热电厂平峰供热能力的研究

摘 要：根据某热电厂供热能力的现状，对采暖期数据进行分析，并结合热电厂供热能力的设计值，对该企业平峰供热能力进行了探讨，为发掘热电厂平峰供热能力，提高企业的经济效益和社会效益提供理论依据。

关键词：平峰供热；热量计算；效益

在整个供暖期中，根据环境温度、供热量分为供热平峰期和供热高峰期，供热平峰期包括供热量较少的供热初期和末期。随着城市的不断扩张，供热需求也不断增加。在供热高峰期时，热电厂的供热量已达到最大，但仍有一部分供热缺口，为了弥补这部分缺口，很多城市都建设了供热锅炉，但这些供热锅炉都是独立的供热系统，在整个供暖期一直运行，而在供热平峰期时，热电厂的供热能力却又不能充分发挥出来。通过与热力公司沟通，将供热初、末期热力公司的部分小热网并入该企业的大热网，增加平峰期的供热能力，在供热高峰期时再分开运行，从而减少供热锅炉的运行时间。但是能够取代多少供热锅炉，需要对热电厂供热平峰期的供热能力进行探讨分析。

1 供热现状

某电厂地处吉林省长春市，现有在役6台热电联产机组，总装机容量124万千瓦，共有16台热网加热器和23台热网水泵，热网加热器参数见表1，热网水泵参数见表2：

2 设计最大供热量

2.1汽侧设计最大供热量

根据汽机热平衡图理论上最大工况时，锅炉产汽670t/h， 汽机采暖抽汽350t/h。1、2号机组采暖蒸汽温度为246.4℃，采暖抽汽压力为0.245 MPa，3-6号机组采暖蒸汽温度为 274.7℃，采暖蒸汽压力为0.3MPa，过热蒸汽与饱和水焓值为，h1-2=2962kj/kg， h1-2’=546kj/kg，h3-6=3017kj/kg，h3-6’=546kj/kg，根据热量公式：

式中：Q――蒸汽释放的热量

G――蒸汽流量

h――蒸汽焓值

h’――饱和水焓值

故1、2号机的最大供热量为：2×350×（2962-546）×1000=1595×106KJ/h=1691GJ/h。3-6号机的最大供热量为：4×350×（3017-546）×1000=3261×106KJ/h=3459GJ/h

全厂最大供热量为上述两项之和=1691+3459=5150 GJ/h，按加热器效率为0.98，管道效率（含散热损失）为0.99计算，汽侧设计最大供热量：

5150×0.98×0.99=4997GJ/h。

2.2水侧设计最大供热量

根据表1我们可以算出16台热网加热器的最大热网水流量为：1500×4+750×4+2000×8=25000 t/h。

出主厂房热网管线共有四根，两根Φ1220mm热网管线，一根Φ1120mm 热网管线和一根Φ630mm热网管线，按热网水设计最低流速2m/s 计算各根热网管线的通流能力：

根据流量公式：G =W（D1内径/18.81）2 t/h

① Φ1220mm热网管线通流能力：

G1=2×（1194/18.81）2 t/h =8058t/h

② Φ630mm 热网管线通流能力：

G2=2×（616/18.81）2 t/h =2144t/h

③ Φ1120mm 热网管线通流能力

G3=2×（1090/18.81）2 t/h =6715t/h

各台机组热网母管（出主厂房管道）流量总和为：

G=2×8058+2144+6715 =24975t/h，计算出的热网水流量与热网加热器额定水流量相匹配，热网水流量总和取24975t/h。

按热网供水温度95℃，回水温度48℃计算，供水焓值398kj/kg，回水焓值201kj/kg。

水侧设计最大供热量：24975×（398-201）×1000=4925×106KJ/h=4920GJ/h。由于水侧供热量4920GJ/h

3 平峰期的供热量

由于热电厂的供热量受到机组老化、煤质原因、有功负荷等诸多方面因素影响，供热能力已经达不到设计的最大值，同时在供热平峰期，随着环境温度的升高，热用户的热量需求也下降，因此在计算热电厂平峰期最大供热量时，不能简单的用最大设计值来计算，所以在计算供热平峰期的供热量时，主要是参照该企业2013-2014年度采暖期供热情况，这些数据更具有真实性和可操作性。

表3 2013-2014年度采暖期数据

表3中供热高峰期的供热量是受负荷等多种影响因素共同作用的结果，更能代表该热电厂真实的供热能力，所以供热平峰期的供热量最大时能与供热高峰期相同。供热高峰期和平峰期供热相差量：Q=3893-2573=1320GJ/h，但该企业供热平峰期能否够供出这些热量，还要验证热网水流量能否满足需求。

如果平峰期和高峰期的供热量相同时，根据热量公式及表3中数据：

G=

式中：水的比热容c=4.2×103J/kg・℃

需增加的热网水量G=10304t/h，在此条件下平峰期热网最大水流量为：19848+10304=30152≥24975，水侧流量超过设计值，不可取。

当水侧流量取设计最大值，平峰期可增加供水流量：24975-19848=5127t/h，增加的热量为：Q=cGt2= 656 GJ/h

全年平峰期可增加供热量656×24×94=1479936GJ。按照《城市热力网设计规范》（CJJ34-2010）中对供热的要求，长春市供热区域内建筑综合热指标为50W/m2，可增加供热面积：364万平方米。

4 效益核算

通过对供热情况进行调研，探索增加平峰期供热的新途径和新方法，确定平峰供热调整方案。当供热平峰期该企业的热网水侧流量达到最大设计值时，可增供热量148万吉焦，增加供热面积364万平方米，为企业增加收益数百万元。

集中供热可以有效减少污染物的排放。该企业已投入巨资，安装了除尘、脱硫、脱硝设备，排放物已达到国家排放标准，而这些是小供热锅炉不具备的。此外，还可以提高资源利用率。小供热锅炉热源损失严重，供热效率低，而热电厂的燃烧效率远高于小供热锅炉。由于小锅炉不能24小时稳定供热，而热电厂能够满足这一需求，从而改善人民的生活质量。

5 结论

对于增加热电厂平峰期的供热面积，不可盲目进行，否则不仅浪费投资，还会影响到供热质量，所以在计算平峰期供热量时采用实际供热中获得的数据比设计值更准确，同时要考虑机组负荷、蒸汽流量及热网水通流能力的影响，对于下一步的改造才有指导意义。

参考文献

[1]王树和，崔志杰，赵晓霞等.长春热电发展有限公司供热系统优化改造工程可行性研究报告.吉林省电力勘测设计院，2010.8。

作者简介：

杨帆，（1982―），男，工程师，从事汽机运行工作。