经济指标分析在热电联产中的应用

经济指标分析在热电联产中的应用
发表时间：2017-09-12T09:56:33.120Z 来源：《基层建设》2017年第13期作者：包文华谷永坤[导读] 摘要：随着国家电力工业节能减排政策的逐步实施，提高火电机组运行的经济性和减少污染物排放越来越受到重视合肥众诚热电有限公司
摘要：随着国家电力工业节能减排政策的逐步实施，提高火电机组运行的经济性和减少污染物排放越来越受到重视。

热电联产企业在实际生产过程中对经济指标分析及考核也逐步实现量化管理，采取控制发电标准煤耗率、吨供汽耗厂用电量、自用汽率等经济指标，实现经济运行利益最大化。

合肥众诚热电有限公司自实施经济指标考核5年来，通过经济分析指导生产，各项指标取得了较大进步，发电标煤耗率与5年前相比，降低近30%，经济效益显著。

关键词：经济指标分析热电联产前言
热电企业的生产方式通常是以热定电，同时向外界供应电能和热能。

区域性集中供热向城市一个或几个较大区域或工业企业供应热能，随着国民经济的发展，居民对环境舒适度的追求，非工业性的供热成为热电联产企业供应对象，但非工业性的供热受季节性影响较大，季节性热负荷与室外温度、湿度、风速、风向等气候条件密切相关，其中影响最大的是室外温度，在一年中变化最大，但在一天中波动相对较小。

热负荷出现四季不均衡，峰谷较为明显，不利于热电企业的生产和经济运行。

为此，结合热负荷实际情况，在机组选型时充分论证，根据热负荷大小及特性合理选择供热式机组的容量和形式，同时参考小时热化系数和年热化系数，确定机组形式为背压式汽轮机与抽凝机结合，但容量不同，结合季节性热负荷变化，及时调整运行方式提高机组运行经济性。

为了确定其电能和热能的生产成本及分项的热经济指标，必须将总热耗量合理地进行分配，目前国内对热电联产总热耗量分配方法有热量法、实际焓降法、做功能力法及热经济学法等多种，各种方法都有一定的合理性和局限性。

热量法的核心是只考虑能量的数量，不考虑能量的质量差别，此种方法计算，不利于鼓励用户降低用热参数，从而使热电联产总的热经济性降低。

实际焓降法是按联产供热抽汽汽流在汽轮机少做的功占新蒸汽实际做功的比例来分配供热的总热耗量，在计算时未把冷源热损失分摊给供热，全部归结为发电方面，从而使机组的凝汽式发电部分的内效率降低，热耗增大。

做功能力法以热力学第一定律和第二定律为依据，考虑了热能的数量和质量差别并进行了合理分配，但使用上极不方便。

为此，合肥众诚热电分公司结合供热实际情况，采用的是既有总指标又有分项指标的综合指标来评价热电联产的经济效益。

1、主要经济指标
在实际生产过程中，根据不同季节热负荷，合理调度机组运行方式，量化主要指标如发电标准煤耗率、吨供汽耗厂用电量、自用汽率，按月分析主要指标中各分项对经济性的影响，查找问题，拾遗补缺。

2、对指标的考核方式
热电联产企业在生产过程中的能耗率是全面反映热电厂热经济性的综合性指标，小指标考核法（将热经济性指标分解成若干运行小指标进行独立考核评比）对生产个单元值进行全面考核，采取各值之间相互监督，以考核细则作为依据。

3、经济指标对热电联产的影响 3.1发电标准煤耗率：是火力发电企业生产1KW.h电能所消耗的燃煤量，是考核发电企业能源利用效率的主要指标。

影响发电标准煤耗率的主要因素有汽轮机汽耗率、管道效率、锅炉效率（正平衡）。

3.1.1汽轮机汽耗率：机组每发1KW.h电能所消耗的蒸汽量，影响机组汽耗率的因素有初温、初压、排汽压力、机组运行中特性曲线等。

（1）初温、初压对汽耗率的影响，从热力学理论上讲，初参数越高，热电站的循环效率也越高。

但对具体某一机组来说，并不是初参数越高越好，要看汽机的容量大小，锅炉效率的高低，汽轮机的内效率及电站初投资，运行维护要求等多种因素比较，选择合理的初参数。

对于背压汽轮机来说，当背压和流量确定后，其作功能力取决于汽轮机的内效率和进汽参数。

进汽参数越高，如初压和初温越高，蒸汽的绝热焓降Δi越大，其作功能越大，汽耗率d越小，经济效益也越高。

蒸汽初温、初压对火力电厂热经济性的影响主要取决于对汽轮机绝对内效率的影响，在运行过程中，控制出参数在机组的额定范围内非常关键，出参数偏离额定值，汽轮机的绝对内效率即设备的热经济性可以有不同方向的变化。

依据制造厂家提供出参数对机组汽耗率影响热力曲线图分析：在机组进汽量相同时，蒸汽温度每降低5℃，额定工况电负荷降低0.2%kw.h，进汽压力每降低0.1Mpa，额定工况电负荷降低3%kw.h。

（2）机组排汽压力对汽耗率的影响，根据季节性热负荷变化，合理调度供热管网压力，在满足热用户需要的前提下，降低排汽参数，依据排汽参数对汽耗率影响热力曲线图分析：在进汽量同等时背压每降低0.1Mpa发电增加的5%kw.h，可见，排汽压力对机组汽耗率影响较大。

（3）机组运行中特性曲线对机组汽耗率的影响，每一台在实际运行中特性可能不完全一致，在运行中，要不断探索，找出机组运行中的特性，每台机组在运行时均有某一个波段汽耗率较高，公司现有背压机组C12、B6、B12各一台，根据热负荷变化，启动不同的机组，尽量避开此波段，提高机组运行经济性。

3.1.2管道效率：是汽轮机从锅炉得到的热量与锅炉输出的热量的百分比，热电厂的主蒸汽管道输送的工质流量大、参数高，对热电厂的安全、经济生产影响较大。

所以，对其金属材料材质的要求也高。

系统简单、工作安全、可靠、运行调度灵活，便于切换，便于检修，节约投资，阻力损失和散热损失符合要求。

（1）阻力损失主要包括沿程损失和局部损失，沿程损失发生在整个流程中，其损失大小与流程的长度成正比，所以，在满足工程需要和保证安全的前提下，尽可能减少管道长度并合理选择管径；局部损失发生在管道形状或大小改变引起断面上的损失，在断层形成涡流区，流速和压力急剧改变，引起流体质点间位置相互调整，引起内部相对运动加剧，产生摩擦和碰撞，所以，在系统允许的条件下，尽可能减少弯头、阀门等局部位置。

（2）散热损失，在管道选择保温材料时尽可能选择导热系数小的保温材料，减少散热损失，同时，在运行检查过程中，对损坏或变形的保温材料尽可能及时更换。

3.1.3锅炉效率：即锅炉热效率（正平衡）是指锅炉输出热量占输入热量的百分比。

锅炉在实际运行中，影响锅炉热效率主要有排烟温度和飞灰含碳量，在各项损失中，排烟温度散热损失最大，燃煤中的水分、灰分、低位发热量降低等均是排烟温度升高的主要因素。

合理配煤，保证锅炉运行中的煤质稳定；减少锅炉和空气预热器漏风，合理控制一、二次风量；定期对锅炉燃烧优化调整，控制适宜的炉膛氧量，以满足锅炉燃烧所需的空气过剩系数，并保证辅机耗电量低；根据受热面的积灰结焦情况，及时清理受热面，保证受热面的清洁和传热效果；对结构原因引起的排烟温度高，应及时分析，制订措施，降低排烟温度，提高锅炉效率。

3.2、吨供汽耗厂用电量
吨供汽耗厂用电量：每供给热用户1吨蒸汽需要消耗的厂用电量，该厂用电量按照供热比进行分摊，此指标主要考核的生产过程节约厂用电意识。

影响吨供汽耗厂用电量的因素主要有给水耗电量、锅炉风机耗电量、厂变耗电量，在设备设计选型时，对于电机能耗较大且不符合国家节能产品目录范围内的产品应予以排除，电机设备选型确定后，应根据实际工况，采取必要的变频措施，应对负荷变化。

3.3、自用汽率
自用汽率：自锅炉产汽量与外供热用户汽量差值与锅炉产汽量的百分比，在考核此项指标时，未把抽凝式机组运行工况考虑在内，以背压式机组运行作为考核基准。

影响自用汽率主要因素表现在对热备用设备的管理上，对于长期处于热备用的设备为保证投入的及时性，需定期进行疏放水，疏放水量的开度大小及时间长短决定蒸汽损失量，自用汽率越小，汽水损失越小，经济性越高。

结束语
一直以来，人们在不断的寻找一种既能在质量上又能在数量来衡量两种能量转换过程的方法，同时又能用于供热式机组间、各热电联产企业间比较的简明计算方式。

但并没有单一的热经济指标能满足这一要求，为了指标考核及经济运行的需要，在热力学第一定律、第二定律支撑下，结合实际，采取单一与综合的方式进行经济分析。

公司自实施经济指标分析以来，发电标煤耗率较5年前下降近30%，吨供汽耗电量降低约20%，自耗汽率下降约35%，为公司扭亏增效做出积极贡献。

参考文献
[1]热力发电厂（第三版）叶涛主编
[2]汽轮机运行（1995.4版）辽宁省电力工业局编
[3]DL/T904-2004 火电厂技术经济指标计算方法。