热电厂的经济性及供热系统
发电厂的热力系统
N600-17.75/540/540型机组发电厂原则性热力系统
引进的超临界K-500-240-4型机组发电厂原则性热力系统
引进的N600-25.4/541/569超临界机组发电厂原则性热力系统
超超临界325MW两次中间再热凝汽机组的发电厂原则性热力系统
国产CC200–12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组热电厂原则性热力系统
3
利用外部热源可以节约燃料，如发电机冷却水热源；
4
实际工质回收和废热利用系统，应考虑投资、运行费用和热经济性，通过技术经济性比较来确定
结论：
主汽门和调节汽门的阀杆漏汽
01
再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽
02
高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽 轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收
扩容器压力下饱和蒸汽比焓
1
2
3
4
锅炉连续排污利用系统的热经济性分析：
01
无排污利用系统时，排污水热损失：
02
有排污利用系统时，排污水热损失为：
03
可利用的排污热量：
04
凝汽器增加的附加冷源损失：
05
发电厂净获得的热量：
06
1
回收热量大于附加冷源损失，回收废热节约燃料；
2
尽量选取最佳扩容器压力；
汽轮机在通过铭牌出力所保证的进汽量、额定主蒸汽和再热蒸汽工况下，在正常的排汽压力（4.9kpa）下，补水率为0%时，机组能保证达到的出力
汽轮发电机组保证最大连续出力（TMCR）
其他： 汽轮发电机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投运之下，超压5%连续运行的能力，以适应调峰的需要
汽轮机调节汽门全开时通过计算最大进汽量和额定的主蒸汽、再热蒸汽参数工况下，并在正常排汽压力（4.9kpa）和补水率0%条件下计算所能达到的出力
热电联产集中供热的经济性分析
地 电 户 各 本 热 电 联 产 是 火 力 发 电 厂 将 汽 轮 机 中 作 完 一 部 分 工 的 蒸 汽 抽 出 然 气 锅 炉 、 源 热 泵 、 锅 炉 、 式 壁 挂 炉 ， 有 其 优 缺 点 ， 文 将 从 经 方 符 而 供 给 用 热 户 ， 本 应 排 至 凝 汽 器 需 要 放 弃 的 蒸 汽 凝 结 热 得 以 利 用 各 个 方 案 中 选 择 一 种 技 术 上 先 进 ， 济 上 合 理 ， 便 管 理 ， 合 国 家 使 适 能 而 不 予 废 弃 ， 火 电 厂 的 全 厂 热 效 率 可 以 大 大 提 高 ， 据 不 同 的 进 能 源 政 策 ， 合 与 本 小 区 住 宅 的 采 暖 模 式 。计 算 有 关 设 计 参 数 、 源 使 根
州 市 某 小 区 供 热 方 案 为 例 ． 其 它 几 种 供 热 模 式 的 经 济 性 分 析 比 较 ， 出 了 热 电 联 产 与 其 它 几 种 方 案 相 比 较 与 得 的 优越 经 济 性 。
【 键词 】 热 电联 产 供 暖 关
１ 引 言
节能
总 费 用年值
假 设 现 在有 多种 供 暖方 式 ， 别 是 ： 电联 产 、 域 锅 炉 房 供 热 、 分 热 区 天
ｌ唾 ｉ。 ３９ ９０
１ ９ ９Ｓ
１４ １０
ｌ４ ｌ０ Ｉ４ １０
１ ４ １Ｄ
ｌ５ ２《
ｌ聪 ２ ｌ５ ２唾
ｉ ５ ２《
４８ ３４
３３ ５巷 ６８ ３巷
４８ ３９
６单户舞 挺炉 激
５Ｏ ７勺
表二 初 投 资 费 用 比 较
５０ ７０
电 联 产 装 机 容 量 业 已 接 近 ４ ００ ０ ＭＷ 。
热力发电厂 第6章 热电厂的对外供热系统
本章先介绍热负荷的类型及其变化规律，而后讲汽 网、水网系统及其设备，水网供热设备工况图的作用 及其绘制方法；最后讲热电厂的经济分析，重点是选 择供热式机组的节煤条件式。简介供热系统(含热电厂、 热网、热用户)的优化。
1
第六章 热电厂的对外供热系统
第一节 热负荷的特性及载热质的选择
A
以水为载热质，采用中央质调节，即网水流量 G 不变，改变送
水温度 tsu 以适应热负变化，则有
Q GCp tsu trt GCpt f t
B
式(6-10)和上列式(A)、(B)是热网加热器间热负荷分配的理论依
据。
20
(2) 不受三个参量 Qh.tM 、tbM 、tbM 的限制。 (3) 受调压低限对应的 tbM 参量的限制
(1) 热网加热器间热负荷分配的理论依据
供热式汽轮机调节抽汽的最大抽汽量 Dh.t(M) 所确定的汽轮机最大 热化供热量 Qh.t(M) 为：取 =100% 时
Qh.tM Dh.tM hh hh 106 GJ h
若季节性热负荷以采暖热负荷为主，则有
6-10
Q x0 ti t0d f t0
的负荷系数。
对热用户 2
用户的平均热负荷 用户的额定热负荷
1
4－5
对整个供热区
' 2
各用户的平均热负荷
区域额定热对热用户 2
用户的平均热负荷 用户的额定热负荷
负荷
1
6－5a
6
二、热负荷持续时间图
• 图6-2(a)的左半边为季节性热负荷随室外气温变化的曲线，即Qs=f(t0)。
热电厂供热原理
热电厂供热原理
热电厂供热是指利用热电厂余热进行供热的一种方式。
热电厂是指以燃煤、燃气、燃油等为燃料，通过燃烧产生高温高压蒸汽，再通过汽轮机发电，最后利用发电过程中产生的余热进行供热。
热电厂供热原理主要包括余热回收、余热利用和供热系统三个方面。
首先，热电厂供热原理的核心是余热回收。
在热电厂的发电过程中，燃料燃烧
产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电，同时也会产生大量的余热。
这些余热如果不加以利用就会白白浪费。
因此，热电厂在设计之初就会考虑如何有效地回收这些余热，以提高能源利用效率。
其次，余热利用是热电厂供热原理的关键环节。
热电厂通过余热锅炉、余热汽
轮机等设备，将发电过程中产生的余热进行回收和利用，将余热转化为热水、蒸汽等形式，然后通过管道输送到供热区域，为居民、工业和商业提供热能。
这种方式既充分利用了余热资源，又实现了能源的多元化利用，具有显著的经济和环保效益。
最后，供热系统是热电厂供热原理的重要组成部分。
供热系统包括余热管道、
换热设备、热力站等，通过这些设备将热能从热电厂输送到用户端，实现供热目的。
供热系统的设计和运行直接关系到供热效果和能源利用效率，因此在热电厂供热原理中占据着重要地位。
总的来说，热电厂供热原理是一种高效、环保的供热方式，通过余热回收、余
热利用和供热系统的有机组合，实现了能源的高效利用和供热的可持续发展。
随着我国能源结构的不断优化和清洁能源的不断发展，热电厂供热原理将在未来得到更广泛的应用和推广，为人们的生活和生产提供更加清洁、便捷的热能供应。
火电厂热经济指标及分析
发电煤耗率＝
0 .123
电厂效率
(kg/kwh)
27
三级指标（锅炉效率）
锅炉正平衡效率：指锅炉产出热量与计算期皮 带秤称重的锅炉耗用煤量的热值的比例。：
锅炉正平 计 衡 算 效 期 率 锅 锅 ＝ 炉 炉 入 产 耗 炉 出 用 燃 热 煤 料 量 量 1 低 0位 0 热
锅炉反平衡效率＝100－（排烟损失(％)+化学未完全燃烧 损(％)+机械未完全燃烧损失(％)+散热损失(％)+灰渣物理 热损失(％)）
厂用电量 计算期发电量
×100（％）
21
影响厂用电率的主要指标
磨煤机单耗 、磨煤机耗电率 排粉机单耗 、排粉机耗电率 给水泵单耗 、给水泵耗电率 送风机单耗 、送风机耗电率 吸风机单耗 、吸风机耗电率 循环水泵耗电率 输煤(燃油)系统耗电率 除灰系统耗电率
22
磨煤机单耗：是指磨煤机每磨制一吨煤
发电煤耗率表示发电厂热力设备、热力系统的
运行经济性。单元发电机组的发电煤耗率与锅炉效
率、汽机效率、管道效率有关。全厂发电煤耗率水
平除与单元发电机组的发电煤耗率水平有关外，还
与单元机组发电量权数有关。
正平衡计算方法：发电煤耗率＝
发电用标准煤量 计算期发电量
（g/kWh）
锅炉产出热量
反平衡计算方法：发电煤耗率= 29271.计2算锅器炉发反电平量衡效率(kg/kwh)
供热方面 5
凝汽式机组的热经济指标 汽耗量、热耗量 汽耗率、热耗率 机组热效率
6
凝汽式机组热经济指标之间的变化关系
总效率与分效率之间的变化关系 煤耗率与热效率之间的变化关系 热效率与热耗率之间的变化关系 煤耗率与热耗率之间的变化关系
热电厂的热经济性及其指标调节方法探讨
热电厂的热经济性及其指标调节方法探讨摘要：由于节能工作的需要、环境保护的要求、工业用热需求量大、民用采暖和生活用热迅速增加，我国热电前景广阔。
关键词：热电厂热经济性调节前言：热电厂是指同时对热电用户供应电能和热能，而其生产的热能是取自汽轮机做过部分功的蒸汽，先发电后供热，普遍采用的锅炉加供热式汽轮机热电联产系统。
供热式汽轮机有一次调节抽汽式(C型)汽轮机、两次调节抽汽式(CC型)汽轮机、背压式(B型)汽轮机或剂汽背压式〔CB型)汽轮机等不同类型。
在此要特别指出的是对于抽汽式汽轮机，只有先发电后供热的供热汽流Db才属热电联产。
下图所示是热电厂的热力系统简图。
由于热电厂既发电又供热，为了确定其电能与热能的生产成本及分项的热经济指标，必须将热电厂总热耗量合理地分配给两种产品。
热电厂总热耗量Qtp：热电厂总热耗量Qtp分配的实质，是将Qtp在热、电两种产品间分配为Qtp.b、Qtp.e通常先确定分配到供热方面的热耗量Qtp.b，再应用下式求出发电方面的热耗量Qtp.e。
对热电厂总热耗量分配方法的要求是：既要反映电、热两种产品的品位不同，又要反映热电联产过程的技术完善程度，且计算简便。
目前，国内外学者在热耗量的分配方法上进行了许多研究。
在这里介绍一种典型的热电厂总热耗量分配方法，热电联产效益归电法(热量法)，是目前我国法定的分配方法。
热量法将热电厂总热耗量按照生产热、电两种能量产品的数量比例来分配。
首先确定分配给供热方面的热量。
分配给供热方面的热耗量为：热量法把热化发电的冷源损失以热量的形式供给热用户，并认为热化发电部分不再有冷源损失，热电联产的节能效益全部由发电部分独占，供热方面仅获得了热电厂高效率大锅炉取代低效率小锅炉的好处，但以热网效率表示的集中供热管网的散热损失，使之打了折扣。
1.2 热电厂主要热经济指标热电厂的主要热经济指标表现在：热电联产汽流既发电又供热，热电两种产品的质量不同；若供热参数不同，热能的品位也有所不同。
鸡东热电厂集中供热改造方案谈混水直供供热方式的运行特征及经济性
混水直供在鸡东集中供热改造的应用【摘要】本文主要是对混水直供供热方式在供热老管网改造中的应用，阐述结合实际供热情况应采用不同的混水方案，混水直供供热方式工艺结构简洁、运行稳定经济、供热效果良好。
【关键词】混水连接自控装置投资和运行成本一、供热现状鸡东热电厂热源现有UG-75/5.3-M3循环流化床锅炉三台，CC12-4.90/0.981/0.173型汽轮机三台，正常情况下“三炉两机”运行。
热网首站现有换热面积为378m2波节管换热器两台，KQSN600-M9/782循环水泵一台和350S-75A循环水泵三台，采暖初期时运行三台350S-75A循环水泵，而到深冬时运行一台KQSN600-M9/782循环水泵。
考虑汽轮机凝汽器低真空运行最大供热能力可达190万㎡建筑面积。
鸡东镇城镇集中供热管网均为枝状管网，采用低温水直供，设计供、回水温度85/60℃，温差25℃。
热网主干线由电厂换热站引出，沿振兴大街东西向敷设，除厂区内部及出厂部分局部架空敷设外，其他均采用直埋敷设，主干线长约4.3公里，最大管径ф720㎜，最小管径ф159㎜，热网下设20个直供式热力分配站，两个直供热用户，向振兴大街两侧供热。
到2008年底供热面积达到127万㎡，鸡东镇集中供热区域预计到2013年底供热面积将达到190万㎡。
由于鸡东县政府西移，近年来热负荷在管网西部增长较快，φ720至φ630主干线上只供1#热力站、2#热力站、化肥农药和复烤厂四个热用户，2007至2008年采暖期四个热用户供暖面积仅为15万㎡，因此热负荷主要集中在φ630以下管网上。
管网的原有布局就不符合城镇的发展要求，主要就是西部管网的热负荷超过了管网所能提供热负荷标准，西部城区供热效果不好。
二、供热现状分析以往供热情况，采用低温水直供，管网供、回水设计温差取20℃，设计循环水量可达3782.9T/H。
热网首站循环水泵及一级管网均不能满足供热要求。
而根据我国《城市热力网设计规范》（CJJ34-2002）规定：一级网主干线比摩阻控制指标为30～70 Pa／m。
热电厂背压机、抽凝机供热分配经济性分析
图1 全厂生产数据实时计算系统该系统还可提供历史曲线调阅、均值计算、极值计算等功能。
3 煤耗、利润计算说明根据《火力发电厂技术经济指标计算方法》（DL/T 904—2015）中相关要求，本系统采集机组供热压力、温度、流量，计算出供热热值，再根据主蒸汽压力、温度、流量计算出锅炉总产热值，两者比值定义为供热比。
通过供热比，将机组总耗煤量、总厂用电量分摊为发电耗煤量、发电厂用电量以及供热耗煤量、供热厂用电量，以此计算出机组供电煤耗、供电成本、供热成本等参数，再通过上网电价、供热单价、制水成本等数据，计算出供热利润、供电利润，并在此基础上计算出各机组每吨供热蒸汽利润、每兆瓦发电利润、每吨原煤利润等参数。
以低压供热利润计算方法为例，计算过程如下：（1）低压供热收入为：低压供热量×低压供热价格。
（2）低压供热成本为：低压供热煤成本+低压供热电成本+低压供热水成本。
（3）低压供热煤成本为：低压供热总热量/机组中低压供图3 57 MW背压机组中压供热降低数据变化对于该热电厂背压机组，中压供热量下降后，机组负荷降低，背压排汽口压力温度也均升高，机组效率下降，发电煤耗增高，每兆瓦发电利润降低，以此次试验为例，每兆瓦发电利润降低70.61元。
6 机组发电、供热利润对比通过该实时煤耗、利润计算系统还可实时计算各台机组供热、发电单位利润，抽凝机组由于存在冷源损失，每吨低压供热利润仅为背压机组一半左右；抽凝机组每兆瓦发电利润较背压机组低约70元/MW；300 MW抽凝机组中压供热每吨利润与57 MW背压机组接近；中压供热由于销售价格较高，每吨利润为57 MW背压机组低压供热的3倍左右。
同时计算发现，发电利润率较高，背压机组发电利润率超过55%，抽凝机组在大流量供热工况下，发电利润率也可达到40%，中压供热利润率约为40%，但低压供热利润率较低，背压机组为20%，抽凝机组最高仅为6%。
（以上数据均为某一时期数据，随煤价、上网电价、中压汽价、低压汽价、机组热电负荷分配情况等因素存在变化）7 结语通过对以上数据进行分析，发电、中压供热利润在机组总利润中占绝对比例，对于抽凝机组，低压供热虽然产生利润较低，但可降低发电成本；对于背压机组，低压供热降低，仅损失小部分发电量，因此，结合机组特性，并结合实时煤耗、利润计算系统的数据分析，根据实际热网中、低压供热的需求，该热电厂目前按照中压供热全由4×57 MW燃煤背压母管制供图2 相同供热量，不同中低压分配。
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Q
Qh=f(t0)
a2
采暖热负荷 室外温度
a1
t0
-5 -10
采暖热负荷 持续时间
τ,h
t0=g(τ)
室外气温 持续时间
τ,h
季节性热负荷持续时间图绘制
13
14
Q 总热负荷持续时间图
Qs-季节性
全年8760h
Qns-非季节性
τ,h
15
（二）载热质及其选择
供热系统: ——热源、热网、用户引入口及局部用热系统
0.123103Wha [( 1 1) 1 ( 1 1 )]
b pmg
ic
X ic i
供热机组凝汽发电与代替凝汽式发电 同样发Wc电量时，供热机组多耗的 煤量
34.1103
Qha
(
b
(
hs d )
p
(
d
)
1
b p
)
联产和分产同时发Wh电量时，
联产较分产的节煤量
41
（三）热电联产节省燃料的条件
热电厂的经济性及 其供热系统
1
• 热负荷及其载热质
• 热电联合生产及热电厂总热耗量的分配
• 热电厂的主要热经济性指标与热电联产 节约燃料的条件
• 热电厂的热化系数与供热式机组的选型
• 热电厂的供热系统
2
§3－1 热负荷及其载热质
凝汽式发电厂： 只发电
热电厂：
同时发电和供热
分散供热：
小锅炉供应
集中供热：
’
q2ah
th
wah
q2ha q1'
(h0
hha ) (hha h0 hh'
hh' )
1
(5-13)
ih
wih q2h q1'
(h0
hh ) (hh h0 hh'
hh' )
1
(5-14)
22
（二）热电厂总热耗能的分配
对热电联产，由于同一股联产汽流既发电又供热，电能与热能形式上不同，质量 上不等价，故必须对热电厂总热耗量或煤耗量合理地分配给两种产品，以便确定 电能与热能的生产成本及其相关的热经济指标
热电厂或区域性大锅炉房
3
（一）热负荷及其载热质
热负荷：供暖、通风、空调、热水、生产工艺用热
1、热负荷分类
——季节性热负荷：用热量主要与气候条件有关 采暖、通风、空调 特点：取决于室外温度，年变化大，日变化小
——非季节性热负荷：用热量与室外气温无关 热水供应、生产工艺用热 特点：年变化小，日变化大
4
• 供热抽汽（排汽）温度与环境温度接近，分析结果与实际
焓降法近似
28
§3－3热电厂的主要热经济性指标与热电联 产节约燃料的条件
热经济性指标——表示设备或系统能量利用及能量转 换过程中的技术完善程度
一、热电厂总的热经济性指标
1、热电厂的燃料利用系数ηtp
——热电厂对外供电、热之和与输入能量之比
tp
3600W Qh Qtp
集中供热、分产电
19
热，再供热； • 发电和供热两种形式同时存在 • 按质用能 • 节约能源，环保有利
20
热电联产典型系统图
N=NC+Nh
T
G
B
B
Nh NC
G
G
调节抽汽式
背压式
21
供热循环在理想工况 和实际工况下的供热 循环的热效率:
wah
热网: ——将热能由热源通过管网输送给热用户的系统
载热质：蒸汽和热水
16
热网分类 • 按载热质的回收情况分类：
供热系供热统系统
封闭室封闭式式系系统统 热用户只利用载热质的 部分热量，载热质本身
没有损耗
半封闭半式封闭系系统统
热用户不仅利用了载热质的部分 热量，而且载热质本身也耗损
了一部分
开放开式放系式系统统 载热质本身及其热量全部
Q
b p hs
能量平衡式Q0： Wi Qh Q(e) Qh
B Q tp
Q0 G
Qh Q
汽轮机内效率i ：QW(ei)
Q(e) Q(e)
1
24
分析：
• 从热能数量利用的观点来分配热耗； • 没有考虑热能质量上的差别； • 供热热耗量Qtp(h)是几种方法中最大的； • 好处归电（发电部分没有冷源热损失）； • 不能调动改进热功转化过程的积极性； • 不利于鼓励热用户降低用热参数
（3）联产供热的锅炉效率远高于分产供热的小锅 炉效率
35
热电联产与分产的对比系统模型
Bstp = Bstp(h)+Bstp(e)
Bsdp = Bscp+Bsd
热电联产
热电分产
36
（二） 联产较分产的节煤量
在能量供应水平相等的前提下：
热电分产标煤量： 热电联产标煤量：
Bsdp = Bstp =
Bscp+Bsd Bstp(h)+Bstp(e)
W
Bs Bes Bhs
0.123Wh
b pmg
1 [(
ic
1)
1 X
1 (
ic
1
i
)]
34.1Qh
(
b
(
hs d )
p
(
d
)
1
b p
)
发电节煤量
供热节煤量
实际计算时是计算热电联产较热电分产时全年节煤量，这时的B、W、Q均以
全年计。
Qha
Qh
h u
,Wha
wQh uh，Wa
Pe u
Bs Bes Bhs
热电联产总热耗能的分配方法： • 热量法（热电联产效益归电） • 实际焓降法（热电联产效益归热） • 做功能力法（热电联产效益折中）
23
1、热量法（好处归电法）
——将热电厂的总热耗量按产品数量比例进行分配
热电厂总热耗量： Qtp
Btp qnet
Qb
b
Q0
b p
分配给供热Q的tp(热h) 耗量Qbh：p
34.1Qh
b(d ) p(d )
联产供热时的标准煤耗量
Btsp(h)
Q 106
29270b phs
Qhhs 106 29270b phs
34.1Qh
b p
联产供热较分产供热时节省的燃料量ΔBhs
Bhs
Bds
Btsp(h)
34.1Qh
( hs b(d) p(d
)
1
b p
)
38
分产供热时的标准煤耗率
差值为：
△Bs = Bdps – Btps
=（Bcps –Btp（e）s）+（Bds – Btp（h）s）
=△Bes +△Bhs
联产发电节煤量
联产供热节煤量
37
1、供热方面的燃料节省
分产供热时的标准煤耗量
Bds
Q 106
29270b(d ) p(d ) hs
Qhhs 106 29270b(d ) p(d ) hs
25
2、实际焓降法（好处归热法）
——按联产供热汽流在汽轮机中少做的功（实际焓 降不足）与新蒸汽实际的焓降来分配供热的热耗量。
分配给供热的热耗量： Qt Q Dh,t (hh hc )
减温减压器的热耗量：
tp
tp D0 (h0 hc )
Qb Dh,b (hh hh )
tp
供热总热耗量：
b p
tp( h )
Qh Q tp( h )
b phs
( 按热量法分配 )
热电厂供热标准煤耗率
btsp( h)
Btsp( h) Qh /106
34.1
tp( h)
34
三、热电联产较分产的燃料节约量
（一）比较基础 （1）遵循能量供应相等原则，假定联产与分产的
热负荷Q 、电负荷Ｗ分别相等；
（2）热电分产的凝汽式机组（代替凝汽式机组） 的ηb、ηp、ηm和ηg与联产发电相同；
热水送水温度一般为60—65℃
7
（2）生产工艺用热设计热负荷
——满足生产过程中的各种用热 其大小和变化规律完全取决于工艺性质、生产设备的 形式及生产的工作制度 低温供热：130 —150℃ 中温供热：150 —250℃ 高温供热：250 —300℃
集中供热系统Q的w最,ma大v 生产ks工i 艺热Q负id荷,max
1、联产供热节省燃料的条件
Bhs
Bds
Btsp(h)
34.1Qh
( hs b(d ) p(d
)
1
b p
)
hs 1 b(d ) p(d ) b p
bhs b(d )
42
2、联产供电节省燃料的条件
Bes
0.123103Wha
b pmg
1 [(
ic
1)
1 X
1 (
ic
1
i
)]
联产与分产同时发Wh电量 时，联产较分产的节煤量
27
3、做功能力法
——把联产汽流的热耗量按蒸汽的最大做功能力在电、热 两种产品之间分配
分配给供热的热耗量：
Qt Q ( Dh,t ) eh
tp ( h )
D e tp 00
比火用：
e0 h0 Tens0
分析：
eh hh Tensh
• 同时考虑热能的质量和数量；
• 热电联产的热经济效益分配到热电两种产品上；
bds
Bds Q
34.1
b(d ) p(d )
联产供热时的标准煤耗率
btsp(h)
Btsp(h) Q
34.1
b phs