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提高热电厂经济效益的最有效途径——扩展热负荷

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/9/14 9:30:48   

  所属频道:  火力发电    关键词:  热电厂 热负荷 节能减排

热电厂是既发电又供热的综合能量生产(能量转换)的热力发电厂。机组发电的同时以抽汽或背压排汽供热用户,与凝汽式发电机组相比,避免了抽汽或背压排汽产生的冷源损失,使输入锅炉燃料的能量更多地转化为电能、蒸汽热能,从而提高了装置燃料利用系数(热电厂总热效率)。

热电合供装置热负荷越高,冷源损失相对越少,燃料利用系数越高。一般,热电厂总热效率越高,企业的经济效益会越好。所以,热电厂应大力开发热负荷,努力提高经济效益。

下面,笔者就扩展热负荷能够显著提高企业经济效益的观点,谈几方面的看法。

一、国务院四部委联合下发的《关于发展热电联产的规定》要求常规热电联产机组总热效率年平均应大于45%,单机容量50兆瓦以下机组热电比年平均应大于100%。总热效率与热电比高低取决于热负荷的大小,只有达到或超过以上指标的企业才是真正的热电联产,才符合国家的产业政策,才能得到政策方面的优惠与支持。热负荷越大,就越能体现热电联产企业节能环保的优越性。

二、从热能利用的角度出发,用热电比指标说明一下热负荷大小对装置总热效率的影响。对于凝汽式机组,若单位时间供给锅炉燃料的总热量为Q,机组发电功率为N,那么它的绝对热效率为:η=N/Q ;对于抽凝供热式汽轮机组,不仅生产电能N,还生产热能q ,其总热效率为:η总=(N+ q)/Q ,那么,η总=η + q/Q=η + q/( N/η)= η+(1+ q/N),式中q/N为供热机组的热电比,即为同样单位的供热量与电功率之比。由式可知,供热机组热效率大于凝汽式机组热效率,二者差值与热电比有关。当机组发电负荷N不变、供热量q增大时,η增加;q不变N减小时,η也增加;当q/N为零时,η总=η,即不生产电能时,抽凝机组总热效率只等于凝汽式机组热效率。所以,当热电厂单位时间发电负荷一定时,热负荷越大,热电比越高,热电厂总热效率越高。

三、再从市场商品价格角度来分析热负荷大小对热电厂经济效益的影响。电力按0.5元每千瓦时(地方热电厂实际平均上网电价仅0.4元每千瓦时多一点),热力165元每吨计算(蒸汽参数0.98兆帕、270摄氏度),纯凝汽发电机组汽耗率为4公斤每千瓦时,1吨新蒸汽用于发电250千瓦时售价仅250×0.5=125元,同样1吨新蒸汽进入汽轮机高压段做功发电后抽出供热售价165元,发电供热收益哪个更高,一目了然。在机组许可出力以内,供热越多创收越多,企业效益越好。经估算,每小时增加1吨供汽量年销售收入增长百万元以上;装机容量2×C25的热电厂总热效率提高1%,至少增收五百万元。

最后,从热力工况方面对机组安全性作简单分析。抽凝供热机组与纯凝汽机组结构特性有所不同,主要是汽缸的通流部分存在差异。一般抽凝供热机组纯凝汽运行时,热效率比同容量纯凝汽机组还要低,并且发电功率不允许超过额定值,否则汽缸低压段易过负荷。抽汽供热运行时,不仅使抽汽供热功能发挥效用,整机总热效率明显提高,而且依据机组供热工况图还可适当超出力10-20%运行,许可工况下的汽缸高压段低压段都是安全的。当机组投入抽汽供热后,汽缸高压段承担的功率比纯凝工况大,低压段蒸汽通流量比纯凝工况减小,对汽轮机的轴向推力、监视段压力、高压段及低压段叶轮叶栅强度方面来讲反而更安全、稳定。由此可见,抽凝机组带热负荷运行,在允许范围内还可多发电,因此更有利于供热机组设备性能的发挥。

热负荷是热电厂赖以生存的基础,是企业发展壮大的有力依据。在当今贯彻落实国家节能减排政策和热电行业普遍不景气的情况下,努力开发热负荷显得尤为重要。扩展热负荷,更多地替代社会分散、低效率小锅炉的燃煤和烟气无组织排放,提高能源利用率和减少大气污染,不仅提高了企业经济效益,而且增加了社会效益,有利于企业,利国利民。

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