热电厂规划问题

第五讲热电厂规划问题一、热电联产的概念二、热电联产的优缺点三、热负荷分析四、热电厂热化系数五、热电厂经济容量选择六、热化机组的选择参考文献一、热电联产的概念凝汽式火电厂在发电过程中最大的热能损失是凝汽器中循环水带走的凝汽潜热。如果能将这个热量的一部分或全部分转化为供给用户使用的热负荷，就可以大大提高电厂的综合热效率并节约燃料。这种发电形式就是热电联产。锅炉给水泵汽轮机发电机冷却塔ThermalPowerPlant锅炉给水泵汽轮机发电机冷却塔Cogeneration热用户减温减压器热用户QMQTMQPM二、热电联产的优缺点优点：节约能源改善环境质量提高供热质量减轻工人劳动强度节约用地可充分利用劣质燃料节约城市运输力可降低供热设备的投资及运行费用二、热电联产的优缺点缺点：热负荷。热电厂的经济性受热负荷的制约，当实际热负荷小于预计时，其经济性就恶化。热电厂在凝汽方式下运行时其热效率低于同容量的凝汽式电厂。热网。在城市中热力网的建设费用很贵，当热用户较少且地理分布又很分散时，可能因此热电厂集中供热不经济。选址。热电厂建厂厂址条件受供热合理半径的限制，只能靠近热用户，可能造成选址困难。三、热负荷分析1、热负荷分类热负荷工艺热负荷生活用热水等采暖负荷通风热负荷三、热负荷分析2、热负荷分析方法（1）叠加法（2）最大热负荷分析法（3）同时系数法（1）叠加法对由热电厂供热的新建用户可选择与其类似的企业的典型热负荷曲线，对已生产的用户由统计资料整理出其负荷曲线。叠加比较准确，但需要较多的基础资料。（2）最大热负荷分析法（3）同时系数法利用用户提供的最大热负荷推算综合最大热负荷。四、热电厂热化系数1、热化系数的概念（

T）热化系数是热电厂经过汽轮机的最大供热量与热电厂最大热负荷的比值。QPMQTMQM

T==QTMQTM+四、热电厂热化系数2、热化系数确定方法：热电厂热化系数的选择是热电厂规划中决定其经济性的核心问题。实际上是方案比较

方案一：

方案二

热电厂（热、电）

锅炉（热）

+

凝汽式电厂（电）正常工况：既发电又供热

好

差非正常工况：仅发电不供热

差

好t8760hyQ

ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ

WT

WK正常工况：C

WT<C’

WT非正常工况：C

WK>C’

WKC

WT–C’

WTC

WK-C’

WK＞＝＜热化系数最佳值与热负荷的特性、热负荷持续曲线的形状有关。以采暖通风为主的热负荷：0.5左右单纯工业用热负荷：07-0.8兼有工业及采暖：05-0.7热化系数影响热电厂汽机与锅炉两主要车间的容量比例，也影响电厂热力网的设计，需经详细的技术经济比较确定。热源应尽量相对集中，并靠近负荷中心工业用热供热半径：3-5km，1.5km最理想，管道损失1%/km采暖用热水供热半径：<20km，供热回水温度（150/70度）既要考虑目前需要，又要兼顾将来的发展必须兼顾工业用热与民用用热的需要大中小并举充分利用工业余热挖掘热电厂供热潜力城市供热规划的主要原则五、热电厂经济容量选择

为了确定热电厂的装机方案：1、地区集中供热系数的选择及集中供热负荷的分配2、热电厂热化系数的选择及其经济容量3、热化机组型式的选择1、地区集中供热系数的选择及集中供热负荷的分配供热方式：集中供热和分散供热。集中供热系数：地区总热负荷中由集中供热（包括热电厂、区域锅炉房）供应部分的比重。集中供热负荷的分配：一个热电厂；几个热电厂；几个区域锅炉房；几个热电厂+几个区域锅炉房。方案比较：联产（热电厂）和分产（区域锅炉方+凝汽式电厂）比较。2、热电厂热化系数的选择及其经济容量热化系数的选择：热电厂本身的经济性。热电厂的经济容量：热电厂与热网整体考虑。即：选择热电厂经济合理的热负荷量使其单位供热能力所需的计算费用最小。热电厂容量越大，则每单位供热能力所需的投资及运行费用越低；但容量大、供热集中，则热网的建设及维护费用增加，即每单位供热能力的热网投资及运行费用增加，这两方面作用的结果，使热电厂有一个经济容量Qee范围。G（元/GJ）QT（GJ）0QTe1231-每GJ供热能力热网计算费用2-每GJ供热能力热电厂计算费用3-每GJ供热能力总计算费用热电厂经济容量选择热网整体来说，则还有一个超过热电厂经济容量部分的热负荷如何供应或者几个热电厂或热电厂与区域锅炉房间如何分配热负荷既整体系统分配问题。需要在每个热源经济容量的基础上列出几个供热方案，经过技术经济比较后确定。思考题：热电厂的规划主要受热负荷的制约，为什么要包括在电力规划里面？热化系数和集中供热系数的关系？热电厂热化系数和热电厂经济容量的关系？六、热化机组的选择1、热化机组型式：背压式：背压式机组由于避免了凝汽损失，其热经济性要比抽汽式高。但其发电出力完全取决于热负荷，热负荷减少时，就要系统中的凝汽式机组来代替它发电，因此在热负荷变化较大的情况下采用背压式机组，势必要设置很大的重复容量，使热电联产的经济性大大降低，只能在热负荷较稳定、最大负荷利用小时数很高时背压机组才是经济的。锅炉给水泵汽轮机发电机冷却塔背压式机组热用户减温减压器热用户QMQTMQPM抽汽式：有一级抽汽和二级抽汽。一级抽汽在供热机组没有热负荷时，也可按凝汽方式运行发出额定功率，比背压式机动，对它不存在重复容量问题，但按凝汽方式发电时的煤耗比纯凝汽机组高。二级抽汽从供热角度来说，最为机动灵活，但其热经济性既不如一级抽汽机组也不如背压机组，只有在存在两种参数热负荷，且它们的变化都较大，比较稳定的热负荷太小，使用背压式机组不经济时才可考虑使用。锅炉给水泵汽轮机发电机冷却塔抽汽式机组（一级、二级）热用户减温减压器热用户QMQTMQPM2、各种供热机组的热负荷分配QM

TQPMQTM

1

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