关于发电抽汽对生产成本影响的测算

发电车间抽汽对生产成本影响的测算2013年冬季发电车间降成本任务完成较好，现根据2013年11月份、12月份、2014年1月份、2月份和3月份运行情况，对整个采暖季抽汽成本以及影响发电的成本进行核算。

汽轮机工业抽汽的主要工艺流程为：锅炉产生的主蒸汽（9.0MPa，540℃）进入汽轮机冲动转子做功，汽轮机转子带动发电机转子做切割磁感线运动，从而产生电能。其中一部分蒸汽在汽轮机前几级做完功后，被抽出供暖，其余蒸汽进入汽轮机后几级继续做功发电。

2013年11月份和12月份、2014年1月份、2月份和3月份运行情况如表1所示。

（一）2013年冬季抽汽成本测算

现以2014年1月份为例，对发电车间抽汽成本进行测算：

2014年1月份发电车间汽轮机运行情况如下：汽轮机电负荷为23.844MW/台，总抽汽量为33395t，主蒸汽用量为170378t。

1、计算原理：通过能量转换，把1t 抽汽转换成焓值相等的主蒸汽，通过1月份汽轮机运行汽耗，计算抽1t抽汽损失的发电量，从而计算1t抽汽的成本。

2、计算依据：蒸汽焓值的计算及转换。焓值定义：蒸汽的热力学能与推动功之和，即蒸汽的有用功。以下的蒸汽焓值是利用“FORM张学超焓值计算软件”得出。

汽轮机总抽汽量33395t，抽汽压力为0.8MPa，抽汽温度为200℃，抽汽焓值为2899.37kJ/kg；主蒸汽压力为9MPa，温度为530℃，蒸汽焓值为3462.45 kJ/kg。因此，通过能量守恒1t抽汽可以兑换为2899.37kJ/kg÷3462.45 kJ/kg＝0.84t主蒸汽，本月产生的33395t抽汽可兑换为33395t×0.84t/t＝28051.8t主蒸汽。1月份发电平均汽耗为170378t（1月份主蒸汽总产量）÷35479200kW.h（1月份总发电量）＝0.0048t/kW.h，将本月产生的33395t 抽汽兑换成发电量为（33395t×0.84t/t）÷0.0048t/kW.h＝5844125kW.h，由以

上计算可知：1t抽汽等价于5844125kW.h÷33395t＝175kW.h/t的发电量。根据《2014年30MW发电成本计划明细表》，1#燃气机组发电考核成本（因为供暖抽汽的产生直接影响发电车间的燃料消耗和动力消耗）为0.1881元/ kW.h，2#混烧机组发电考核成本为0.1766元/ kW.h，即汽轮机发电考核平均成本为（0.1881元/ kW.h+0.1766元/ kW.h）÷2＝0.18235元/ kW.h。因此，2014年1月份发电车间外供蒸汽生产成本为175kW.h/t×0.0.18235元/kW.h ＝31.91元/t。以同样的计算方法可得2013年11月份、12月份、2014年2月份和3月份抽汽成本，如下表所示。

表一实际运行抽汽成本

（二）2013年冬季由于抽汽而影响的发电量

计算原理：通过汽轮机厂家提供的《C30-8.83/0.981型30MW抽汽凝汽式汽轮机安装使用说明书（一）》第29页工况图，得出当汽轮机电负荷为本月实际负荷、而抽汽量为0时主蒸汽消耗量，再与本月实际消耗的主蒸汽量做差，得出本月由于抽汽而增加的主蒸汽消耗量，再通过本月抽汽量为0时的汽耗，算出本月由于抽汽而影响的发电量。

以2014年1月份为例，汽轮机负荷为23.844MW/台，两台汽轮机主蒸汽实际用量为170378t，根据汽轮机工况图可得，当汽轮机电负荷为23.844MW、抽汽量为0时，主蒸汽用量为92t/h台，即当汽轮机电负荷为23.844MW、抽汽量为0时，本月两台汽轮机需要主蒸汽92t/h台×31天×24h/天×2台＝136896t。因此，2014年1月份由于抽汽影响的发电量为（170378t－136896t）÷（92t/h÷23844kW）＝867.77万kW.h。

以同样的计算方法可得2013年11月份、12月份、2014年2月份和3月份由于抽汽影响的发电量，如下表所示。

（三）2013年冬季抽汽运行经济性分析

1、电负荷一定，抽汽量变化。

由以上计算方式得出结论：发电抽汽成本＝0.84t/t×考核电价÷汽轮机汽耗＝0.84t/t×考核成本×总发电量÷发电主蒸汽量＝0.84t/t×考核电价×汽轮发电机电负荷÷汽轮机主蒸汽总流量。

结论一：当汽轮机负荷一定时，抽汽成本与发电主蒸汽用量成反比，而抽汽量越大，主蒸汽量也越大，即抽汽成本与抽汽量成反比，抽汽量越大，抽汽成本越低，反之亦然。

2、抽汽量一定，电负荷变化。

我公司冬季供暖蒸汽需求总量为40-50t/h。

（1）现以单台汽轮机抽汽为20t/h，电负荷变化为条件进行计算，由《C30-8.83/0.981型30MW抽汽凝汽式汽轮机安装使用说明书（一）》第29页工况图为数学模型，建立抽气量为20t/h时的一次函数关系式（因为由工况图可知，当抽汽量一定时，主蒸汽流量和汽轮机负荷为线性关系）：y＝kx＋b 其中y为汽轮机主蒸汽流量，k为直线斜率，x为汽轮机负荷，b为该直线与y轴的交点（9.5MW≤ x ≤30MW）。因此，汽轮机汽耗为y/1000x。

根据汽轮机运行工况图上取点：（1）汽轮机电负荷为30MW，抽汽量为20t/h时，主蒸汽流量为131t/h；（2）汽轮机电负荷为11.6MW，抽汽量

为20t/h时，主蒸汽流量为60t/h。因此得：

131t/h＝30MW k＋b ……………………………………①

60t/h＝11.6MW k＋b ……………………………………②

由以上两式得：k＝3.859t/kW.h，b＝15.239t；

即y＝3.859t/kW.h x＋15.239t。

发电抽汽成本＝0.84t/t×考核电价÷汽轮机汽耗＝0.84t/t×考核成本÷（y/x）＝0.84t/t×考核电价×x÷（3.859t/kW.h x＋15.239t）＝0.84t/t ×考核电价× 1000/（3.859t/kW.h＋15.239t÷x）。

由上式可以看出，当抽汽量为20t/h，汽轮机负荷在9.5MW≤ x ≤30MW，抽汽成本随汽轮机负荷的升高而升高。

因此，当抽汽量为20t/h，汽轮机负荷为9.5MW时，抽汽成本最低＝28.04元/t；而当抽汽量为20t/h，汽轮机负荷为30MW时，抽汽成本最高＝35.21元/t。

（2）以相同的计算方法可得，当抽汽量为40t/h（11.3MW≤ x ≤30MW），汽轮机负荷为11.3MW时，抽汽成本最低＝25.01元/t；当抽汽量为40t/h，汽轮机负荷为30MW时，抽汽成本最高＝31.91元/t。

（3）当抽汽量为50t/h（14.3MW≤ x ≤30MW），汽轮机负荷为14.3MW 时，抽汽成本最低＝23.46元/t；而当抽汽量为50t/h，汽轮机负荷为30MW 时，抽汽成本最高＝30.37元/t。

（4）当抽汽量为20t/h，汽轮机负荷为11.3MW时，抽汽成本＝28.04元/t；当抽汽量为20t/h，汽轮机负荷为14.3MW时，抽汽成本＝35.21元/t；当抽汽量为40t/h，汽轮机负荷为14.3MW时，抽汽成本＝26.98元/t。

将以上的数据进行统计分析，如表二所示：

表二抽汽成本比较