天然氣驅(qū)動的制冷技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

天然氣驅(qū)動的制冷技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

1夏季電力供需矛盾突出,天然氣產(chǎn)業(yè)鏈逐漸被進一步隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的加快，人們對空調(diào)的需求逐年增加，夏季能源供需矛盾日益突出。同時,隨著大氣環(huán)境的惡化,溫室氣體的排放受到限制,人們對于新能源的開發(fā)利用予以極大的關(guān)注。天然氣作為理想的清潔高效能源,它的應(yīng)用將是今后二十年我國能源發(fā)展的主要目標。因此,由天然氣驅(qū)動的空調(diào)制冷將會得到很大的利用。2吸收式與電制冷機的配比對電容量的影響一般來說,目前應(yīng)用最廣泛的制冷方法有蒸汽壓縮式制冷和吸收式制冷。壓縮式制冷通過消耗電能作功來進行,而吸收式制冷則靠消耗熱能(蒸汽、燃氣或油等)來完成。以1.74MW(150×104Kcal/h)制冷量的制冷機組配電容量來看,電制冷機組600kW,吸收式制冷機為90kW(包括冷卻水循環(huán)泵容量75kW),可見電制冷機組的耗電量在吸收式制冷機的數(shù)倍以上。下面就針對壓縮式電制冷機組與吸收式溴化鋰制冷機作業(yè)簡單分析比較。綜上所述,從經(jīng)濟性,環(huán)保性以及適用性等方面來進行總體評價,吸收式制冷要優(yōu)于電壓縮制冷,而燃氣直燃式制冷要強于蒸汽型制冷,它將成為中央空調(diào)制冷冷源的首選。3燃氣直燃機的推廣展望(1)國內(nèi)天然氣的大開發(fā),為直燃機的應(yīng)用提供了豐富的資源保證。天然氣是優(yōu)質(zhì)清潔的一次能源,已被我國越來越多的城市廣泛應(yīng)用于城市氣化。伴隨“西氣東輸”管道工程的建設(shè),我國西部豐富的天然氣資源將源源不斷地輸送到東部,為城市天然氣氣化提供了根本性的氣源保證。未來的二十年內(nèi),天然氣在我國一次能源消費中所占比重將由現(xiàn)階段2%提高到8%。在天然氣的發(fā)展初期,面臨著下游天然氣市場的培育問題,它直接關(guān)系到上游氣田的勘采以及管道輸送的經(jīng)濟成本。直燃機是耗氣大戶,大力推廣使用直燃機,可以大幅度提高天然氣市場的良性滾動發(fā)展。此外,天然氣供應(yīng)還存在季節(jié)調(diào)峰問題,冬夏季燃氣用量差額達30%,用氣量不均所產(chǎn)生的巨大峰谷差,一般將通過建地下貯氣庫等方式來解決。直燃機的應(yīng)用,將對天然氣季節(jié)平衡起到積極作用,可減少興建貯氣設(shè)施的巨額投資。(2)燃氣直燃機的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量為推廣應(yīng)用提供了保障。自前燃氣直燃型吸收式制冷機的生產(chǎn)受到了政府的重視與鼓勵,得到了迅速地發(fā)展,國內(nèi)現(xiàn)有二十余個生產(chǎn)廠家,年產(chǎn)量達1500臺。無論是直燃機核心技術(shù)的掌握,還是產(chǎn)品質(zhì)量的提高上,均已達到世界先進水平,這就使直燃機的推廣應(yīng)用有了技術(shù)保證。通過廠家不懈的努力,燃氣直燃機的優(yōu)越性已經(jīng)逐步被廣大工程技術(shù)人員和投資商家所認識與接受,廣泛應(yīng)用于工廠、醫(yī)院以及商業(yè)及公建等領(lǐng)域。(3)綠色環(huán)保的要求給燃氣直燃機的發(fā)展帶來了機遇由于氟利昂破壞大氣層中臭氧層,導致全球氣候變暖,為此世界各國對氟利昂的使用作了嚴格限制。隨著氟利昂制冷劑全面停產(chǎn)日期的臨近,空調(diào)行業(yè)抓緊了對氟利昂替代工質(zhì)的研究。因此在空調(diào)用冷方面,天然氣直燃機清潔、無公害的優(yōu)點就愈加突出,有著其它機型不可替代的優(yōu)勢,前景令人看好。(4)推廣使用天然氣燃機還可以平衡電力負荷峰谷差近幾年來,隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,城市用電負荷平均每年以15～20%的幅度快速增長,但實際用電量增幅并不大,究其原因,由空調(diào)容量增加速度過快是主要因素之一,據(jù)電力部門統(tǒng)計,每年夏季用電高峰期,空調(diào)用電量占整個電網(wǎng)負荷的份額可達40%,用電高峰負荷急劇增長,造成電力供應(yīng)緊張,電網(wǎng)不堪重負,直接影響電力供應(yīng)安全,為此電力部門不得不投入大量資金進行設(shè)備及電網(wǎng)改造。而每年電空調(diào)利用時間僅在1200小時左右,發(fā)電設(shè)備及電網(wǎng)的利用小時數(shù)每年都在減少,電網(wǎng)負荷率明顯下降。同時,不斷增大的用電峰谷差,迫使電力部門高峰時拉閘限電,低谷時則生產(chǎn)能力過剩而停機,大大不利于電力部門的生產(chǎn)管理。建設(shè)投資回報率低,影響電力工業(yè)經(jīng)濟性。因此,夏季大量使用天然氣空調(diào)制冷將大大平抑電力高峰負荷,有效地緩解電網(wǎng)緊張狀況,促進城市能源的合理使用。(5)與其它能源相比,天然氣價格占一定優(yōu)勢,具備競爭力由上表可以看出,天然氣與其它能源,特別與電力有著較合理的比價關(guān)系,按等熱值相比較,天然氣的價格低于柴油、液化石氣、焦爐煤氣,低于等熱值電價的1/3(每立方米天然氣價格低于3千瓦時電力價格),有利于有價格競爭中勝出,促進直燃機的推廣應(yīng)用。4天然氣直燃機系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀(1)基本情況株洲是湖南省新興地工業(yè)重鎮(zhèn),綜合經(jīng)濟實力位居全省第二交通發(fā)達,物流、商貿(mào)活躍。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,人民群眾生活水平的日益提高,城市中需要安裝大型集中空調(diào)的場所也越來越多,市場潛力很大。目前,株洲市區(qū)現(xiàn)有的集中空調(diào)系統(tǒng)中,絕大部分發(fā)采用的是蒸汽雙效吸收式溴化鋰制冷機,總計有48臺,總能力為69MW。其中電制冷機3臺,總能力4.5MW,而燃氣直燃機為零。隨著市政府關(guān)于在城市中心區(qū)實行“無煤區(qū)”法令的頒布,這些大部分發(fā)都需要用天然氣置換過來。株州天然氣利用是“川氣入湘”工程的一部分,天然氣上忠一武管線湘潭支線引入,近期年供氣量為12000萬立方米,充足的天然氣為直燃機的發(fā)展創(chuàng)造了條件。根據(jù)《株洲市天然利用項目可行性研究報告》的市場調(diào)查,2006年株洲直燃機用氣量為601.7萬m3,年均日供氣量為17192m3。(2)潛在市場根據(jù)湖南地區(qū)的采暖、空調(diào)設(shè)計標準,采暖最大負荷運行小時數(shù)為1440小時/年,空調(diào)制冷最大負荷運行小時數(shù)為2160小時/年,供應(yīng)熱水最大負荷運行小時數(shù)為8040小時/年。按照目前各類公共及商業(yè)建筑的類別,使用性質(zhì)以及《城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范》(GBJ34-90)的規(guī)定,確定采暖指標為58～116W/m2,制冷指標為93～150W/m2,生活熱水指標為6～12W/m2。以天然氣低熱值8500Kcal/Nm3來計算,大型公共及商業(yè)建筑使用天然氣直燃機采暖,制冷供應(yīng)生活熱水的總用氣量為33.5m3/年m2。根據(jù)株洲市城市規(guī)劃的發(fā)展速度,預計每年將新增大型公共建筑8萬m2,年耗汽量268萬m3,每年平均日耗氣量為0.75萬m3,即可以供應(yīng)直燃機數(shù)量為10～12臺,每年可新增或更換10臺左右的直燃機。5谷胱氣價價比較(1)制定合理的價格政策,對使用天然氣冬季采暖,夏季制冷的用氣大戶,給予一定的價格優(yōu)惠。優(yōu)先發(fā)展直燃機用戶,實行高峰、低谷氣價以及季節(jié)浮動氣價。(2)燃氣企業(yè)應(yīng)調(diào)整現(xiàn)行經(jīng)營政策,減少開戶費、增容費的收取,