GB 51131-2016 燃气冷热电联供工程技术规范(完整正版、清晰无水印).pdf
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GB 51131-2016 燃气冷热电联供工程技术规范(完整正版、清晰无水印)
2. 0. 4 节能率
供应相同的电量、热(冷)量,联供系统与常规供能方式 比减少消耗能量的百分比。
2. 0. 5孤网运行
联供系统发电机组与公共电网在用户端并列运行,不向公 电网输送电能的方式。
联供系统发电机组与公共电网在用户端并列运行服务质量标准,并向公 电网输送电能的方式。
设置冷热电联供系统设备及相关附属设施的区域或场所
2.0.13余热吸收式冷(温)水机组
ter chiller(heate
直接利用原动机余热进行制冷、热的机组。可分为烟气型及 烟气热水型冷(温)水机组。
联供系统输出电能接入公共电网的母线或输出汇总
3.0.1联供工程站址宜靠近热(冷)负荷中心及供电区域的主 配电室、电负荷中心。 3.0.2站房的防火间距应符合现行国家标准《建筑设计防火规 范》GB50016的有关规定。燃烧设备间应为丁类厂房,燃气增 压间、调压间应为甲类厂房
3.0.1联供工程站址宜靠近热(冷)负荷中心及供电区 配电室、电负荷中心。
3.0.3站房宜独立设置或室外布置。当站房不独立设置时, 贴邻民用建筑布置,并应采用防火墙隔开,且不应贴邻人员密 场所。
当燃烧设备间受条件限制需布置在民用建筑内时,应布 建筑物的首层或屋顶,也可布置在建筑物的地下室
作燃料时,燃烧设备间不得布置在地下或半地下。 3.0.6燃烧设备间应设置爆炸泄压设施,且不应布置在人员密 集场所的上一层、下一层或贴邻。设于地下、半地下及首层的燃 烧设备间应布置在靠外墙部位。
机容量不应大于7MW;当布置在建筑物屋顶时,单台发电机容 量不应大于2MW,且应对建筑结构进行验算。 3.0.8当燃烧设备设置在屋顶上时,燃烧设备间距屋顶安全出 口的距离不应小于6.0m。
3.0.9联供工程变配电室的设置应符合下列规定
1变配电室宜靠近发电机房及电负荷中心,并宜远离燃气 调压间、计量间; 2变配电室应方便进、出线及设备运输; 3变配电室不应设置在厕所、浴室、爆炸危险场所的正下
方或正上方; 4在高层或多层建筑中,装有可燃性油的电气设备的变配 电室应设置在靠外墙部位,且不应设置在人员密集场所的正下 方、正上方、贴邻和疏散出口的两旁; 5室外布置的变配电设施不应设置在多尘、有水雾、有腐 蚀性气体及存放易燃易爆物品的场所。 3.0.10联供工程应合理布置噪声源,并应采取降噪、隔噪措 施,噪声排放应符合周边环境的要求。 3.0.11冷却塔、风冷散热器和室外布置的联供设施等,应与周 围建筑布局、风格相协调。 3.0.12地上站房首层室内标高应大于室外地坪或周围地坪 0.15m。地下站房应采取防涝、排水措施
4.1.1联供系统应由动力发电系统、余热利用系统组成。联供 工程除应包括联供系统外,尚应包括燃气供应系统、供配电系 统、监控系统、调峰系统及辅助设施
行配置。当用户负荷主要为空调制冷、供暖负荷时,余热利用设 备宜采用吸收式冷(温)水机组;当用户负荷主要为蒸汽或热水 负荷时,余热利用设备宜采用余热锅炉及换热器。
4.1.3联供系统宜采用并网运行或并网不上网运行的方式。
发电力应优先满足项目自身用电需求,也可根据技术经济比较结 果选择多余电力上网的运行方式。当没有公共电网或公共电网接 入困难、公共电网故障时,发电机组可采用孤网运行方式
4.1.5并网运行及并网不上网运行的联供系统,发电机组应与 公共电网自动同期。
4.1.5并网运行及并网不上网运行的联供系统,发电机组应
4.1.8发电机组应在联供系统供应冷、热负荷时运行,供冷 供热系统应优先利用发电余热制冷、供热。经济合理时,应结合 蓄能设备使用
4.1.9联供系统的组成形式、设备配置、工艺流程及运行方式
应根据燃气供应条件和电力并网条件,以及冷、热、电、气的价 格等因素,经技术经济比较后确定。
4.2.1既有建筑进行联供系统设计时,应调查实际冷、热、电 负荷数据,并应根据实测运行数据绘制不同季节典型日冷、热、 电逐时负荷曲线和年负荷曲线
系统设计时,应调查使用条件相似地区的同类项目实际冷、热、 电负荷数据。应根据本建筑设计负荷资料,按相似建筑实测负荷 数据进行估算,并应绘制不同季节典型日逐时负荷曲线和年负荷 曲线。
4.2.3绘制不同季节典型日逐时负荷曲线时,应根据各项负荷
4.2.4联供系统、联供工程技术经济分析,应根据逐时负荷曲
4.2.4联供系统、联供工程技术经济分析,应根据逐时负荷曲 线和全年运行模式计算全年供冷量、供热量、供电量和耗电量 燃气耗量。
4.3.1联供系统发电机组应针对不同运行方式确定设备容量 并应符合下列原则: 1当采用并网不上网运行方式时,发电机组容量应根据基 本电负荷和冷、热负荷需求确定,单台发电机组容量应满足低负 荷运行要求,发电机组满负荷运行时数应满足经济性要求。 2当采用孤网运行方式时,发电机组容量应满足所带电负 荷的峰值需求,同时应满足大容量负荷的启动要求。单台发电机 组容量应考虑低负荷运行的要求。 3当采用并网运行方式时,发电机组容量应根据发电和余 热利用的综合效益最优原则确定。
4.3.4当供电可靠性要求高时,电源应考虑备用措施,可代替 一路供电。
4.3.4当供电 一路供电。 4.3.5余热利用设备应根据原动机余热参数确定。温度高于 120℃的烟气热量和温度高于75℃的冷却水热量,应进行余热 利用。 4.3.61 联供系统年平均余热利用率应大于80%,年平均余热利
120℃的烟气热量和温度高于75℃的冷却水热量,应进行余热 利用。
4.3.6联供系统年平均余热利用率应大于80%,年平均余热利 用率应按下式计算:
Q+Q × 100% /1 Q +Q
式中: 年平均余热利用率(%); Q1 年余热供热总量(MJ); Q2 年余热供冷总量(MJ); 排烟温度降至120℃时烟气可利用的热量(MJ); Q1 温度大于或等于75℃冷却水可利用的热量(MJ)。
率,且应符合本规范第1.0.4条的规定。 4.3.8联供系统的年平均能源综合利用率应按下式计算:
4.3.8联供系统的年平均能源综合利用率应按下式计算:
3. 6W +Q +Q2 × 100% B X Qi
式中: 年平均能源综合利用率(%); W 年净输出电量(kWh); Q1 年余热供热总量(MJ); Q2 年余热供冷总量(MJ); B 年燃气总耗量(Nm); Q 燃气低位发热量(MJ/Nm3)。 4.3.9 发电设备最大利用小时数应大于2000h,并应按下式 计算:
4.3.9发电设备最大利用小时数应大于2000h,并应按下式 计算:
发电设备最大利用小时数
Wyear 1 = Cap
Wycar 发电设备全年发电总量(kWh); Cap一所有发电设备的总装机容量(kW)。 4.3.10联供系统的节能率应大于15%,并应按下列公式计算:
4.3.14发电机组应采用单独烟道,其他用气设备宜采用
4.3.14发电机组应采用单独烟, 其他用气设备直未用单独烟 道。当多台设备合用一个总烟道时,各设备的排烟不得相互影 响,且烟气不得流向停止运行的设备。
4.3.15每台用气设备和余热利用设备的烟道上以及容易集聚
气的地方,均应安装泄爆装置。泄爆装置的泄压口应设在安 全处。 4.3.16 烟道、烟岗的低点处应装设雨水和烟气凝结水收集和排 水设旅
气的地方,均应安装泄爆装置。泄爆装置的泄压口应设在 全处。
4.3.16烟道、烟窗的低点处应装设雨水和烟气凝结水收集和排 水设施。
4.3.16烟道、烟窗的低点处应装设雨水和烟气凝结水收
.1.1燃气的成分、流量、压力等应满足所有用气设备的要求。 5.1.2燃气供应系统应由调压装置、过滤器、计量装置、紧急 切断阀、放散、检测保护系统、温度压力测量仪表等组成。需要 增压的燃气供应系统尚应设置缓冲装置和增压机,并应设置进口 压力过低保护装置
5.1.3燃气引入管应设置紧急自动切断阀和手动快速切断阀。
5.1.5原动机与其他设备的调压装置应各自独立设置
5.1.7独立设置的站房,当室内燃气管道最高压力小于或等于 0.8MPa时,以及建筑物内的站房,当室内燃气管道最高压力小 于或等于0.4MPa时,燃气供应系统应符合现行国家标准《城镇 燃气设计规范》GB50028的有关规定,
5.1.8独立设置的站房,当室内燃气管道最高压力大于 0.8MPa且小于或等于2.5MPa时,以及建筑物内的站房,当室 内燃气管道最高压力大于0.4MPa且小于或等于1.6MPa时,燃 气管道及其管路附件的材质和连接应符合下列规定: 1燃气管道应采用无缝钢管和无缝钢制管件; 2燃气管道应采用焊接连接,管道与设备、阀门的连接应 采用法兰连接或焊接连接; 3管道上严禁采用铸铁阀门及铸铁附件:
5.1.9当联供工程站房设置在屋顶时,燃气管道可敷设于管
井内或沿有检修条件的建筑物外墙、柱敷设,管道敷设应符合现 行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的有关规定,并应 符合下列规定: 1室外敷设的燃气管道应计算热位移,并应采取热补偿 措施; 2燃气立管应安装承受自重和热伸缩推力的固定支架和活 动支架; 3管道竖并应靠建筑物外墙设置,管道竖并的墙体应为耐 火极限不低于1.00h的不燃烧体,检查门应采用内级防火门: 4管道竖井的外墙上,每楼层均应设置通向室外的白叶窗; 5管道竖井内的燃气立管上不应设置阀门。 5.1.10燃气管道不得穿过防火墙、封闭楼梯间、防烟楼梯间及 其前室、易燃易爆品仓库、变配电室、电缆沟、烟道和进风 道等。 5.1.11燃气管道穿过楼板、楼梯平台、隔墙时,应安装在钢套 管中。套管与燃气管道之间的间隙应采用柔性防腐、防水材料 密封
管中。套管与燃气管道之间的间隙应采用柔性防腐、防水材料 密封。
5.2.1调压装置的压力波动范围应满足用气设备的要求。计量 装置应设置温度、压力修正装置
1燃气增压机前后应设缓冲装置,缓冲装置后的燃气压力 波动范围应满足用气设备的要求 2 燃气增压机和缓冲装置宜与原动机一一对应; 3燃气增压机的吸气、排气和泄气管道应设置减振装置; 4燃气增压机应设置就地控制装置,并宜设置远程控制 装置。
5.2.3燃气增压机运行的安全保护应符合下列规定: 1燃气增压机应设置空转防护装置; 2当燃气增压机设有中间冷却器和后冷却器时,应加设介 贡冷却异常的报警装置; 3 驱动用的电动机应采用防爆型结构; 4 润滑系统应设低压报警及停机装置: 5燃气增压机应设置与发电机组紧急停车的联锁装置; 6 燃气增压机排出的冷凝水应集中处理。 5.2.4燃气增压间的工艺设计应符合现行国家标准《城镇燃气 设计规范》GB50028的有关规定
设计规范》GB50028的有关规定
5.3.1燃气管道应装设放散管、放散口、吹扫口和取样口 5.3.2燃气管道吹扫口的位置应能将管道内燃气吹扫干净
距地面的高度不应小于4m,并应采取防止雨雪进入管道和放散 物进入房间的措施,
6.1.2供配电系统宜采用放射式供电。发电机组接入电网的电 压等级应根据供电系统的主接线形式和发电机组容量,并经技术 经济比较后确定。
10.5kV,并应根据发电机组容量、电力系统接线方式、用电
10.5kV,并应根据发电机组容量、电力系统接线方式、用电负 荷要求、供电距离,经技术经济比较后确定。
6.1.4联供系统采用并网运行或并网不上网运行时,应
1用户侧应设置明显断开点,并可进行隔离操作; 2根据供电系统的接线,并网点应设置解列点及低周低压 解列装置; 3断路器应装设自动准同期装置; 4当联供系统采用并网不上网方式运行时,应采取逆功率 保护措施。 6.1.510kV及以上电压并网运行的联供系统,应具备与公共 电网调度部门之间进行数据通信的能力。 6.1.6联供系统供电的低压配电系统应符合现行国家标准《电 能质量三相电压不平衡》GB/T15543的有关规定,并宜采取 下列措施降低三相不平衡度: 1当220V或380V单相用电设备接入220/380V三相系统 时,宜使三相平衡;
220V单相供电;当大于60A时,宜采用220/380V三相四线制 供电。
6.2.1联供系统使用的原动机,应根据下列参数进行优
1ISO工况参数下原动机的连续出力和余热流量、压力、 温度; 2年平均气象参数下原动机的连续出力、热耗率及余热的 流量、压力、温度; 3最热月、最冷月平均气象参数下原动机的连续出力和余 热流量、压力、温度; 4极端冬、夏季气象参数下原动机的连续出力和余热流量 压力、温度。 6.2.2联供系统使用的发电机组应根据下列条件优化选型:
6.2.2联供系统使用的发电机组应根据下列条件优化选型:
1应满足联供系统对发电效率的要求; 2发电机组应适应用户的负荷变化; 3余热介质参数与余热利用设备应匹配; 4发电机组应具有完善的控制系统、保护系统,各类参数 保护值应满足公共电网要求: 5发电机组应能与联供系统中央控制单元进行双向通信。 6.2.3联供系统发电机组的电能质量应符合表6.2.3的规定
表6.2.3联供系统发电机组的电能质量
微燃机等,并应符合国家现行有关标准的规定
6.2.5发电设备应根据系统规模、冷热电负荷情况、运
6.2.6发电设备台数和单机容量,应按发电机组工作时有较高 的负载率进行确定,并应充分利用余热能
6.2.6发电设备台数和单机容量,应按发电机组工作时
6.2.7联供系统宜选用有降低氮氧化物排放措施的原动机。
采用燃气内燃发电机组时,氮氧化物排放浓度应小于或等于 500mg/Nm(含氧量为5%时)。当采用燃气轮机发电机组时, 氮氧化物排放浓度应小于或等于50mg/Nm3(含氧量为15% 时。
6.3.1联供系统的电气主接线方案应从供电的可靠性、运行的 安全性和维护的方便性等方面,经技术经济比较后确定。对确定 的接线方案,应按正常运行和短路故障电流,计算、选择、校验 主要设备及继电保护和自动化装置
6.3.3当联供系统并网运行或并网不上网运行时,应根据发
机组的容量及变配电系统的主接线形式设计接入系统。当采用机 端输出电压为400V的发电机组时,宜在用户变配电系统低压侧 并网;当采用机端输出电压6.3kV或10.5kV的发电机组时, 应在用户变配电系统高压侧或在地区变电站的6.3kV或10.5kV 侧并网,
6.3.5联供系统的变配电室及配电系统的设计应符合现行国家 标准的有关规定,
6.3.5联供系统的变配电室及配电系统的设计应符合现
1当有发电机组电压母线时,供给接在该段母线上的机组 的自用负荷应由各段母线引接; 2当发电机组与主变压器为单元连接时,供给该机组的自 用负荷应由主变压器低压侧引接。 6.4.2为重要用户供电和兼作备用电源的联供系统,当无外来 电源不能启动时,应增设独立启动电源。 6.4.3当联供系统采用提高功率因数措施后仍达不到公共电网 合理运行要求时,应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。无 功补偿系统应符合现行国家标准《并联电容器装置设计规范》 GB50227的有关规定。 6.4.4联供系统的直流系统设计应符合现行行业标准《电力工 程直流电源系统设计技术规程》DL/T5044的有关规定。 6.4.5当联供系统采用计算机监控时,应设置交流不间断电源 且满负荷供电时间不应小于1h。 6.4.6联供工程的电缆选择、布线与敷设应符合现行国家标准 的有关规定
6.5继电保护、自动装置与计量
6.5.1联供系统应根据发电容量、运行方式、接人系统电压等 级等因素,配置发电机组本体及配电系统的继电保护装置。联供 系统配电系统继电保护和安全自动装置的设计,应符合现行国家 标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T50062 的有关规定。
6.5.2配电系统与公共电网联络线的继电保护设计应满足公共 电网的要求。
6.5.3联供系统发生下列情况之一时,应有联锁停止发电机组 运行的保护:
原动机事故停机; 2 通风系统事故停机; 3 燃气系统事故报警; 4 发电机组自身故障
6.5.5发电机组和公共电网的电量应分别计量。联供系
电量和用电电量的计量点处应设置单独的电能计量装置,电能 量装置的技术参数应满足当地公共电网的要求
6.5.6当联供系统与配电系统因故障解列后,控制系统
测配电系统并网点的电压和频率。当电压和频率均保持在允许偏 差范围内2min后,发电机组应能重新并网。
6.6.1联供工程站房防雷应符合现行国家标准《建筑物防雷设 计规范》GB50057的有关规定,并应按第二类防雷建筑物执行。 6.6.2联供工程附属建(构)筑物防雷应符合现行国家标准 《建筑物防雷设计规范》GB50057的有关规定。 6.6.3燃气调压站、燃气架空管道、露天储罐应设置直击雷保 护装置。 6.6.4独立的建(构)筑物和辅助厂房建(构)筑物的过电压 保护应符合现行国家标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配 合设计规范》GB/T50064的有关规定 6.6.5联供系统的接地设计应符合现行国家标准《交流电气装 置的接地设计规范》GB/T50065的有关规定。 6.6.6联供工程站房的防雷接地、防静电接地、电气设备(不 含发电机组)的工作接地、保护接地及信息系统的接地等,宜设
6.7爆炸危险环境的电气装置
6.7.1联供工程的燃烧设备间及燃气系统等有爆炸危险场所的 等级划分,应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规 范》GB50058的有关规定。 6.7.2联供工程电气装置应符合现行国家标准《爆炸危险环境
7.1.1余热利用设计应符合下列
7.1.1余热利用设计应符合下列原则 1 余热利用应做到温度对口、梯级利用; 2余热利用的形式应根据项目的负荷情况和原动机余热参 数,经技术经济比较后确定; 3当热(冷)负荷波动或需求时间与发电时间不一致时, 宜设置蓄能装置。 7.1.2余热利用可采用下列形式: 1原动机余热直接进入余热吸收式冷(温)水机制冷、供热:
7.1.2余热利用可采用下列形式
1原动机余热直接进入余热吸收式冷(温)水机制冷、供热; 2原动机余热经余热锅炉或换热器产生蒸汽或热水间接制 冷、供热; 3原动机各部分余热分别利用,烟气可进入余热吸收式冷 温)水机制冷、供热;冷却水可进入换热器或热泵供热水; 4低温余热利用宜采用热泵机组。 7.1.3余热利用系统应设置排热装置。 7.1.4当冷、热负荷不稳定时,应在原动机排烟及冷却水系统 上设自动调节阀
7.2.1余热吸收式冷(温)水机组的参数和性能等应符合现行国家 标准《蒸汽和热水型溴化锂吸收式冷水机组》GB/T18431和《直燃 型溴化锂吸收式冷(温)水机组》GB/T18362的有关规定。
7.2.2余热利用设备的能效等级应符合国家现行有关标准的 要求。
7.2.2余热利用设备的能效等级应符合国家现行有关标准的
可加装补燃装置。设备选型应根据项目负荷及系统配置情况经技 术经济比较后确定
7.2.4当需要补燃时,燃气轮机余热利用设备宜采用烟道式补
7.2.5原动机与余热利用设备宜采用一一对应配置。
烟气热回收装置回收利用,排烟温度不置高于120℃ 7.2.7当内燃机冷却水余热利用时,余热利用设备的出口温度 不宜高于 75℃。
7.2.8余热利用系统的自动调节阀的调节特性应满足原动机和
永个方儿 余热利用设备的要求,自动调节阀的动作应由余热利用设备优先 控制。
7.3.1烟岗的设置应根据原动机和余热利用设备的形式及布置 方式确定,并应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定
寒冷地区应对排热装置采取防冻措施
7.3.3余热利用水系统的工作压力不应高于设备承压能力,
7.3.3余热利用水系统的工作压力不应高于设备承压能力,水 质应符合设备的要求。
7.3.4空调冷热水系统、冷却水系统、补给水系统的配置应符 合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的有关规定。
7.3.5当采用余热锅炉时,给水设备及水处理应符合现行国家
标准《锅炉房设计规范》GB50041的有关规定。 7.3.6发电机组、冷(温)水机组、换热器等设备的管道入口 应设置过滤器或除污器,过滤精度应根据设备要求确定。 7.3.7发电机组的余热利用设备应根据运行介质要求,采取防 止腐蚀的措施
8.1.11 联供工程监测应包括下列内容: 1 原动机、发电机、余热利用设备、辅机等主要设备运行 参数; 2 发电机组供电范围内用户电功率、电流、电压、频率; 3 通风设备运行状态; 4 主要可控阀门的开、关状态、故障状态及调节阀门开度 信号; 5 仪表和控制用电源、气源等的供给状态和运行参数; 主要设备入口燃气压力; 7 主要的环境参数; 8联供系统发电功率、蒸汽流量、温度及压力、供水流量 温度及压力、回水流量、温度及压力; 9发电机组排烟流量、温度、余热利用设备排烟流量、温 度、发电机组冷却水流量、进出口温度; 10主要电气开关的开、关、故障状态及相应电流、电压、 电功率等参数。 8.1.21 联供工程计量应包括下列内容: 1 发电机组燃气耗量; 2 余热利用设备补燃用燃气耗量和其他用气设备燃气耗量: 联供工程自耗电量; 联供工程耗水量: 5 发电机组输出的电量; 联供系统输出的热(冷)量、蒸汽量; 联供工程总输出的电量、热(冷)量、蒸汽量
8.1.3主要设备应开放通信接口,运行参数应传至控制室监控 系统储存。
8.1.4反映主要设备及工艺系统运行工况、进行事故分析等需 要的主要参数,宜设置记录仪表。
8.2.1联供工程各主要设备应有控制系统。控制系统应具有数 据采集归档、设备监控、安全报警及保护功能
园林绿化标准规范范本1数据采集和状态监视; 2 自动控制和运行模式切换: 3 负荷预测; 4 优化调度; 5能耗统计及分析
行双向通信,并应能实现对系统内重要设备的控制及与其他术 系统的通信。
8.2.4主要设备应设置就地控制装置与远程控制装置,就地控 制级别应优先于远程控制
视和异常工况的报警,并应能实现发电机组事故状态时紧急 停机。
和处理、模拟量控制、顺序控制、电气控制。控制系统应预留与 主要设备控制装置、自控调压器、自动并网保护装置的通信接口 及与监控中心的通信接口。
电缆标准8.2.7联供系统的发电机组应能根据冷、热、电负荷的变化调 整发电功率。
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