃气立燃机制冷、采暖的用气指标为:

综合指标: 22—33立方米/平方米·年

其中: 采暖:15—25立方米/平方米·年

    制冷:7—8立方米/平方米·年

2.运行特点

  调查中我们选取计量资料完整的京广大厦作典型分析。京广大厦是采用燃气蒸汽锅炉加溴化锂吸收式制冷机组的方式采暖、制冷,可以基本上反映出燃气立燃机用户运行特点。

  根据京广大厦1995年—l999年燃气用量日报,剔除了其中一段时间用轻柴油为直燃机热源的因素,绘制了用户年用气曲线并整理出月高峰用气不均匀系数。通过用气曲线看出年用气是比较均衡的,而又夏季用气量略高于冬季。从月高峰用气不均匀系数上也反映出这一特点,夏季最高月(8月)的高峰系数为1.42,冬季最高月(1月)

的高峰系数为1.23。见下列图表。

月份

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