热电厂经济指标设计值的确定

热电厂经济指标设计值的确定

摘要通过对热电分摊方法（热量法、实际焓降法、、作功能力法等）的分析比较，推导出供热、发电煤耗以及供热、发电厂用电率的计算公式，为热电厂设计、运行中的主要指标值的确定提供一个科学、合理的计算方法。

关键词经济指标供热标煤耗率发电标煤耗率发电厂用电率供热厂用电率

1、问题的提出

衡量一个电厂的经济性，主要有两个指标：一是标煤耗率，二是厂用电率。对于凝汽式电厂标煤

耗率和厂用电率比较容易确定。对于热电厂来讲，标煤耗率包括发电标煤耗率和供热标煤耗率两部分，厂用电率亦包括发电厂用电率和供热厂用电率两部分。如何合理的分摊发电和供热的成本，确定热电厂经济指标考核值，是评价热电厂经济性的必要手段。

2、热电厂总热耗量的分配

众所周知，抽汽供热机组能提高能源利用率，降低燃料消耗量。如何体现其经济性？需要一种把总热耗量合理分配到两种能量生产过程的方法，以便于热电联产机组与凝汽式机组以及热电联产机组间的比较。总热耗量有多种不同的分配方法，各有一定的合理性和局限性。

2、1 热量法：按热电厂生产两种能量的数量比例来分配其热耗量。则：

总热耗量：Q z=（D jq（h jq－h gs））/（ηgl×ηgd）… .. .(1 )

供热方面分配的热耗量：Q r=Q z×（Q gr/（D jq（h jq－h gs））

将（1）式代入得：Q r=Q gr/（ηgl×ηgd） (2 )发电方面分配的热耗量：Q d=Q z－Q r. .. . .. (3 )

其中：D jq——汽机进汽量，t/h；

h jq——汽机进汽焓，kJ/kg；

h gs——给水焓，kJ/kg；

ηgl——锅炉效率，%；

ηgd——管道效率，%；

Q gr——供热量，kJ；Q gr = D gr（h gr－h bs），

D gr——供汽量，t/h；h gr——供热抽汽焓，kJ/kg；h bs——补水焓，kJ/kg。

这种分配方法是以热力学第一定律为根据的，它既没有反映电能和热能两种能量在质量上的差别,

也没有反映不同参数供热蒸汽在质的方面的不等价。这种方法把热电联产所带来的热经济效益都归属于发电方面。但这种方法计算简便，得出的供热煤耗能直接反映锅炉的效率，为大多数热电厂广泛采用。目前使用的《电力工业生产统计指标解释》也以此为依据。

2、2 实际焓降法：按机组中蒸汽实际焓降和供热蒸汽实际焓降不足的比例来分配总耗热量。则：

总热耗量：Q z=（D jq（h jq－h gs））/（ηgl×ηgd）

供热方面分配的热耗量：Q r=Q z×(D gr/D jq)×((h gr－h b）/(h jq－h b)) . (4 )

发电方面分配的热耗量：Q d=Q z－Q r

其中：h b——排汽焓，kJ/kg。

这种方法考虑到供热蒸汽在质量上的差别，而且把冷源损失都算在发电方面，因而这种方法使

热电联产所带来的热经济效益都归属于供热方面。

2、3 作功能力法：按机组中总进蒸汽和供热蒸汽的作功能力（或火用值）比例来分配总热耗量。

总热耗量：Q z=（D jq（h jq－h gs））/（ηgl×ηgd）

供热方面分配的热耗量：Q r=Q z(D gr/D jq)×（E gr/E jq）(5 )

发电方面分配的热耗量：Q d=Q z－Q r

其中：E gr——供热抽汽火用，kJ/kg；

E jq——汽机进汽火用，kJ/kg。

这种分配方法是以热力学第二定律为依据，它使热电联产的热经济效益分配到电能和热能两项生产中，这种分配方法是比较合理的，但使用它时不够简便。

3、热电厂标煤耗率和厂用电率的计算

热电厂标煤耗率可分为供热标煤耗率和发电标煤耗率两部分，厂用电率也分为供热厂用电率和发电厂用电率两部分。上文已经说过，目前通用的总热耗量分配方法是热量法，以此为依据，可分别推导出这四个指标的计算公式。

3.1、标煤耗率

1．供热标煤耗率

供热标煤耗率（千克/吉焦）b r =供热耗标煤量B r（千克）/供热量Q gr (吉焦) （6）

标煤的发热量为29308千焦/千克，所以：

供热耗标煤量B r = 供热方面分配的热耗量Q r/29308 （千克） .（7）代入（6）得：b r =Q r/（29308×Q gr×10-6）

（2）式代入得：b r=106×Q gr/（29308×Q gr×ηgl×ηgd）

=34.12/（ηgl×ηgd）（千克/吉焦）（8）

也就是说，供热标煤耗率只与锅炉效率和管道效率有关。在设计时，根据给定的炉效和管道效率这两个指标，通过上式就可以确定供热标煤耗率；生产运行中经过正平衡法计算出的供热标煤耗率反过来也可以验证锅炉效率。

2．发电标煤耗率

发电耗标煤量B d=总耗标煤量B z－供热耗标煤量B r（千克）

同上：总耗标煤量B z=总热耗量Q z /29308 (千克)

所以：B d=B z－B r=（Q z－Q r）/29308，（１）、（２）式代入得：

B d=（D jq（h jq－h gs）/（ηgl×ηgd）－D gr（h gr-h bs）/（ηgl×ηgd））/29308

=（D jq（h jq-h gs）－D gr（h gr-h hs））/（ηgl×ηgd×29308）(千克) .(9.) 发电标煤耗率b d=发电耗标煤量B d（克）／发电量E (千瓦时)

=（D jq（h jq－h gs）－D gr（h gr－h hs））×1000/（ηgl×ηgd×29308×E）（10）

3．2、厂用电率

1．供热厂用电率

供热厂用电率是热电厂对外供热所耗用的厂用电量与供热量的比率，计算公式为：

供热厂用电率（kW.h/GJ）=供热厂用电量（kW.h）/供热量（GJ） .（11）

供热厂用电量=（供热量/发电、供热总耗热量）×（全部厂用电量－纯发电厂用

电量-纯供热厂用电量）+纯供热厂用电量

其中：（1）发电、供热总耗热量=汽机进汽的含热量－锅炉给水总含热量＋自锅炉至减温减

压器及直接对用户的供热量；

（2）纯发电厂用电量指循环水泵、凝结水泵和它励磁机用电量等；

（3）纯供热厂用电量指热网水泵、供热蒸发站等的用电量。

2．发电厂用电率

发电厂用电率是热电厂发电耗用的厂用电量与发电量的比率，计算公式为：

发电厂用电率（%）=（发电厂用电量/发电量）×100% （12）

其中：发电厂用电量=全部厂用电量－供热厂用电量

3、应用

我公司锅炉为杭州锅炉厂的中温中压链条炉，效率为：82．4%，两台机组分别为南京汽轮机厂和青岛汽轮机厂生产的C12—3.43/0.98—2和C12——3.43/0.981型抽凝式机组，根据其热力特性曲线，设计综合厂用电率为12%，利用公式（８）、（１０）、（11）、（12）推导出发电、供热标煤耗及发电、供热厂用电率。详见下表：