關(guān)于聯(lián)產(chǎn)電廠熱電電耗分?jǐn)偟奶骄?/h1>

2020-09-15 02:00:24張呂

電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)訂閱 2020年4期 收藏

關(guān)鍵詞：單耗分?jǐn)?/a>熱電

張 呂

（廣東粵電中山熱電廠有限公司）

0 引言

熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)是開展資源節(jié)約與保護(hù)環(huán)境工作的重要措施，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠的熱耗分配問(wèn)題一直是一個(gè)具有較大爭(zhēng)議的話題，熱和電的經(jīng)濟(jì)效益因方法不同而有著很大差別。

1 概述

目前，能源是人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾M成部分，能夠有效提高人們的生活水平。我國(guó)在“十一五”規(guī)劃中明確指出應(yīng)該不斷為建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的社會(huì)而奮斗，能源的使用引起了人們的高度重視。通過(guò)了解可知，熱電聯(lián)產(chǎn)通常是應(yīng)用供熱式汽輪機(jī)組的蒸汽在加熱前發(fā)電的一種生產(chǎn)方式，這樣能促進(jìn)能源使用效率的提升。由于在熱電聯(lián)產(chǎn)中包含了節(jié)約、綠色環(huán)保、供應(yīng)熱能量、加強(qiáng)電力供應(yīng)等各種優(yōu)勢(shì)，因此得到了國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的有效支持?；跓犭娐?lián)產(chǎn)的熱電廠，來(lái)生產(chǎn)兩組不同形式與質(zhì)量的產(chǎn)品，即熱能、電能，其在燃料運(yùn)用中有一定的差異。并且，為加強(qiáng)熱網(wǎng)系統(tǒng)的可信度，提高運(yùn)行中調(diào)解方式的靈敏度，一般情況下，熱電廠都設(shè)有降溫降壓裝置作為備用與補(bǔ)充蒸汽源，也就是同時(shí)具有熱電聯(lián)產(chǎn)與分產(chǎn)兩種生產(chǎn)形式，并且兩者的經(jīng)濟(jì)性也完全不同。

熱點(diǎn)分?jǐn)偟姆绞綄?duì)其雙方的利益進(jìn)行了確定，尤其是對(duì)熱、電產(chǎn)品通常在不同的經(jīng)濟(jì)主體下經(jīng)營(yíng)的熱電企業(yè)，進(jìn)行科學(xué)、合理的分?jǐn)倶O為重要?，F(xiàn)如今，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，中國(guó)基于這一定律用熱量法的方式來(lái)開展熱電的分?jǐn)偣ぷ?，并把熱電?lián)產(chǎn)的效益歸于熱電聯(lián)產(chǎn)，熱電聯(lián)產(chǎn)是中國(guó)北部地區(qū)極為重要的產(chǎn)業(yè)。因?yàn)闊犭娖髽I(yè)所供應(yīng)的產(chǎn)品具有一定的特殊性，雖然熱電企業(yè)的生產(chǎn)原料——燃（燃油、燃?xì)猓⑺纫呀?jīng)進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，但是其最終的產(chǎn)品熱與電，還停滯于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，產(chǎn)品價(jià)格均是政府進(jìn)行設(shè)定，長(zhǎng)此以往，加之熱電分?jǐn)傔^(guò)程中將利益留給了電、熱企業(yè)，所以有必要利用電來(lái)養(yǎng)熱。

2 目前熱電單耗分?jǐn)偟姆绞脚c缺陷

因?yàn)闊犭娐?lián)產(chǎn)在節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目中是極為重要的供熱手段，因此聯(lián)產(chǎn)電廠熱電單耗分?jǐn)偸艿搅巳藗兊膹V泛關(guān)注。使用不同的分?jǐn)偡绞?，獲得的經(jīng)濟(jì)效益也不相同。目前，經(jīng)常應(yīng)用的傳統(tǒng)分?jǐn)偡绞接校簾崃糠ā?法、實(shí)際焓降法等。我們通常把熱電廠形成的總熱耗和發(fā)電量與熱量根據(jù)相應(yīng)的比例實(shí)施分配稱為熱量法，這是一種 “好處歸電法”；方法主要是根據(jù)熱抽汽的 和新汽的的比例，對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)燃料總消耗和總成本消耗進(jìn)行合理分配；而實(shí)際焓降法往往是結(jié)合熱蒸汽實(shí)際焓降的欠缺與新汽實(shí)際焓降的配比實(shí)施總熱耗的分配，屬于 “好處歸電法”。從這能夠看出，這三種方式的主要內(nèi)容是產(chǎn)生熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益屬于哪個(gè)方面的問(wèn)題，人們能夠?qū)ζ溥M(jìn)行控制。因?yàn)槁?lián)產(chǎn)電廠產(chǎn)品單耗分?jǐn)倱碛休^強(qiáng)的現(xiàn)象意義，那么，應(yīng)該怎樣正確地開展熱電分?jǐn)?，產(chǎn)品單耗的構(gòu)成部分是什么？單耗的性質(zhì)是什么等，應(yīng)正確回答這些問(wèn)題，并利用 “現(xiàn)代節(jié)能理論”來(lái)分析，我們通過(guò) “現(xiàn)代節(jié)能理論”的延伸來(lái)推斷出單耗分析理論，使其成為新的理論。

3 單耗分析概念

1992年，宋之平教授在第六屆全國(guó)“熱力學(xué)分析與節(jié)能”學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表了一篇名為《能量系統(tǒng)單耗分析的理論和實(shí)施》的文章，同時(shí)還提出了《單耗分析理論》。在后續(xù)的五年內(nèi)，宋之平教授還在《熱能動(dòng)力工程》、《現(xiàn)代電力》、《工程熱物理學(xué)報(bào)》等刊物發(fā)表的文章中對(duì)單耗分析理論進(jìn)行了完善與補(bǔ)充。單耗分析理論中的“單耗”是基于熱力學(xué)第二定律，對(duì)單耗大小的實(shí)質(zhì)性在相關(guān)設(shè)備的運(yùn)作中，因?yàn)椴豢赡嫘援a(chǎn)生的煙耗損進(jìn)行了揭示。并且能夠?qū)υO(shè)備中的實(shí)際單耗狀況進(jìn)行展示，并展示單耗在系統(tǒng)總單耗中的方位，對(duì)節(jié)能分析產(chǎn)生極為有效的指導(dǎo)意義。

單耗通常可以分為燃料和金錢這兩部分，燃料單耗往往對(duì)產(chǎn)生單位產(chǎn)品使用的燃料進(jìn)行表示；后者主要表示生產(chǎn)成本。所以，單耗通?？梢苑殖扇剂蠁魏呐c成本?！皢魏姆治觥蓖硎緦?duì)燃料單耗、成本這兩方面內(nèi)容的分析，有時(shí)，為了不混淆，它只涉及這兩種分析中的一種。

3.1 燃料單耗分析

所有的能源系統(tǒng)的產(chǎn)品單位能耗都包含了兩個(gè)部分：（1）理論最低單耗；（2）生產(chǎn)該產(chǎn)品所需設(shè)備的附加單耗。

3.1.1 產(chǎn)品的理論最低單耗

其主要表示處于可逆條件背景和沒(méi)有能量損失的最佳系統(tǒng)中，所有單位產(chǎn)品在理論角度都會(huì)花費(fèi)最少的燃料量。這一數(shù)值是單位產(chǎn)品與單位燃料的煙值之比，假如設(shè)F為加入系統(tǒng)的總煙值，P是總煳值，在充分理論的系統(tǒng)中，P＝F，所以，最少單耗公式表示為：

上述公式中，e和p表示了產(chǎn)品與燃料的比煙。所有產(chǎn)品的理論最低單耗都是一樣的定值。

3.1.2 產(chǎn)品的附加單耗

上述公式中，bi表示這一設(shè)備的不可逆損失的量度，在可逆的條件下為零。Eiin、Eiout主要表示第i各設(shè)備的進(jìn)、出口 。通常“內(nèi)部流”，用于和“外部流”相關(guān)的設(shè)備，如燃料、產(chǎn)品等，Eiin、Eiout中應(yīng)該涉及了燃料 F以及產(chǎn)品 P，而廢棄 R則被合并到 耗損中。所以，利用對(duì)比法能夠判斷設(shè)備的完整性。

3.1.3 單耗的三個(gè)部分

單行通常由三部分共同組合而成： （1）理論最低單耗bmin；（2）各設(shè)備額外單耗之和，其表示在系統(tǒng)中，全體設(shè)備的應(yīng)用成本； （3）額外單耗bo，額外單耗是系統(tǒng)無(wú)產(chǎn)品輸出時(shí)，各項(xiàng)設(shè)備的額外附加單耗，其值確定了機(jī)組啟動(dòng)頻率。其中，第二部分與第三部分是單耗節(jié)能的主要方向。

3.2 成本分析

在成本中，主要由理論最低成本和附加成本兩個(gè)部分組成。

3.2.1 理論最低成本

站在理論的角度來(lái)看，最低成本與生產(chǎn)單位中使用的理論燃料量bmin值具體一致性。

在公式中，Cf主要表示燃料的單價(jià)。

3.2.2 附加成本

在實(shí)踐中，能力系統(tǒng)全體子系統(tǒng)和運(yùn)行成本都會(huì)展示一定的附加成本，以此來(lái)形成理論最低程度的額外成本。而附加成本往往是由不可逆、子系統(tǒng)固定費(fèi)用、額外燃料和固定費(fèi)用這幾部分共同組成的。（1）不可逆。這是由于在單位產(chǎn)品進(jìn)行不可逆的分?jǐn)?，并且基于子系統(tǒng)完成展示的附加單耗燃料成本，其主要由cFi來(lái)表示； （2）子系統(tǒng)固定費(fèi)用。主要是由子系統(tǒng)的折舊和維護(hù)所產(chǎn)生的額外成本稱為子系統(tǒng)的固定成本。通常由cZi進(jìn)行表示； （3）額外燃料附加成本。通常是由無(wú)產(chǎn)品輸出活動(dòng)中的額外燃料消耗成本產(chǎn)生的附加費(fèi)用，通常使用cFO進(jìn)行表示；（4）額外固定費(fèi)。往往表示為工資、福利等花費(fèi)形成的附加成本，通常使用cZO進(jìn)行表示。

因此，產(chǎn)品成本通常由以下各項(xiàng)構(gòu)成：

上述公式中，Zi表示了系統(tǒng)固定成本；W表示產(chǎn)品量。

4 相關(guān)討論

據(jù)有關(guān)研究人員的研究調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，在使用熱法、實(shí)際焓降法與單消分析法這幾種方式開展計(jì)算時(shí)，利用熱量法來(lái)計(jì)算，供電氣耗最少，但是供熱氣耗最多；根據(jù)實(shí)際焓降法來(lái)進(jìn)行計(jì)算，供電氣耗最多，但是供熱氣耗最少；按照單耗分析法進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果處于前兩者方法的中間。

通過(guò)上述我們能夠看出，前兩種計(jì)算方式的主要內(nèi)容是把熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了相應(yīng)的分類，但是單耗分析法則表示產(chǎn)品的單耗主要是理論最小單耗與附加單耗的和。這兩種單耗又都有極為強(qiáng)大的客觀實(shí)在性，所以，利用單耗分析法對(duì)產(chǎn)品的單耗進(jìn)行分析，能夠獲得良好的結(jié)果，并具有一定的可靠性。單耗分析法不但能夠計(jì)算出產(chǎn)品的總單耗，并且還能夠計(jì)算出各個(gè)子系統(tǒng)以及環(huán)節(jié)的額外單耗，為節(jié)約能源提供有效的依據(jù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

（1）單耗分析有極強(qiáng)的可操作性，有利于開展計(jì)算機(jī)分析，并且在工程中便于使用；（2）在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)開展熱電分?jǐn)偟倪^(guò)程中，和傳統(tǒng)的熱量法相比較，單耗分析法有更為強(qiáng)大的客觀實(shí)在性；（3）產(chǎn)品單位消費(fèi)總量不但能根據(jù)單耗分析來(lái)獲得，還能根據(jù)單耗分析來(lái)獲得單耗的空間分布，使其在資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)方面產(chǎn)生價(jià)值。

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