引言

一般來(lái)說(shuō)，飲料廠具有電負(fù)荷、蒸汽負(fù)荷穩(wěn)定的特點(diǎn)，其冷負(fù)荷根據(jù)生產(chǎn)工藝不同對(duì)冷能品質(zhì)需要不一。受京津冀“煤改氣”政策影響，預(yù)計(jì)到2020年，行業(yè)改造規(guī)模要達(dá)到5.2GW。

分布式能源屬于國(guó)家大力提倡的高效能源利用方式，通過(guò)實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，使綜合能源利用效率達(dá)到80%以上。本文以河北某飲料生產(chǎn)廠分布式能源項(xiàng)目為例，闡述分布式能源技術(shù)在飲料廠中的應(yīng)用。

1 項(xiàng)目概況

該飲料生產(chǎn)廠位于河北省廊坊市，投資規(guī)模5億，占地面積200畝，主要進(jìn)行飲料的生產(chǎn)、加工及儲(chǔ)運(yùn)。針對(duì)該飲料廠建設(shè)計(jì)劃及用能負(fù)荷特點(diǎn)，擬建以燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組和燃?xì)庹羝仩t為核心設(shè)備組成的分布式能源站，分兩期建設(shè)，穩(wěn)定地為飲料廠提供電力、蒸汽及生活熱水。（因生產(chǎn)工藝所需冷水溫度低于0℃，而分布式能源站提供的冷水溫度無(wú)法達(dá)到要求，故不考慮供冷）

2 負(fù)荷測(cè)算

2.1 蒸汽負(fù)荷分析

能源站提供1.0MPa飽和蒸汽，由廠區(qū)蒸汽管網(wǎng)輸送至各車間后經(jīng)減壓后使用，經(jīng)減壓后的蒸汽流量略有增加，對(duì)能源站機(jī)組配置及生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性沒有影響。

2.2 熱負(fù)荷分析

采暖總熱負(fù)荷約7.5MW。

該項(xiàng)目地處我國(guó)寒冷地區(qū)，采用高溫水采暖完全能夠滿足采暖要求，因此推薦全部采用高溫?zé)崴鳛椴膳療崦剑O(shè)計(jì)采用汽水采暖換熱機(jī)組，布置在能源站換熱站內(nèi)，制備 110/70℃采暖熱水。

2.3 電負(fù)荷分析

該項(xiàng)目所有負(fù)荷正常生產(chǎn)季負(fù)荷容量約為10MW，一年中約有四個(gè)月的生產(chǎn)停歇期，僅需照明及生產(chǎn)線保養(yǎng)用電，約為1.5MW左右。

能源站10kV供電段一期采用一路市電專線供電，二期為兩路市電專線供電，燃機(jī)發(fā)電機(jī)作為輔助供電電源。

3 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模

能源站主要包括燃機(jī)間、鍋爐間、化學(xué)水處理室、除氧換熱間、配電室、控制室等用房，占地面積約 2000m²。一期采用1臺(tái)2.0MW燃?xì)廨啓C(jī)+1臺(tái)7t/h余熱鍋爐+1臺(tái)10噸+1臺(tái)25噸燃?xì)庹羝仩t；二期根據(jù)廠區(qū)生產(chǎn)用能需求進(jìn)行逐步擴(kuò)建，增設(shè)1臺(tái)2.0MW燃?xì)廨啓C(jī)+1臺(tái)7t/h余熱鍋爐+1臺(tái)25噸燃?xì)庹羝仩t，后期根據(jù)該飲料廠負(fù)荷發(fā)展情況確定具體投運(yùn)時(shí)間。

4 系統(tǒng)運(yùn)行模式

該飲料廠主要用能為工業(yè)蒸汽，負(fù)荷大小受銷售及原料市場(chǎng)影響較大，全年生產(chǎn)期（7月~9月、1月~次年2月）正常生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間大于4000小時(shí)，非生產(chǎn)期企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求制定生產(chǎn)任務(wù)，隨時(shí)啟動(dòng)生產(chǎn)。

針對(duì)飲料廠的生產(chǎn)計(jì)劃，能源站采用如下運(yùn)行模式。

生產(chǎn)期：燃?xì)廨啓C(jī)與配套余熱鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行，供能不足由市電補(bǔ)充和燃?xì)忮仩t蒸汽補(bǔ)充。能源站所發(fā)電量與蒸汽均能被消納，發(fā)電小時(shí)數(shù)可達(dá)到4320h以上。

非生產(chǎn)期：燃?xì)廨啓C(jī)及余熱鍋爐閑置，若臨時(shí)有生產(chǎn)計(jì)劃，則能源站采用“市電+燃?xì)忮仩t”的方式供能。

5 節(jié)能減排

該項(xiàng)目利用低碳的天然氣供電、供熱，代替華北電網(wǎng)（向本地區(qū)供電）以煤為主的高碳能源供電，從而減CO²排放。因此，該項(xiàng)目以華北電網(wǎng)供同等電量所產(chǎn)生的CO²排放量作為基準(zhǔn)線排放量。

具有明顯的節(jié)能減排成效，體現(xiàn)低碳環(huán)保理念，符合國(guó)家能源與環(huán)保政策，同時(shí)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

6 適用性評(píng)價(jià)

通過(guò)該典型案例，可以了解到分布式能源在飲料生產(chǎn)行業(yè)存在較大的適用性。

（1）飲料廠生產(chǎn)具有計(jì)劃性，設(shè)計(jì)用能負(fù)荷曲線與實(shí)際偏差較小，而分布式能源是為滿足區(qū)域內(nèi)的冷熱電基本需求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，配置具有針對(duì)性，對(duì)負(fù)荷的匹配度要求很高，二者具有極佳的契合度。

（2）分布式能源供能方式靈活，可以綜合考慮飲料廠生產(chǎn)旺季與淡季對(duì)熱、電和生活熱水負(fù)荷的需求，通過(guò)不同機(jī)組的搭配運(yùn)行保證供能的可靠性。傳統(tǒng)的飲料廠能源供應(yīng)方式是：電負(fù)荷一般由城市電網(wǎng)承擔(dān)，熱負(fù)荷往往由燃?xì)忮仩t承擔(dān)。而對(duì)于天然氣分布式能源，電負(fù)荷可以由發(fā)電機(jī)組和城市電網(wǎng)兩個(gè)來(lái)源保障，熱負(fù)荷則由動(dòng)力裝置排煙余熱和燃?xì)庹{(diào)峰鍋爐提供，無(wú)論是供電還是供熱，都有多路保障，更有利于提高能源供給的可靠性。

（3）飲料廠項(xiàng)目可以充分利用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的余熱，實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用和綜合利用，提高了能源利用率，減少了系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。

摘自：標(biāo)準(zhǔn)天然氣      文 | 彩松建，趙國(guó)強(qiáng)，關(guān)健，張鋒濤li

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