供热系统_单耗分析_模型_宋之平
1000MW燃煤机组能耗及其分布
1000MW燃煤机组能耗及其分布杨志平;杨勇平【摘要】目前火力发电机组的性能分析方法仍基于热力学第一定律与第二定律,应用基于热力学第一定律的热量法和基于热力学第二定律的单耗分析法,以1 000 MW机组为研究对象,以机组设计参数进行建模分析,确定机组在不同工况下的发电煤耗及其在各个环节中的附加煤耗分布,并对评价方法进行比较,进而从设计层面分析机组的节能方向和潜力.%The current performance analysis method is still based on the first law and second law of thermodynamics a-bout Thermal power generating units. This paper used heat balance method based the first law of thermodynamics and the specific consumption analysis method based the second law of thermodynamics to analyze 1000MW power generating unit. Math model to the unit design parameters was established. Coal consumption and distribution in the different conditions and all aspects of the unit were determined. Compared with the evaluation methods, then the energy-saving direction and potentials of coal-fired generating unit from the design level was analyzed.【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(039)001【总页数】5页(P76-80)【关键词】1 000 MW机组;热平衡法;单耗分析;能耗分布【作者】杨志平;杨勇平【作者单位】华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206;华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TP309.70 引言近年来，我国1 000 MW超超临界燃煤火力发电机组容量、台数不断增加，从2006年华能玉环电厂第一台机组投产到2010年底，已投产1 000 MW火电机组台数达到31台[1]。
1000MW火电机组热力系统优化分析
设备 的降 耗效 应只 反映该 设 备对 整体 能耗 降低 的 绝对 值． 由于设 备本 身产 生附加 单耗 ． 不能 反映 设 备在 系统 中 的
展示燃 料单耗 的构成 、 分布 和变化 的图景 ． 对改 善机组 设计 、
优化运 行 ，从而 为实现 节能降耗 的 目标提 出指 导性 的依据 。 本 文基于 单耗 分析 理论 ．以某 １ ０ ０ ０ ＭＷ 超超 临 界机 组设 计 数据 为基 础 ． 计 算机组 能耗 分布 ． 提 出热力 系统 优化 设计 方 案。
（ ６ ）
实际单 耗 ｂ与理论 最低 单耗 ｂ 之 差 △ｂ称 为 “ 产 品 的 附加单 耗 ” ， 它等于 系统 中诸 “ 设备 的附加单耗 ” ｂ ， 的总和 。 投入 系统的燃料炯 Ｆ ．一部分 被转移 到产品 中成为 产品
本 案例分析 对象 为某 １ ０ ０ ０ ＭＷ 超超 临界机组 ． 其锅 炉为 超超 临 界参 数 变压 直 流锅 炉 。汽 轮机 为 Ｎ１ ０ ０ ０ — ２ ５ ／ ６ ０ ０ ／ ６ ０ ０
真实地 位 。为此定 义设 备相对 降耗效 应 系数 ， 即设 备的降
耗效应 ｐ 与设备附加单耗ｂ ， 之比： 。 ＝ ｛ 上 ｊ Ｄｌ
２ ｌ ０ ０ ０ ＭＷ 超超 临 界机 组热 力 系统单 耗分 析
２ ． １ 典型 １ ０ ０ ０ ＭＷ 超 超 Ｉ 临界 机 组 热 力 系统 设 计 特 点
况下其值 为零 。换 言之 ｂ ． 可作为设备完善性 的指标 ［ ３ ］ 。
供热比的不同计算方法对火电企业配额量影响分析
供热比的不同计算方法对火电企业配额量影响分析摘要：本文从供热比这一影响火电企业碳配额量的关键参数入手，首先介绍了《电力行业配额分配方案》（讨论稿）中发电行业的配额分配方案，明确了供热比在配额分配中的重要地位。
其次，介绍了3种不同的供热比计算方法，并通过计算，分析出通过MRV推荐方法（2）计算得到的供热比从而获取的配额更多。
本研究对火电企业选择碳配额履约路径有一定的指导意义，帮助火电企业降低配额履约压力。
1.研究背景2017年12月，全国碳市场正式启动，火电行业是目前唯一纳入碳排放管控的行业，预计将在2020年履行碳排放量履约交易的义务。
由于我国2030年碳排放达峰以后可能将进入碳排放绝对量较为快速下降的发展阶段，我国碳市场需要从服务于碳强度下降目标转而服务于碳排放绝对量下降目标。
在这一背景下，碳市场配额的稀缺程度将会不断提高，其中政府发放的无偿配额额度也会不断下降。
因此，企业需要对碳排放数据进行精细化管理以及深度分析，才能在未来不断收紧配额的碳交易市场中占据主动。
本文旨在对供热比这一关键参数进行研究，通过不同计算方法，分析其对碳市场配额量的影响，从而优化火电行业的碳配额履约路径，降低火电企业配额履约压力。
2.发电行业碳配额分配量核算方法解读2017年5月，国家在四川和江苏分别开展了碳配额分配试算，并公布了《电力行业配额分配方案》（讨论稿）。
配额分配的总体思路为基准线法+预分配的思路。
发电行业配额分配根据压力、机组容量和燃料类型划分了11个基准线。
具体配额详细分配方法如下：配额分配总量=供电配额总量+供热配额总量系数×燃料热值修正系数；其中， 1）供电配额总量=供电量×供电排放基准线×冷却方式修正系数×供热量修正系数×燃料热值修正系数；2）供热配额总量=供热量×供热排放基准线。
供电排放基准线：依据压力、机组容量和燃料类型划分了11个基准线，各类型的排放基准线如下表所示。
北方暖气的数据分析与能效评价模型建立
北方暖气的数据分析与能效评价模型建立在北方地区的冬季，供暖是一项重要的工作。
为了提高供暖效率和能源利用，建立一个数据分析和能效评价模型非常重要。
本文将介绍如何建立这样一个模型，并利用它进行相关的数据分析和能效评价。
首先，需要收集相关的数据。
这些数据包括供暖期间的室内温度、室外温度、供暖系统的运行状态、能源消耗等。
可以通过传感器、仪表等设备来获取这些数据，也可以从过往的供暖记录中收集。
收集到的数据应该包括尽可能多的参数，以便更全面地分析和评价供暖系统的能效。
在建立模型时，可以采用多种方法，如传统的统计回归分析、机器学习算法等。
统计回归分析可以用来寻找供暖效果与各个参数之间的关系，如室内温度与室外温度、供暖系统运行状态与能源消耗等。
机器学习算法可以用来建立一个预测模型，根据当前的参数预测供暖系统的能效，以便及时进行调整和优化。
建立模型后，可以进行数据分析和能效评价。
首先，可以通过分析各个参数之间的关系，找出影响供暖效果的关键因素。
例如，室内温度与室外温度呈现什么样的变化规律，供暖系统的运行状态对能源消耗有何影响等。
这些分析结果可以帮助优化供暖系统的运行策略，提高能源利用效率。
其次，可以利用建立的预测模型来评价供暖系统的能效。
通过输入当前的参数值，模型可以预测出供暖系统的能效，即实际能源消耗与预期能源消耗之间的差距。
这个差距越小，说明供暖系统的能效越高。
可以根据这个指标来评价各个供暖系统的性能，并进行比较和分析。
通过数据分析和能效评价，可以得到供暖系统的性能指标和改进的建议。
例如，可以给出在不同室外温度下，室内温度应保持的范围和能源消耗的目标值。
还可以根据模型的预测结果，提出改善供暖系统能效的措施，例如调整供暖系统的运行策略、改进供暖设备的设计等。
总之，建立一个数据分析和能效评价模型对于优化供暖系统的运行效率和能源利用是非常重要的。
通过收集相关数据并建立模型，可以进行数据分析和能效评价，得到供暖系统的性能指标和改进的建议，从而提高供暖效果和能源利用效率。
超临界机组附加单耗分布及案例分析
低 污 染 的超 临 界 机 组 和 超 超 临 界 机 组 在 世 界 范 围 内逐 步成 为 主 力 机 型 。 预 计 到 ２ ２ ０ ０年 ，在 役 超 临 界 机 组 将 占火 电 机 组 总 容 量 的３ ％ ， ０ ０ ０ ２５ 年 将 占 ５ ％ 。据 统 计 数 据显 示 ，截 止 到 ２ ０ ０ ０９ 年 底 ，我 国 火 电 机 组 装 机 容 量 ３ ０ ＭＷ 以 上 的 ０ 大 型 火 电机 组 。 装机 容 量 超 过 ４亿 ｋ Ｗ， 占火 电 装 机 总容 量 的 比例超 过６ ％ 。 ３
附加 单耗 。 对 于燃 煤火 电机 组 热 力 系统 而 言 ，其 产 品 的 单耗 一般 包 括 两 部 分 ：一 部 分 是 理 论 最 低 单 耗
炯分析法 是 在 热 力 学两 大 定 律 基 础 上结 合 环 境情况 从对 能 的 本质 的全 面 认识 以及 从 能 的 实用 性 出发而提 出的一 种思 想 和方 法 。炯 分 析法认 为 ，
ｎ ｔｕｎ ｅ ｈ ｔａ ｙ ｓａ ｅ ｃ ｎ ｉｉｎ． Ｂａ ｅ ｎ ａ ６０ Ｗ ｕｐ ｒ ｒｔｃ ｌｐ ｗｅ ｅ ｒ ｔｏ ｙ ｔｍ ，ｔ ｅ ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｍ ｐ ｉ ｄ ｒ ｔｅ ｓｅ ｄ ｔｔ ｏ ｄ ｔｏ ｓｄ ｏ ０ Ｍ ｓ ｅ ｅ ｉｉａ ｏ ｒ ｇ ｎｅ ａｉｎ ｓ ｓｅ ｈ ｎ ｒｙｃ ｎ ｕ —
本文基 于贵港 电厂 一期 工 程 ２× ０ ６ ０ ＭＷ 超 临 界机组进 行 单 耗 分 析 ，锅 炉 为 超 临 界 参数 变 压运
行螺旋 管 圈 直 流 炉 ，单 炉膛 、一 次 中 间再 热 、四 角切 圆燃烧 方 式 、平 衡 通 风 、ｎ 型 露 天 布 置 、 固 态排渣 、全 钢 架 悬 吊 结 构 。锅 炉 燃 用 贵 州 烟 煤 。
单耗分析理论与能源利用的效率问题
单耗分析理论与能源利用的效率问题1.引言能源利用的效率问题是一个重要而又不是很容易能说清楚的问题。
在很多时候，人们喜欢用效率来描述能源利用，但是又时常面临着热力学第一定律效率失效或不科学的尴尬境地，更重要的是许多耗能领域并不合适用热效率来评价，比如钢铁冶金、石油化工，水泥建材以及海水淡化等。
众所周知，热力学第二定律是能源利用分析与评价的有力武器，但遗憾的是由于热力学第二定律和火用概念抽象性和复杂性，至今仍难以应用于工程实践。
为了使热力学第二定律分析能够很方便地应用于工程实践，华北电力大学的宋之平教授提出了能源利用的单耗分析方法[1,2]，经过多年的研究和发展，彻底改变了第二定律应用难的现状，为能源利用的统计与评价以及指导节能减排提供了有力的武器。
2.能源利用的单耗分析根据第二定律，任一能源利用过程的平衡可以一般性地描述为燃料火用 =产品火用 + 火用耗损，即：B s•e f=P•e p+∑△B s•e f [kJ] 。
式中，e f,e p 分别为燃料比火用和产品的比火用；P为产品产量；B s为标准煤耗量；∑△B s e f为系统各环节火用耗损导致的附加燃料消耗之和。
显然，上式可以写成[1]：b=P/B s=e p/e f+∑△B s/P=b min+∑△b。
这里，b min=△e p/e f为生产该产品的理论最低燃料单耗，即在无任何耗损时的产品燃料单耗；∑△b为系统各环节火用耗损引起的附加燃料单耗之和，取决于生产方式和工艺流程。
表1为部分产品的理论最低燃料单耗[1]和实际燃料单耗[2]，清楚地展示能源利用的现状其具有的节能潜力。
表1 部分产品的理论最低单耗和实际值产品名称单位理论最低实际值火用效率(%)钢t标煤/t0.2160.675132水泥t标煤/t0.0250.159215.7铝t标煤/t0.90 5.23317.2电力g/kWh123366 433.6热电联产海水淡化kg/t0.287.75 3.642.47611.34供暖热能(20℃)kg/GJ 2.3352.467 4.44 24.489.55注：(1).宝钢2004年的数值；(2).全行业2005年平均值；(3).电解铝电耗15000kWh/t，燃料单耗按366g/kWh计算；(4).2006年平均值；(5).河北沧东发电有限公司低温多效海水淡化的数值；(6).参数匹配的热电联产海水淡化；(7).热效率为65%的锅炉房集中供热。
试论供热系统能耗的评价模型及应用
1 供热系统能耗研究现状
新时期下，节能环保理念早已深入人心，不同国家纷纷构建了不 同的法定准则，重新审视联产电厂。目前运用单一指标对系统能耗予 以衡量时，常常运用热力学第一定律的热电厂总热效率概念为主，但 该定律忽视了热、电能量的差别。一些国家在不引入㶲概念的情况下， 对第一定律予以调整，使得能耗评价工作更加简便。此外，各国学者 从热力学、热经济学等多个角度进行分析，如 Jose 等人在热经济学层 面对联产系统进行建模，从中寻求最优运行方案。J.Ballester 等人从用 户需求层面，评价联产系统。但研究成果中，过于集中在某一方面， 不够全面和系统。总结国内外学者研究成果来看，针对供热系统能耗 的评价，构建了 TPES、PER、PESR 等指标。全球气候变暖趋势愈发 明显，越来越多的学者开始关注能量系统减排效果，评估系统是否先 进。 综合现有研究成果，本文将以热电联产电厂评价指标入手，并在 热力学一、二定律，确定科学评价方法，然后将研究对象拓展到整个 供热系统上，结合实例进行方法研究，通过实践分析和检验本文设计 的评价模型具有较强的实用性。 图 1 供热系统一般模型 针对图 1 来看，电能在实际运行中，为了避免流体流动不可逆产 生的损失，而理想状态当中不存在串联关系。四种供热系统中，锅炉 供热是最简单的类型。针对电热，如果能够基于一次能源予以考虑， 那么燃料进入到锅炉后，能够转换为热能，并通过电网输送到电热器， 借助电能产生供热需要的热能。 对于热电联产，电能、热能同时存在于汽轮机单元当中，因此汽 轮机兼具电能与热能发生子系统双重功能。基于此，各类供热系统可 以通过 6 个系统予以描述，具体如图 2。
262
针对户型采暖，家用锅炉供回水温度，即用户供回水温度，处于 自然循环状态，压力损失可以忽略不计，并不会产生额外电能消耗。 而对于小区、区域锅炉，由于各个锅炉参数有所差别，对应的蒸汽 参数也会随之发生变化。但锅炉工质、热网水之间会设置换热器， 而换热器热网水的温度基本处于固定状态，此时热网供回水温度为 95℃ /70℃，并为子系统 1 的一部分，具体㶲效率具体如下：
定热量等效热降法的数学基础及其矩阵分析模型
∑
r =m
j
γ rη r +
∑τ η ]
r r r =1
m −1
即：按照常规热平衡计算方法，定热量等效热降 中抽汽效率的计算应符合式(6)的表达式。 2.2 由定热量等效热降法推导定热量抽汽效率的矩 阵形式 根据定热量等效热降和抽汽效率的计算通式[1] (再热冷段以下认为 σ = 0 )为
其中 m 为第 j 级加热器所在加热单元内的汇集式 加热器的序号，加热器序号由低加至高加递增排 列。 根据加热器抽汽等效热降计算公式[1]
∑
3 定热量等效热降矩阵分析模型
3.1 概述
文 [2] 将进、出热力系统的辅助汽水划分为 3 类：从加热器汽侧进、出系统、从加热器水侧进、 出系统和纯热量进、出系统。等效热降法中又将 第 1 类辅助汽水成分根据进、出加热器汽侧的不 同位置分为 2 种：从抽汽管路和从疏水管路进、 (3) 出加热器汽侧，并给出了不同形式的计算公式。 但这 2 种辅助汽水对系统热经济性影响的计算能 够表达为统一的形式，对此华北电力大学张春发 对此做了论述，数学推导如下： (4) 设焓值为 h f 、份额为 α f 的工质分别从第 j 级 加热器抽汽管道和疏水管道补入系统时，其对新 蒸汽等效热降的影响数值分别为 ∆H1 和 ∆H 2 [1]
第 24 卷 第 3 期 2004 年 3 月 文章编号：0258-8013 (2004) 03-0210-06
中 国 电 机 工 程 学 Proceedings of the CSEE 中图分类号：TM714
报
Vol.24 No.3 Mar. 2004 ©2004 Chin.Soc.for Elec.Eng. 学科分类号：470⋅1020
T
∆H1 = α f [(h f − h j )η j + (h j − hn )] ∆H 2 = α f [(h f − t s⋅( j +1) )η j +