热电厂三种典型热_电分摊方法的内在联系及其应用

制定 ,而且也是合理确定热价问题的核心 , 它同时 关系到热电企业和热用户两者的利益 ,对热电事业 的健康发展有着重要的影响 。 目前 ,比较有影响的热 、 电分摊方法主要有 3 种 :一是热量法 , 二是实际焓降法 , 三是火 用 方法 。 这 3 种方法各有利弊 ,比如 ,热量法使用方便 、 易于 接受 ,但没能考虑到能量质的差别 , 并且把冷源损 失全归于供热 , 挫伤了热电厂供热的积极性 ; 实际 焓降法与热量法相反 , 它把冷源损失全归于发电 , 这也很不合理 ;火 用方法考虑到了能量质的差别 , 但 由于不太直观 , 并且没有考虑到热用户在Байду номын сангаас费火 用 的同时也在使用火 无 , 因而也不实用 [ 1 ,2 ] 。为此 , 许 多学者在这三种方法的基础上提出了新的分摊方 法 ,比如 : 热折扣法 、 加权法 、 补偿功率法 、 热电联合 法等等 。尽管如此 ,当前受到国内外热能工作者普 遍关心的无非是热量法 、 实际焓降法和火 用方法这 三种方法 [ 3 ] , 目前许多国家都在采用热量法 。本 文下面就对此作一些探讨 。
α h3 =
(6)
式中 : ah 为实际供热抽汽的比火 无 , a0 为新蒸汽的比 火 无 。由热力学分析可知 ,这两者之差甚小 (其差要比
hh 和 h0 小一个数量级) , 为了方便 , 在此我们就用
α h2 =
Dh
Dh
a=
1 ( ah + a0 ) 去代替 ah 和 a0 ,则式 (6) 变为 2
1 数学模型的建立
为了方便 ,本文以一次调节抽汽式供热机组为 例进行讨论 ,并建立了如图 1 所示的数学模型[ 3 ] 。
D 0 和 h 0 分别为汽轮机的汽耗量和新汽比焓 ; D h
和 h h 分别为供热抽汽量和实际抽汽比焓 ; hp 是凝 汽流的排汽比焓 ; hf 是给水比焓 。本模型假定热 用 户回水比焓和凝汽器热井出口处凝汽流比焓都
( 华北电力大学 动力系 ,河北 保定 071003)
Intrinsic Relation among Three Typical Cogeneration Cost Allocation Methods and Its Application in Thermal Power Plants
ZHAN G Chun - fa ,ZHAN G Bao ,ZHAN G De - cheng
系
(8) 我们可以看出 ,实际焓降法与火用方 从式 (4) 、 法都具有统一的形式 ,最终都归结为热量法 ,为此我 们用一个变量 h 分别取代式 ( 4) 中的 hp 和式 ( 8) 中 的 a ,则得到下式 hh - h ( h - hf ) ] D h [ hh - h + h0 - h α (9) h= D ( h0 - hf ) 当 h = hf 时 ,为热量法分摊 ; 当 h = hp 时 ,为实 际焓降法分摊 ;当 h = a 时 ,为火用方法分摊。 式 (9) 中分子为供热汽流因用于供热而分摊到 的热耗 ,而分母则为总热耗。这样我们就在热量法 的基础上把热量法、 实际焓降法和火用方法统一起来 了。热、 电分摊方法用该式表达 ,物理意义明确 ,易 于接受。因而 ,式 (9) 就是我们所要寻求的反映三种 典型热、 电分摊方法的内在联系的关系式。

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№ 2 电 力 情 报
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行分摊。当 β= 0 即 hp = hh 时 ,新蒸汽全部用于发 电 ,因而 α h2 = 0 ;当 β= 1 即 h h = h0 时 ,新蒸汽全部 用来供热 ,因而 α h2 = 1 ,这与常识一致 ,说明上面推 导的正确性。
Abstract : The intrinsic relation among t hree typical cogenera2 tion cost allocation met hods for t hermal power plants and t he corresponding formula are presented. This formula , which takes t he overall heat consumption as contrasting baseline ,has a clear physical meaning. Based on t he formula ,a new met hod for cost allocation is proposed ,which is more rational and prac2 tical t han previous met hods because of t he consideration of bot h t he consumed exergy and t he consumed anergy. Key wards :cogeneration ;cost allocation ; typical met hod ; rela2 tion
(4)
hh - a h0 - a
设 β= ( hh - hp ) / ( h0 - hp ) , 即为抽汽焓降不足系 数 ,则有 D h [ h h - hp + β( hp - hf ) ] α (5) h2 = D0 ( h0 - hf ) 从式 (5) 可以看出 ,等效焓降法是在热量法的基 础上把冷源损失 ( hp - hf ) 按抽汽焓降不足系数 β进
热电联产做到了按质用能 , 它是节约能源 、 改 善环境的一项重大措施 ,其优越性已得到共识 。但 在热电联产的成本分摊中 ,如何确定热 、 电分摊比 , 一直是人们争论的焦点 。因为热 、 电分摊比的确定 方法不仅直接关系到热电联产的热经济性指标的
收稿日期 :2000 - 12 - 21 作者简介 : 张春发 (1945 - ) , 男 , 河北保定人 , 华北电力大学动力 系教授 ,硕士 ,从事电厂热力系统节能理论教学研究工 作。
β ′=
为 “伪抽汽焓降不足系数” 。其中 , a 为供热汽流的 热量中完全不能转化为功的那一部分 ,但它其中的 一部分可以用于供热 ,因而也要把这一部分能量进 行分摊。 则从式 (8) 易知 ,火用方法实际上是在热量法 的基础上把伪冷源损失 ( a - hf ) 按伪抽汽焓降不足

( 3)
为 hf 且回水率为 1 。三种典型的热 、 电分摊方法 的热分摊比为
α 热量法 h1 = α 实际焓降法 h2 αh3 火 用方法
D h ( h h - hf ) D 0 ( h 0 - hf )
( 1) ( 2)
D h ( h h - hp ) = D 0 ( h 0 - hp ) D h eh = D 0 e0
h 0 h h - hf h h - h 0 hp + hf hp h 0 - hp = D 0 ( h 0 - hf )
α h3 =
D h ( h h - a) D0 ( h0 - a)
(7)
2 2 ( h0 h h - h0 hp - h h hp + hp ) + ( h h hp - hp - hf h h + hf hp) Dh h0 - hp = D0 ( h0 - hf)
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电 力 情 报 №2 IN FORMA TION ON EL ECTRIC POWER 2001
热电厂三种典型热 、 电分摊方法的 内在联系及其应用
张春发 ,张 宝 ,张德成
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’ 系数 β 进行分摊的。
电 力 情 报 2001
4 三种典型热、 电分摊方法的内在联
仿照前面部分从实际焓降法到热量法的推导过 程 ,我们可以得出下式
hh - a ( a - hf ) ] h0 - a D ( h0 - hf )
Dh
( h0 - hp ) ( hh - hp ) + ( hh - hp ) ( hp - hf ) h0 - hp = D0 ( h0 - hf )
α h3 =
了火 用方法与热量法的联系 ,它可以帮助人们理解火 用 方法。 由式 (3) 知
D h ( h h - a h) D0 ( h0 - a0 )
2 实际焓降法与热量法的关系
实际焓降法是按汽轮机供热抽汽的实际焓降 不足与新蒸汽焓降之比进行热耗分摊的 。由式 ( 2) 可得
h 0 - hf ( h - hp ) h 0 - hp h = D 0 ( h 0 - hf )
) a = a′ 那么式 (9) 中的 h 值为 : h = (1 - φ ,则此分摊 方法的热分摊比为 h h - a′ ( a′ D h [ hh - a′ + - hf ) ] h0 - a′ α (11) h= D0 ( h0 - hf ) 很明显 ,一般情况下 ,都会有 hf < a′ < a , 这也
就保证了热分摊比在 α h3 与 α h1 之间 ,比较合理。如 果我们把 a′ 看成是一种折合火无 ,那么仿照式 (8) 就可 以很方便地看出式 (11) 的物理意义。
6 结 论
(1) 本文以人们普遍接受的热量法为参照 ,推导
出了反映实际焓降法、 火用方法与热量法三者内在联 系的关系式式 ( 9) 。该式以 D0 ( h0 - hf ) 为对比基 准 ,因而它易为人们所接受。同时 ,该关系式也为合 理确定 α h 指出了一条便捷的途径。 (2) 本文同时还给出了式 (9) 的非常简单的数学 形式 ,并证明 ,α h 是 h 的单值函数且随 h 的增加而 单调递减 ,这就为使用数学、 经济学方法对 α h 进行 优化提供了方便。 (3) 作为式 ( 9) 的应用 ,本文还给出了一种合理 确定热、 电分摊比的方法 ,该方法在火用方法的基础上 考虑到了热用户对火无的分摊 ,结果更为合理、 实用。