【正文】 熱機組全年的總發(fā)電量為形，則 W W WKT?? 供熱機組的全年節(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 對于背壓機組，因為它沒有凝汽部分發(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)濟條件。供熱發(fā)電部分所節(jié)約的煤量減去凝汽發(fā)電部分所消耗的煤量即是抽汽供熱機組的凈節(jié)煤量。其供熱發(fā)電部分的煤耗，因抽汽量被得到利用而大幅度下降，比電力系統(tǒng)中的大型凝汽機組的發(fā)電煤耗還要低 ，從而形成了節(jié)煤的因素，這部分供熱發(fā)電越大，節(jié)煤就越多。因此集中供熱節(jié)煤效益不能作為衡量是否裝設(shè)供熱機組的因素，只有熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)煤效益才是衡量是否裝設(shè)供熱機組的條件。 熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟性分析 熱電廠的經(jīng)濟效益一般表現(xiàn)在以下兩個方面：一個是因為鍋爐效率提高而得到的節(jié)煤效益，建設(shè)集中鍋爐房進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：另一個是由于供熱機組熱電聯(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。而且，當供熱量減少而引起抽汽量和供熱基礎(chǔ)上的發(fā)電量減少時．可調(diào)節(jié)抽汽口后的閥板，使進人凝汽器的蒸汽量增大，從而使汽輪機的發(fā)電量保持不變。凝汽器及作為熱源供熱的回水通過給水加熱器由水泵泵送回鍋爐。 調(diào)節(jié)抽汽式供熱 安裝抽汽式凝汽汽輪機的熱電廠供熱示意圖見圖 。但是，這種裝置的電功率取決于供熱負荷的大小，不能同時滿足熱用戶和電用戶的需要。在理想狀況下。 熱電聯(lián)產(chǎn)的生產(chǎn)方式 熱電聯(lián)產(chǎn)的生產(chǎn)方式，分為背壓式汽輪機和調(diào)節(jié)抽氣式汽輪機兩種方式，如下圖 1所示： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)論文說明書 13 如圖 1 背壓式供熱 背壓式熱電廠供熱示意圖見圖 。這就是熱電聯(lián)產(chǎn)綜合熱效率高的根本原因。 顯然，熱電聯(lián)產(chǎn)供熱是以 hW 為代價的。如果在純凝發(fā)電方式下，卡諾熱機從溫度為 T的熱源吸熱 量 Q，發(fā)電 ? ?nhW W W??，并向溫度為 enT 的冷源放熱量 cQ 。其原因是，與多管系統(tǒng)相比，這種系統(tǒng)需要的初投資少，運行費用比較低。 中國熱電聯(lián)產(chǎn)熱水供熱系統(tǒng)大部分采用雙管熱水系 統(tǒng)，這種系統(tǒng)的熱網(wǎng)由兩條管線，即由供水管和回水管組成。內(nèi)燃機熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)當規(guī)模較小時，它的發(fā)電效率明顯比燃氣輪機高，一般在 30%以上，因而在一些小型的燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中往往采用這種內(nèi)燃機形式。這種系統(tǒng)的技 術(shù)已非常成熟，主要設(shè)備也早已國產(chǎn)化。鍋爐加供熱機熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)適應(yīng)于以煤為燃料。熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在科學用能和能的梯級利用原理指導下，可以實現(xiàn)能源的更高效利用，完全符合建設(shè)節(jié)約型社會的要求，是解決我國能源與環(huán)境問題的重要技術(shù)途徑，是構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。其最大的特點就是對不同品質(zhì)的能量進行梯級利用，溫度比較高的、具有較大可用能的熱能用來被發(fā)電。 第五章為結(jié)論、問題和展望，重點對大型火電機組抽汽供熱方式的結(jié)論進行總結(jié)，對大型火電機組抽汽供熱后續(xù)可以開展的工作進行展望；然后提出我國目前發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的問題和解決方案，其次是提出發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的建議，最后說明熱電聯(lián)產(chǎn)的新動向。本文通過對熱電聯(lián)產(chǎn)機組經(jīng)濟性的不同方法的計算說明熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟性。根據(jù)我國熱電企業(yè)的實際情況，為節(jié)能降耗，提高熱電廠綜合經(jīng)濟效益所以發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)已成大勢所趨。 本文主要工作 針對課題研究的特點， 本次設(shè)計圍繞中心是電廠熱電聯(lián)產(chǎn)的熱經(jīng)濟型分析，其中主要內(nèi)容是設(shè)計計算不同熱負荷下的熱經(jīng)濟指標。至 2021年底，隨著東歐國家的加入，歐盟 27國的熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝機容量達到 101600MW。同期，德國的裝機容量始終保持第一，但卻從 26183MW減少到 20840MW，其占總裝機容量的比例也從 41． 2％降至 29． 5％；在 2021年前，意大利的裝機容量位居第二，從 6328MW增加到 2021年的 11994MW，增長速度快， 2021年后，裝機容量迅速下滑到 2021年的 5890MW；荷蘭的裝機容量從 6148MW增加到 7160MGW，并在 2021年達到峰值 9092MW，排名也上升至第二位；法國的裝機容量從 2920MW增加到 6600MW，排名從第 7名躍居第 3名。臺灣某地區(qū)的六輕發(fā)電廠已有 2臺 60萬千瓦供熱機組在運行川，供工業(yè)生產(chǎn)用汽。 機組容量大型化增長快速化 熱電聯(lián)產(chǎn)機組之所以呈現(xiàn)出大型化趨勢，是因為大容量熱電聯(lián)產(chǎn)機組更節(jié)省能源，更容易應(yīng)用先進的環(huán)保技術(shù)。此外，熱電聯(lián)產(chǎn)的載體和用途等也趨于多元化發(fā)展。歐共體在 90年代支持了 45項熱電聯(lián)產(chǎn)工程， 2021年熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電量已占總發(fā)電量的 9％，計劃 2021年達到 18％。 世界熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展趨勢 推廣范圍普遍化 在經(jīng)歷了二十世紀 70年代的石油危機后，熱電聯(lián)產(chǎn)受到了西方國家的重視。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。其他幾個城市的實地調(diào)查。黑龍江省黑河市改造兩臺 1500千瓦凝汽機循環(huán)水供熱， 取消 180多個鍋爐房，空閑出鍋爐房，煤場灰場 2萬平米，另做它用。 節(jié)約寶貴的城建占地 工業(yè)企業(yè)中的鍋 爐房連同煤場灰場要占用比較大的面積。上交灰渣才分配燃料， 燃料公司收一噸渣給熱電廠 ～ 元，運至磚廠則賣 10～ 20 元 /噸有的還要高。熱電廠建成后， 其灰渣經(jīng)灰渣泵直接送至熱電廠對門的水泥廠進行生產(chǎn)水泥，實現(xiàn)綜合利用，既降低成本又 改善了環(huán)境。大電廠灰渣綜合利用能搞好，中小型熱電廠同樣也搞的 很出色。1992 年全國 6000 千瓦及以上燃煤電廠粉煤灰綜合利用已達 2547 萬噸，利用率達 %，有 67 個電廠的粉煤灰綜合利用率達到或超過 100%，實現(xiàn)當年排灰當年利用的良性循環(huán)。后決心建設(shè)熱電廠。黑龍江紡織印染廠 ，由于供汽不足，蒸汽參數(shù)不穩(wěn)定，加之限電，停電嚴重影響 產(chǎn)量與質(zhì)量。如果考慮單機 6000 千瓦以下供熱 機組的發(fā)電量則熱化發(fā)電量的比重還將提高。熱電聯(lián)產(chǎn)的建設(shè)有效地緩和了當?shù)仉娏o張的被動情況，有的熱電廠已形成當?shù)氐闹? 要電源點。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。除塵效果差，有的小鍋爐房甚至無 正式的除塵設(shè)備 。根據(jù)各地勞動部門的統(tǒng)計，容量4T/H 的鍋爐約占鍋爐總臺數(shù)的 80～ 95%)，煙囪低 (一般在 40 米以下 )熱效率低 (廣州 1991 年實測 313 臺，平均熱效率 %， 蘭州 1991 年實測 150 臺，平均熱效率 %，實際負荷率 61%，最低的僅 19%。 1991 年底國家計委、原國務(wù)院生產(chǎn)辦，原能源部聯(lián)合批準執(zhí)行的《小型節(jié)能熱電項目可行性 研究技術(shù)規(guī)定及附件》中，也規(guī)定新建熱電廠的年 節(jié)約噸標煤凈投資應(yīng)在 500 元 /噸以下。根據(jù)這些需求，據(jù)預測．近幾年內(nèi)我國熱電機組的總裝機容量應(yīng)達到 3000萬千瓦，即每年新增熱電機組容量應(yīng)在 200— 300萬千瓦左右，市場潛力非常太。一般常規(guī)燃煤電站的效率只能達到 39— 40％，燃氣 汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的效率可達到 50— 52％，而燃氣聯(lián)合循環(huán)熱電廠的全廠熱效率可達 70％以上。這些發(fā)展變化也必將推動熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展變化。同時，我國從中亞國家進 121天然氣的項目已在規(guī)劃之甲。一些專家建議，在這 些地區(qū)適當進 i21液化天然氣 (LNG)是必要和可行的。 燃氣型熱電聯(lián)產(chǎn)及改造將日益受到關(guān)注 我國部分地區(qū)能源消費結(jié)構(gòu)將進行詞整，即由以燃燒原煤為主向燃燒煤氣或天然氣等清潔燃料方向發(fā)展。這樣的熱電廠也稱 多功能熱電廠，目前中國的熱電廠在聯(lián)產(chǎn)煤氣、制冷、建材、化肥以及余熱綜合利用和焚燒城市垃圾技術(shù)等方面，已進行了大量的研究與實踐，并取得了初步的成績。一些有條件的城市．在日益嚴峻的環(huán)保壓力下，也擬將一些過去建設(shè)在城市及附近的凝汽式燃煤發(fā)電廠、改造為燃煤或燃氣的熱電廠。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。 電力市場的改革，將為熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)展帶來新的機遇 從國家電力市場總體發(fā)展方向來看，將實行電源及電網(wǎng)分管，或同網(wǎng)、同質(zhì)、同價等改革措施。許多地區(qū)低效燃用原煤以及對其所排放的污染物沒有嚴格處理，造成了嚴重的能源浪費和環(huán)境污染，同時我們也注意到，盡管中國的煤炭 儲量居世界第三位，但人均儲量僅為世界人均儲量的 70％。因此，熱電聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能效果是巨大的。大型火力發(fā)電廠理論熱效率是 41％．實際運行時只有 36． 39％左右，而熱電聯(lián)產(chǎn)項目的熱效率要求大于 45％．實際運行時在 60％左右；燃氣 汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率為502％，燃氣 汽聯(lián)合循環(huán)熱電廠的全廠熱效率可達 70％以上；我國 1998年 6000千瓦及以上火電廠發(fā)電標準煤耗為 373克千瓦時，而熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電標準煤耗為200克千瓦時左右；燃煤小鍋爐 分散供熱的標準煤率為 60千克 /吉焦左右，而 1998年熱電聯(lián)產(chǎn)的平均供熱準煤耗率為 40． 39千克 /吉焦。近來國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部、環(huán)?？偩钟謱θ舾梢?guī) 定進行了修訂和補充，于 2021年 8月 22日印發(fā)了新的 關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定 (計基 [2021]1268號 )，以促進熱電聯(lián)產(chǎn)在新形勢下的健康發(fā)展。在 1998年開始執(zhí)行的國家重點鼓勵發(fā)晨的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄中也包括熱電聯(lián)產(chǎn)。在五十年代就支持建設(shè)了第一批大型區(qū)域性熱電廠。這些高參數(shù)大容 量機組，在非采暖期與凝汽機組效率基本 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。 (5)建國初期甚至建國前建設(shè)的中低壓凝汽電廠，隨著城市的發(fā)展，這些電廠已處于城市的 中心地帶，而機組老舊煤耗高，紛紛改建為熱電廠向城市供熱，使老電廠恢復了生機。 (3)熱電建設(shè)中以區(qū)域 熱電廠為主，也發(fā)展一個企業(yè)為主兼供周圍企業(yè)的聯(lián)片供熱的熱電廠 和企業(yè)純自備熱電廠，以發(fā)揮各自的優(yōu)越性。因而熱負荷比較落實，資金易于籌集，建成后能較快的形成供熱能力，發(fā)揮出較好的經(jīng)濟效益。 本文的研究可以為大型凝汽式再熱機組的供熱改造的實踐提供熱經(jīng)濟性方面的依據(jù)或參考。 本文重點對 600MW純凝汽式汽輪發(fā)電機組進行供熱改造的可行性和必要性以及改造后對節(jié)能減排的影響進行了分析 ，從改造后的機組熱經(jīng)濟性方面出發(fā)，分別采用熱平衡法、做功能力法和等效焓降法三種方法來對亞臨界進行熱力計算、分析，并對結(jié)果進行比較。同時，因為大型電站的鍋爐運行效率高，供熱的節(jié)能效果更明顯，進一步地提高了供熱機組的經(jīng)濟效益。近年來，我國供熱式機組占裝機總量的比重逐年升高，采用大型凝汽式再熱機組改造為供熱機組的例子越來越多。 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)濟性分析 學 生 姓 名 ： 學 院 ： 能 源 與 動 力 工 程 學院 系 別： 熱 能 與 動 力 工 程 系 專 業(yè)： 熱 能 與 動 力 工 程 班 級： 熱動 083 班 指 導 教 師 ： 學校代碼： 10128 學 號 ： 202110301145 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(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)濟發(fā)展，而且影響到生態(tài)破壞和人類前途，因此世界各國均把建立可靠、安全、穩(wěn)定、高效的能源供應(yīng)保障系統(tǒng)體系均為國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。 熱電聯(lián)產(chǎn)是實現(xiàn)能量梯級利用、提高一次能源利用率的重要技術(shù)規(guī)劃和措施之一。與小型熱電聯(lián)產(chǎn)機組相比，大型熱電聯(lián) 產(chǎn)機組更能發(fā)揮節(jié)能、環(huán)保的作用，因為蒸汽初參數(shù)的提高可以提高熱化發(fā)電率，增加的熱化發(fā)電量與電網(wǎng)中的凝汽發(fā)電量相比避免了冷源損失。 大型亞臨界、超臨界再熱凝汽式機組的供熱改造目前尚缺少系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性分析，此外，供熱改造涉及鍋爐高溫受熱面超溫和汽輪機軸向推力變化等安全性方面的研究，在公開發(fā)表的文獻中也少有記載。計算結(jié)果表明熱電聯(lián)產(chǎn)可以使機組經(jīng)濟性得到提高，這是因為聯(lián)產(chǎn)供熱的這部分蒸汽先在汽輪機做了功，然后抽出供熱，所以在機組循環(huán)中無冷源損失，機組經(jīng)濟性得到改善。 關(guān)鍵字 熱電聯(lián)產(chǎn) 節(jié)能環(huán)保 熱力計算 經(jīng)濟性分析 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)論文說明書 3 Abstract Rational use of energy and improve the utilization efficiency of not only related to resource conservation and economic development, and affect the ecological destruction and the future of mankind, countries around the world to establish a reliable, secure, stable, efficient energy supply security system are the national economy sustainable developm