機組基于能質系數(shù)法的會計模式熱經(jīng)濟學節(jié)能分析

李慧君，王澤偉

(華北電力大學 能源與動力工程學院，河北 保定071003)

機組基于能質系數(shù)法的會計模式熱經(jīng)濟學節(jié)能分析

李慧君，王澤偉

(華北電力大學 能源與動力工程學院，河北 保定071003)

摘要：現(xiàn)有補充方程建立原則在能量定價方面沒有考慮能量品質的高低，存在著不合理性；并且對于以何種原則作為能量定價的依據(jù)，補充方程建立原則中沒有明確的規(guī)定。為此提出了能質系數(shù)概念，并利用該系數(shù)，改進了補充方程建立原則，并建立了補充方程，使得能流單價與其品質相匹配；同時對能量損失進行了重新定價。以某N300-16.67/537/537火力機組為例，進行了會計模式熱經(jīng)濟學分析，并與質系數(shù)法進行了比較。結果表明，除氧器與7號低壓加熱器的經(jīng)濟系數(shù)變化較大，其他設備變化均很小，由此驗證了能質系數(shù)法的準確性。對于熱電聯(lián)產(chǎn)所生產(chǎn)的不同產(chǎn)品的定價，也可參考這種方法。

關鍵詞：能質系數(shù)；熱經(jīng)濟學會計模式；效率；經(jīng)濟系數(shù)

能源是國民經(jīng)濟的重要物質基礎，也是人類賴以生存的基本條件。作為耗能大戶，火電廠的節(jié)能降耗對解決我國能源的現(xiàn)實問題有著舉足輕重的作用。熱經(jīng)濟學發(fā)展歷史不長，但是其綜合分析了經(jīng)濟性與熱經(jīng)濟性兩方面因素，計算結果更合理、準確，這一優(yōu)勢使得越來越多的學者對其進行深入的研究[1-6]。熱經(jīng)濟學尚處在發(fā)展過程中，目前較成熟的幾種研究模式包括會計模式熱經(jīng)濟學、優(yōu)化模式熱經(jīng)濟學、結構系數(shù)模式熱經(jīng)濟學、矩陣模式熱經(jīng)濟學。

1能質系數(shù)

(1)

2補充方程建立原則的改進

(2)

對于多個輸入和輸出，能質系數(shù)等于其加權平均值。

3實例計算

3.1熱力系統(tǒng)建模及機組參數(shù)

SH—鍋爐過熱器；RH—鍋爐再熱器；HP—汽輪機高壓缸；IP—汽輪機中壓缸；LP—汽輪機低壓缸；GEN—發(fā)電機；CND—凝汽器；CP—凝結水泵；DTR—除氧器；BFPT—給水泵驅動用汽輪機；FWP—給水泵；H1—1號高壓加熱器；H2—2號高壓加熱器；H3—3號高壓加熱器；H5—5號低壓加熱器；H6—6號低壓加熱器；H7—7號低壓加熱器；H8—8號低壓加熱器。圖1　某300 MW機組熱力系統(tǒng)

機組主要參數(shù)為：

a)主蒸汽流量為903.220t/h，壓力為16.67MPa，溫度為537 ℃；

b)再熱蒸汽流量為749.824t/h，壓力為3.533MPa，溫度為318.3 ℃；

c)中壓缸進汽溫度為537 ℃，進汽壓力為3.180MPa；

d)低壓缸進汽溫度為337.9 ℃，壓力為0.799MPa；

e)發(fā)電機輸出功率為300.002MW；

f)給水泵驅動用汽輪機耗汽量為33.089t/h，輸出功率為6.178MW。

3.2能質系數(shù)計算

根據(jù)能質系數(shù)定義式及系統(tǒng)中“燃料”雙線流的參數(shù)值，可得其能質系數(shù)，結果見表2。

3.3構造補充方程

表1　各股能流的值

表2能質系數(shù)計算結果

能流編號能質系數(shù)能流編號能質系數(shù)能流編號能質系數(shù)30.44714100.31254310.1793640.39401110.31254320.2078650.36878120.08460340.2456960.37406210.019098,32,410.2868770.39393230.0788415,270.2273380.35629240.1050216,240.1845890.31251270.1284517,230.33851

3.4各設備非能量費用計算

非能量費用包括設備折舊費、維修費、管理費、人員工資等若干項，為了簡化計算，本文只以設備折舊費作為非能量費用。一般情況下，計算投資成本一方面信息從生產(chǎn)制造商獲得，另一方面從成本計算方程獲得。根據(jù)文獻[9]中各個設備的成本計算方程以及各參數(shù)的定義，計算出機組各設備的投資成本及折舊費，見表3。

表3各設備投資成本及折舊費

設備成本/萬美元折舊/(萬美元·a-1)設備成本/萬美元折舊/(萬美元·a-1)SH4641.3411185.6536H2175.43627.0174RH466.508718.6603H3134.99565.3998HP1902.164376.0865DTR90.46913.6188IP2805.5808112.2232H589.03453.5614LP7866.2016314.6480H687.95773.5183GEN958.112338.3244H791.17883.6472CND977.525939.1010H8183.46347.3385CP15.54700.6219FWP44.72501.7890H1176.49797.0599BFPT47.28631.8914

(3)

(4)

圖2　兩種方法下經(jīng)濟系數(shù)計算結果

3.6熱經(jīng)濟性指標計算

設備η/%θ/%設備η%θ/%SH53.176.89H292.90.41RH54.912.95H388.80.42HP93.41.91DTR84.20.33IP95.90.98FWP91.40.17LP92.43.18H587.60.18GEN96.71.14H686.10.16BFPT85.50.24H780.30.13CP87.10.03H866.80.63H195.70.22

4結果分析

5結束語

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Thermo-economicsEnergySavingAnalysisforAccountingModeforUnits

BasedonEnergyQualityCoefficientMethod

LIHuijun,WANGZewei

(CollegeofEnergyandPowerEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding,Hebei071003,China)

Abstract：In aspect of energy pricing, establishment principle of existing complementary equation does not consider the level of energy quality which means its irrationality. And there are no precise provisions in establishment principle for determining basis for energy pricing by using what kind of principle. Therefore, this paper proposes concept of energy quality coefficient which is used for improving establishment principle of the complementary equation and establishing the complementary equation so as to make energy flow unit price match with its quality. Meanwhile, energy loss is re-priced as well. Taking some N300-16.67/537/537 thermal power unit for an example, this paper carries out thermo-economics analysis for accounting mode and compares with exergy energy coefficient method. Results indicate that exergy economic coefficients of the deaerator and No.7 low pressure heater change a lot while those of other equipments change a little which prove veracity of energy quality coefficient method. This method is also useful to be referred for pricing for different products of thermo-electric cogeneration.

Key words：energy quality coefficient; thermo-economics accounting mode; exergy efficiency; exergy economic coefficient

收稿日期：2016-02-01

doi:10.3969/j.issn.1007-290X.2016.05.004

中圖分類號：TK11

文獻標志碼：A

文章編號：1007-290X(2016)05-0015-05

作者簡介：

李慧君(1964)，男，吉林伊通人。教授，工學博士，主要研究方向為強化換熱及數(shù)值計算、熱力系統(tǒng)節(jié)能與監(jiān)測診斷。

王澤偉(1991)，男，河北無氏人。在讀碩士研究生，主要研究方向為熱力系統(tǒng)節(jié)能與監(jiān)測診斷。

(編輯霍鵬)