热电联产的经济性分析

时间:2022-08-25 10:24:02

热电联产的经济性分析

【摘要】文章通过对影响火力发电厂全厂热效率因素的分析,指出热电联产是提高火电机组能源利用率的有效途径,并通过我厂纯凝机组改供热的实例分析了热电联产在发电成本方面的贡献和供热发电经济性分析。

【关键词】热电联产;能源利用率;经济性

一、热电联产的原理及常见的运行方式

(一)热电联产原理

所谓热电联产是指在整个能量生产、供应系统范围内,热源既生产供应电能又供应热能。将高品质的热能用于发电,低品质的热能用于供热,由于供热是用热功转换过程中不可避免的冷源损失来对外供热,使得发电没有冷源损失,因此和纯凝机组发电相比可节约燃料,既提高了能源的利用率,又提高了供热质量。

(二)热电联产机组常见的运行方式

1、背压式:用汽轮机做完功具有一定压力和温度的排汽用来供热,优点是没有冷源损失,缺点是存在电和热互相制约,一般用于小型供热机组上使用。

2、低压抽汽式:在汽轮机的低压部分,利用抽出的一部分蒸汽对热网的循环水进行加热,未被抽出的蒸汽继续在汽轮机做功以产生电能,这种形式被称为低压抽汽供热的热电联产。由于被抽出的蒸汽用来加热热网中的循环水,没有冷源损失,因此热经济性比较好。采用这种供热方式,电、热两种产品相互影响不大,适用于大机组,因此得到广泛应用。

二、采用低压抽汽供热方式下热电联产经济效益的分析

我厂四台20万机组均已投产在20周年以上,单机供电煤耗在80%负荷下为355克/千瓦时,在发电成本上早已失去优势。随着我国“以大压小”政策的出台和适应通辽市区供热需求,我厂1-4号机组陆续进行了供热机组改造,采取的方式是低压抽汽供热方式。现从以下两方面分析一下供热改造后机组参数的变化给全厂经济效益带来的变化。

(一)降低供电煤耗,节省发电成本

从表一可以看出,在机组相同的负荷、发电量情况下,对外增加供热40.43万吉焦,即热电比为32%的情况下,供热改造后机组供电煤耗较纯凝状态降低了15.6克/千瓦时,全厂热效率提高了7.45%,节约标煤0.54万吨,折合节约原煤1.26万吨。

按此测算,我厂四台机组全部对外采暖供热后,年设计供热量为335万吉焦,全年保证完成34亿发电量,热电比为27.37%,可降低供电煤耗16.8克/千瓦时,全年发电节约标煤5.71万吨,折合节约原煤13.33万吨,减少发电成本约2759万元。

(二)抽汽流的发电收入与供热收入的对比

抽汽流的蒸汽在发电和供热两种状态下创造的经济收入是不同的,如果这部分汽流用作供热后产生的收入大于用作发电产生的收入,那么,这部分汽流采用供热为经济的,反之,采用供热为不经济,下面是将我厂抽汽汽流的发电、供热收入计算过程。

1、抽汽流的发电收入

Q:抽汽流的流量.h1:抽汽点的焓值.hc:排汽焓.ηi:抽汽点后的汽轮机缸效率.ηj:机械效率ηfd:发电机效率.α:抽汽流的回热抽汽做功不足系数.λ:综合厂用电率.Pfd:上网电价

我厂单机最大流量时的抽汽流的发电收入为:Ifd=[120000(2950-1845)*0.8*0.99*0.99*0.95/3600]*(1-0.95)*0.28=6914元

2、抽汽流的供热收入

我厂单机最大流量时的抽汽流的供热收入为:

Ifd=[120000(2950-236)*0.99*0.95-3600*4000-0.02]*10-6*19=5487元

从上两式比较中看出,每供出120吨的抽汽,收入损失1427元,若供出335万吉焦,损失为1350万元。

(三)综合以上两点,全年供出335万吉焦的采暖供热,在纯凝机组和热电联产两种状况下,热电联产可节约发电成本2759万元,若将送出的335万吉焦热量用于发电,可增效1305万元,合计收入增加1409万元。

三、结论

在热电联产循环中由于不存在冷源损失,因此使机组的煤耗率和热耗率均明显降低,热效率得到明显提高,大大提高了机组的热经济性和燃煤的利用率。在有用电和用热需求的情况下发展热电联产有着十分重要的意义。通过本文的分析,就如何提高热电联产的经济性提出以下几点措施。

1、由于供热的收入与抽汽流的疏水温度高低成反比,因此应设法降低抽汽流的疏水温度,这可以通过优化管网的运行来实现,使热网循环水的回水温度降低。

2、减少调整凝汽流阀门的节流损失,应选用流线型较好的阀门,同时在阀门上安装限位装置,使阀门关闭到一定的位置以后不能再继续关闭。这样可以有效避免节流损失引发机组经济性、安全性的下降,对机组的稳定运行提供保障。

3、热电联产可以提高机组的热经济性,但是热价不到位,热电联产的热经济性无法转变为经济效益,因此,热价是热电联产热经济性转变为经济效益的关键因素,相关部门需要加强供热的定价工作。

参考文献

[1]杨佳霖.基于总能系统的热电联产集中供热节能研究[D].华北电力大学,2012年6月

[2]张学森.热电联产节能潜力分析及开发利用[J].节能技术,2001(01)

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