热电厂夏季采用冷电联产的优势分析

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1、热电厂夏季采用冷电联产的优势分析薛景杰　范　江　王若霞[山西河津铝厂太原理工大学]2003-07-08　现在，多数热电厂冬、夏两季的热负荷是不平衡的，往往是夏季热负荷小于冬季热负荷，由于夏季热负荷的减少，热电厂中的热电联产节能效益受到了影响。因为，热电联产之所以能够节能，是由于它的生产方式是按质用能，先将化学能转化为高品位的热能用于发电，然后将已作过功的低品位热能用于供热，与分产方式相比，热化发电没有冷源热损失，循环热效率等于一，故产生了发电节能效益。显然，获取这一效果的前提是必须有热负荷。如果供热式机组失去了热负荷，热电厂不但没有

2、节能效益，全厂的年平均发电煤耗率反而会增大，发电量还将减少。例如，对于抽汽凝汽式机组，在发电功率不变的情况下，夏季热负荷的减小，将使得机组的热化发电量减少，凝汽流发电量增加。由于在供热机组的通流部分存在着调整热负荷量和参数的调节机构，使得其凝汽流的发电煤耗率比同容量、同参数的凝汽式机组的发电煤耗率还大，造成热电厂的发电煤耗率增加；对于背压式机组，由其“以热定电”的特点可知，在夏季热负荷减小时，就不只是减小了热化发电量，而是减小了热电厂的总输出电功率，同时因为背压机组偏离设计工况，机组的煤耗率还将明显增大。可见，热电厂夏季热负荷的减小

3、，将减小热电厂的全年节煤量，影响热电厂的经济效益。为此，应设法增加夏季热负荷量，充分发挥热电厂热电联产的节能优势。　　1、热负荷对热电厂节能效益的影响　　前面只是定性分析了热负荷对热电厂节能效益的影响，本节将通过对国产C12－50/10型次高压12MW抽汽凝汽式供热机组的数值计算，进行定量分析。国产C12－50/10型次高压12MW抽汽凝汽式供热机组的原则性热力系统如图一所示。其设计参数为：进汽压力Po=4.9MPa、进汽温度To=470℃、排汽压力Po=0.005MPa、额定供热抽汽量Dt=50t/h、最大进汽量Do=119.6t

4、/h、额定调整抽汽压力Pt=1.02MPa(可在0.78～1.27MPa范围调整)。　　根据机组的变工况计算结果由回归分析得出，该机组在回热系统正常运行的供热工况下，标准煤耗特性方程为：Bs=0.2264＋0.06191×Dt＋0.4142×N＋　　0.0198×Pt×Dt＋6.574×10－3×Pt×　　N－3.11×10－4×Dt×N　　　　(1)供热标准煤耗特性方程为：Bt=－0.05737＋0.01555×Pt＋0.1002×　　Dt－8.543×10－4×P2t－9.054×10－6　　×D2t＋6.502×10－4×Pt

5、×Dt－6.593　　　×10－5×Dt×N　　　　　　　　(2)机组在回热系统正常运行的纯凝汽工况下，标准煤耗特性方程为：Bs=0.3255005＋0.405×N(3)式中，Pt--调整抽汽压力，单位：MPaDt--供热抽汽量，单位：t/h　　Bs--机组的标准煤耗量，单位：t/h　　Bt--机组的供热标准煤耗量，　　　　　单位：t/h　　N--发电功率，单位：MW　　在定量分析热负荷对热电厂发电煤耗率的影响时，本文对热电厂总热耗量的分配采用了我国目前在理论分析上普遍采用的热量分摊法。应用式(1)和式(2)计算了在维持发电功率为1

6、2.0MW、抽汽压力为0.88MPa不变情况下，不同热负荷的发电煤耗量。计算结果见表一。　表一Dt80605040200Bs11.3149.8029.0468.2906.7785.186Bs.e3.4183.8804.1144.3504.827-bs.e0.2850.3230.3430.3630.4020.432注：Bs·e--机组的发电煤耗量，单位：t/h　　　　bs·e--机组的发电煤耗率，单位：kg/kWh　　从表一中的计算结果可见，热电厂中供热机组的热负荷量直接影响着热电厂发电煤耗率的大小，当机组的热负荷小到某一数值时，发电

7、煤耗率将大于全国电网的平均发电煤耗率，使得热电联产的发电不但不节煤，反而多耗许多煤，尤其是在纯凝汽工况下运行。再过若干年，当我国电力供应紧张状况有所缓解时，各电厂的机组上网将展开竞争，正常情况下，电网调度是不会允许小容量供热机组在纯凝汽工况下运行上网的，这将直接影响电厂的经济收入。显然，开发夏季热负荷对热电厂获取大的经济利益是非常必要的。　　2、利用溴化锂制冷技术开发热电厂的夏季热负荷　　目前，随着人民生活水平的不断提高和工厂劳动环境的改善，夏季安装空调的场所越来越多，制冷耗电量几乎占民用耗电量的百分之十。这一急剧增长的夏季空调用电

8、负荷，加剧了我国目前的电力供应紧张状况。而此时的部分热电厂则由于热负荷的减少，使部分供热机组不能运行或不能满负荷运行，减少了电网的供电量，使本来就紧张的电力供应更加紧张。因此，某些地区的热电厂，为了满足用电负荷，在夏季热负荷减少时，竟