抽汽供熱機組煤耗率廠用電率分攤算法研究

陳 潔 顧 彬 高 鵬 胡賽群

1.國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院 山東 濟南 250002；

2.山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院 山東 濟南 250014；

3.山東泓奧電力科技有限公司 山東 濟南 250101

0 前言

隨著北方城市化集中供熱的發(fā)展和政府對熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)方式的重視，但熱電廠中如何分配電、熱兩產(chǎn)品各自所耗煤耗和廠用電是當(dāng)今熱電廠面臨的主要問題，本文引入分攤系數(shù)的概念及分配方法，以期簡便、有效地解決這一在工程上有重要意義的問題。

1 分攤系數(shù)法分配供電、供熱煤耗

1.1 基本概念

1.1.1 供電、熱煤耗率

對應(yīng)于熱電廠的電、熱兩種產(chǎn)品，其經(jīng)濟指標有發(fā)電、產(chǎn)熱煤耗率，由于有廠用電率的存在，機組的發(fā)電量有一部分消耗在廠區(qū)內(nèi)，因此對應(yīng)有供熱、供電煤耗率，即影響供電煤耗率的因素有二，其一是發(fā)電煤耗率，其二是廠用電率，這兩者的分配方法是解決供電、熱煤耗率的關(guān)鍵。

1.1.2 分攤系數(shù)

分攤系數(shù)分為產(chǎn)熱分攤系數(shù)和發(fā)電分攤系數(shù)。供熱分攤系數(shù)kr是指供熱汽流由于供熱所應(yīng)分攤的耗煤量br占機組總?cè)济毫縝的百分數(shù)；發(fā)電分攤系數(shù)kd是指純發(fā)電汽流和供熱汽流由于做功所應(yīng)承擔(dān)的耗煤量bd占機組總?cè)济毫縝的百分數(shù)，兩系數(shù)之和為1，因此本文只求其中之一。

確定產(chǎn)熱分攤系數(shù)kr的關(guān)鍵是確定分攤給供熱的耗煤量br的確定，可以由三種方法確定，本文以某廠220MW抽汽供熱式汽輪機為例，說明煤耗率和廠用電率的三種分攤方法。

1.2 基于熱量法的分攤系數(shù)確定

這是當(dāng)前電力行業(yè)內(nèi)普遍采用的分攤系數(shù)分配耗煤量的方法。基于熱量法的分攤系數(shù)是根據(jù)供熱蒸汽所帶走的能量占主蒸汽在鍋爐內(nèi)吸熱量的百分數(shù)來確定的。

為定量的說明問題，本文以某廠220MW機組的抽汽供熱試驗參數(shù)為例進行計算分析，主要參數(shù)見表1。

表1 主要數(shù)據(jù)匯總

由供熱分攤系數(shù)kr的定義得：

式中，Ggr×（hgr-hh） 為對外供熱總熱量，ηrw為熱網(wǎng)效率。

1.3 基于實際焓降法的供熱分攤系數(shù)確定

基于實際焓降法的供熱分攤系數(shù)是根據(jù)聯(lián)產(chǎn)供熱抽汽汽流在汽輪機少做的功占新蒸汽實際焓降的百分數(shù)來確定的。供熱分攤系數(shù)為：

式中，Ggr×（hh-hc） 為對外供熱汽流做功；G0×（h0-hc）+Gzr×（hzr-hgp）為主蒸汽做功量。

1.4 基于作功不足系數(shù)的分攤系數(shù)確定

抽汽供熱蒸汽的作功不足系數(shù)為：

式中，hgr-hc+σzr為抽汽供熱汽流在汽輪機內(nèi)少做功量；h0-hc+σzr為凝汽流做功量。

供熱量做功當(dāng)量主汽量Gd為：

供熱分攤系數(shù)為：

1.5 基于分攤系數(shù)的供電熱煤耗率確定

工程中用入爐煤量與發(fā)電量的比值獲得電廠總的發(fā)電煤耗率，根據(jù)低位發(fā)熱量計算獲得綜合標準發(fā)電煤耗率。因此，分配給發(fā)電、供熱部分的標準發(fā)電煤耗率為：

式中，bz為綜合標準發(fā)電煤耗率；bd、br分別為分攤給發(fā)電、產(chǎn)熱部分的標準發(fā)電煤耗率。

欲確定供電、熱煤耗，必須先分配廠用電量，廠用電量同樣包括供熱用廠用電和發(fā)電用廠用電，可以明顯區(qū)分的是循環(huán)水泵和凝結(jié)水泵的耗電量應(yīng)屬于發(fā)電廠用電，熱網(wǎng)水泵的耗電量應(yīng)屬于供熱廠用電，其它的廠用電量則應(yīng)據(jù)分攤系數(shù)分配。

供電用廠用電率為：

式中，Pcy為廠用電率；PXP，PNP分別為循環(huán)水泵用電率和凝結(jié)水泵用電率；PRP為熱泵用電率；為發(fā)電分攤廠用電比率。

則供電分攤標準煤耗率為：

式中，bgd、bgr分別為供電、供熱分攤標準煤耗率。

主要計算結(jié)果見表2。

表2 主要計算結(jié)果匯總

由表2可知，基于熱量法的分攤供電、熱煤耗率的方法，沒有考慮供熱汽流即使不用于供熱，其熱能也不會全部被用于做功，而是有一部分進入凝汽器損失掉了，此方法將冷源損失完全歸于供熱部分，使供熱分攤系數(shù)kr過大，供熱分攤煤耗率過大，發(fā)電分攤煤耗率過小，甚不合理。

基于實際焓降法分攤供電、熱煤耗率的方法，其供熱部分沒有分攤?cè)魏卫湓磽p失，使供熱發(fā)電煤耗率計算時偏小，發(fā)電部分煤耗率偏大，這種好處歸熱的方法，顯然也不盡合理，因此本文提出在工程應(yīng)用中便于計算的基于作功不足系數(shù)的分攤系數(shù)法。

基于作功不足系數(shù)分攤電、熱煤耗率的方法，可以既不將冷源損失全部歸電，也不將冷源損失全部歸熱，而是引入當(dāng)量主汽流量將熱、電各自應(yīng)占有的冷源損失進行分配，可以合理的分配煤耗率和廠用電率，使電廠的生產(chǎn)成本可以得到合理的分攤。

2 小結(jié)

抽汽供熱式機組的熱電分攤方法直接關(guān)系到熱電雙方的發(fā)電成本核算，基于作功不足系數(shù)分攤電、熱煤耗率的方法，則可以兼顧到正確反映熱電廠熱、電兩種產(chǎn)品的質(zhì)量差別和熱電廠生產(chǎn)過程的技術(shù)完善程度，將抽汽供熱式機組的冷源損失合理分攤，并通過分攤系數(shù)的確定可以利用分攤系數(shù)確定相關(guān)的電熱成本問題，隨著電廠在線生產(chǎn)管理與計算機應(yīng)用技術(shù)的緊密結(jié)合，基于做功不足系數(shù)的熱電分攤新方法很容易得到實現(xiàn)。