【正文】 00h h hfwD h hKD h h??? ? ?? ?366 0 0 1 0 3 1 4 0 . 2 7 3 8 . 6 1 01 7 8 3 1 0 3 3 9 3 . 9 1 1 2 5 4 1 0??? ? ?? ? ? ? = 分配給供熱方面的熱耗量 ,tphQ ? ?, 1 4 4 0 .9 6 1 5 6 6 .2 6 /0 .9 2htp h bp G J h??? ? ? 分配給發(fā)電方面的熱耗量 ,tpeQ , 47 55 .2 14 40 .9 6 33 14 .2 4( / )tp e tp tp hQ Q Q G J h? ? ? ? ? 1）發(fā)電方面的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 發(fā)電熱效率 ,tpe? , 63 6 0 0 4 0 1 0 6 4 0 .4 3 43 3 1 4 .3 4 1 0tp e? ???? 發(fā)電熱耗率 ,tpeq 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 28 ? ?, ,3 6 0 0 3 6 0 0 8 2 9 4 . 9 3 /0 .。將熱電廠的總熱耗量按生產(chǎn)兩種產(chǎn)品的數(shù)量比例進(jìn)行分配。各種方法都有一定的合理性和局限性，本文主要介紹前三種計(jì)算方法。h ：供熱返回水比焓 rhq ：蒸汽的再熱吸熱量 0D ：額定蒸汽流量 hs ：抽汽 熵值 eP ：額定抽汽工況功率 計(jì)算過程 熱電廠的總熱耗量tpQ tpQ? ? ?00 fw rh rhpbD h h D q??? ? ? = ? ?3361 7 8 3 1 0 3 3 9 3 . 9 1 1 2 5 4 1 5 0 0 1 0 3 7 2 . 8 90 . 9 2 1 0? ? ? ? ?? =（ GJ/h） 熱電廠對(duì)外供熱量 hQ ? ?39。 P=， h=,1kg，鍋爐給水比焓fwh=1254 kJ/kg； 蒸汽的再熱吸熱量 rhq = kJ/kg， ch = kJ/kg；鍋爐管道效率 ? b? p=，汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組機(jī)電效率 ? m? g=；熱網(wǎng)效率 bs? =； Ten=；此工況下額定抽汽工況功率 eP =401． 064MW。 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℃ 供熱抽汽壓力 0． 7845MPa 供熱抽汽溫度 340℃ 抽氣量 600 t／ h 冷卻水設(shè)計(jì)溫度 20 關(guān)鍵參數(shù)的確定 通 過 設(shè) 備 的 介 紹 可 知 ： 0P = ， 0t =537 ℃ ， 0h =，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 25 0S =(kg*K)， 0D =1783t/h；供熱抽汽： hP =， ht =340℃， h = kJ/kg， 39。在連通管上進(jìn)行打孔抽汽，通過調(diào)節(jié)蝶閥將抽汽壓力調(diào)整在 0． 8MPa左右、溫度 345℃，抽汽壓力可調(diào)整在 0． 8— 。由于受到當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)及制造工藝水平限制，存在不完善之處，與進(jìn)口機(jī)組及現(xiàn)階段同類國(guó)產(chǎn)機(jī)組比較有較大差距，為此對(duì)二期 600MW汽輪機(jī)通流部分改造。 哈三電廠二期工程為兩臺(tái) N600— 16． 7／ 537／ 537I型亞臨界、中間再熱、單軸、四缸、四排汽冷凝式機(jī)組，配套鍋爐為亞臨界壓力、一次中間再熱、強(qiáng)制循環(huán)汽包爐，型 HG2021／ 18． 2YM2型。由于論證階段已圓滿結(jié)束現(xiàn)正式進(jìn)入改造階段。汽輪機(jī)排汽裝置由哈爾濱內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 23 汽輪機(jī)廠輔機(jī)工程有限公司生產(chǎn)，排汽裝置兼有凝結(jié)水箱的功能，機(jī)組補(bǔ)水進(jìn)入排汽裝置，排汽裝置利用低壓缸排汽對(duì)空冷系統(tǒng)凝結(jié)水和補(bǔ)水進(jìn)行加熱除氧。通遼總廠三期 5 號(hào)機(jī)組工程自 2021 年 4 月 10 日正式開工建設(shè)， 2021年 7 月 12 日通過 168 小時(shí)滿負(fù)荷試運(yùn)，正式投入生產(chǎn)。本文的研究中分別采用了熱平衡法和 等效焓降法對(duì)供熱機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法進(jìn)行計(jì)算，分析比較兩者在機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性分析計(jì)算中的異同。 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。 熱電聯(lián)產(chǎn)具有節(jié)約能源、改善環(huán)境、提高供熱質(zhì)量、增加電力供應(yīng)等社會(huì)綜合效益。 它包括 抽汽 或背壓 式供熱機(jī)組 ,對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性分析包括供熱機(jī)組開始節(jié)煤的經(jīng)濟(jì)條件、供熱機(jī)組成本開始降低的條件和供熱機(jī)組增加投資在限定年限內(nèi)得到回收的經(jīng)濟(jì)條件。但是現(xiàn)實(shí)中應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)的熱價(jià)應(yīng)低于地方集中鍋爐供熱的熱價(jià)；否則，因熱電聯(lián)產(chǎn)帶來的效益熱內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 22 用 戶一點(diǎn)都沒有得到，會(huì)影響熱用戶的積極性，導(dǎo)致電廠供熱量減少，經(jīng)濟(jì)效益下降。 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)。當(dāng) L? 0時(shí)意味著熱電電廠因?yàn)楣釡p少了利潤(rùn)，即供熱給電廠帶來的是虧損。供熱單價(jià) /吉焦 圖 熱電聯(lián)產(chǎn)利潤(rùn)平衡線 當(dāng) L? O時(shí)意味著熱電 廠因?yàn)闊岫鄤?chuàng)造了利潤(rùn)，即供熱有效益。當(dāng) △ L=0時(shí)意味著熱電廠沒有因?yàn)楣岫鄤?chuàng)利潤(rùn)，即供熱沒有效益。 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。 17％、 13％ 電、熱增值稅稅率 。 h／ GJ； Fj? 進(jìn)項(xiàng)稅增加值，元； 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 21 Jr 供熱單價(jià)， 元／ GJ； Jd 供熱單價(jià)，元／ (10MW 從上述分析知道：年利潤(rùn)總額 (L)=年產(chǎn)品銷售總收入 (S)一年產(chǎn)品銷售成本(B)一年產(chǎn)品銷售稅金 (F)一年財(cái)務(wù)費(fèi)用 (W)一年?duì)I業(yè)外收支 (Y)。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。將上述三個(gè)階段算得的發(fā)電量、標(biāo)煤耗量、廠用電量進(jìn)行疊加，便得到機(jī)組全年的折算發(fā)電量、廠用電量、供電量、發(fā)電廠用電率、發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗及供銷電標(biāo)準(zhǔn)煤耗等各項(xiàng)指標(biāo)。折算工況下的小時(shí)廠用電量的計(jì)算，要在原供熱工況的小時(shí)全部廠用電量的基礎(chǔ)上，減去小時(shí)純供熱廠用電量，再加上由于凝汽運(yùn)行循環(huán)水泵等設(shè)備小時(shí)增加的電量。首先，用機(jī)組小時(shí)外供熱量及在選定工況下供熱內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 20 所降的焓差量計(jì)算小時(shí)抽汽量，然后算出單位抽汽量影響等效焓降多少以及相應(yīng)影響多少電量，最后用小時(shí)抽汽量和單位抽汽量影響的電量相乘便算得小時(shí)供熱量共影響多少發(fā)電量了。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。由于這種“實(shí)際工況”在實(shí)際生產(chǎn)過程中并沒有發(fā)生，因此，其熱力計(jì)算數(shù)據(jù)缺少很多，很難實(shí)現(xiàn)。但由于高壓缸部分熱力過程 線偏移的較小，事實(shí)上，假如供熱機(jī)組供熱期間不供熱，那么機(jī)組就是處在這種折凝汽狀態(tài)。但是，由于供熱工況抽汽存在勢(shì)必導(dǎo)致熱力過程線的偏移，至使抽汽量、再熱汽流量、給水溫度、二次參數(shù)等均發(fā)生變化。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。 首先，將供熱機(jī)組全年分為三個(gè)階段：采暖供熱期、非采暖供熱期及凝汽運(yùn)行期。 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的核定是效益核定的前提和基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組與同類凝汽式機(jī)組間煤耗、發(fā)電量、廠用電率等各項(xiàng)大指標(biāo)進(jìn)行比較的唯～途徑。因此，解 決這一問題的關(guān)鍵便是折凝汽電廠經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算。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。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 19 核定熱電聯(lián)產(chǎn)對(duì)電廠效益影響的新方法 熱電廠的實(shí)際效益在年終決算時(shí)已經(jīng)得出，這是實(shí)際生產(chǎn)過程的綜合經(jīng)濟(jì)反映。以往的幾種評(píng)價(jià)方法問題在于它們都基于同一熱電聯(lián)產(chǎn)過程，來討論熱電分擔(dān)問題，而實(shí)際上是：如果不供熱，就不需要建熱電廠，投資就變小、財(cái)務(wù)費(fèi)用就變少，同時(shí)，也就由簡(jiǎn)單的凝汽式發(fā)電代替了復(fù)雜的熱電聯(lián)產(chǎn)過程，成本、收入、利潤(rùn)等都要發(fā)生相應(yīng)的變化。這種將電能和熱能同等對(duì)待，不顧及產(chǎn)品質(zhì)量方面差別，僅按量的比例來分配耗煤量及各項(xiàng)成本項(xiàng)目的方法顯然是不合理的，有這種方法計(jì)算供熱利潤(rùn)勢(shì)必導(dǎo)致供熱虧損的結(jié)論。 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。但在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，因供熱給電廠帶來的經(jīng)濟(jì)效益的影響，決定著企業(yè)的生存，也嚴(yán)重影響著熱化事業(yè)的發(fā)展。當(dāng)供熱機(jī)組的年供熱發(fā)電率值在采用了盡可能增加供熱負(fù)荷、盡可能減少其凝汽發(fā)電量等措施后，仍然小于該型機(jī)組的第 2臨界發(fā)電率 2cx ，則該機(jī)組的生產(chǎn)成本太高，必須予以改造才能扭轉(zhuǎn)不經(jīng)濟(jì)的局面。若所選供熱機(jī)組的年供發(fā)電率 W/WT 大于該型機(jī)組的第 3臨界供熱發(fā)電率 3cx ，則所選供熱機(jī)組將是可行的。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。 對(duì)于不同類型供熱機(jī)組的第 3臨界供熱發(fā)電率 3cx 的數(shù)值列于表 。當(dāng)供熱發(fā)電率低于 3cx 時(shí)，盡管熱電聯(lián)產(chǎn)能夠節(jié)煤和降低生產(chǎn)成本 ,但是所增加的投資將無法在要求的生產(chǎn)年限內(nèi)得到回收，其綜合經(jīng)濟(jì)效益就難以得到保證。 經(jīng)濟(jì)方程式 (3)綜合考慮了節(jié)煤、成本降低和增加投資回收 3個(gè)因素，所以體現(xiàn)了裝設(shè)供熱機(jī)組的綜合經(jīng)濟(jì)效益。 3 1 2 2 2x x x x x xc cc? ? ? ? ? ? ? ?； ? ?2x 1 0 0 0 p K T S b b WKTcT??? ? ? ???／。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 17 供熱機(jī)組增加投資在限 定年限內(nèi)得到回收的經(jīng)濟(jì)條件 以上兩個(gè)經(jīng)濟(jì)條件方程式都沒有考慮投資增加部分需要在限定的年限內(nèi)得到回收的問題。 表 供熱機(jī)組第 2臨界供熱發(fā)電率 2cx 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/ C5090/13 CC5090/ 背壓式機(jī)組 0 0 由表 2可以看出，對(duì)于背壓機(jī)組，不論替代機(jī)組為 200 MW還是 100 MW，其第 2臨界供熱發(fā)電率 2cx 。因此，第 2臨界供熱發(fā)電率可以用作衡量裝設(shè)供熱機(jī)組后運(yùn)行成本是否降低的一個(gè)指標(biāo)。 1x? 成本附加供熱發(fā)電率。： 2cx 供熱機(jī)組第 2臨界供熱發(fā)電率。因此，從運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，要使熱電聯(lián)產(chǎn) 的費(fèi)用不高于熱電分產(chǎn)的運(yùn)行費(fèi)用，必須滿足因節(jié)煤而降低的運(yùn)行費(fèi)用應(yīng)大于投內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文說明書 16 資增加而引起折舊費(fèi)用的提高，即 S B p Kc? ? ? 式中 cS 折合成標(biāo)準(zhǔn)沒的價(jià)格，元 /t B? 供熱機(jī)組準(zhǔn)全年所能節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤量，萬 /t，年； K? 熱電聯(lián)產(chǎn)比熱電分產(chǎn)所要增加的投資，萬元； P 綜合折舊率 (即基本折舊和大修折舊 )。由于建熱電廠實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，比熱電分產(chǎn)方式總是要增加投資的；投資的增加，也導(dǎo)致運(yùn)行 費(fèi)用的提高，其中主要是折舊 (基本折舊和大修折舊 )費(fèi)用的增加。 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。將 1xc稱為第 1臨界供熱發(fā)電率，可用它作為衡量供熱機(jī)組是否節(jié)煤的一個(gè)重要指標(biāo)。 從式 (1)可以看到，對(duì)任何類型的供熱機(jī)組，為實(shí)現(xiàn)節(jié)煤目的，最基本的經(jīng)濟(jì)條件是該機(jī)組的供熱發(fā)電率 1W W xTc?／ 。 進(jìn)～步推導(dǎo)可得： W W ( b b ) ( b b )T T K K T T?／ 一 ／ 一 設(shè)， 1x ( b b ) ( b b )c T K K T T? 一 ／ 一 則 1W W xTc?／ 。 若供