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1、2011-09-16华北电大何坚忍讲稿1热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n一一 热电联产节能理论研究热电联产节能理论研究n二二 热电联产热电联产节能节能供热机优化方向供热机优化方向n三三 热电联产节能技术评价热电联产节能技术评价热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n一一 热电联产节能理论研究热电联产节能理论研究n1.1 1.1 目前热电联产的主要技术经济指标目前热电联产的主要技术经济指标n1)1)热电厂总热效率热电厂总热效率：为热电厂生产的电、热两种产品的总能量与为热电厂生产的电、热两种产品的总能量与n 其消耗的燃料能量之比，即其消耗的燃料能量之比，即n n式中：式中：Pe
2、Pe热电厂的总发电量，热电厂的总发电量，kWh/hkWh/h；n QhQh热电厂的供热量，热电厂的供热量，kJ/hkJ/h；n Btp Btp热电厂的煤耗量，热电厂的煤耗量，kg/hkg/h；n Qnet Qnet单位煤耗量的能量，单位煤耗量的能量，kJ/kgkJ/kg；n Qtp Qtp燃料总耗能量，燃料总耗能量，kJ/hkJ/h。n 由于热、电两种产品，是两种能量品位不同的产品，热电厂总热由于热、电两种产品，是两种能量品位不同的产品，热电厂总热效率只能表明燃料能量在数量上的有效利用程度。效率只能表明燃料能量在数量上的有效利用程度。热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n一一 热电联产
3、节能理论研究热电联产节能理论研究n1.1 1.1 目前热电联产的主要技术经济指标目前热电联产的主要技术经济指标n2)2)热电厂的热化发电率热电厂的热化发电率n 热电厂供热机的供热抽汽发电量（热化发电量）与供热量热电厂供热机的供热抽汽发电量（热化发电量）与供热量 （热化供热量）的比值称为热电厂热化发电率，亦称单位供（热化供热量）的比值称为热电厂热化发电率，亦称单位供热量的电能生产率，即：热量的电能生产率，即：n (kWh)/GJ (kWh)/GJ n式中：式中：Wh Wh 供热抽汽发电量（又称热化发电量），供热抽汽发电量（又称热化发电量），kWhkWh；n Q Qh,th,t供热量（又称热化供热
4、量），供热量（又称热化供热量），GJGJ。n当供热机的主蒸汽参数越高、供热机通流部分内效率越高时，当供热机的主蒸汽参数越高、供热机通流部分内效率越高时，热化发电量就越高，即对外供热量相同时，热化发电量就越热化发电量就越高，即对外供热量相同时，热化发电量就越大。所以大。所以是评价热电联产技术完善程度的一项指标是评价热电联产技术完善程度的一项指标。n 热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n一一 热电联产节能理论研究热电联产节能理论研究n1.1 1.1 目前热电联产的主要技术经济指标目前热电联产的主要技术经济指标 1)1)热电厂总热效率热电厂总热效率tptp 2)2)热电厂的热化发电率热电厂
5、的热化发电率 3 3）热电厂的热电比）热电厂的热电比RtpRtpn 为供热机的供热量与发电量之比。为供热机的供热量与发电量之比。n n 可以表明单位发电量的供热量，可以表明单位发电量的供热量，n 说明供热机供热水平。说明供热机供热水平。热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n1.2 1.2 提出热电联产供热、发电子效率关系式提出热电联产供热、发电子效率关系式n如上所述，热电联产总热效率为如上所述，热电联产总热效率为n在非供热期：供热量为零，即在非供热期：供热量为零，即Qh=0Qh=0，n式中式中:-:-为非供热期，供热机的发电热效率。为非供热期，供热机的发电热效率。n在非供热期，供热机总
6、热效率即为供热机纯凝工况时的发电热在非供热期，供热机总热效率即为供热机纯凝工况时的发电热效率。效率。n而在供热期而在供热期Qh0Qh0，：，：n式中：式中：称为供热期内，供热机组发电子效率。称为供热期内，供热机组发电子效率。n 称为供热期内，供热机组供热子效率。称为供热期内，供热机组供热子效率。热电联产冷源系统优化节能研究热电联产冷源系统优化节能研究热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n1.3 1.3 热电联产供热、发电子效率关系式的分折热电联产供热、发电子效率关系式的分折n当供热机在非供热期时，当供热机在非供热期时，项为零，项为零，即在非供热期即在非供热期时供热机总热效率为供热机纯凝
7、工况时的发电热效率。时供热机总热效率为供热机纯凝工况时的发电热效率。n当供热机在供热期时当供热机在供热期时 与非供热期相比增加一与非供热期相比增加一项项 n 此项表明在供热期，因抽汽供热虽增加了供热机供热子效此项表明在供热期，因抽汽供热虽增加了供热机供热子效率，同时也影响发电也出现了供热期发电效率差。率，同时也影响发电也出现了供热期发电效率差。n 要提高供热机供热时的经济效益，不仅要提高供热量，而要提高供热机供热时的经济效益，不仅要提高供热量，而且要减少在供热时对发电量的影响，这正是供热期和非供热期且要减少在供热时对发电量的影响，这正是供热期和非供热期的区别，也可衡量热电联产供热期节能技术的水
8、平。的区别，也可衡量热电联产供热期节能技术的水平。热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n1.4 1.4 热电联产节能增效的途径热电联产节能增效的途径n 由供热机组的总热效率可知，提高总热效率有由供热机组的总热效率可知，提高总热效率有3 3个途径：个途径：n1)1)提高非供热期的发电热效率提高非供热期的发电热效率 n2)2)提高供热期供热子效率提高供热期供热子效率n 其途径就是增加供热机组的供热抽汽量。可采用背压机其途径就是增加供热机组的供热抽汽量。可采用背压机n 工况供热和热泵供热技术。工况供热和热泵供热技术。n3)3)减少供热期发电效率差减少供热期发电效率差n 减少供热期发电效率差。
9、即在满足相同供热要求时应尽减少供热期发电效率差。即在满足相同供热要求时应尽n 可能降低可能降低 这就要求供热抽汽压力合理。这就要求供热抽汽压力合理。n 后两项均与供热机冷源系统技术有关，所以热电联产供热期后两项均与供热机冷源系统技术有关，所以热电联产供热期的节能研究实质是的节能研究实质是冷源领域节能技术研究冷源领域节能技术研究。热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n二二 热电联产供热机热电联产供热机节能节能优化方向优化方向n从关系式表明热电联产节能优化方向从关系式表明热电联产节能优化方向n1 1 供热量尽可能大供热量尽可能大n这将使供热期供热子效率尽可能提高这将使供热期供热子效率尽可能
10、提高n2 2 供热抽汽压力合理供热抽汽压力合理n这将使供热机在供热期发电效率差尽可能减小这将使供热机在供热期发电效率差尽可能减小n 当采用背压机运行方式供热当采用背压机运行方式供热,就可使供热期供热子效率达就可使供热期供热子效率达到最大到最大；当采合理的抽汽压力供热当采合理的抽汽压力供热，就可使供热机在供热期就可使供热机在供热期发电效率差尽可能减小。也就是背压机加抽凝机供热方式发电效率差尽可能减小。也就是背压机加抽凝机供热方式n 哈汽厂哈汽厂“NCBNCB”新型供热机就能很好实现上述两项优点新型供热机就能很好实现上述两项优点的供热机的供热机。51 2 3 4 7 6 8 NCB双轴新型供热汽轮
11、机双轴新型供热汽轮机 1高中压缸高中压缸 2一号电机一号电机 3低压缸低压缸 4 二号电机二号电机5低压缸调节阀低压缸调节阀 6供热抽汽控制阀供热抽汽控制阀 7凝汽器凝汽器 8热网加热器热网加热器 （附图（附图2）51 2 3 4 7 6 8 NCB双轴新型供热汽轮机双轴新型供热汽轮机 1高中压缸高中压缸 2一号电机一号电机 3低压缸低压缸 4 二号电机二号电机5低压缸调节阀低压缸调节阀 6供热抽汽控制阀供热抽汽控制阀 7凝汽器凝汽器 8热网加热器热网加热器 （附图（附图2）51 2 3 4 7 6 8 NCB双轴新型供热汽轮机双轴新型供热汽轮机 1高中压缸高中压缸 2一号电机一号电机 3低压
12、缸低压缸 4 二号电机二号电机5低压缸调节阀低压缸调节阀 6供热抽汽控制阀供热抽汽控制阀 7凝汽器凝汽器 8热网加热器热网加热器 （附图（附图2）热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n三三 热电联产节能技术评价热电联产节能技术评价n3.1 3.1 热电联产节能技术经济性评价热电联产节能技术经济性评价n 经济效益经济效益SS计算及计算及“等价标煤耗率等价标煤耗率br”br”n1)1)热电联产冷源系统经济效益热电联产冷源系统经济效益SS计算计算 n 供热期对外界的供热量为供热期对外界的供热量为Q(GJ)Q(GJ)，热价为，热价为sr(sr(元元/GJ)/GJ)，n 可计算供热收益可计算供热
13、收益Sr(Sr(元元)：Sr=QsrSr=Qsrn 供热期因供热对发电量的损失为供热期因供热对发电量的损失为W(kWh)W(kWh)，电价为，电价为sw(sw(元元/kwh)/kwh)，n 计算发电量的损益计算发电量的损益Sw(Sw(元元)：Sw=WswSw=Wswn 供热期的实际供热经济效益供热期的实际供热经济效益S(S(元元)，为，为SrSr与与SwSw的差。的差。n S=Sr-SwS=Sr-Swn 显然显然S0S0则供热有经济收益，则供热有经济收益，S0S0供热则经济有亏损。供热则经济有亏损。热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n2)“2)“等价标准煤耗率等价标准煤耗率br”br
14、”n 原则是将供热经济效益原则是将供热经济效益SS，按非供热期相等的电价，按非供热期相等的电价stst（元（元/kwh/kwh）n 换算成供热期换算成供热期“等价发电增量等价发电增量”Pr”Pr（kwhkwh），即），即Pr=S/stPr=S/st。n 继而求出供热期继而求出供热期“等价发电功率增量等价发电功率增量”n Pr=Pr/hr hr Pr=Pr/hr hr供热小时数供热小时数qqn 根据非供热期发电功率根据非供热期发电功率PePe、发电厂热效率、发电厂热效率oo，即可求得等价发电，即可求得等价发电n 热效率增量热效率增量rr：r=Pro/Pe r=Pro/Pen 即可求出供热期即可求
15、出供热期“等价发电热效率等价发电热效率rr：r=or=orrn供热期的供热期的“等价标准煤耗率等价标准煤耗率”br”br：br=0.123/rbr=0.123/rn非供热期的标准煤耗率为非供热期的标准煤耗率为 b b：b=0.123/o b=0.123/on 等价标煤变化率为等价标煤变化率为brbr：br=b-brbr=b-br热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n上述计算表明：上述计算表明：n1)1)在供热期的经济性为等价标准煤耗率在供热期的经济性为等价标准煤耗率brbr，为非供热期的标，为非供热期的标n 准煤耗率准煤耗率b b和因供热产生的等价标煤变化率和因供热产生的等价标煤变化率
16、brbr之和。之和。n 而而brbr正是冷源系统技术水平的收益指标。正是冷源系统技术水平的收益指标。n2)br2)br、brbr这两项指标，真实反映热电联产供热期冷源系统这两项指标，真实反映热电联产供热期冷源系统n 节能的真实水平，是科学的也符合市场经济的价值规律。节能的真实水平，是科学的也符合市场经济的价值规律。n3)3)防止因非供热期采用先进技术而忽视冷源系统优化技术先进性。防止因非供热期采用先进技术而忽视冷源系统优化技术先进性。n 采用采用brbr、brbr指标来评价热电联产供热期节能技术先进性，指标来评价热电联产供热期节能技术先进性，n 不仅科学也符合市场经济规律。不仅科学也符合市场经
17、济规律。热电联产节能研究与评价热电联产节能研究与评价n三三 热电联产节能技术评价热电联产节能技术评价n3.2 3.2“NCB”“NCB”新型供热机新型供热机技术经济性评价技术经济性评价n 采用多种方案计算比较采用多种方案计算比较：n 吸收式热泵供热吸收式热泵供热、“NCB”“NCB”新型供热机供热方案等新型供热机供热方案等，n 计算表明：经济效益计算表明：经济效益SS及及“等价标煤耗率等价标煤耗率br”br”方面方面n 哈汽厂哈汽厂“NCB”“NCB”新型供热机方案是最优的新型供热机方案是最优的，n 应引起有关方面高度重视。应引起有关方面高度重视。谢 谢 ！20201111.09.06.09.06