CN103216281A - 一种热电联产机组及其运行效率的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热电联产机组及其运行效率的评价方法，主要分为以下步骤，第一步，计算热电联产机组的循环吸热量和对外供汽的热量；第二步，计算热电联产机组的发电比率和供汽比率；第三步，计算单位标准煤燃烧所能产生的对外供电的电能及对外供汽的热能；第四步，计算燃烧单位标准煤的最终净收益；第五步，比较不同热电联产机组燃烧单位标准煤的最终收益，收益大的热电联产机组运行效率高。它的最终计算结果是以往衡量热电联产机组运行效率的多种指标的一个综合体现，它更加直观，无论专业人员还是非专业人员都非常容易理解。

Description

一种热电联产机组及其运行效率的评价方法

技术领域

本发明涉及一种热电联产机组及其运行效率的评价方法。

背景技术

随着城市的发展和人民居住条件的改善，热负荷需求不断增加。大部分城市供热以热电联产方式为主，即采用热电联产机组供热。对于纯凝机组，得到的产品只有电能，其经行效率性的高低可以采用热耗率或全厂热效率等来反映；而对于热电联产机组，采用做了部分功的蒸汽去供热，得到两种产品电能和热能，因此评价热电联产机组运行性能的指标比较复杂。目前，一般采用多个指标的高低来评价热电联产机组运行效果的高低，而这些指标计算相对复杂，且各个指标相对独立不能综合体现一台热电联产机组的运行效果。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种热电联产机组及其运行效率的评价方法，且能体现热电联产机组的运行效率的高低。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热电联产机组，包括依次连接的锅炉、高压缸、中压缸、低压缸、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器，所述高压缸、中压缸、低压缸与发电机通过转轴刚性连接，所述锅炉接收过热器减温水和高压加热器的给水后给高压缸提供主蒸汽，所述锅炉还接收再热器减温水和高压缸的冷再热蒸汽给中压缸提供再热蒸汽，高压缸、中压缸和低压缸任意抽汽口都能够对外供汽。

所述热电联产机组运行效率的评价方法，它的步骤为：

第一步，计算热电联产机组的循环吸热量Q₀和对外供汽的热量Q_gr；

Q₀＝(G_ms-G_shs)×(h_ms-h_ffw)+(G_hrh-G_rhs)×(h_hrh-h_crh)+G_shs×(h_ms-h_shs)+G_rhs×(h_hrh-h_rhs)

Q_gr＝G_gr×(h_gr-h_hs)

G_ms――主蒸汽流量，t/h；

G_shs――过热器减温水流量，t/h；

G_hrh――再热蒸汽流量，t/h；

G_rhs――再热器减温水流量，t/h；

G_gr――对外供汽的蒸汽流量，t/h；

h_ms――主蒸汽焓值，kJ/kg；

h_ffw——最终给水焓值，kJ/kg；

h_hrh——再热蒸汽焓值，kJ/kg；

h_crh——冷再热蒸汽焓值，kJ/kg；

h_shs——过热器减温水焓值，kJ/kg；

h_rhs——再热器减温水焓值，kJ/kg；

h_gr——对外供汽的蒸汽焓值，kJ/kg；

h_hs——对外供汽的回水焓值，kJ/kg。

第二步，计算热电联产机组的发电比率η_p和供汽比率η_gr；

${\mathrm{\η}}_p=\frac{{3600P}_e}{Q_0}$

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{gr}}=\frac{Q_{\mathrm{gr}}}{Q_0}$

P_e――热电联产机组单位时间生产的电能，MW；

Q_gr――热电联产机组单位时间对外供汽的热能，MJ/h；

第三步，计算单位标准煤燃烧所能产生的对外供电的电能W_e及对外供汽的热能W_gr；

$W_e=\frac{29308\×{\mathrm{\η}}_b\×{\mathrm{\η}}_g\×{\mathrm{\η}}_p\×(1-\mathrm{\φ})}{3600},\mathrm{kW}.h$

$W_{\mathrm{gr}}=\frac{29308\×{\mathrm{\η}}_b\×{\mathrm{\η}}_g\×{\mathrm{\η}}_{\mathrm{gr}}}{{10}^6},\mathrm{GJ}$

η_b――锅炉效率，%；

η_g――管道效率，%；

φ――厂用电率，%；

第四步，计算燃烧单位标准煤的最终净收益Ｙ；

Y＝C_bm-W_e×C_e-W_gr×C_gr

Ｃ_bm――标准煤单价，元/kg；

C_e――电价，元/kW.h；

C_gr――热价，元/GJ；

第五步，比较不同热电联产机组燃烧单位标准煤的最终净收益，收益大的热电联产机组运行效率高。

本发明的有益效果是：热电联产机组燃烧单位标准煤所获得的最终净收益是以往衡量其运行效率的多种指标的一个综合体现，通过比较燃烧单位标准煤所获得的最终净收益来比较热电联产机组的运行效率，此种方法更加直观，无论专业人员还是非专业人员都非常容易理解。

附图说明

图1为系统结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

图1给出了本发明热电联产机组运行效率的直观评价方法的系统图，其中外供蒸汽可以从高、中、低压缸任意抽汽口引出。

应用实例：以某厂两种热电联产机组为例，在相同供热量下分别计算了发电比率和供热比率，在此基础上计算出了燃烧单位标准煤的最终净收益，其计算结果见下表。

表1

由上表数据可知，机组一燃烧单位标准煤的最终收益是0.5623元，机组二燃烧单位标准煤的最终收益是0.7815元，可见，该电厂机组二的运行效率要高于机组一。

Claims (2)

1.一种热电联产机组，其特征是，包括依次连接的锅炉、高压缸、中压缸、低压缸、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器，所述高压缸、中压缸、低压缸与发电机通过转轴刚性连接，所述锅炉接收过热器减温水和高压加热器的给水后给高压缸提供主蒸汽，所述锅炉还接收再热器减温水和高压缸的冷再热蒸汽给中压缸提供再热蒸汽，高压缸、中压缸和低压缸的任意抽汽口都能够对外供汽。

2.如权利要求1所述的所述热电联产机组运行效率的评价方法，其特征是，它的步骤为：

第一步，计算热电联产机组的循环吸热量Q₀和对外供汽的热量Q_gr；

Q₀＝(G_ms-G_shs)×(h_ms-h_ffw)+(G_hrh-G_rhs)×(h_hrh-h_crh)+G_shs×(h_ms-h_shs)+G_rhs×(h_hrh-h_rhs)

Q_gr＝G_gr×(h_gr-h_hs)

G_ms――主蒸汽流量，t/h；

G_shs――过热器减温水流量，t/h；

G_hrh――再热蒸汽流量，t/h；

G_rhs――再热器减温水流量，t/h；

G_gr――对外供汽的蒸汽流量，t/h；

h_ms――主蒸汽焓值，kJ/kg；

h_ffw——最终给水焓值，kJ/kg；

h_hrh——再热蒸汽焓值，kJ/kg；

h_crh——冷再热蒸汽焓值，kJ/kg；

h_shs——过热器减温水焓值，kJ/kg；

h_rhs——再热器减温水焓值，kJ/kg；

h_gr——对外供汽的蒸汽焓值，kJ/kg；

h_hs——对外供汽的回水焓值，kJ/kg；

第二步，计算热电联产机组的发电比率η_p和供汽比率η_gr；

${\mathrm{\η}}_p=\frac{{3600P}_e}{Q_0}$

${\mathrm{\η}}_{\mathrm{gr}}=\frac{Q_{\mathrm{gr}}}{Q_0}$

P_e――热电联产机组单位时间生产的电能，MW；

Q_gr――热电联产机组单位时间对外供汽的热能，MJ/h；

第三步，计算单位标准煤燃烧所能产生的对外供电的电能W_e及对外供汽的热能W_gr；

$W_e=\frac{29308\×{\mathrm{\η}}_b\×{\mathrm{\η}}_g\×{\mathrm{\η}}_p\×(1-\mathrm{\φ})}{3600},\mathrm{kW}.h$

$W_{\mathrm{gr}}=\frac{29308\×{\mathrm{\η}}_b\×{\mathrm{\η}}_g\×{\mathrm{\η}}_{\mathrm{gr}}}{{10}^6},\mathrm{GJ}$

η_b――锅炉效率，%；

η_g――管道效率，%；

φ――厂用电率，%；

第四步，计算燃烧单位标准煤的最终净收益Ｙ；

Y＝C_bm-W_e×C_e-W_gr×C_gr

Ｃ_bm――标准煤单价，元/kg；

C_e――电价，元/kW.h；

C_gr――热价，元/GJ；

第五步，比较不同热电联产机组燃烧单位标准煤的最终净收益，收益大的热电联产机组运行效率高。

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