北京首都國際機場擴(kuò)建工程T3航站樓分布式能源站燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)綜合技術(shù)解決方案年月日

1、綜述2000年由國家發(fā)展計劃委員會、國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會、建設(shè)部和國家環(huán)?？偩致?lián)合下發(fā)了計基礎(chǔ)[2000]1268號《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》。這是貫徹《中華人民共和國節(jié)能法》第39條：國家鼓勵發(fā)展“熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)”的法律，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、落實環(huán)?；緡吆吞岣哔Y源綜合利用效率的重要行政規(guī)章?！兑?guī)定》再次申明了國家鼓勵發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的政策，支持發(fā)展以天然氣為燃料的燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)項目，特別強調(diào)了國家積極支持發(fā)展小型燃?xì)鈾C組組成的熱電聯(lián)冷產(chǎn)全能量系統(tǒng)。2004年4月8日18時50分，北京孫河變電站至北寺變電站之間的220kVa掉閘，0.5秒后自動恢復(fù)。由于掉閘產(chǎn)生電壓波動，至少首都機場內(nèi)部電網(wǎng)掉閘，造成局部斷電，致使機場部分系統(tǒng)陷入癱瘓，直到19時18分才恢復(fù)正常。但是，斷電造成機場17個航班的延誤和短暫的“秩序擁擠”。盡管機場都是各地電力系統(tǒng)重點保證的用戶，但是機場發(fā)生斷電事故在我國也是時有發(fā)生。2004年2月21日13時，由于輸電線路結(jié)冰和大風(fēng)，使線路短路，導(dǎo)致沈陽市大面積停電，仙桃機場全場停電被迫關(guān)閉，直到22日凌晨2時才恢復(fù)供電，致使15個航班被取消，40個航班延誤，1570名旅客耽誤了行程，造成侯機大廳內(nèi)“亂成一片”。實際上沈陽仙桃機場2001年2月21日5時30分，就因大霧導(dǎo)致電源導(dǎo)線和電磁瓶結(jié)冰短路造成機場停電，盡管啟動了應(yīng)急電源，但導(dǎo)航儀器和電腦系統(tǒng)無法正常運行，機場被迫關(guān)閉到9時左右，13個航班延誤。2001年2月15日，武漢天河機場停電造成管制雷達(dá)系統(tǒng)中斷，航空管制人員無法在屏幕上找到飛機的位置，致使一些已經(jīng)起飛的航班不得不在空中盤旋。最后有至少4個航班備降在湖南長沙的黃花機場。機場發(fā)生停電危機空中航班安全的問題不僅僅在中國存在，在世界許多國家都是一個安全隱患，美國洛杉磯國際機場4月12日2003年北美地區(qū)、澳大利亞、英國和歐洲大陸相繼發(fā)生的多次大停電事故，均說明大電廠、大電網(wǎng)、超高壓的傳統(tǒng)金字塔式的供電系統(tǒng)存在難以解決的重大技術(shù)隱患，其抵御事故和防范恐怖襲擊的能力非常薄弱，對于重要用戶難以保證供電系統(tǒng)的高度安全可靠性的要求。美加大停電，使北美東部各主要城市的機場、航管中心不能正常運行，導(dǎo)致數(shù)以千計的航班受到影響，紐約地區(qū)除裝備分布式能源的肯尼迪機場外的另三個主要機場全部關(guān)閉。北京正在籌辦2008年奧運會，首都國際機場是世界各國友人迎來送往主要門戶，擔(dān)負(fù)著極其重要安全責(zé)任。2000年澳大利亞悉尼世紀(jì)奧運會期間，曾經(jīng)發(fā)生過悉尼機場停電事故，盡管很快啟動了備用柴油機，但是由于大量導(dǎo)航通訊系統(tǒng)是高精密度的微電子設(shè)備，柴油機的電流品質(zhì)無法迅速滿足要求，致使機場系統(tǒng)10分鐘后才恢復(fù)正常運行，事故直接危機到空中100多個航班的飛行安全。2002年美國鹽湖城奧運會，也曾經(jīng)發(fā)生變電站造破壞的恐怖襲擊，導(dǎo)致一些運動場館斷電事故。目前，國際恐怖活動猖獗，通過破壞電力系統(tǒng)癱瘓公共設(shè)施的方式也時有發(fā)生，我們必須引起警惕，采取必要措施確保奧運會的安全進(jìn)行。北京的電力供應(yīng)主要依賴山西、內(nèi)蒙和河北等地的遠(yuǎn)程輸送，預(yù)計2005年外埠供電將達(dá)到66%，2008年將可能超過70%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了國際公認(rèn)的外埠供電不應(yīng)超過1/3的安全警戒線。況且，這些用于保證北京供電的50萬超高壓輸電線路，每路供電達(dá)100萬千瓦，只要倒一個塔，若處理不及時，就足以對北京電網(wǎng)造成嚴(yán)重后果。這些線路幾乎并駕齊驅(qū)地跨越了同一組地震斷裂帶，同一個氣候區(qū)域，一旦出事，對于北京市內(nèi)的任何區(qū)域或建筑，即使是多路供電，也是難以確保用電安全。根據(jù)北京電力公司提出的問題，2000年數(shù)據(jù)顯示，巴黎、香港、北京的供電可靠性分別是99.997％，99.999％和99.974％，對應(yīng)的用戶平均停電時間分別是13.7分鐘，5.25分鐘和136.6分鐘。要想把奧運會辦成“人文奧運、綠色奧運、科技奧運”，北京目前在電網(wǎng)安全性、供電質(zhì)量可靠性等方面的差距是不小的。尤其是區(qū)外受電比例過高，主網(wǎng)的穩(wěn)定水平和受端電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定問題將非常突出。目前北京電網(wǎng)供電即使是三路供電也不可能超過99.99%，但是按照國際通行的安全標(biāo)準(zhǔn)，一些直接關(guān)系到人身安全的重要公共設(shè)施，例如，機場、醫(yī)院、通訊設(shè)施、防務(wù)機構(gòu)等需要保證99.9999%的供電可靠性。通常的技術(shù)即便是三路供電再安裝備用發(fā)電機組，也只能達(dá)到99.999%，達(dá)到6個9，只有在采用大型UPS或者分布式能源，而UPS受到使用時間的制約，而且成本高昂，而采用分布式能源不僅更加可靠，而且使用成本低廉，較比采用傳統(tǒng)的能源供應(yīng)方式更加高效和節(jié)約。因此“9.11”之后，特別是美加大停電之后，世界各國更加重視分布式能源的建設(shè)和普及。所謂分布式能源，主要指安裝在用戶端的能源梯級利用設(shè)施，能夠根據(jù)用戶對電力、熱力、制冷和生活熱水，以及安全保障電源等不同的特定需求進(jìn)行綜合能源補給。目前，國際流行的觀點是將分布式能源設(shè)施與電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)整合，在信息系統(tǒng)的優(yōu)化控制下，不僅提高用戶自身的安全性和經(jīng)濟(jì)性，也改善和強化電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，實現(xiàn)綜合協(xié)同優(yōu)化，是多方均能受益。在首都國際機場擴(kuò)建中，采用分布式能源技術(shù)，并且在電網(wǎng)的安全構(gòu)架之下，不僅可以提高供需雙側(cè)的安全性，而且也可以減少雙方的配套投資，還能提高能效綜合利用率，減少環(huán)境污染排放。如果再能吸收電力系統(tǒng)來參與投資、建設(shè)、運營，還可以增加雙方的經(jīng)濟(jì)收益。建設(shè)熱電冷聯(lián)產(chǎn)分布式能源站系統(tǒng)，無論在供電安全上，還是社會經(jīng)濟(jì)效益上，無疑都是最佳選擇。2.項目名稱國際上通常將小區(qū)域的熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)稱為：DCHP（DistrictCombineHeating&Power）。但是目前世界更流行的叫法是將此類項目統(tǒng)稱為分布式能源DE（DistrictEnergy）。DE系統(tǒng)是通過一個能源中心根據(jù)用戶的需求特性，采用相匹配的技術(shù)和設(shè)備組合，向周遍供應(yīng)暖、冷、熱水和電力。本項目主要保證T3航站樓的能源需求，同時兼顧附近區(qū)域的需求，根據(jù)國際和國內(nèi)的慣例，以及首都機場的位置和建設(shè)規(guī)劃，建議稱之為：“首都機場分布式能源站”（以下簡稱：“能源站”）。該站將包含兩個主要部分——動力系統(tǒng)和制冷蓄冷系統(tǒng)。反主頁

3.項目依據(jù)根據(jù)首都機場的要求和所提供的實測與分析數(shù)據(jù)，在我們已經(jīng)掌握的有關(guān)首都機場的有限技術(shù)資料，以及各種相關(guān)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，通過組織有關(guān)專家進(jìn)行詳細(xì)的分析整理，并進(jìn)一步收集了外部數(shù)據(jù)為依據(jù)，特研究、編制了如下方案：首都國際機場擴(kuò)建工程T3航站樓燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)綜合技術(shù)解決方案。方案編制參考北京市電力公司提出的：在北京電網(wǎng)中適度發(fā)展分布式能源，“在適當(dāng)?shù)牡攸c，以適當(dāng)?shù)娜萘?，采用適當(dāng)?shù)姆绞浇尤腚娋W(wǎng)”，并能夠接受電網(wǎng)的安全管理和指令調(diào)度的思路和要求。建議項目的實施在電網(wǎng)安全的構(gòu)架下展開，不論對業(yè)主和電網(wǎng)都會更加有利。4.項目概況首都國際機場是北京，以至中國對外開放的最重要的門戶，是中國國內(nèi)、國際航空運輸?shù)闹袠?，每年?dān)負(fù)著國內(nèi)外大量旅客和貨物的周轉(zhuǎn)。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國際地位的提高，首都機場將必然成為亞洲，乃至世界的最重要的航空運輸中樞之一。根據(jù)國務(wù)院的批示，首都機場擴(kuò)建工程已于2004年3月28日正式啟動。本期擴(kuò)建工程以滿足2015年需求為設(shè)計目標(biāo)，滿足年旅客吞吐量6,000萬人次，年貨運吞吐量180萬噸，年飛行架次50萬架次的要求。擴(kuò)建工程主要項目和規(guī)模如下：(1)在距現(xiàn)有東跑道以東1525米，新建第三跑道、滑行道系統(tǒng)、站坪及聯(lián)絡(luò)道系統(tǒng)以及助航燈光系統(tǒng)。跑道長度3800m，飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為F類；(2)現(xiàn)有東跑道和第三跑道之間，新建T3航站樓以及停車樓，T3航站樓建筑面積49萬平方米；(3)在新建航站樓區(qū)北側(cè)，新建機場貨運區(qū)以及中航集團(tuán)相關(guān)業(yè)務(wù)配套設(shè)施。擬建設(shè)有T3D服務(wù)區(qū)30萬平方米、國航辦公及其配套設(shè)施40萬平方米、新華航空辦公及其配套設(shè)施23萬平方米；(4)在新建航站樓區(qū)南側(cè)，新建機場賓館以及商業(yè)服務(wù)區(qū)。具體有辦公建筑17萬平方米、賓館14萬平方米、商業(yè)建筑14萬平方米。(5)北京市配套建設(shè)直通新航站的三條高速公路和一條高速軌道交通線也將啟動前期工程。擴(kuò)建工程于2004年3月28日正式啟動，于2007年12月31日全部竣工。預(yù)計總建筑面積187萬平方米（見表4.1）。表4.1首都機場現(xiàn)有與擴(kuò)建建筑面積統(tǒng)計項目數(shù)值(萬M3)原由建筑面積110T3航站樓49T3D服務(wù)區(qū)30航站辦公區(qū)40新華航辦公區(qū)23商業(yè)服務(wù)區(qū)45合計297擴(kuò)建區(qū)域合計187對于首都機場這樣一個占地大，用能多，標(biāo)準(zhǔn)高的區(qū)域確定一個安全可靠、合理可行、節(jié)能環(huán)保的能源系統(tǒng)，無論對于機場的安全與經(jīng)濟(jì)性，還是對于北京市的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義5、設(shè)計原則分布式能源是在一個相對比較狹小的環(huán)境空間內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)組織和優(yōu)化，正確的設(shè)計原則的確立是項目成敗的關(guān)鍵。經(jīng)對項目的認(rèn)真研究，建議根據(jù)以下原則進(jìn)行設(shè)計和工程實施。（1）根據(jù)國家四委部局1268號《發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》文件要求，按照熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)計規(guī)范實施；（2）采用國家鼓勵的世界上最先進(jìn)的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱電（冷）聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，配合高效補燃技術(shù)與先進(jìn)的吸收式制冷、高效電力離心機制冷，以及冰蓄冷技術(shù)混合系統(tǒng)集成。并進(jìn)一步考慮采用超低溫供冷（2.2℃（3）在優(yōu)化自身系統(tǒng)同時，兼顧優(yōu)化電力和燃?xì)庀到y(tǒng)。系統(tǒng)采用油—氣雙燃料設(shè)計和系統(tǒng)黑啟動設(shè)計。此外，系統(tǒng)將具備同時供熱、供冷和供應(yīng)衛(wèi)生熱水的能力。并能夠獨立保證首都機場關(guān)鍵用電設(shè)施的電力供應(yīng)；（4）電力系統(tǒng)并網(wǎng)不售電；（5）系統(tǒng)將積極采用節(jié)能、節(jié)水和低排放技術(shù)；（6）系統(tǒng)設(shè)計滿足建筑規(guī)范能源需求標(biāo)準(zhǔn)，增加系統(tǒng)彈性能力，適應(yīng)各種需求特性變化,并具備足夠的冗余空間。6.設(shè)計指標(biāo)（1）暖通指標(biāo)本工程的電、熱、冷負(fù)荷將根據(jù)北京市規(guī)范的數(shù)據(jù)指標(biāo)為極限值，以北京地區(qū)的實際運行情況為建議值（見表6.1），同時增加系統(tǒng)彈性適應(yīng)能力和安全保證系數(shù)：表6.1設(shè)計與預(yù)計應(yīng)用指標(biāo)項目單位熱冷電建筑面積M2490000設(shè)計指標(biāo)W/M245125-設(shè)計負(fù)荷MW22.0561.2560（2）環(huán)境指標(biāo)環(huán)境對于所采用的動力技術(shù)影響甚大，本方案將采用根據(jù)各個月份的實際溫度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行動態(tài)設(shè)計研究。表6.2北京地區(qū)環(huán)境溫度變化數(shù)據(jù)表月份123456789101112平均日間平均溫度1411212731313026209317.83夜間平均溫度-10-8-1713152120146-2-85.58日平均溫度-4.5-25142023262520133.5-2.511.71溫度變化趨勢圖

由于沒有首都機場場址位置的實際標(biāo)高，所以本方案將根據(jù)北京地區(qū)平均標(biāo)高48米進(jìn)行計算，相對濕度采用60%。（3）運行時間機場的工作時間較長，平均日工作時間將超過普通辦公建筑的平均10小時，擴(kuò)建后的首都機場將會全日開放，預(yù)計有效運行不少于18小時，而且無節(jié)假日休息。表6.3預(yù)計設(shè)備利用時間季節(jié)周期天數(shù)日利用時實際利用時單位時間Dayshrshrs冬季采暖期運行日10.21-4.5167183006夏季制冷期運行日4.29-10.5160182880春秋非采暖制冷期運行日4.6-4.282318414春秋非采暖制冷期運行日10.6-10.201518270年運行日時-365-6570（4）電價、熱價、冷價與天然氣價格的確定1）電價：分布式能源站是以節(jié)約購入外部電力取得經(jīng)濟(jì)效益的，所以電價主要依據(jù)外部購電電價。據(jù)北京非居民峰谷差電價規(guī)定，高峰為0.842元/kWh，平峰為0.509元/kWh，低谷為0.197元/kWh（已經(jīng)考慮國家計劃增加的0.007元/kWh）。而商業(yè)用電的電價更高。預(yù)計工作時間為：每天有8小時在高峰時段用電，8小時在平峰時段用電，2小時低谷時段用電。

設(shè)計應(yīng)用電價0.6214元/kWh（見表6.4）。表6.4電價計算表時段電價利用時間單位元/kWhhrs高峰0.8428平峰0.5098低谷0.1972平均0.6214182）熱價首都機場現(xiàn)采用蒸汽采暖，蒸汽的成本為160元/噸，以T3航站樓的建筑面積估計，年蒸汽用量為221,693噸。表6.5現(xiàn)行熱費項目單位數(shù)值蒸汽價格元/噸160年蒸汽用量噸221693采暖費萬元35473）冷價由于冷價因素比較復(fù)雜，主要比較單位制冷的燃料（天然氣、電、蒸汽）的成本。根據(jù)比較，選擇最低的一組數(shù)值作為三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)蒸汽的成本價格。表6.6直燃機制冷燃料單位成本項目單位數(shù)值制冷天然氣價元/m31.7熱值大卡8397.75制冷COP-1.3冷價燃料成本元/kWh0.1339表6.7電制冷電費單位成本項目單位數(shù)值制冷電價元/kWh0.6214熱值大卡860制冷COP-4.8冷價燃料成本元/kWh0.1295表6.8制冷蒸汽單位成本項目單位數(shù)值制冷蒸汽價元/kg0.16熱值大卡663制冷COP-1.325冷價燃料成本元/kWh0.1566根據(jù)上述計算，建議采用蒸汽價格為130元/噸。蒸汽標(biāo)準(zhǔn)為9公斤飽和蒸汽供應(yīng)蒸氣溴化鋰制冷和板式換熱器（見表6.9）。表6.9建議采用的制冷（采暖）蒸汽單位成本項目單位數(shù)值制冷蒸汽價元/kg0.13熱值大卡663制冷COP-1.325冷價燃料成本元/kWh0.12725）天然氣價格熱值與單價：天然氣低位發(fā)熱值：35159.7kJ/Nm3（8397.75kcal/Nm3）。

陜甘寧天然氣成分及特性具體成分如下（見表6.10）：表6.10燃?xì)鈨Ψ莘治霰眄椖拷M成單位數(shù)值甲烷CH4%95.9494乙烷C2H6%0.9075丙烷C3H8%0.1367硫化氫H2S%0.0002二氧化碳CO2%3.000水H2O%0.0062高位熱值HHVMJ/Nm339.0051低位熱值LHVMJ/Nm335.1597密度-Kg/Nm30.7616比重--0.589動力粘度-U×10-40.1056運動粘度-V×10-40.1385爆炸上限-%5.10爆炸下限-%15.36參照北京市對燃?xì)鉄犭娎渎?lián)產(chǎn)的優(yōu)惠價格，在高壓管道取氣，天然氣年消耗達(dá)到1億立方米的大用戶，天然氣單價為：1.4元/Nm3。首都機場擴(kuò)建之后，分布式能源站和原用氣量結(jié)合，再考慮部分建筑還需要自己解決采暖制冷問題，所以總用氣量可以達(dá)到1億立方米。7、需求側(cè)分析（1）電力負(fù)荷分析根據(jù)首都機場提供的資料，機場現(xiàn)狀如下1）機場供電現(xiàn)狀首都機場現(xiàn)有區(qū)域的供電主要由110kV總降壓站和35kV總降壓站提供。110kV總降壓站三路110kV電源進(jìn)線分別來自孫河110kV變電站、后沙峪220kV變電站、孫河－后沙峪的T接線。目前總變壓器安裝容量為3臺20MVa，計劃將改造為3臺31.5MVa。35kV總降壓站兩路35kV進(jìn)線分別來自天竺和李橋變電站。變壓器安裝容量為2臺10MVa。

從110kV變電站低壓側(cè)有兩路10kV聯(lián)絡(luò)線，接至35kV變電站的10kV母線，所帶負(fù)荷容量約為5MVa。構(gòu)成機場地區(qū)兩個相對獨立又相互關(guān)聯(lián)的供電網(wǎng)絡(luò)，互相補充應(yīng)急。2）現(xiàn)有區(qū)域用電量2001年首都機場總用電量19064萬kWh，其中110kV站總用電量17117萬kWh，35KV站總用電量1947萬kWh。根據(jù)對現(xiàn)有110kV站的各時段用電統(tǒng)計，峰電時段用電占37％，平電時段用電占36～37％，谷電時段占26～27％。

3）負(fù)荷趨勢分析根據(jù)首都機場提供的典型日數(shù)據(jù)，繪制的機場用電負(fù)荷現(xiàn)狀曲線圖如下：表7.1110變電站2003-7-15負(fù)荷

表7.2110變電站2003-8-2負(fù)荷表7.3110變電站2003-9-15負(fù)荷表7.4110變電站2003-10-15負(fù)荷表7.5110變電站2003-11-9至11-11三日負(fù)荷變化

表7.6110變電站負(fù)荷分布表7.7擴(kuò)建區(qū)域用電負(fù)荷分布預(yù)測根據(jù)以上各表分析，可以的出結(jié)論，目前機場的電力基本負(fù)荷為15MW，高峰負(fù)荷在25MW左右。由于擴(kuò)建之后的首都機場建筑面積將從現(xiàn)在的110萬平方米增加到297萬平方米，凈增加187萬平方米建筑面積，面積增加1.7倍。對應(yīng)電力負(fù)荷關(guān)系，預(yù)計將增加到25.MW(基本)—45MW（高峰）。機場能源部門預(yù)測擴(kuò)建之后的最高電力負(fù)荷為60MW，基本負(fù)荷為11MW（見上圖）。如果新建建筑不采用蒸汽吸收式制冷而廣泛采用電制冷，預(yù)計電力高峰負(fù)荷增加幅度將高達(dá)65-80MW。實際上，在新建系統(tǒng)中將不可避免地采用一些廉價靈活的電力制冷技術(shù)，特別是冰蓄冷技術(shù)，并以此達(dá)到電力系統(tǒng)的綜合平衡和優(yōu)化。因此，建議考慮采用以下兩個系統(tǒng)解決方案：（a）能源站采用總?cè)萘?0MW的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，并保證有25-30MW的電力可以在夏季用電高峰時段輸出，接入110kVa變電站外側(cè)，與市網(wǎng)系統(tǒng)連接（項目簡稱：T130方案）。（b）能源站采用總?cè)萘?0MW的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，并保證有16-20MW的電力可以在夏季用電高峰時段輸出，接入110kVa變電站內(nèi)側(cè)，與機場內(nèi)部系統(tǒng)連接，（項目簡稱：T70方案）。（2）冷負(fù)荷分析：首都機場提供的資料中，對T3航站樓的供冷負(fù)荷分析采用了2號航站樓的實際調(diào)研分析為基礎(chǔ)。根據(jù)2號航站樓的供冷數(shù)據(jù)來自集中制冷站的運行記錄：

最大空調(diào)負(fù)荷32.6MW，合計125W/m2。冷源總用能量為15.1×104GJ，折合到建筑面積為0.583GJ/m2。2＃航站樓空調(diào)負(fù)荷特征如下圖。表7.82號航站樓實際冷負(fù)荷曲線表7.92號航站樓實際冷負(fù)荷延時曲線首都機場能源部門認(rèn)為，T3航站樓承擔(dān)著繁重的國際航班業(yè)務(wù)，其運行方式將有別于目前T2航站樓。最終的負(fù)荷預(yù)計應(yīng)當(dāng)根據(jù)更為詳細(xì)的模擬分析結(jié)果確定。他們預(yù)計T3航站樓的供冷負(fù)荷為：最大負(fù)荷60MW，合計125W/m2。冷源總用能量為27.9×104GJ，折合到建筑面積為0.583GJ/m2。表7.10T3航站樓預(yù)計冷負(fù)荷分布預(yù)測根據(jù)首都機場能源部門的分析和2號航站樓的實際運行數(shù)據(jù)分析，能源站應(yīng)采納上述指標(biāo)。同時建議采取復(fù)合技術(shù)多層調(diào)節(jié)，將余熱蒸汽制冷作為基本負(fù)荷，冰蓄冷作為中級腰荷，電力制冷作為高段腰荷，余熱鍋爐補燃作為尖峰負(fù)荷，以滿足調(diào)節(jié)彈性能力的特殊要求。特推薦使用5臺6980kW蒸汽吸收式制冷機組和5臺3868kW電力雙工況制冷機組，以及一個座25000冷噸蓄冰槽組成一個混合制冷系統(tǒng)。（3）熱負(fù)荷分析首都機場能源部門認(rèn)為：擴(kuò)建區(qū)域的供熱，將主要依賴于天然氣。大規(guī)模的集中供熱將會因為輸送中的損失導(dǎo)致較高的能耗，因此集中供熱僅考察對安全性要求高、并考慮景觀影響的T3航站樓和樓前的商服區(qū)。T3航站樓建筑面積為49萬平方米，T3航站樓前商服區(qū)所包括的17萬平方米辦公建筑、14萬平方米賓館、14萬平方米商業(yè)建筑，合計總面積94萬平方米。表7.11能源站集中供暖面積項目數(shù)值(萬M3)T3航站樓49辦公建筑17商業(yè)建筑14賓館14合計94由于T3航站樓的建筑特殊性，沒有成熟的供熱負(fù)荷可以作為基礎(chǔ)；因此，首都機場能源部門提供了T2航站樓的實際調(diào)研數(shù)據(jù)，供分析其供熱負(fù)荷特性。對T2航站樓2003年12月8日～12月11日的供熱負(fù)荷調(diào)研結(jié)果如下圖：表7.122號航站樓實際數(shù)據(jù)首都機場能源部門提供的資料表明：T2航站樓的供熱負(fù)荷需求為，最大采暖負(fù)荷14.5MW，合計44.5W/m2。采暖總用能量為12.2×104GJ，折合到建筑面積為0.375GJ/m2。依據(jù)T2航站樓的供熱負(fù)荷推算T3航站樓的預(yù)計需求，如果T3航站樓采暖季節(jié)的室內(nèi)環(huán)境溫度達(dá)到與T2航站樓一致時，最大負(fù)荷需求21.8MW。首都機場推算包括T3航站樓和樓前的商服區(qū)的總供熱負(fù)荷為：最大負(fù)荷為43MW，合計45.8W/m2。供熱總用能量為25.2×104GJ，折合到建筑面積為0.271GJ/m2。分布如下圖：表7.13T3航站樓采暖負(fù)荷預(yù)測

為滿足機場擴(kuò)建的采暖需求，分布式能源站的余熱鍋爐需要采用補燃技術(shù)——在余熱鍋爐490℃（4）衛(wèi)生熱水負(fù)荷分析T3航站樓的熱水負(fù)荷主要是洗手間的洗手水，實際用量會非常少，根據(jù)有關(guān)規(guī)范為每建筑平方米3w計算，每小時需求42噸45度的洗手水。表7.14衛(wèi)生熱水負(fù)荷預(yù)測項目單位數(shù)值建筑平米m2490000單位設(shè)計熱水值w/m2/h3總熱水熱量kW/h1470折合天然氣量m3168.57熱水量(45℃t/h42.148.裝機方案根據(jù)首都機場需求特性研究，建議采用國家鼓勵的燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)（補燃）熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與電制冷/蓄冰系統(tǒng)組合。將天然氣先進(jìn)入燃?xì)廨啓C燃燒發(fā)電，利用燃?xì)廨啓C500℃方案（a）-T130方案：系統(tǒng)組成將由2套13500kW燃?xì)廨啓C組成，每套機組帶有獨立的擋板和三通，各拖帶1臺安裝補燃系統(tǒng)的30t/h35kg450℃余熱/補燃鍋爐，余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽推動1臺6000kW單抽蒸汽輪機，蒸汽輪機抽出9kg/cm過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽吸收式溴化鋰機組產(chǎn)生7℃方案（b）——T70方案：系統(tǒng)組成將由2套7500kW燃?xì)廨啓C組成，每套機組帶有獨立的擋板和三通，各拖帶1臺安裝補燃系統(tǒng)的30t/h35kg450℃余熱/補燃鍋爐，余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽推動1臺6000kW單抽蒸汽輪機，蒸汽輪機抽出9kg/cm過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽吸收式溴化鋰機組產(chǎn)生7低谷電力蓄冰還可以作為燃?xì)廨啓C進(jìn)氣冷卻，以提高機組在白天用電高峰時段的頂峰調(diào)節(jié)手段。預(yù)計可以增加22.2%的系統(tǒng)出力。表8.1主要設(shè)備表項目數(shù)量T130T70燃?xì)廨啓C213500kW7300kW余熱鍋爐230t/h30t/h蒸汽輪機16000kW6000kW燃?xì)鈮嚎s機228kg/cm26kg/cm主變壓器1110kVa10.5kVa電動離心雙工況機組53868kW3868kW蒸汽吸收式制冷機組56980kW6980kW蓄冰槽125000Rt25000Rt機力冷卻塔8-128-12（1）發(fā)電系統(tǒng)T130方案：采用2套13500kW燃?xì)廨啓C，煙氣余熱溫度495℃。建議采用美國索拉公司生產(chǎn)的大力神130機組，該機組中國石油等公司已經(jīng)進(jìn)口使用了近30臺，運行情況良好；T70方案：采用2套7500kW燃?xì)廨啓C，煙氣余熱溫度489索拉公司在天津港保稅區(qū)有備件支援倉庫，并備有設(shè)備總成。兩種設(shè)備發(fā)電效率33%-35%，氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)為25ppm，設(shè)備大修周期3-4萬小時。系統(tǒng)需要1臺300-500千瓦柴油發(fā)電機組作為黑啟動機組使用，負(fù)責(zé)在無外部供電條件下啟動燃?xì)廨啓C，并可以作為內(nèi)系統(tǒng)尖峰調(diào)峰負(fù)荷使用。（2）余熱鍋爐系統(tǒng)采用2臺安裝補燃系統(tǒng)的30t/h余熱鍋爐，鍋爐采用35kg/cm、450℃中溫中壓參數(shù)，以便推動蒸汽輪機發(fā)電。補燃溫度不超過927（3）蒸汽輪機采用6000kW中溫中壓單抽蒸汽輪發(fā)電機組，進(jìn)汽壓力35kg/cm，進(jìn)汽溫度435℃，抽汽壓力9kg（4）燃?xì)庠鰤合到y(tǒng)T130燃?xì)廨啓C燃?xì)膺M(jìn)氣壓力為26kg/cm，考慮到穩(wěn)壓和管道損失，增壓應(yīng)該達(dá)到28kg/cm，可以采用渦輪增壓機或者螺桿增壓機，壓氣容量為9300m3/h。T70燃?xì)廨啓C燃?xì)膺M(jìn)氣壓力為26kg/cm，考慮到穩(wěn)壓和管道損失，增壓應(yīng)該達(dá)到28kg/cm，可以采用渦輪增壓機或者螺桿增壓機，壓氣容量為9300m3/h。（5）電器系統(tǒng)T130方案考慮到能源站需要與110kV并網(wǎng)，3臺發(fā)電設(shè)備可以考慮共同使用1個或2個110kV升壓主變壓器；T70方案接入內(nèi)部系統(tǒng)10kV低壓電網(wǎng)，每臺機組采用10.5kV獨立并網(wǎng)。（6）制冷系統(tǒng)能源站制冷系統(tǒng)按照滿足T3航站樓要求設(shè)計，需要如下容量的機組組成制冷系統(tǒng)，并配置1座25000冷噸蓄冰設(shè)施。該系統(tǒng)可以保持T3航站樓整座建筑全部滿負(fù)荷，以每平方米125w的冷需求持續(xù)供應(yīng)13小時。如果考慮使用時段的融錯因素，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步維持14萬平方米賓館的制冷負(fù)荷要求。表8.2能源站制冷系統(tǒng)項目單位數(shù)值雙工況制冷機組單機容量kW3868雙工況制冷機組臺數(shù)units5雙工況制冷機組總?cè)萘縦W19340蒸汽溴化鋰機組單機容量kW6980蒸汽溴化鋰機組臺數(shù)units5蒸汽溴化鋰機組總?cè)萘縦W34900（7）供暖與衛(wèi)生熱水系統(tǒng)能源站系統(tǒng)將采用蒸汽供暖，直接將蒸汽送往各個用戶，如果必要，該能源站可以支撐全部新建面積的采暖需求。衛(wèi)生熱水可以利用蒸汽輪機冷凝水和余熱鍋爐排污水免費供應(yīng)，由于目前鍋爐排煙設(shè)計溫度比較高，可以在余熱鍋爐內(nèi)增加一組換熱面增加咿呀一壓低壓蒸汽的供應(yīng)量，以滿足鍋爐除氧和衛(wèi)生熱水供應(yīng)的需要。能源站有各種余熱、廢熱可以利用，不僅可以滿足T3航站樓的衛(wèi)生熱水需要，也可以滿足T3航站樓前其他配套建筑的全部衛(wèi)生熱水需要。主要需求是衛(wèi)生熱水，主要用途為生活熱水或洗澡水，基本使用溫度為30-42℃表8.3衛(wèi)生熱水供應(yīng)能力項目單位數(shù)值冷凝水t/h15冷凝水溫度℃40轉(zhuǎn)換衛(wèi)生熱水量t/h40余熱鍋爐排污水t/h1.224排污水溫度℃109轉(zhuǎn)換衛(wèi)生熱水量t/h4轉(zhuǎn)換衛(wèi)生熱水溫度℃42合計t/h42（8）冷卻系統(tǒng)由于該系統(tǒng)冷凝器最大冷凝量為45噸蒸汽，但是不會出現(xiàn)最大凝汽發(fā)電和最大制冷同時發(fā)生的狀態(tài)，在最大制冷狀態(tài)下，蒸汽輪機只有15噸蒸汽進(jìn)入冷凝器的低壓飽和蒸汽，而且這些余熱還要供應(yīng)生活熱水。最大凝汽發(fā)電是在春秋季出現(xiàn)，界時可以與制冷機組共用冷卻塔。此外，還有5臺蒸汽吸收式制冷機組和5臺電制冷機組需要冷卻。表8.4制冷燃料（電）成本比較項目單位高峰電價平峰電價自發(fā)電價天然氣單位kWhkWhkWhm3價格元0.8420.5090.5451.4熱值kJ36003600360035160COP-5551.325冷價燃料成本-0.16840.10180.10900.10309、系統(tǒng)工藝說明：熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在夏季供冷期以冷、電聯(lián)產(chǎn)+冰蓄冷的方式運行，在冬季供暖期以熱、電聯(lián)產(chǎn)的方式運行。工藝系統(tǒng)可以滿足同時供冷、供暖和供應(yīng)生活熱水運行。在夏季供冷期，余熱鍋爐利用燃?xì)廨啓C排出的470~510℃夜間低谷用電時，也是空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷較低的時候，這時五臺雙工況制冷機組將全部開啟（在制冰工況下運行），利用夜間0.20元/度的低谷電制冰蓄冷。在冬季供暖期，余熱鍋爐利用燃?xì)廨啓C排出的450~510℃燃?xì)廨啓C和蒸汽輪機的發(fā)電出力可以根據(jù)負(fù)荷需求變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，該系統(tǒng)可以從5MW至35MW之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，如果考慮到制冷機組、水泵和冷卻系統(tǒng)需要消耗約5000kW電力，實際有效輸出能力在30MW左右。整個系統(tǒng)有以下幾個優(yōu)點：（1）實現(xiàn)了能源的梯級利用。天然氣先利用燃?xì)廨啓C發(fā)電，然后利用高溫廢氣在余熱鍋爐中生產(chǎn)中溫中壓蒸汽，蒸汽又推動蒸汽輪機發(fā)電，在總發(fā)電效率可達(dá)38.52%時，還能大量供應(yīng)蒸汽。在夏季從蒸汽輪機內(nèi)抽取0.9kg/cm的低壓蒸汽做為蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機制冷用蒸汽，制取空調(diào)系統(tǒng)用的冷水，在冬季這部分蒸汽直接用來供熱，并可利用蒸汽輪機凝結(jié)水余熱和余熱鍋爐排污水余熱供應(yīng)生活熱水。這樣可以在白天用電高峰期減少從電網(wǎng)的購電量，減少業(yè)主的電費支出，而且可以幫助電網(wǎng)減少空調(diào)負(fù)荷壓力，提高電網(wǎng)的安全性。（2）采用冰蓄冷裝置提高經(jīng)濟(jì)效益。冰蓄冷裝置一方面可以利用夏季夜間低谷用電時期的低價電（0.20元/度），增加業(yè)主的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面可以幫助電網(wǎng)解決峰谷差差距過大的問題。采用這種技術(shù)可以同時提高發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司和業(yè)主三方面的經(jīng)濟(jì)收益。冰蓄冷技術(shù)可以保證系統(tǒng)一年四季供冷，提高航站樓內(nèi)區(qū)的空調(diào)溫度調(diào)節(jié)能力，提高舒適程度。該技術(shù)可以作為提高燃?xì)廨啓C發(fā)電出力的一項技術(shù)手段，在高峰時段增加系統(tǒng)供電能力，提高經(jīng)濟(jì)效益。（3）提高了系統(tǒng)的運行靈活性。在過度季節(jié)，本系統(tǒng)可以為業(yè)主提供靈活的選擇。如果完全不需要空調(diào)負(fù)荷，燃?xì)廨啓C依然可以凝汽發(fā)電運行，發(fā)電效率達(dá)到45%，并同時供應(yīng)衛(wèi)生熱水。（4）滿足環(huán)保要求。燃?xì)廨啓C采用低氮燃燒技術(shù)，氮氧化物的排放<25ppm，減少了大氣的污染，可滿足北京2008綠色奧運會對排放物的嚴(yán)格要求。（5）可以利用蒸汽輪機凝汽部分的廢熱生產(chǎn)生活用45℃（6）減少機場擴(kuò)建的電力接入投資，T3航站樓的備用柴油發(fā)電機將不用再投資。盡管電力設(shè)備的投入減少，但供電系統(tǒng)安全卻從根本上得以改變，機場主要設(shè)施的電力安全保證系數(shù)均可達(dá)到6個9。系統(tǒng)圖10、系統(tǒng)能力評估能源站是不能滿足整個首都機場區(qū)域熱、電、冷需求的供應(yīng)，不足電力，需要從電網(wǎng)購買。不足熱、冷和蒸汽，需要通過鍋爐補燃和冰蓄冷裝置提供。（1）電力負(fù)荷擴(kuò)建后的首都機場地區(qū)的總電力負(fù)荷為60MW左右，燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)所能提供其中的1/3~1/2電力，不足部分需要由電網(wǎng)補充。表10.1T130聯(lián)合循環(huán)凝汽發(fā)電供熱效率估算項目單位指標(biāo)溫度條件℃-11.7-燃?xì)廨啓C型號T130燃?xì)廨啓C臺數(shù)unit2燃?xì)廨啓C單機功率kW13959燃?xì)廨啓C燃耗GJ/hrs146.10燃?xì)廨啓C效率%34.40廠家-杭州汽輪電機（集團(tuán)）有限公司蒸汽輪機型號-T9001方式-凝氣單循環(huán)抽汽抽汽(補燃)銘牌功率kW6000轉(zhuǎn)速rpm3000額定進(jìn)汽流量kg/hrs28320-2832060000進(jìn)汽溫度0C435180435435進(jìn)汽壓力MPa3.4320.93.4323.432進(jìn)汽焓值kJ/kg3300277733003300排汽壓力kPa8-88汽耗kg/kWh4.72-1010熱耗kJ/kWh15576-3300033000蒸汽量kg/hrs36606508463660660000蒸汽輪機發(fā)電功率kW7756-36616000燃?xì)廨啓C發(fā)電功率kW27918279182791827918全系統(tǒng)發(fā)電容量kW35674279183157933918補燃燃耗量GJ/hrs0-054.46燃耗總量GJ/hrs292.20292.20292.20346.66聯(lián)合循環(huán)效率發(fā)電%43.95%34.40%38.91%35.22%抽汽量kg/hrs-508462160645000抽汽壓力MPa-0.980.980.98抽汽焓值kJ/kg-2777.0027772777抽汽熱量GJ/hrs-141.2060.00124.97綜合效率43.95%82.72%59.44%71.27%表10.2T70聯(lián)合循環(huán)凝汽發(fā)電供熱效率估算項目單位指標(biāo)溫度條件℃11.7燃?xì)廨啓C型號-T70燃?xì)廨啓C臺數(shù)unit2燃?xì)廨啓C單機功率kW7399燃?xì)廨啓C燃耗GJ/hrs80.10燃?xì)廨啓C效率%33.25廠家-杭州汽輪電機（集團(tuán)）有限公司蒸汽輪機型號-T9001方式-凝氣單循環(huán)抽汽抽汽(補燃)銘牌功率kW6000轉(zhuǎn)速rpm3000額定進(jìn)汽流量kg/hrs28320-2832060000進(jìn)汽溫度0C435180435435進(jìn)汽壓力MPa3.4320.93.4323.432進(jìn)汽焓值kJ/kg3300277733003300排汽壓力kPa8-88汽耗kg/kWh4.72-1010熱耗kJ/kWh15576-3300033000蒸汽量kg/hrs20250271882025060000蒸汽輪機發(fā)電功率kW429020256000燃?xì)廨啓C發(fā)電功率kW14798147981479814798全系統(tǒng)發(fā)電容量kW19088147981682320798補燃燃耗量GJ/hrs0-099.44燃耗總量GJ/hrs160.20160.20160.20259.64聯(lián)合循環(huán)效率發(fā)電%42.89%33.25%37.80%28.84%抽汽量kg/hrs-27188525045000抽汽壓力MPa-0.980.980.98抽汽焓值kJ/kg-277727772777抽汽熱量GJ/hrs-75.5014.58124.97綜合效率-42.89%80.38%46.91%76.97%（2）夏季供冷負(fù)荷夏季建筑的冷負(fù)荷指標(biāo)以125w/m2計算，溴化鋰機組所能提供的制冷量為45.32w/m2，還差79.68w/m2（見表10.3）。通過對余熱鍋爐進(jìn)行補燃，可以提高蒸汽抽汽量，進(jìn)而提高溴化鋰機組的制冷量到68.08w/m2，還有56.92w/m2的制冷量無法提供（見表10.4）。不足部分--56.92w/m2由離心式冷水機組和冰蓄冷裝置提供，離心式冷水機組可提供37.00w/m2的制冷量（見表10.5），冰蓄冷裝置可提供其余的不足部分19.92w/m2（見表10.6）。各種技術(shù)累計制冷量（見表10.7和表10.8）吸收式制冷機和雙工況冷水機組的參數(shù)（見表10.9）。表10.3余熱鍋爐依靠余熱抽汽-蒸汽吸收制冷項目單位T130T70建筑平米m2490000490000單位設(shè)計冷量w/m2125125聯(lián)合循環(huán)抽汽量(30℃299555250蒸汽焓值kJ/kg20142014抽汽熱量GJ60.3310.57-kW16758數(shù)值制冷COP-1.3251.325制冷量kW222053892單位建筑基本冷量(余熱)w/m245.327.94差額w/m279.68117.06表10.4余熱鍋爐依靠補燃抽汽-蒸汽吸收制冷項目單位T130T70建筑平米m2490000490000單位設(shè)計冷量w/m2125125聯(lián)合循環(huán)供冷量w/m245.327.94補燃增加抽汽量(30℃kg/h1504539750蒸汽焓值kJ/kg20142014抽汽熱量GJ30.3080.06-kW841722238制冷COP-1.3251.325制冷量kW1115229465單位建筑基本冷量(補燃)w/m222.7660.13差額w/m256.9256.92表10.5電力離心機制冷項目單位數(shù)值建筑平米m2490000單位設(shè)計冷量w/m2125聯(lián)合循環(huán)提供冷量(含補燃)w/m268.08差額w/m256.92冷水機組制冷量w/m237.00冷水機組制冷總量kW18131冷水機組制冷COP-5.5冷水機組裝耗電量kW3296單位建筑基本冷量(冷水)w/m237.00差額w/m219.92表10.6蓄冰制冷項目單位數(shù)值建筑平米m2490000單位設(shè)計冷量w/m2125聯(lián)合循環(huán)提供冷量w/m268.08冷水機組提供冷量w/m237.00差額w/m219.92冰蓄冷制冷量kW/h9763融冰時間H13蓄冰時間H8修正系數(shù)-0.7蓄冰量kW88840-Ｒt25260雙工況制冷機組ＣＯＰ-3.575雙工況制冷機組容量kW11105雙工況制冷機組耗電量kW3106表10.7制冷系統(tǒng)綜合指標(biāo)（T130）項目制冷量單位冷量比例單位Kww/m2%聯(lián)合循環(huán)余熱制冷2220545.3236%余熱鍋爐補燃制冷1115222.7618%電力冷水機組制冷1813137.0030%冰蓄冷制冷976319.9216%總制冷量61250125.00100%表10.8制冷系統(tǒng)綜合指標(biāo)（T70）項目制冷量單位冷量比例單位Kww/m2%聯(lián)合循環(huán)余熱制冷38927.946%冰蓄冷制冷976319.9216%余熱鍋爐補燃制冷2946560.1348%電力冷水機組制冷1813137.0030%總制冷量13654125.00100%表10.9制冷機組配置項目單位數(shù)值雙工況制冷機組單機容量kW3868雙工況制冷機組臺數(shù)units5雙工況制冷機組總?cè)萘縦W19340蒸汽溴化鋰機組單機容量kW6980蒸汽溴化鋰機組臺數(shù)units5蒸汽溴化鋰機組總?cè)萘縦W34900冰蓄冷總?cè)萘縦W88840（3）冬季供暖冬季供暖指標(biāo)為45w/m2（以-9℃表10.10蒸汽輪機抽汽供暖能力項目單位T130聯(lián)合循環(huán)T70單循環(huán)建筑平米m2490000單位設(shè)計暖量w/m245總熱量kW22050-GJ79.38蒸汽供應(yīng)量(-9℃kg/h2197825744蒸汽焓值kJ/kg2014抽汽熱量GJ44.2651.85-kW1229514402單位建筑基本熱量(不補燃)w/m225.0929.39滿足需求指標(biāo)-56%65%表10.11余熱鍋爐補燃后抽汽供暖能力項目單位數(shù)值建筑平米m2490000單位設(shè)計暖量w/m245總熱量kW22050-GJ79.38聯(lián)合循環(huán)抽汽量(-9℃kg/h39421蒸汽焓值kJ/kg2014抽汽熱量GJ79.39-kW22054單位建筑基本熱量(補燃)w/m245.01然而，能源站的供暖能力不能僅僅滿足T3航站樓的需求，還需要支撐T3航站樓前的商業(yè)配套設(shè)施的45萬平方米建筑（見下表），總計94萬平方米建筑的采暖需求。表10.12能源站集中供暖面積項目數(shù)值(萬M3)T3航站樓49辦公建筑17商業(yè)建筑14賓館14合計94由于這些設(shè)施主要是辦公大樓、賓館和商業(yè)建筑，其采暖時間與需求變化曲線存在一定的融錯互補關(guān)系，特別是機場賓館客人入住時間集中在夜間，使用中央空調(diào)采暖的高峰時間與辦公室和商業(yè)建筑的空調(diào)采暖高峰，以及航站樓都沒有重疊關(guān)系，而航站樓與辦公室、商場的采暖負(fù)荷曲線也不一樣，也就是說，我們沒有必要機械地將各個建筑的負(fù)荷簡單疊加來組織系統(tǒng)，這不僅會造成投資上的浪費，也會在使用中降低能源利用效率，增加能源費用支出。根據(jù)分析，建議上述建筑的負(fù)荷融錯系數(shù)取值為0.8較為適合。這樣完全可以滿足上述94萬平方米建筑的采暖需求。表10.13余熱鍋爐補燃后最大抽汽供暖能力項目單位數(shù)值系統(tǒng)最大抽汽供汽能力t/h45焓值kJ/kg2777最大抽汽供熱能力GJ124.97-kW34712.5單位供熱指標(biāo)w/m2/h45最大抽汽供熱面積萬m277.14融錯系數(shù)-0.80預(yù)計實際供熱面積萬m296.42就設(shè)計而言，本系統(tǒng)完全可以滿足機場能源部門要求的43MW供暖能力的要求，采用的措施為將余熱鍋爐生產(chǎn)的60噸/時全部中溫中壓蒸汽直接減溫減壓供熱，可以獲得55MW的熱量，支撐123.6萬-150萬（按照0.8的需求融錯系數(shù)考慮）建筑平方米的采暖需求。當(dāng)然，系統(tǒng)設(shè)計能夠滿足規(guī)范指標(biāo)要求與實際運行完全不是一個含義，我們設(shè)計的系統(tǒng)具備這一能夠滿足建筑設(shè)計部門和驗收的要求，但是，未來運營者必須根據(jù)實際需求進(jìn)行合理運行和經(jīng)濟(jì)運行。表10.12余熱鍋爐補燃后直接減溫減壓供暖能力系統(tǒng)極限供汽能力t/h60焓值kJ/kg3300極限補燃供熱能力GJ198-kW55000單位供熱指標(biāo)w/m2/h45極限供熱面積萬m2122.22融錯系數(shù)-0.80預(yù)計實際供熱面積萬m2152.78（4）衛(wèi)生熱水本系統(tǒng)可以通過利用汽輪機的凝汽余熱全年提供生活用熱水（見表10.13）。表10.13能源站衛(wèi)生熱水供應(yīng)能力項目單位數(shù)值冷凝水t/h15冷凝水溫度℃65轉(zhuǎn)換衛(wèi)生熱水量t/h65排污水t/h1.224排污水溫度℃109轉(zhuǎn)換衛(wèi)生熱水量t/h4合計t/h6911.燃料消耗量小型燃?xì)廨啓C機組天然氣耗量計算結(jié)果列表如下：使用2臺索拉T70或T130燃?xì)廨啓C的供熱和供冷能力均不可以滿足T3航站樓和T3航站樓前商業(yè)建筑群的實際需求。必須為余熱鍋爐進(jìn)行補燃。全年運行時間內(nèi)燃?xì)廨啓C的燃料消耗量和燃機效率見后表。機場地區(qū)天然氣來自北京市天然氣管網(wǎng)，設(shè)有超高壓站一座，為雙路供應(yīng)：一路來自華北油田天然氣，管徑DN300，壓力0.6~0.8Mpa，供氣能力可達(dá)26000m3/h；另一路來自陜甘寧氣田天然氣，管徑DN500，壓力1.0~1.6Mpa，供氣能力可達(dá)110000m3/h。超高壓站目前出口壓力為0.2MPa。機場地區(qū)目前民用用氣負(fù)荷為5000m3/h，公福用戶用氣負(fù)荷為3000m3/h，高峰月用氣量900萬m3左右，年用氣量4200萬m3左右。集中供熱站專線在相對壓力0.2MPa的情況下，供氣能力可達(dá)16000m3/h。集中供熱站單臺鍋爐額定供氣量為5773m3/h，目前集中供熱站天然氣專線的供氣能力可供3臺鍋爐全負(fù)荷運行。能源站采用T130方案預(yù)計年用氣量5542.55萬立方米/年，平均每小時8527立方米；采用T70方案用氣4021萬立方米/年，平均小時6750立方米。表11.1天然氣負(fù)荷分析項目單位原用氣量擴(kuò)建用氣量合計平均用氣負(fù)荷m3/h-8527-最大用氣負(fù)荷m3/h12500931121811年用氣量年m3/a42,000,00055,425,50097,425,50012.環(huán)境、資源效益首都機場是2008年奧運會工程，保護(hù)環(huán)境至關(guān)重要。采用燃?xì)廨啓C熱冷電聯(lián)產(chǎn)具有極大的環(huán)境、資源效益，能夠?qū)⒏鞣N污染物的排放降至最低點，將資源的綜合利用效益提升至最高的水平。（1）排放1）氣體：由于天然氣含硫極低，燃燒天然氣的主要有害氣體排放污染物是氮氧化物（NOx）、未能燃盡的一氧化碳和甲烷、以及二氧化碳。燃?xì)廨啓C采用低氮燃燒技術(shù)，氮氧化物排放濃度可以控制在25ppm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于直燃機、燃?xì)忮仩t等傳統(tǒng)能源設(shè)施的排放濃度。燃?xì)廨啓C對一氧化碳和甲烷氣體的燃燒更加充分，就人類目前能夠應(yīng)用的工藝而言，其有害氣體排放水平明顯低于其他能源轉(zhuǎn)換方式。由于燃?xì)廨啓C能源利用效率高，二氧化碳的排放相對大大低于傳統(tǒng)工藝。2）污水：燃?xì)廨啓C自身運行將無須用水，直燃機本身對于水的化學(xué)處理要求很低，系統(tǒng)幾乎沒有什么污水排放問題。3）噪音：燃?xì)廨啓C自身的噪音標(biāo)準(zhǔn)為85分貝以下，經(jīng)過一般的降噪處理可以控制在65分貝以下，如果建設(shè)廠房屏蔽噪音，在廠房外1米處可以進(jìn)一步降低到55分貝。另一個噪音源是廠區(qū)的冷卻塔產(chǎn)生的噪音，如果通過建設(shè)聲屏障和采用低噪音的冷卻塔可以控制噪音在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)。4）臭氧層破壞氣體：采用溴化鋰直燃機，不再使用對臭氧層造成破壞的沸里昂，將使軟件園的綠色概念得到進(jìn)一步延伸。雙工況電制冷機使用的是R134a做為致冷劑，也減少了對臭氧層的破壞。（2）資源綜合利用1）天然氣：采用燃?xì)廨啓C熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)赓Y源綜合利用效率高達(dá)60-85%，在凝汽發(fā)電的情況下44.38%的能量轉(zhuǎn)換為高附加值的電能，效率可稱極高。通過余熱回收鍋爐可以回收絕大部分的熱量。2）水：生活用熱水、熱冷循環(huán)系統(tǒng)補充水和直燃機補充水是重要的用水項目，即使不上本系統(tǒng)，這些水在制冷和供熱系統(tǒng)中也是需要的。事實上，在全能95%的時間，通過蒸汽輪機冷凝器需求水冷的蒸汽只有15噸，因此，從嚴(yán)格意義上說，燃?xì)廨啓C熱電冷聯(lián)產(chǎn)所需要增加額外用水量非常有限。3）土地：燃?xì)廨啓C熱電聯(lián)產(chǎn)需要土地使用面積為：長50米、寬30米，合計：1500平方米。如果每側(cè)預(yù)留出7米防火間距，占地面積不到3000平方米，綠化率57%以上。13．經(jīng)濟(jì)分析（1）工程投資估算表：由于本項目是機場配套公用設(shè)施，本造價未考慮土地成本。項目同時屬于奧運會配套建設(shè)工程和環(huán)境保護(hù)工程，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，設(shè)備進(jìn)口可以申請免稅，故未考慮進(jìn)口稅收成本。表13.1燃?xì)廨啓C熱電聯(lián)產(chǎn)造價表（人民幣萬元）項目T130T70燃?xì)廨啓C單價40162360燃?xì)廨啓C臺數(shù)22燃?xì)廨啓C總價80324720余熱鍋爐單價662.4600余熱鍋爐臺數(shù)22余熱鍋爐總價1324.81200蒸汽輪機及冷凝、冷卻系統(tǒng)18001800其它電站設(shè)備14001500燃料系統(tǒng)12001000化水系統(tǒng)850800安裝運輸20001800接入系統(tǒng)15001500前期費500480其他費用948800合計1955415600表13.2制冷站造價表名稱容量單位流量（m3/h）揚程(m)數(shù)量單位電功率(KW)總功率(KW)單價（萬元）總價（萬元）雙工況冷凍機1100RT--5臺707.03535.0322.001610.00冷卻塔--900-5臺-0.031.50157.50冷卻水泵--865326臺-0.015.2091.20冷凍