熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟性分析

【摘要】文章通過對影響火力發(fā)電廠全廠熱效率因素的分析，指出熱電聯(lián)產(chǎn)是提高火電機組能源利用率的有效途徑，并通過我廠純凝機組改供熱的實例分析了熱電聯(lián)產(chǎn)在發(fā)電成本方面的貢獻和供熱發(fā)電經(jīng)濟性分析。

【關(guān)鍵詞】熱電聯(lián)產(chǎn)；能源利用率；經(jīng)濟性

一、熱電聯(lián)產(chǎn)的原理及常見的運行方式

（一）熱電聯(lián)產(chǎn)原理

所謂熱電聯(lián)產(chǎn)是指在整個能量生產(chǎn)、供應(yīng)系統(tǒng)范圍內(nèi)，熱源既生產(chǎn)供應(yīng)電能又供應(yīng)熱能。將高品質(zhì)的熱能用于發(fā)電，低品質(zhì)的熱能用于供熱，由于供熱是用熱功轉(zhuǎn)換過程中不可避免的冷源損失來對外供熱，使得發(fā)電沒有冷源損失，因此和純凝機組發(fā)電相比可節(jié)約燃料，既提高了能源的利用率，又提高了供熱質(zhì)量。

（二）熱電聯(lián)產(chǎn)機組常見的運行方式

1、背壓式：用汽輪機做完功具有一定壓力和溫度的排汽用來供熱，優(yōu)點是沒有冷源損失，缺點是存在電和熱互相制約，一般用于小型供熱機組上使用。

2、低壓抽汽式：在汽輪機的低壓部分，利用抽出的一部分蒸汽對熱網(wǎng)的循環(huán)水進行加熱，未被抽出的蒸汽繼續(xù)在汽輪機做功以產(chǎn)生電能，這種形式被稱為低壓抽汽供熱的熱電聯(lián)產(chǎn)。由于被抽出的蒸汽用來加熱熱網(wǎng)中的循環(huán)水，沒有冷源損失，因此熱經(jīng)濟性比較好。采用這種供熱方式，電、熱兩種產(chǎn)品相互影響不大，適用于大機組，因此得到廣泛應(yīng)用。

二、采用低壓抽汽供熱方式下熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟效益的分析

我廠四臺20萬機組均已投產(chǎn)在20周年以上，單機供電煤耗在80%負(fù)荷下為355克/千瓦時，在發(fā)電成本上早已失去優(yōu)勢。隨著我國“以大壓小”政策的出臺和適應(yīng)通遼市區(qū)供熱需求，我廠1-4號機組陸續(xù)進行了供熱機組改造，采取的方式是低壓抽汽供熱方式?，F(xiàn)從以下兩方面分析一下供熱改造后機組參數(shù)的變化給全廠經(jīng)濟效益帶來的變化。

（一）降低供電煤耗，節(jié)省發(fā)電成本

從表一可以看出，在機組相同的負(fù)荷、發(fā)電量情況下，對外增加供熱40.43萬吉焦，即熱電比為32%的情況下，供熱改造后機組供電煤耗較純凝狀態(tài)降低了15.6克/千瓦時，全廠熱效率提高了7.45%，節(jié)約標(biāo)煤0.54萬噸，折合節(jié)約原煤1.26萬噸。

按此測算，我廠四臺機組全部對外采暖供熱后，年設(shè)計供熱量為335萬吉焦，全年保證完成34億發(fā)電量，熱電比為27.37%，可降低供電煤耗16.8克/千瓦時，全年發(fā)電節(jié)約標(biāo)煤5.71萬噸，折合節(jié)約原煤13.33萬噸，減少發(fā)電成本約2759萬元。

（二）抽汽流的發(fā)電收入與供熱收入的對比

抽汽流的蒸汽在發(fā)電和供熱兩種狀態(tài)下創(chuàng)造的經(jīng)濟收入是不同的，如果這部分汽流用作供熱后產(chǎn)生的收入大于用作發(fā)電產(chǎn)生的收入，那么，這部分汽流采用供熱為經(jīng)濟的，反之，采用供熱為不經(jīng)濟，下面是將我廠抽汽汽流的發(fā)電、供熱收入計算過程。

1、抽汽流的發(fā)電收入

Q：抽汽流的流量.h1：抽汽點的焓值.hc：排汽焓.ηi：抽汽點后的汽輪機缸效率.ηj：機械效率ηfd：發(fā)電機效率.α：抽汽流的回?zé)岢槠龉Σ蛔阆禂?shù).λ：綜合廠用電率.Pfd：上網(wǎng)電價

我廠單機最大流量時的抽汽流的發(fā)電收入為：Ifd=[120000（2950-1845）*0.8*0.99*0.99*0.95/3600]*（1-0.95）*0.28=6914元

2、抽汽流的供熱收入

我廠單機最大流量時的抽汽流的供熱收入為：

Ifd=[120000（2950-236）*0.99*0.95-3600*4000-0.02]*10-6*19=5487元

從上兩式比較中看出，每供出120噸的抽汽，收入損失1427元，若供出335萬吉焦，損失為1350萬元。

（三）綜合以上兩點，全年供出335萬吉焦的采暖供熱，在純凝機組和熱電聯(lián)產(chǎn)兩種狀況下，熱電聯(lián)產(chǎn)可節(jié)約發(fā)電成本2759萬元，若將送出的335萬吉焦熱量用于發(fā)電，可增效1305萬元，合計收入增加1409萬元。

三、結(jié)論

在熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)中由于不存在冷源損失，因此使機組的煤耗率和熱耗率均明顯降低，熱效率得到明顯提高，大大提高了機組的熱經(jīng)濟性和燃煤的利用率。在有用電和用熱需求的情況下發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)有著十分重要的意義。通過本文的分析，就如何提高熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟性提出以下幾點措施。

1、由于供熱的收入與抽汽流的疏水溫度高低成反比，因此應(yīng)設(shè)法降低抽汽流的疏水溫度，這可以通過優(yōu)化管網(wǎng)的運行來實現(xiàn)，使熱網(wǎng)循環(huán)水的回水溫度降低。

2、減少調(diào)整凝汽流閥門的節(jié)流損失，應(yīng)選用流線型較好的閥門，同時在閥門上安裝限位裝置，使閥門關(guān)閉到一定的位置以后不能再繼續(xù)關(guān)閉。這樣可以有效避免節(jié)流損失引發(fā)機組經(jīng)濟性、安全性的下降，對機組的穩(wěn)定運行提供保障。

3、熱電聯(lián)產(chǎn)可以提高機組的熱經(jīng)濟性，但是熱價不到位，熱電聯(lián)產(chǎn)的熱經(jīng)濟性無法轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟效益，因此，熱價是熱電聯(lián)產(chǎn)熱經(jīng)濟性轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟效益的關(guān)鍵因素，相關(guān)部門需要加強供熱的定價工作。

參考文獻

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