【正文】 熱量法 熱量法的核心是只考慮能量的數(shù)量 ，不考慮能量的質(zhì)量差別。由于供熱距離遠(yuǎn)，熱網(wǎng)熱水要求大于 130℃，抽汽壓力可節(jié)流到熱網(wǎng)加熱器所要求的壓力 0． 35 MPa左右?，F(xiàn)根據(jù)地區(qū)發(fā)展形勢(shì)將把凝汽式機(jī)組改造為效率更高經(jīng)濟(jì)性更好的熱電聯(lián)產(chǎn)式機(jī)組。為充分利用熱電聯(lián)產(chǎn)在節(jié)約能源及改善環(huán)境質(zhì)量上的優(yōu)越性，凝汽火電廠改供熱或加裝供熱機(jī)組的例子逐年增多，而且已有一些火電廠改造為熱電廠，并有更多的火電廠內(nèi)加裝了供熱機(jī)組 。此時(shí)在坐標(biāo)圖中是指利潤(rùn)平衡線以下部分。 7％、 3％ 城鄉(xiāng)建設(shè)稅、教育附加費(fèi)稅率。 熱電聯(lián)產(chǎn)對(duì)電廠經(jīng)濟(jì)效益的影響分析 運(yùn)用上述方法可以算出折凝汽的年度各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，然后將其與年實(shí)際情況進(jìn)行比較，便會(huì)得出電廠所達(dá)到的指標(biāo)水平及熱電聯(lián)產(chǎn)給電廠效益影響的結(jié)果。但事實(shí)上，根據(jù)其與供熱平均工況的比較，已經(jīng)計(jì)算出該工況的機(jī)組小時(shí)耗熱量；該工況的小時(shí)發(fā)電量即為供熱機(jī)組實(shí)際的小時(shí)發(fā)電量再加上小時(shí)供熱折算成的電量。在采暖供熱期里， 要注意不僅有采暖抽汽存在，也可能還有工業(yè)抽汽存在；非采暖供熱期凝汽運(yùn)行是指沒有采暖抽汽，只有工業(yè)抽汽存在，凝汽運(yùn)行是指沒有供熱抽汽，機(jī)組處于純凝汽工況下運(yùn)行?，F(xiàn)在的問題是熱電聯(lián)產(chǎn)對(duì)這一結(jié)果究竟有怎樣的影響，也就是說假如只發(fā)電不供熱會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益有多大的影響呢 ?這樣就只建設(shè)裝有和供熱電廠相同類型的凝汽電廠即可。因此，熱電廠供熱盈虧的核定就成為熱電管理及決策的關(guān)鍵，也成為熱化事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。 表 供熱機(jī)組第 3臨界供熱發(fā)電率 3cx 序號(hào) 供熱機(jī)組形式 替代凝汽機(jī)組為 200MV時(shí) 替代凝汽機(jī)組為 100MV時(shí) T=5年 T=8年 T=10年 T=5年 T=8年 T=10年 1 C1235/10 2 CC1235/10/ 3 CC2590/10/ 4 CC5090/13 5 C5090/13 6 C5090/ 根據(jù)以上求得的各種類型供熱機(jī)組的第 第 第 3臨界供熱發(fā)電率 1cx 、 2cx 、3cx 的數(shù)值，可以對(duì)新建熱電廠的裝機(jī)方案是否合理以及已建熱電廠中的供熱機(jī)組是否應(yīng)該進(jìn)行改造等問題做出比較正確的判斷。同理，在考慮增加投資的回收因素后，供 熱機(jī)組的經(jīng)濟(jì)條件方程式將變成如下形式： 3W W xTc?／ (3) 式中 3cx 供熱機(jī)組第 3臨界供熱發(fā)電率。 2 1 1X x xcc? ?? ； 1x 1 000 p K [ S ( b b ) W ]C K T T? ? ? ／ 一。當(dāng)替代凝汽機(jī)組分別采用 200 MW和 100MW時(shí)，不同類型的供熱機(jī)組的第 l臨界供熱發(fā)電率 1xc 見表 ?？梢杂霉奖硎救缦拢? ? ? ? ?B W b b W b bT K T K KT K? ? ? ? ? 式中 B? 硼熱機(jī) 組年節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤量； TW 供熱機(jī)組全年的供熱發(fā)電量； KW 供熱機(jī)組全年的凝汽發(fā)電量； Kb 替代凝汽機(jī)組的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗； KTb 供熱機(jī)組供熱發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗。這種汽輪機(jī)具有發(fā)電量不隨供熱量變化的調(diào)節(jié)靈活性，可在較大范圍內(nèi)同時(shí)滿足熱用戶和電用戶的需要，故一般熱電廠大都使用這種汽輪機(jī)。可使電廠的熱能利用率從 30— 40％提高到 70— 80％，因而節(jié)約了大量燃料。如果以熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)方式運(yùn)行，則在工質(zhì)做功到溫度 hT 時(shí)，引出供熱，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，供熱量 hQ 等于熱機(jī)少發(fā)電量 hW? 冷源損失 cQ 。由于這種系統(tǒng)占地大，負(fù)荷調(diào)節(jié)能力差，發(fā)電效率低，一般在煤改氣的熱電聯(lián)產(chǎn)中得以應(yīng)用，新建燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)很少采用這種形式。 第二章 熱經(jīng)濟(jì)性的基本理論 熱電聯(lián)產(chǎn)的定義 熱電聯(lián)產(chǎn)是一種建立在能量梯級(jí)利用概念基礎(chǔ)上，將制熱（包括供暖和供熱水）及發(fā)電過程一體化的總能系統(tǒng)。 此外，世界熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展還具有潔凈煤技術(shù)高新化、節(jié)能技術(shù)系統(tǒng)化、熱能消費(fèi)計(jì)量化、使用燃料清潔化、能源系統(tǒng)新型化、投資經(jīng)營(yíng)市場(chǎng)化等特點(diǎn)。在熱電聯(lián)產(chǎn)的載體上，除了火電機(jī)組外，在燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組、核電機(jī)組、風(fēng)電和太陽(yáng)能等方面也有較為廣泛的應(yīng)用；在熱電聯(lián)產(chǎn)的用途方面，除了用作生產(chǎn)和生活供熱外，在水除鹽、棕櫚油工業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品工業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用也越來越普遍。鍋爐房與煤場(chǎng)占地為 100～ 3 00平米 /蒸噸。江蘇省的各熱電廠灰渣則由當(dāng)?shù)氐娜剂瞎窘y(tǒng)一管理。僅 1984 年印染布降低出廠質(zhì)量等級(jí)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 9 23 萬米，紡紗減產(chǎn) 406 噸，織布減產(chǎn) 90 萬米 以及印染布損失等，共經(jīng)濟(jì)損失365 萬元。而熱電廠的鍋爐容量大， (最普通的 3000 千瓦背壓機(jī) 組 需裝 35T/H 鍋爐，25000 千瓦背壓機(jī) 組 需裝 220T/H 鍋爐 )，熱效率高 (一般鏈條爐在 80%左右，煤粉爐則達(dá) 85～ 90%)煙囪高 (可在 80 米以上，大型熱電廠可超過 200 米 )除塵效率高，一般可在 90%以上。 我國(guó)日 益注重?zé)犭娐?lián)產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 根據(jù)我國(guó)城建主管部門制定的“發(fā)展規(guī)劃”，近幾年城市供熱普及率將達(dá)到25— 30％，重點(diǎn)城市達(dá)到 45— 50％，同時(shí)，部分城市逐步開始實(shí)施供生活熱水和熱制冷的計(jì)劃 ,實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的主要措施，就是大力發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱；目前我國(guó)運(yùn)行中的分散小鍋爐有 50多萬臺(tái)，年消耗約 4億噸原煤，我國(guó)將逐步以熱電聯(lián)產(chǎn)取代這些低效、高污染的分散小鍋爐，實(shí)行集中供熱；根據(jù)電力系統(tǒng)的一項(xiàng)計(jì)劃，將逐步降低我國(guó)火電廠的供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗，其主要途徑之一，便是加速將中低壓凝汽機(jī)組改造為熱電聯(lián)產(chǎn)，研制和裝備大型熱電機(jī)組，增加 熱電機(jī)組的比重。在我國(guó)東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)的需要，已逐步在進(jìn)行能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。并通過實(shí)行竟價(jià)上網(wǎng)等措施，淘汰落后，鼓勵(lì)先進(jìn)，促使電力企業(yè)走節(jié)能降耗的道路。熱電聯(lián)產(chǎn)要比熱電分產(chǎn)節(jié)能。 (6)隨著城市供熱規(guī)模的擴(kuò)大，開始采用 60 萬千瓦抽汽冷凝供熱機(jī)組。計(jì)算結(jié)果表明熱電聯(lián)產(chǎn)可以使機(jī)組經(jīng)濟(jì)性得到提高，這是因?yàn)槁?lián)產(chǎn)供熱的這部分蒸汽先在汽輪機(jī)做了功，然后抽出供熱，所以在機(jī)組循環(huán)中無冷源損失，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性得到改善。 二 〇 一二 年 六 月 本科畢業(yè)論文 題 目： 某火電廠熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性分析 學(xué) 生 姓 名 ： 學(xué) 院 ： 能 源 與 動(dòng) 力 工 程 學(xué)院 系 別： 熱 能 與 動(dòng) 力 工 程 系 專 業(yè)： 熱 能 與 動(dòng) 力 工 程 班 級(jí)： 熱動(dòng) 083 班 指 導(dǎo) 教 師 ： 學(xué)校代碼： 10128 學(xué) 號(hào) ： 202110301145 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 2 摘 要 能源的合理利用及提高其利用效率不僅關(guān)系到資源節(jié)約和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且影響到生態(tài)破壞和人類前途，因此世界各國(guó)均把建立可靠、安全、穩(wěn)定、高效的能源供應(yīng)保障系統(tǒng)體系均為國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。 本文的研究可以為大型凝汽式再熱機(jī)組的供熱改造的實(shí)踐提供熱經(jīng)濟(jì)性方面的依據(jù)或參考。這些高參數(shù)大容 量機(jī)組，在非采暖期與凝汽機(jī)組效率基本 相同，在采暖期明顯的節(jié)能，因而在熱電聯(lián)產(chǎn)集中 供熱中發(fā)揮巨大作用。大型火力發(fā)電廠理論熱效率是 41％．實(shí)際運(yùn)行時(shí)只有 36． 39％左右，而熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的熱效率要求大于 45％．實(shí)際運(yùn)行時(shí)在 60％左右；燃?xì)?汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率為502％，燃?xì)?汽聯(lián)合循環(huán)熱電廠的全廠熱效率可達(dá) 70％以上；我國(guó) 1998年 6000千瓦及以上火電廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗為 373克千瓦時(shí)，而熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗為200克千瓦時(shí)左右；燃煤小鍋爐 分散供熱的標(biāo)準(zhǔn)煤率為 60千克 /吉焦左右，而 1998年熱電聯(lián)產(chǎn)的平均供熱準(zhǔn)煤耗率為 40． 39千克 /吉焦。從而為具有顯著節(jié)能、環(huán)保效益的熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展開辟了空間。一些專家建議，在這 些地區(qū)適當(dāng)進(jìn) i21液化天然氣 (LNG)是必要和可行的。根據(jù)這些需求，據(jù)預(yù)測(cè)．近幾年內(nèi)我國(guó)熱電機(jī)組的總裝機(jī)容量應(yīng)達(dá)到 3000萬千瓦，即每年新增熱電機(jī)組容量應(yīng)在 200— 300萬千瓦左右，市場(chǎng)潛力非常太。最近幾年推廣使用的循環(huán) 流化床電站鍋爐還可在爐內(nèi)脫硫更有利于環(huán)境保護(hù)。后決心建設(shè)熱電廠。上交灰渣才分配燃料， 燃料公司收一噸渣給熱電廠 ～ 元，運(yùn)至磚廠則賣 10～ 20 元 /噸有的還要高。上海南市熱電廠供熱后，向 240家工廠供熱，可騰出工廠占地 平米。 機(jī)組容量大型化增長(zhǎng)快速化 熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組之所以呈現(xiàn)出大型化趨勢(shì)，是因?yàn)榇笕萘繜犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組更節(jié)省能源，更容易應(yīng)用先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)。 本文主要工作 針對(duì)課題研究的特點(diǎn)， 本次設(shè)計(jì)圍繞中心是電廠熱電聯(lián)產(chǎn)的熱經(jīng)濟(jì)型分析，其中主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)計(jì)算不同熱負(fù)荷下的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。其最大的特點(diǎn)就是對(duì)不同品質(zhì)的能量進(jìn)行梯級(jí)利用，溫度比較高的、具有較大可用能的熱能用來被發(fā)電。內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)規(guī)模較小時(shí)，它的發(fā)電效率明顯比燃?xì)廨啓C(jī)高，一般在 30%以上，因而在一些小型的燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)中往往采用這種內(nèi)燃機(jī)形式。 顯然，熱電聯(lián)產(chǎn)供熱是以 hW 為代價(jià)的。但是，這種裝置的電功率取決于供熱負(fù)荷的大小，不能同時(shí)滿足熱用戶和電用戶的需要。 熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性分析 熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益一般表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一個(gè)是因?yàn)殄仩t效率提高而得到的節(jié)煤效益，建設(shè)集中鍋爐房進(jìn)行供熱或用鍋爐房減溫減壓供熱，同樣可以內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 14 取得這 部分節(jié)煤效果，所以稱之為集中供熱節(jié)煤效益：另一個(gè)是由于供熱機(jī)組熱電聯(lián)合生產(chǎn)，使發(fā)電煤耗大幅度下降而取得的節(jié)煤效益，稱之為熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)煤效益。 若供熱機(jī)組全年的總發(fā)電量為形，則 W W WKT?? 供熱機(jī)組的全年節(jié)煤量可用下式表示： B W ( b b ) W ( b b )T K T T K T K? ? ?一 一 對(duì)于背壓機(jī)組，因?yàn)樗鼪]有凝汽部分發(fā)電， WT=W,所以其節(jié)煤公式為： ? ?B W b bT K T? ? ? 考慮使用上的方便，根據(jù)節(jié)煤、降低成本和增加的投資在限定的年限內(nèi)得到回收的要求，分別按以下 3種情況來研究其經(jīng)濟(jì)條件。 表 供熱機(jī)組第 1臨界供熱發(fā)電率 1cx 供熱機(jī)組形式 替代凝汽機(jī)組為 200MV時(shí) 替代凝汽機(jī)組為 100MV時(shí) C1235/10 CC1235/10/ CC2590/10/ CC5090/13/ CC5090/13 CC5090/ 背壓式機(jī)組 0 0 對(duì)于背壓式機(jī)組，由于它沒有凝汽發(fā)電部分多耗煤的因素，所以總是節(jié)煤的。 1x? 成本附加供熱發(fā)電率。 3 1 2 2 2x x x x x xc cc? ? ? ? ? ? ? ?； ? ?2x 1 0 0 0 p K T S b b WKTcT??? ? ? ???／。具體如下： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 18 (1)對(duì)于新建熱電廠，因?yàn)樾?要考慮節(jié)煤、降低成本和增加的投資應(yīng)在限定的年限內(nèi)得到回收等綜合經(jīng)濟(jì)效益，所以在對(duì)新建熱電廠裝機(jī)方案進(jìn)行判斷時(shí)，可以利用第 3臨界供熱發(fā)電率 3cx ，作為衡量的標(biāo)志。 現(xiàn)行核算方法存在的主要問題 現(xiàn)行的熱電成本計(jì)算是根據(jù)國(guó)家頒布的方法進(jìn)行的，它是建立在熱量法的基礎(chǔ)上的。我們稱這個(gè)假設(shè)的凝汽電廠為折凝汽電廠；將凝汽機(jī)組與熱機(jī)組所對(duì)應(yīng)的工況稱謂折凝汽工況。然后，根據(jù)各階段的汽輪機(jī)耗量及運(yùn)行小時(shí)數(shù)分別求出各供熱階段的機(jī)組平均工況。至此，一個(gè)復(fù)雜的工況可通過選定與該工況機(jī)組耗汽量相接近的凝汽設(shè)計(jì)工況，采用等效焓降的計(jì)算公式來完成。但是，究 竟在什么情況下，熱電聯(lián)產(chǎn)才會(huì)給電廠帶來經(jīng)濟(jì)效益呢 ?熱價(jià)定在多高才不會(huì)使電廠因熱電聯(lián)產(chǎn)而產(chǎn)生虧損，并有利于熱化事業(yè)的發(fā)展呢 ?這些都是熱電廠建設(shè)及經(jīng)營(yíng)管理最為關(guān)心的關(guān)鍵性問題。 從利潤(rùn)增加值的公式可以看出，當(dāng)電、熱價(jià)格發(fā)生變化時(shí)，熱價(jià)越高電價(jià)越低利潤(rùn)增加值越大，這是不難理解的。 從以上分析可以看出熱電聯(lián)產(chǎn)給電廠帶來效益是有條件的，只有熱電價(jià)格比大到一定程度才可以實(shí)現(xiàn)。 火電廠熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性診斷是進(jìn)行火電廠節(jié)能改造的前提，是提高火電機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要工作。由于論證階段已圓滿結(jié)束現(xiàn)正式進(jìn)入改造階段。 設(shè)備簡(jiǎn)介 改造前主要參數(shù) 汽輪機(jī)型號(hào) N60016． 7／ 537／ 537 制造廠家 哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司 汽輪機(jī)型式 亞臨界、一次中間再熱、 四缸四排汽、凝汽式 額定功率 600MV 主汽壓力 16． 7MV 主汽溫度 537℃ 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 24 再熱蒸汽溫度 537℃ 工作轉(zhuǎn)速 3000r／ min 額定冷卻水溫 20℃ 額定工況給水溫度 275℃ 額定工況主氣流量 1828t／ h 額定工況下汽耗率 3． 008kg／ (kW． h) 額定背壓 4． 9kPa 改造后供熱工況汽輪機(jī)參數(shù) 額定抽汽工況功率 401． 064MW 新汽壓力 16． 67MPa 新汽溫度 537℃ 新汽流量 1 783t／ h 再熱蒸汽壓力 3． 19MPa 再熱 蒸汽溫度 537℃ 供熱抽