Estação de energia distribuída de gás central da zona internacional de turismo e resorts de Xangai

Este projeto é um dos casos típicos de “combinar os padrões globais da Disney com as melhores práticas locais”, criado em conjunto por meio de uma estreita cooperação entre os lados chinês e americano. Como o único projeto de “zona internacional de turismo e resorts” com energia fornecida por terceiros, a estação de distribuição de gás central da zona internacional de turismo e resorts de Xangai está listada como um projeto de demonstração de cooperação energética sino-americana. Todos os produtos de design finalizados deste projeto foram revisados ​​pela equipe técnica especializada da Disney. O nível de design foi totalmente reconhecido pelo lado americano e representa um bom começo para a cooperação energética sino-americana no futuro, tendo um valor de demonstração muito bom para referência. Howard Brown, vice-presidente sênior do Shanghai Disney Resort e executivo de desenvolvimento do projeto, disse: “o uso da estação de energia distribuída no resort economizará significativamente o custo de desenvolvimento e operação do resort e espera aumentar a eficiência energética geral em 3 vezes , e reduzir em 60% as emissões de gases de efeito estufa geradas pela operação do resort.” 

Este projeto está localizado no lote H-11 a oeste do resort. Ela planeja construir unidades geradoras de motores a gás de 10 × 4.4 MW. Neste período, a escala de construção é de unidades geradoras a gás de 5×4.4MW, reservando-se condições para ampliação de unidades geradoras a gás de 5×4.4MW. A área ocupada dentro do limite do projeto é de cerca de 19,748m2, totalizando 239.76m de leste a oeste e 82m de sul a norte. A central de energia está dividida principalmente em duas áreas: a área de produção (com 15,000m2) e uma área para futura ampliação (com 4,748m2).

O investimento total neste projeto é de cerca de 431.75 milhões de yuans, com produção anual de 112 milhões de kWh; capacidade de resfriamento anual de 399,000 GJ, dos quais 253,000 GJ são provenientes de calor residual; capacidade de aquecimento anual de 153,000 GJ, dos quais 98,900 GJ provêm de calor residual; fornecimento anual de ar comprimido de 41.38 milhões de Nm3, com uma taxa anual de calor para eletricidade de 108% e uma taxa de economia de energia de 29.9%.

Equipamento de processo

O equipamento principal deste projeto utiliza cinco conjuntos de unidades geradoras a gás JMS624GS-NL da GE, com potência gerada de 4035kW, gerando eficiência de até 45.4%. O equipamento de recuperação de calor residual adota cinco conjuntos de unidades de brometo de lítio de gás de combustão e água quente e a quantidade de refrigeração e aquecimento de cada unidade é de 3490kW e 3478kW, respectivamente. Enquanto isso, quatro unidades centrífugas de resfriamento de água e três conjuntos de caldeiras de água quente a gás são adotados. Além disso, sistemas de armazenamento de água gelada e armazenamento térmico de água são usados ​​para regulação de carga de pico.

Este projeto segue o princípio de: ordenar a energia pelo calor; maximizar o uso de resfriamento e aquecimento com calor residual; produção de água fria/quente com exaustão do motor a gás e água de camisa de alta temperatura em unidades de brometo de lítio de gás de combustão e água quente; e combinando com as unidades centrífugas elétricas de água gelada, armazenamento de água gelada para fornecimento de resfriamento externo ou combinado com caldeira a gás, tanque de armazenamento de água quente para fornecimento de aquecimento externo, com uma eficiência de utilização de energia abrangente de 83%. Sob o pré-requisito de garantir um fornecimento de aquecimento e resfriamento estável e confiável, a energia necessária para a regulação da carga de pico dentro da estação de energia é fornecida pela própria estação de energia; ao mesmo tempo, sob a condição de garantir eficiência econômica e praticidade do sistema, é adotado o método de eletricidade extra 35 kV na rede.

design inovador

Este projeto fornece resfriamento, aquecimento, eletricidade, água quente e ar comprimido para a área central da zona internacional de turismo e resort de Xangai (Disneylândia) por meio de gás natural, energia limpa e de consumo único, realizando a cogeração de cinco energias com um taxa de utilização de energia abrangente de até 83.41%, que é muito superior a 70% (a taxa de utilização de energia única do sistema convencional de fornecimento de energia distribuída) e já atingiu o nível avançado no mundo. Através da utilização de gradiente altamente eficiente de gás natural, não só atende a todas as demandas de energia dentro dos 3.9 quilômetros quadrados da área central, mas também transforma a zona de turismo e resort em um turismo de baixo carbono, economia de energia, verde e ecológico e zona balneária (a energia economizada é equivalente a 21,883.08t de carvão padrão, com uma redução anual de emissões de CO2 de 75,541.87t, equivalente a menos 40,000t de árvores derrubadas). Ao mesmo tempo, fornece orientação para uma atualização completa das áreas de turismo e resort em grande escala em Xangai, na China e até mesmo em todo o mundo. 

Este projeto usa uma unidade geradora de motor a gás avançada com eficiência de geração de até 45.45%. As unidades de brometo de lítio são operadas com água quente de gás de combustão e melhoram a eficiência térmica de todo o sistema, aproveitando ao máximo o calor do gás de escape do motor a gás e da água da camisa do motor a gás. 

Este projeto utiliza sistema de armazenamento de água gelada (quente), aproveita a diferença de pico de consumo de energia para ajustar o modo de operação de forma adequada, maximiza a taxa de utilização da unidade e permite um aumento significativo em sua eficiência econômica. 

A qualidade média da água fria e quente para este projeto adota os requisitos mais rigorosos do mundo, 2 a 3 vezes mais altos do que os padrões americanos equivalentes. Sua velocidade de corrosão do cobre deve ser inferior a 0.0025 mm/a e a corrosão do aço inferior a 0.025 mm/a, o que é muito mais rigoroso do que o requisito de velocidade de corrosão do cobre e do ferro especificado no Código para Projeto de Água de Resfriamento de Recirculação Industrial Tratamento (0.005mm/a para cobre e 0.075mm/a para ferro). Adotando tecnologia avançada de tratamento químico de água, este projeto atende ao requisito de água média fria/quente na zona do resort.

A água média fria e quente é projetada com cores diferentes, para facilitar o funcionamento e o gerenciamento do sistema. 

Para garantir que todo o sistema fechado de água média fria e quente atenda aos requisitos, realizamos medidas de vedação e estanqueidade em todos os tanques de armazenamento de água do sistema e injetamos nitrogênio na câmara de ar acima da superfície líquida para proteção para separar completamente a água do sistema da atmosfera. Ao mesmo tempo, tubos de transbordamento com selos de água e silenciadores de sucção são instalados nos tanques de água para evitar danos ao tanque. 

A bomba secundária deste projeto adota bomba de frequência variável de alta potência e tecnologia de controle automático. Quando o sistema fizer com que a diferença de pressão no ponto mais desfavorável do usuário da edificação se desvie do valor de projeto em decorrência de alteração de carga, automaticamente interpretará e analisará o valor do desvio para obter a ordem de aumento ou redução de água, e enviará o ordem para a estação de energia. E o controle de frequência da bomba secundária da estação de energia permitirá que a diferença de pressão de entrada e saída de água retorne ao valor de projeto, garantindo assim sempre a máxima economia de energia, apenas atendendo aos requisitos de quantidade de água de todos os usuários.  

O sistema de água média fria e quente é um sistema de água circulante fechado sem gás com pressão constante apresentando não compressibilidade, grande fluxo e alta velocidade. Um desvio da válvula de retenção é configurado entre a entrada de água e o cabeçote de saída da bomba secundária. Quando a água flui pelo desvio da válvula de retenção, em caso de interrupção repentina, a energia cinética é consumida pela superação da resistência em energia térmica, evitando danos por impacto direto no equipamento por golpe de aríete causado pela energia potencial da água fluxo. 

A válvula de segurança precisa ser configurada para descarregar a água de expansão extra que pode causar sobrepressão no sistema em caso de aumento de temperatura no sistema de água fria e quente. A fim de atender ao requisito de operação contínua e ininterrupta do sistema, ao instalar a válvula de segurança de acordo com os requisitos padrão, as válvulas de segurança substituíveis com válvulas de isolamento são colocadas em paralelo para aumentar a segurança e a confiabilidade do sistema . 

Este projeto adota um plano de tratamento de ruído e contramedidas de ruído, por exemplo: um módulo de isolamento acústico composto multicamada é usado no telhado e nas paredes da área principal da planta; portas corta-fogo à prova de som são usadas para a área principal da fábrica; janelas na parede externa da área principal da planta são à prova de som; silenciadores são instalados na ventilação das paredes externas e telhado da área principal da fábrica; o tratamento de vedação e isolamento acústico é realizado no tubo de parede nas paredes externas da planta principal; um grande silenciador de entrada de ar é instalado na entrada de ar da torre de resfriamento; barreiras acústicas são instaladas nos lados leste, norte e sul do telhado da planta principal; silenciadores são configurados para os exaustores no telhado da fábrica principal. Dentro de uma área extremamente restrita, os requisitos de ruído e combate a incêndios nos códigos relevantes são atendidos. O tratamento de ruído atende ao limite de emissão da zona funcional Classe 2 conforme especificado no Padrão de Emissão para Ruído em Empresas Industriais no Limite. O ruído durante o dia é controlado para ficar abaixo de 60dB e 50dB à noite 1m fora do limite. 

A caldeira está equipada com um economizador, que melhora a eficiência em até 95%, com tecnologia de combustão de baixo nitrogênio adotada. O motor a gás considerou reservar o local para equipamentos de desnitrificação para atender aos requisitos de proteção ambiental.

A estação de energia usa gás natural limpo como combustível e pode realizar fornecimento de energia, resfriamento, aquecimento, água quente vitalícia e ar comprimido ao mesmo tempo, o que cobre quase todos os tipos de demanda de energia na zona internacional de turismo e resort de Xangai, verdadeiramente digna de o nome de um resort de baixo carbono, economizador de energia, verde e ecológico.