热电联产背压发电成本估算方法初探.docx

热电联产背压发电成本估算方法初探河北宣化化肥厂设计研究所 (宣化 075105 ) 文建新摘要以本厂背压发电项目为实例, 对其成本特点及估算方法进行了分析, 采用蒸汽成本方法及热量衡算方法估算进行比较。关键词背压发电成本特点共同成本成本分离标准估算方法2145m p a 压力蒸汽, 建一台 3000kw 背压式自备1前言化工企业利用生产过程中的余热, 进行发电站, 背压 012-013m p a 过热蒸汽给造气炉等低压用户, 一次开车并网成功。但对发电项目的成本如何估算, 电站投产后的成本如何核算是没有 经验的。 现结合我厂的实际情况, 做如下分析。电及供热, 是实现蒸汽分级利用, 热电联产、节能降耗、 推动技术进步的重要内容。 目前, 最 经济的热电联产方式, 应当是抽汽背压式或背 压式。它直接利用了化工生产蒸汽压力分级多、余热资源多的特点, 尽可能让高品位热能先做 功, 实现热功热电结合, 然后将做过功的蒸汽 供给低压热用户。这样, 不但增加了电力产品, 还满足了生产工艺用汽。1996 年 我 厂 利 用 老 锅 炉 系 统 富 裕 的2成本估算的特点根据热电联产方式的不同, 可分为抽汽背压式、 抽汽冷凝式、 背压式等方式。 就其产品而言, 抽汽背压式有抽出蒸汽、 电力、 背压蒸 汽三种; 抽汽冷凝式有抽出蒸汽和电力两种, 而 背压式有电力和背压汽两种。曲线来实现的, 而不靠给水调节阀节流来改变压力或流量, 尤其在低负荷下有较高的节能效 果。一般有三种驱动方式: 变速小汽轮机驱动;变频调速电机驱动; 电动机经液力联轴器驱动。背压机组, 若在 5000kw 工况运行, 则变速泵较定速水泵运行年可节电达 62104 kw h。 在三种变速驱动方式中, 小汽轮机驱动将获得较大的经济效益, 因为小汽轮机用汽取自在主机中做过功的蒸汽而排汽仍可供除氧器、 高压加热器及热网加热器等换热器利用, 可达到充分利用热能、节约电能的双重节能效果。在 给水泵的节能改造中, 要注重于通过改变水泵的运行工况点降低水泵轴功率, 以减少拖动机 械的能耗, 而不是单一地追求提高泵的效率或 降低管道阻力。 至于选择何种改造方案则要根据实际运行工况进行综合的技术经济分析, 并 配以合理的运行方式。总之, 现运行的热电厂,在给水泵的节能改造方面大有潜力。以液力联轴器驱动方式为例,6000kw背压机808额定进汽量为 87 t/h , 配用 2 台 d g45-给水泵, 转速 2950 r/m in , 给水流量为 96 t/h , 每台泵分配流量 48 t/h , 满足安全上水的泵出口 压力为 5129m p a, 泵的实际运行点在 96% 额定转 速上, 水泵效率为 55% , 液力联轴器效率96% ,按 年 运 行 7000h 计 算,年 可 节 约 电 能2018 104kw h。 由于泵的轴功率是随转速的三次方下降的, 当水泵在设计工况点附近运行 时, 变速泵的效益不甚明显, 但当水泵偏离工况点运行时, 变速泵的轴功率将显著下降, 偏离工况点越远, 节能效果越大。同样 6000kw 的编辑/孟叔林10节能1998 年第 8 期众所周知, 联副产品的成本估算是很复杂的。 如何确定联副产品的成本分离标准是正确 估算联产品成本的关键。 具有同等重要的经济 价值, 若将其中一种产品作为主要产品, 而将 另一种产品作为非重要产品, 显然是不妥的。那么只有将两种产品视为联产品, 才能如实反映 出每种产品的实际费用与价值。 所以, 背压发 电的电力与背压汽均为联产品。背压式热电联产生产过程和成本组成示意 图如图 1。础, 结合成本分离系数来估算背压发电成本的方法。我厂已开两台 2145m p a 压力锅炉、一台20 t/h、 一台 35 t/h ,均为沸腾炉。 除保尿素生产系统用汽外, 全部富余蒸汽供背压发电。 背压发电运行参数如下:供尿素、 变换等蒸汽 17 t/h , 供 b 2- 24/3型汽轮机 33 t/h , 进汽压力 2135m p a, 进汽温度370,排汽压力 01298m p a, 排汽量 32 t/h , 排汽温度 204,发电量 3000kw ,这是满负荷最经济的运行方式。为此, 全厂汽平衡后, 停开两台 1127m p a、10 t/h 的蒸汽锅炉。原除氧器用高压蒸汽除氧,现改为背压蒸汽除氧。 原造气用 018m p a 饱和蒸汽两级减压使用,现改为 01298m p a 过热蒸汽一级减压使用。 原 018m p a 蒸汽供采暖,现背压汽供采暖。 原 018m p a 蒸汽供草酸, 现改为背压汽供草酸。 实现蒸汽分级利用。表 1 进汽轮机蒸汽成本核算统计 成本 (元) /t 蒸汽图 1 背压式热电联产生产过程和成本组成单位成本成本项目单位单价备 注单位用量单位成本电力及背压蒸汽共 同成本锅炉产蒸汽费用发电及背压蒸汽费用一 原材料11 烟煤21 工业水31 脱盐水41 整理费 二 动力电 三 工资四 车间经费五 福利基金总成本1941380121701001141142119010081781151410721235191013165100t大同煤废水回收t6122即发电成本= 共同成本- 背压蒸汽成本对于一个化工企业, 在一定时间内, 热价 是较稳定的。 按锅炉与汽轮机组容量匹配的状况, 可将成本项目划分为: 燃料费、 水费、 动力费、材料费、固定资产折旧费、大修理费、人 工工资及附加费以及管理费等等。 而锅炉生产的高压或中低压蒸汽成本每月都有统计报表核 算。 因此, 发电蒸汽成本可以采用车间核算成 本价。 但是, 如果是余热锅炉, 蒸汽成本中一 定要减去余热中三汽 (弛放气、 放空气、 吹风气) 和炉渣后的成本进行估算。 背压发电成本 应当减去背压蒸汽的价值后进行估算。 下面以 我厂背压发电的实例来分析。tkw h012924131906合计车间成本锅炉供汽机蒸汽总费用 6533= 2145 元汽轮发电机组在运行中的直接费与间接费 与锅炉相比, 占比例很小, 按实际情况采用成本分离系数定为 1/10, 则为 214150 元。背压蒸汽成本, 在没有 01298m p a 压力级 蒸 汽核算数据情况下, 可采用成本分离系数9/10。这和停开 2 台 1127m p a、10 t/h 锅炉蒸汽 成本相近, 这样每吨背压蒸汽成本为 59 元。3蒸汽成本估算法蒸汽成本估算法是以车间核算成本为基1998 年第 8 期节能11n = d 1 (h 1 - h 2 ) am g kw背压排汽总价值为: 5932= 1888 元360033000 (3236- 2819) 0180197共同成本- 背压汽成本发电成本=小时发电量 ( 2145+ 21415) - 1888=3600=3000= 2978 kw(6) 外供背压汽的耗煤量 b:= 01157 (元/kw h )d 2 h 2 k g/h = 3200028194热量衡算估算法热量衡算估算法, 是以热力系统热平衡计b =209350175q dw k= 5746 k g /h( 7 ) 外 供 背 压 汽 耗 煤 的 费 用 = 19413851746= 1116191元 吨背压蒸汽耗煤成本= 111619132= 35 元算的方法, 将锅炉、 汽轮机、 发电机、 背压汽的焓热量、 发电量、 耗煤量、 价值量分别进行 计算比较, 再加上其它消耗费用, 估算出发电 成本的方法。 该方法计算步骤如下:(1) 供背压发电锅炉的耗煤量 b :1318148- 1116191(8) 背压发电耗煤成本=2978b = d 1 (h 1 - h 0 )k g /h= 01068 元/kw h(9) 其它消耗费用折成本q dw k式中 d 1 锅炉产汽量 (汽轮机进汽量)h 1 锅炉产汽焓值 kj /k g;h 0 锅炉给水焓值 kj /k g;q dw 燃料煤低位发热量 kj /k g;k 锅炉效率。 代入相对应值则:k g /h;01304502978= 01045 元/kw h动力电费:人工费及管理费: 0103 元/kw h材料及大修理费: 0103 元/kw h脱盐水费:锅炉产汽耗脱盐水已转移背压蒸汽产品上, 因此背压发电成 本不计。33000 ( 3236- 440) = 6783 k g /hb =209350165(10) 背压发电成本= 单位发电耗煤成本+其它费用成本= 01068+ 01045+ 0103+ 0103=01173 元综上所述, 热电联产背压发电的成本估算 是很复杂的。 第一种方法适用于运行考核; 第二种方法适用于投资决策。 影响成本的因素很多, 如果有精确的计量手段, 可更准确估算。以 本文估算结果, 以本地区计划内电价 01278 元( 2) 背 压 发 电 锅 炉 耗 煤 的 费 用 = 19413861783= 1318148 元。吨蒸汽耗煤成本: 131814833= 40 元(3)单位产汽耗煤 d 1 /b :d 1 /b = 678333= 205155 k g/t(4)b =(折标煤)单位发电耗煤 b360029308m k am g式中 m 管道效率;k 锅炉效率am 汽机机械效率;g 发电机效率。 代入有关数值:计,背压