供热机组热电分摊方法综述

供热机组热电分摊方法综述

1 前言

按热力学观点，任何热力循环在低温热源（冷源）放出热量，是该循环不能用来做技术功的部分，成为能量损失或废热。但是，技术功和废热所代表的能量，只有品位上的差别而没有原则上的不同。若能合理的按质用能，就能达到充分利用能量节约能源的目的。

由于供出的电能和热能在形式上不同，质量上不等价，热电厂经济性指标的制定比热点分产要复杂困难得多。供热成本的核定及热价制定的依据一直是困扰热电厂、热用户、各管理部门以及学术界的问题。将总的热耗量合理分摊到两种能量产品上去，对于改进热电联产的热经济性必然会起到促进作用，为此人们进行不懈的探索和研究，以期找到一种更合理的分摊方法，充分调动各方面的积极性，鼓励热用户用低品位的热能，同时刺激热电厂改善其电力生产技术，使热电联产的市场占有率不断提高。

2 热电厂总热耗的分摊方法

抽气供热机组提高了能源利用率，但是需要一种合理的分配方法，把总能耗合理的分摊到两种能量的生产过程，已确定其经济性指标。热电厂经济效益的分析方法，既要遵循热力学理论，又要符合客观的技术经济规律，关键是要求出热电联产在经济上带来的净效益。目前使用的多种不同的分配方法，都存在一定的合理性和局限性。

国内外对热电联产总能耗所采用的分摊方法主要有两类。第一类是以燃料化学能从数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，比如热量法、热效率法、实际焓降法，他们是基于热力学第一定律，常用定量分析；第二类以燃料的做功能力被利用的程度来评价热经济性，如焓熵法、做功能力法、方法及其他各种折中分摊法等，她们是基于热力学第二定律，常用于定性分析。

2．1 热量法

热量法是我国法定的热电分摊方法，以热效率或热损失效率来衡量电厂的热经济性，反映热力设备将能量转换或输出有效能量的程度，实质是按电厂生产两种能量的纯数量比例来分配其耗热量：

qj qj gs gl gd

其中：D qj——汽轮机进汽量，kg/h； h qj——汽轮机进汽焓，kJ/kg；

h gs——锅炉给水焓，kJ/kg；ηgl——锅炉效率，%；

ηgd——管道效率，% 。

供热分配热耗量：Q r=Q gr/(ηgl×ηgd）

发电分配热耗量：Q d=Q−Q r

其中：Q gr——供热量，kJ；Q gr=D cq(h cq−h hs)

D cq——供热抽汽量，kg/h；h cq——汽轮机抽汽焓，kJ/kg；h hs——热网回水焓，kJ/kg。

热量法热分摊比为：αh1=D cq(h cq−h hs) D qj(h qj−h gs)

这种分摊方法将热电联产减少冷源损失所带来的经济效益（燃料节省）都归于发电方面，故又称“好处归电法”。

2．热量法的优缺点

热量法计算简便，是我国目前使用最多的热电联产分摊法。在国外，这种方法被称为“电折扣法”，即“物理法”，用于工业企业热电联产，即认为蒸汽是主要产品，电为副产品。国外认为这种方法计算的热分摊比为热分摊比的上限。用这种方法计算的蒸汽成本略低于直接用锅炉供汽（这是由于热电厂锅炉效率较高的缘故），而电成本显得很低。

热量法只根据热力学第一定律进行分摊，没有反映电和热在质量上的差别，也没有反映不同参数蒸汽在质方面的不等价。用这种方法，不管用锅炉新汽供热还是汽轮机抽汽供热，所算出来的供热方面的热耗量都一样。因此，该方法的弊端之一是用户要求高温高压的供热参数，而不改进热工艺和设备，降低用汽参数，不利于合理利用资源。

实际焓降法

实际焓降法是按照汽轮机供热抽汽的实际焓降不足与其进汽的总实际焓降的比例来分配总热耗量：

qj qj gs gl gd

供热方面分配的热耗量：Q r=Q×(D gr/D qj)×(h gr−h pq)/(h qj−h pq)

发电方面分配的热耗量：Q d=Q−Q r

其中：D gr——供汽量，kg/h；h gr——供热抽汽焓，kJ/kg；h pq——汽轮机排汽焓，kJ/kg

实际焓降法热分摊比：αh2=D cq(h cq−h pq) D qj(h qj−h pq)

这种方法把冷源损失都归于发电方面，把热电联产带来的经济效益都归于供热，又称为“好处归热法”。

2．实际焓降法的优缺点

实际焓降法的含义是供热使汽流未能到排汽参数，则供热应按比例承担少做功对应的热耗量。实际焓降法在国外又称为“能量法”、“热力学法”等，相当于把热量折合为功计算，它考虑了供热蒸汽在汽轮机中做功不足对热能质量不利的影响，及不同供热参数对供热比的影响，采用高质高价（多分摊热耗），低质低价（少分摊热耗），所以该方法可鼓励热用户主动降低对供热参数的要求，从而提高热化和节能效果。

实际焓降法中的冷源损失和不可逆损失为分摊给供热全部由发电承担，得到的供热比偏小，对热电厂没有好处。特别是小机组时，其效率不及大型凝汽式电站，所以不能促进热电联产事业的发展。

实际焓降法就其性质而言，算法只与机组初参数、终参数、抽汽参数及热力系统结构有关，与抽出蒸汽的数量和抽汽的用途无关。这就是说，抽汽是用于回热、对外供热，或者用作其他任意用途，都不影响机组的焓降。这种与抽出蒸汽用途无关的计算方法，实质是为热用户所用，也即是热电联产带来的一部分效益已为热用户占有，热耗量分摊给热电厂发电热耗量上，显然也是不合理的。

做功能力法（分析法）

做功能力法是按机组中总进蒸汽和供热蒸汽的做功能力（值）比例来分配总热耗量。

总热耗量：Q=(D qj(h qj−h gs))/(ηgl×ηgd)

供热方面分配的热耗量：Q r=Q(D gr/D jq)×(E gr/E qj)

E gr=h gr−T e×s gr；E qj=h qj−T e×s qj

发电方面分配的热耗量：Q d=Q−Q r

其中：E gr——供热抽汽，kJ/kg；E qj——汽轮机进汽，kJ/kg T e——环境温度，K；s gr、s qj——供热抽汽及汽轮机进汽焓，kJ/kg。

做功能力法热分摊比：αh3=D gr×E gr D jq×E qj

做功能力法（分析法）的优缺点

这种分摊方法以热力学第一及第二定律为依据，用体现能量品质方面的差别，同时考虑了热能的数量和质量差别，将热电联产的热经济效益较合理地分配给电、热两种产品，使供热双方的利益都有所顾及，从理论上讲比较合理。

实际上做功能力法（分析法）对热电联产并不适用，因为在用热时不仅用，也用，虽然电能和热能在品质上有差别，但完全用来衡量这种差别，不计在供热中的作用，所得结果将有利于供热而不利于发电，即所得热分摊比偏低。

热折扣法

热折扣法是按燃料用量分配一般费用，生产电的燃料量为电量和常规凝汽式发电厂平均煤耗的乘积。

热分摊比为：αh4=1−m×HF×W

D zq(h qj−h gs)

其中：m——冷凝电厂的燃料流量，kg/s；

HF——燃料热值，kJ/kg；

W——电功，kW；

D zq——冷凝电厂的蒸汽流量，kg/s；

热折扣法的优缺点

该方法也是把热电联产带来的经济效益都归于供热，国外认为用此方法算出的热电分摊比为其下限，用于计算区域供热的热成本，此时电是主要产品，蒸汽