热电联产热电分摊方法探讨.doc

热电联产热电分摊方法探讨摘要：在热力学第一、第二定律基础上，通过对各种能耗分摊方法（热量法、实际焓降法、作功能力法）的归纳总结，推导出热电厂重要经济指标的计算方法，该方法简单实用，为企业加强能源管理提供了参考，对降低煤耗具有十分重要的意义关键词：热电联产；热电分摊；经济指标 Discussion on Heat Electricity Share of the Combined Heat and ElectricityFANG Chang(Guangzhou Power Plant Co., Ltd.,Guangzhou,Guangdong 510160, China)Abstract: On the basis of the first and the second law of thermodynamics, by summarizing various of heat electricity share method such as Heat method, Actual enthalpy drop Etc.,the formula of the Thermal Power Plants important Economic Indicators is derived. The process is simple and practical, and its of great significance in the strengthening of enterprise energy management and reducing coal consumption. Key words: The Combined heat and Electricity；Heat Electricity Share；Economic Indicators0. 前言相比分散供热，热电联产有明显的优势，且热电联产的污染物排放处理设施一般也较为完备，对环保有利，所以国家倡导集中供热。中华人民共和国节约能源法的第三十九条提出“推广热电联产、集中供热、提高热电机组的利用率，发展热能梯级利用技术，热、电、冷联产技术和热、电、煤气三联供技术，提高热能综合利用率”。 热电联产的经济效益分析和热经济指标的管理非常重要，但由于热电联产供出的产品电能和热在形式上不同，品质上不等价，其指标的确定方法比热电分产要复杂。 1. 热电厂总热耗的分配 众所周知，抽汽供热机组提高了能源利用率。需要一种把总能耗合理分配到两种能量生产过程的方法，以确定其经济性指标。热电厂经济效益的分析法，既要遵守热力学理论，又要符合客观的技术经济规律，关键是要求出热电联产在经济上所带来的总净效益。目前使用的多种不同的分配方法，都存在一定的合理性和局限性1。国内外对热电联产总能耗所采用的分摊方法有多种，主要有两类。第一类是以燃料化学能从数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，比如热量法、热效率法、实际焓降法，它们是基于热力学第一定律，常用于定量分析；第二类以燃料的做功能力被利用的程度来评价热经济性，如熵方法、做功能力法、火用方法及其它各种折衷分摊法等，它们是基于热力学第二定律，常用于定性分析。1.1 热量法 热量法是我国法定的热电分摊方法，以热效率或热损失效率来衡量电厂的热经济性，反映热力设备将能量转换或输出有效能量的程度，实质是按电厂生产两种能量的纯数量比例来分配其热耗量： 总热耗量： ( 1 ) 其中：汽机进汽量，t/h； 汽机进汽焓，kJ/kg；给水焓 ，kJ/kg； 锅炉效率 ， ； 管道效率 ， ； 原煤使用量，吨； 入炉煤平均单位低位热值，Mj/kg。供热分配热耗量： ( 2 ) 发电分配热耗量 ： ( 3 ) 其中： 供热量 ， kJ； 供汽量 ，t/h ；供热抽汽焓 ，kJ/kg； 补水焓 ，kJ/kg。 这种分配方法是以热力学第一定律为依据的，它不能反映电能和热能两种产品在品质上的差别，也不能反映不同参数供热蒸汽在品质的方面的不等价。对外供汽参与过的电能生产，它这部分蒸汽的生产电能的冷源损失，被全部转移到了热用户上，把热电联产所带来的热经济效益都归属于发电方面，这显然是不合理的。但这种方法计算简便，为国内热电厂广泛采用。 1.2 实际焓降法 实际焓降法是按照汽轮机供热抽汽的实际焓降不足与其进汽的总实际焓降的比例来分配总热耗量，则 ： 总热耗量： 供热方面分配的热耗量： ( 4 ) 发电方面分配的热耗量： 其中： 排汽焓， kJ/kg。 实际焓降法中的冷源损失分摊给热电厂承担。就其本性质而言，算法只与机组初参数、终参数、抽汽参数及热力系统结构有关，与抽出蒸汽的数量和抽汽的用途无关。这就是说，抽汽是用于回热、对外供热，或者用作其它任意用途，都不影响机组的焓降。这种与抽出蒸汽用途无关的计算方法，实质上是把热用户所用，也即热电联产带来的一部分效益已为热用户占有热耗量分摊给热电厂发电热耗量上。显然也是不合理的3。 1.3 作功能力法 按机组中总进蒸汽和供热蒸汽的作功能力(或火用值)比例来分配总热耗量。 总热耗量： 供热方面分配的热耗量： ( 5 ) 发电方面分配的热耗量： 其中： 供热抽汽火用， kJ/kg； 汽机进汽火用kJ/kg。 这种分配方法是以热力学第二定律为依据，热电联产的经济效益被分配到电能和热能两项生产中，这种分配方法是比较合理的，但使用它时不够简便。 2. 热电厂经济指标的计算 热电厂经济指标包括热电比、总热效率、发电标煤耗率、供热标煤耗率、厂用电率等。目前使用较多的总热耗量分配方法是热量法，以此可分别推导出这几个指标的计算公式2。2.1 热电比X X=有效热能产出/有效电能产出=其中： 机组年发电量， kW.h。2.2 总热效率 2.2 标煤耗 2.2.1供热标煤耗 = ( 6 ) 其中： 供热标煤耗， kg/GJ； 供热耗标煤量， kg；供热量， GJ。标煤的发热量为29308 kJ/kg，所以： 供热耗标煤量kg ( 7 ) 代人( 6 )得 ： ( 2 )式代人得： ( 8 ) 也就是说，供热标煤耗只与锅炉效率、管道效率有关。在设计时，根据给定的炉效和管道效率这两个指标，通过上式就可以确定供热标煤耗；生产运行中管道效率一般取定值，经过正平衡法计算出的供热标煤耗反过来也可以验证锅炉效率。 2.2.2 发电标煤耗 发电耗标煤量 =总耗标煤量供热耗标煤量 (kg) 同上： 总耗标煤量=总热耗量29308 (kg) 所以，( 1 )、( 2 )式代人得 ： (kg) ( 9 ) 发电标煤耗=发电耗标煤量 (g)/发电量E(kW.h) ( 10) 2.3厂用电率 2.3.1供热厂用电率 供热厂用电率是热电厂对外供热所耗用的厂用电量与供热量的比率，计算公式为 ： 供热厂用电率(kW.h/G J )=供热厂用电量(kW.h ) / 供热量( G J ) ( 11) 供热厂用电量=(供热量发电、供热总耗热量) (全部厂用电量纯发电厂用电量纯供热厂用电量) +纯供热厂用电量 其中： a) 发电、供热总耗热量=汽机进汽的含热量锅炉给水总含热量+自锅炉至减温减压器及直接对用户的供热量； b) 纯发电厂用电量指循环水泵、凝结水泵和它励磁机用电量等； c) 纯供热厂用电量指热网水泵、供热蒸发站等的用电量。 2.3.2 发电厂用电率 发电厂用电率是热电厂发电耗用的厂用电量与发电量的比率，计算公式为： 发电厂用电率()=(发电厂用电量发电量)100 ( 12)其中： 发电厂用电量=全部厂用电量供热厂用电量 3. 应用某电厂锅炉为杭州锅炉厂生产NG220/9.8型号自然循环四角切圆燃烧锅炉，设计效率91；汽机为上海汽轮机厂生产的C608.83/1.27型调节抽汽凝汽式汽轮机。2009年全年运行参数如下：表1 原始运行参数发电量（万kW.h）41566.7供电量38039.2主蒸汽流量（吨）1878486.3总抽汽量（吨）352643进汽主蒸汽焓值（kJ/kg）3459.23供热焓值（kJ/kg）3096.6补水焓值（kJ/kg）80锅炉运行效率 91.27管道效率 98根据热量法计算结果如下：表2 计算结果热电比X71.09总热效率47.64供热标煤耗 （kg/GJ）38.14发电标煤耗（g/kW.h）343.54供电标煤耗（g/kW.h）375.38供热厂用电率4.45发电厂用电率4.034. 结论 根据热量法推导出的