[00376469]城市天然气综合利用-燃气机热泵

项目研究的背景及用途：中国每年用于采暖、空调的能源消耗很大，但一次能源利用率仍然很低，造成能源浪费，也严重污染了该项目的生存环境。天然气是优质清洁能源，其相对价格也比较高。如果不利用天然气很高的作功能力，仅将其作为燃料直接燃烧掉取得热量，仍然是很大的浪费。燃气发动机驱动的热泵机组既利用性能系数比吸收式高的压缩式循环，又能够充分利用发动机余热，因而其一次能源利用率高，与燃煤和煤气锅炉相比，供热的一次能源利用率可分别提高110%和75%以上。而且其驱动能源来自于气态洁净燃料，有利于环保和可持续发展。在目前的能源价格等条件下，中国燃气热泵供热空调方案的年单位建筑面积运行能耗费用约为直燃吸收式冷热水机组的67%，约为电动热泵的88%，并且兼有夏季制冷和冬季供热的双重功能，其温室气体和污染物排放量远低于其它各种供热空调方式。另外，由于电驱动空调的大量使用，许多城市夏季出现电力供应紧张问题，而夏季天然气供应却相对过剩。燃气热泵的使用可以改善能源结构，既有利于填平电力设备的季节峰谷差，也解决了燃气冬夏季节的产供不平衡，起着削峰平谷的作用。当然，从理论上讲，由燃气轮机驱动的热电冷联供机组可以更好地解决这个问题，但由于发电品质以及行业垄断等原因，要实现联供机组的并网运行在目前还是比较困难的。随着人民生活水平的提高和对环保要求的日益严格，燃气发动机热泵必将具有良好的发展前景。技术原理及工艺流程：系统由燃气发动机、压缩式热泵(由压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置等部件组成)、发动机排烟余热回收换热器、发动机缸套冷却水余热回收换热器及连接管路组成。由燃气发动机输出的动力驱动压缩机，压缩机从吸收吸气，向冷凝器排气，实现工质的循环流动，工质在冷凝器中冷凝放热，在蒸发器中蒸发吸热，实现热量由低位热源向高位热源的迁移，发动机废热在余热回收换热器中回收用于供热或提供卫生热水。系统制热运行时，供热介质先后在冷凝器和余热回收换热器中吸收热量，并将热量输送给热用户，冷媒介质则从环境中吸收热量，并将热量输送到热泵蒸发器中；系统制冷运行时，冷媒介质从需冷用户吸收热量，并将热量输送到热泵蒸发器中，热媒介质在冷凝器中吸收热量，并将热量散发到环境中。成果水平及主要技术指标：采用可长期使用，即以臭氧层无破坏和温室效应接近于零的新工质。根据当前的技术经济环境对系统进行了综合优化设计，结合当前国际先进的发动机技术、压缩式热泵技术，并配备了自行研制的智能化电脑控制系统，使所研制的燃气机空调热泵系统的一次能源利用率为现有电动压缩式空调热泵的1.5倍以上。生产规模及产量：根据目前的市场现状分析，若初期投资500万元，两年后可达到年产200台以上的规模。所需厂房面积：约500m<'2>。主要设备：充灌机、检漏仪、电焊机、剪板机及相关机加工设备。主要原材料及来源：燃气发动机、压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、钢管、钢板、铜管等，以上原材料均可从国内外厂家直接购买。设备投资：50万元。总投资：500万元。市场分析及效益预测：中国制冷供热需求量大面广，如宾馆、别墅、车站、医院、商场、影剧院、体育馆、办公楼、公共建筑和高档居民住宅区等，需要大量的冷热供应设备。中国具有较好的发动机及制冷工业基础，近年来又在压缩机及制冷行业、多燃料发动机方面取得了长足的进展，为天然气热泵技术的产业化奠定了良好的基础。天然气热泵是高效利用天然气、环境热、地热、太阳能并可回收废热的节能环保高新技术，在可再生能源的有效利用、保护生态环境、平衡冬夏燃气负荷方面具有明显优势。从中国的能源结构及分布特点、气候和地理条件来看，也很适合开发该项技术，中国已制定大规模开发利用天然气、并在较大程度上替代燃煤供热及分散式空调的整体方案，因此该项目将要开发的天然气热泵高新技术具有广阔的市场和产业化前景。中国在今后20年内对大中型冷机组的年需求量可超过1万台，天然气热泵市场前景十分广阔。若年产200台，按市场比价每台平均销售价为100万元，则形成年产值2亿元以上，利润5千万元以上。由于该项目可减少建设发电厂，减少因燃煤发电造成的环境污染，改善大中城市的空气质量，从而形成的间接产值将更加可观。该项目以低污染洁净燃料为驱动能源，可有效降低CO<,2>、SO<,2>及烟尘的排放量，减轻城市中的大气污染。在夏季可以解决富余的燃气量，提高天然气的利用率，提高天然气供气系统的经济效益，缓解夏季电力紧张的问题，并在生产、销售、运行、服务等部门创造大量就业岗位，社会效益也相当显著。