CN205655447U - 一种商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统，它包括：1#内燃机、2#内燃机、1#直燃机、2#直燃机、1#余热溴化锂机组、2#余热溴化锂机组、1#电制冷机、2#电制冷机、1#冷塔、2#冷塔、数据机房和发电机，还设置有1#热水板式换热和2#热水板式换热器。在充分结合燃气分布式能源站的技术特点和商业写字楼用能特点的基础上，设计的这种自动化控制系统能够实现能源站内部电源和冷、热、电负荷的一体化运行，并通过和主电网的协调控制，实现能源站平滑接入主网或独立自治运行，充分满足商业写字楼用户对供能质量、供能可靠性和供能安全性的特殊要求，提高能源站的整体利用效率，实现能源站最优化运行。

Description

一种商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统

技术领域

本实用新型涉及分布式能源站的自动化控制系统，特别是一种商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统，属于燃气电厂自动化控制领域。

背景技术

燃气分布式能源是国家正在大力发展的一种新的清洁能源利用形式，由于燃气分布式能源站需要靠近用户端设置，所以与常规的发电厂及热电厂相比，更加靠近人口集中的生活区或者办公区域。商业写字楼具有同时率高、人口密集度大、昼夜能源需求落差大的特点，目前为商业写字楼供能的能源站仍然采用传统的控制系统，使得能源站运行过程中很难准确捕捉用户用能需求变化，导致能源站整体利用效率偏低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统，建立一种先进可行的智能化控制系统，着重考虑不同季节以及昼夜能源需求差异因素，因地制宜地制定运行策略，提高能源站的整体利用效率，实现能源站最优化运行。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

该自动化控制系统包括1#内燃机、2#内燃机、1#直燃机、2#直燃机、1#余热溴化锂机组、2#余热溴化锂机组、1#电制冷机、2#电制冷机、1#冷塔、2#冷塔、数据机房和发电机，还设置有1#热水板式换热和2#热水板式换热器。1#内燃机、2#内燃机、1#直燃机和2#直燃机设置于控制系统的一侧，1#电制冷机、2#电制冷机和数据机房设置于控制系统的另一侧。1#内燃机的一侧与发电机连接，另一侧通过1#余热溴化锂机组连接于1#热水板式换热器。2#内燃机的一侧与发电机连接，另一侧通过2#余热溴化锂机组连接于2#热水板式换热器。1#直燃机与2#直燃机在控制系统的同侧对称分布，天然气通过管道连通于1#直燃机和2#直燃机。1#电制冷机通过管道连通于1#冷塔，2#电制冷机通过管道连通于2#冷塔。

前述的，1#内燃机的一侧通过管道连通于1#空调板式换热器，2#内燃机的一侧通过管道连通于2#空调板式换热器。

进一步的，系统中还设置有集成化板式换热器，2#电制冷机通过2#冷塔连通于集成化板式换热器，集成化板式换热器通过管道连通于数据机房。

为了满足生活热水的峰值负荷需求，在1#余热溴化锂机组的一侧设置了蓄热水箱，2#余热溴化锂机组的一端设置了蓄热水箱。

为了实现在内燃机不开启的时段生产生活热水，将2#直燃机设置为三用型机组。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：在充分结合燃气分布式能源站的技术特点和商业写字楼的用能特点的基础上，建立的这种商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统能够实现能源站内部电源和冷、热、电负荷的一体化运行，并通过和主电网的协调控制，实现能源站平滑接入主网或独立自治运行，充分满足商业写字楼用户对供能质量、供能可靠性和供能安全性的特殊要求，提高能源站的整体利用效率，实现能源站最优化运行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是夏季系统运行的工作流程图；

图3是冬季系统运行的工作流程图；

图4是一天中用能高峰期时系统的工作流程图；

图5是一天中用能低谷期时系统的工作流程图。

附图标记的含义：1-1#内燃机，2-2#内燃机，3-1#直燃机，4-2#直燃机，5-1#余热溴化锂机组，6-2#余热溴化锂机组，7-1#空调板式换热器，8-2#空调板式换热器，9-1#热水板式换热器，10-2#热水板式换热器，11-1#电制冷机，12-2#电制冷机，13-1#冷塔，14-2#冷塔，15-集成化板式换热器，16-数据机房，17-蓄热水箱，18-发电机。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：如图1和图2所示，当夏季自动化控制系统运行时，天然气供给1#内燃机1发电，1#内燃机1的发电量通过发电机18供给写字楼用电。在发电的同时，1#内燃机1产生的缸套水及烟气等余热进入1#余热溴化锂机组5，制取空调冷水给写字楼供冷。当发电机18不能满足写字楼的空调供冷需求时，开启2#直燃机4作为冷源补充。

若开启2#直燃机4后仍然不能满足写字楼的供冷需求，则可开启2#电制冷机12供冷，2#电制冷机12还可以作为数据机房16的过渡季冷源设备。1#余热溴化锂机组5的烟气出口端设置了1#热水板式换热器9，利用1#余热溴化锂机组5尾部排出的烟气制取生活热水，供写字楼的厨房、卫生间及健身中心使用。2#直燃机4为三用型机组，可在1#内燃机1不开启的时段生产生活热水供写字楼使用。同时该系统还配置了蓄热水箱17，以满足生活热水的峰值负荷需求。以上仅为开启一组内燃机和余热利用设备的实施例，可根据写字楼空调热负荷对余热的需求，决定内燃机的开启台数与机组的发电功率，过渡季节，内燃机停运。

本实用新型的实施例2：如图1和图3所示，当冬季自动化控制系统运行时，天然气供给1#内燃机1发电，1#内燃机1的发电量通过发电机18供给写字楼用电。在发电的同时，1#内燃机1产生的缸套水进入1#空调板式换热器7生产空调热水，供给写字楼采暖；产生的烟气进入1#余热溴化锂机组5生产空调热水，供给写字楼采暖。当发电机18不能满足写字楼的空调供暖需求时，开启2#直燃机4作为热源补充。与2#电制冷机12连接的2#冷塔14配置了集成化板式换热器15，可以利用冬季环境中的冷量将2#冷塔14中的水冷却，2#冷塔14生产的水通过集成化板式换热器15生产空调冷水，供给数据机房16使用。

1#余热溴化锂机组5的烟气出口端设置了1#热水板式换热器9，利用1#余热溴化锂机组5尾部排出的烟气制取生活热水，供写字楼的厨房、卫生间及健身中心使用。2#直燃机4为三用型机组，可在1#内燃机1不开启的时段生产生活热水供写字楼使用。同时该系统还配置了蓄热水箱17，以满足生活热水的峰值负荷需求。以上仅为开启一组内燃机和余热利用设备的实施例，可根据写字楼空调冷负荷对余热的需求，决定内燃机的开启台数与机组的发电功率。

本实用新型的实施例3：如图1和图4所示，写字楼上班时间即一天中的用能高峰期，根据当天的能源需求量启动设备。当能源需求量介于余热溴化锂机组可提供总供能量一半与额定值之间时，开启运行时数少的2#内燃机2，同时开启与2#内燃机2对应的余热溴化锂机组；当能源需求量大于单台余热溴化锂机组可提供总供能量时，开启1#内燃机1与2#内燃机2，同时开启与内燃机对应的1#余热溴化锂机组5和2#余热溴化锂机组6。当能源需求量小于两台余热溴化锂机组可提供总供能量时，开启运行时数少的2#直燃机4；当能源需求量大于两台余热溴化锂机组可提供总供能量时，同时开启1#直燃机3和2#直燃机4。

本实用新型的实施例4：如图1和图5所示，写字楼下班时间即一天中的用能低谷期，根据当天的能源需求量，决定开启内燃机、余热机、直燃机和电制冷机的台数。1#内燃机1运行过程中，根据当天的热水负荷量，开启与1#内燃机1对应的空调板式换热器，对应开启高温散热器。

本实用新型的工作原理：当系统运行时，天然气供给1#内燃机1和2#内燃机2发电，1#内燃机1和2#内燃机2的发电量通过发电机18供给写字楼用电。在发电的同时，1#内燃机1和2#内燃机2产生的缸套水及烟气等余热进入1#余热溴化锂机组5和2#余热溴化锂机组6，给写字楼供冷或供热。当发电机18不能满足写字楼的空调冷热需求时，开启1#直燃机3和2#直燃机4作为冷热源补充。1#电制冷机11和2#电制冷机12可以作为数据机房16的过渡季冷源设备以及夏季、冬季的备用冷源。1#余热溴化锂机组5和2#余热溴化锂机组6的烟气出口端设置了1#热水板式换热器9和2#热水板式换热器10，利用1#余热溴化锂机组5和2#余热溴化锂机组6尾部排出的烟气制取生活热水，供写字楼的厨房、卫生间及健身中心使用。2#直燃机4为三用型机组，可在1#内燃机1和2#内燃机2不开启的时段生产生活热水供写字楼使用。同时该系统还配置了蓄热水箱17，以满足生活热水的峰值负荷需求。可根据写字楼空调热负荷对余热的需求，决定内燃机的开启台数与机组的发电功率。该种自动化控制系统实现了能源站内部电源和冷、热、电负荷的一体化运行，并通过和主电网的协调控制，实现能源站平滑接入主网或独立自治运行，达到能源站最优化运行。

Claims (5)

1.一种商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统，包括1#内燃机(1)、2#内燃机(2)、1#直燃机(3)、2#直燃机(4)、1#余热溴化锂机组(5)、2#余热溴化锂机组(6)、1#电制冷机(11)、2#电制冷机(12)、1#冷塔(13)、2#冷塔(14)、数据机房(16)和发电机(18)，其特征在于,控制系统中设置有1#热水板式换热(9)和2#热水板式换热器(10)；1#内燃机(1)、2#内燃机(2)、1#直燃机(3)和2#直燃机(4)设置于控制系统的一侧，1#电制冷机(11)、2#电制冷机(12)和数据机房(16)设置于控制系统的另一侧；1#内燃机(1)的一侧与发电机(18)连接，另一侧通过1#余热溴化锂机组(5)连接于1#热水板式换热(9)；2#内燃机(2)的一侧与发电机(18)连接，另一侧通过2#余热溴化锂机组(6)连接于2#热水板式换热器(10)；1#直燃机(3)与2#直燃机(4)在控制系统的同侧对称分布，天然气通过管道连通于1#直燃机(3)和2#直燃机(4)；1#电制冷机(11)通过管道连通于1#冷塔(13)，2#电制冷机(12)通过管道连通于2#冷塔(14)。

2.根据权利要求1所述的商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统，其特征在于，1#内燃机(1)的一侧通过管道连通于1#空调板式换热器(7)，2#内燃机(2)的一侧通过管道连通于2#空调板式换热器(8)。

3.根据权利要求2所述的商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统，其特征在于，系统中还设置有集成化板式换热器(15)，2#电制冷机(12)通过2#冷塔(14)连通于集成化板式换热器(15)，集成化板式换热器(15)通过管道连通于数据机房(16)。

4.根据权利要求3所述的商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统，其特征在于，1#余热溴化锂机组(5)的一侧设置了蓄热水箱(17)，2#余热溴化锂机组(6)的一端设置了蓄热水箱(17)。

5.根据权利要求4所述的商业写字楼的燃气分布式能源站的自动化控制系统，其特征在于，2#直燃机(4)为三用型机组。