热电联产机组临界热电比地研究.pdfVIP

热电联产机组临界热电比的研究 周少祥 胡三高 梁双印 华北电力大学：陀京研究生部 10085 摘要本文从总能系统的角度出发，研究了供热机组的临界热电比的制定依据，考查 了机塑参数、供热距离及热负荷特性等因素的影响。得出了一些有益的结论。 关键词 热电联产； 热电比； 总能系统； 性能指标 l引言 热电联产供热机组的总热效率和热电比是国家热电联产机组规划决策的依据“3。总 热效率是对热电厂总能系统的能源利用率的评价，其值与机组初参数和抽汽参数关系不 大，只与系统输入输出的产品总量有关。热电比描述的则是供热机组的热化供热量与发电 量两种产品的比值，表征热电联产机组的热化率，其值大小与机组初参数和抽汽参数密切 相关。可以断定，供热机组热电比的大，J、·直接关系到热电联产总能系统是否节能。因此， 研究确定供热机组的临界热电比至关重要。本文拟对此问题进行研究分析。 2供热机组的总热效率和热电比的计算 热电厂总热效率的计算公式和热电比计算公式如下： 总热效率(q)一堡茎芈拳毫亨墨墅巡X100％ (1) 100％ (2) 热电比(∞)一爰1篓器X 根据文献1，上述公式既适用于某一台供热机组，也适用于热电厂多台机组总体性能 评价。 3热胄联产的节能条件——临界热电比的确定 3．1概述 众所周知，实现供热可以有多种方式。但主要有热电联产、电动热泵和锅炉房集中供 热等三种形式。电取暖器是公认的不合理的取暖方式，本文不予讨论。 电动热泵消耗电能可以从环境中“免费”提取热量实现供热目的，所供热量大于所消 热的总热效率提高，但减小了机组发、供电量。要评价上述三种供热方式的性能之优劣，必 58 须有统一的和客观的性能评价基准。 本文作者参考热泵性能系数(COP)的定义，通过对卡诺循环和热电联产之本质的分 析，提出了以电量为基准的统一的能源利用的性能评价指标¨’“¨。对热电联产供热过程， 将机组由于供热而减小的供电量视为供热的电量电消耗(EECR)，计算联产供热的当量 水网将热能送到热用户，需考虑消耗泵功和热网散热损失，因此，联产供热的当量性能系 数随供热距离的增加而显著减小。 对锅炉房集中供热，若供热Qn叫的标准煤耗量为B8，假定将此燃料送入主力机组发 电，视其供电量为锅炉集中供热的当镑电耗量(EECR—B8／b。，。)。假定工业锅炉及热网效 量性能系数(ECOPb一1b·1n．q!”b。。。)。 根据供热过程的消耗电量f或当量电量)的一次能源消耗，可以计算出上述三种供热 不会因以主力机组的b。；+计箅ECOPu而改变其供热煤耗率。详见文献j2～4]。 性能，如对海水淡化过程，呵引入单位淡水产量的电耗率为其性能评价指标，以此作为各 种海水淡化过程的统一性性能评价指标，即在以电量为基准的条件下，统一了供热过程的 热力性能评价指标。但为简便，仍滑用ECOP的形式。 3．2热电联产供热节煤的必要条件： 若要求热电联产供热的单位煤耗率小于其它供热方式．必须满足下式： ECOP(b。／b。。。)·COP l—j (3) (3’) 或， ECOP(b。…／b。)·ECOPb [] 目前．我国平均电网线损约为8％“J。由于热电传输性能的巨大差异，相对于热泵而 言，热电联产不宜远距离供热。锅炉房集中供热也消耗一定量的泵功，但锅炉站可以设在 热用户附近，泵功消耗较小。如果热用户距离热电厂远，热电联产供热可能还不如锅炉房 集中供热。 因此，在统一的性能评价基准r，考查传输过程的影响，分层次研究各个环节的热力 性能变化，从而改变了过去对热电联产供热系统的分析局限于厂内的不足，可以从本质上 把握到达热用户的热力性能及其煤耗率，有利于各种供热方案的对比决策，这是能源管理 科学发展的迫田需要。