热电厂全厂净效率计算方法探讨

李会东

（河北华电石家庄热电有限公司，河北 石家庄050041）

0 引言

当前我国明确提出今后一段时期内加快推动能源生产和消费革命，打造中国能源升级版，进一步提升煤电高效清洁发展水平。

热电联产机组在能源利用效率上明显优于火电机组，国务院印发的《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》提出“科学发展热电联产，鼓励有条件的地区发展热电冷联供”，国务院、环保部、国家能源局印发的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020）》要求京津冀、长三角、珠三角等区域“除热电联产外，禁止审批新建燃煤发电项目”。

随着今后热电联产机组的进一步发展，如何更好地衡量不同热电厂的能效水平，需要一个较为简单直观的指标。这里提出热电厂全厂净效率计算方法，以便对热电联产机组进行能源利用水平评价分析。

1 全厂效率计算公式在热电厂计算中遇到的问题

效率是指输出能量（或功率）与输入能量（或功率）之比，通常用各种效率来衡量整个能量转换过程不同阶段的能量利用程度。

现行电厂全厂效率计算公式中对火电厂的规定较为成熟，但直接用于热电厂的全厂效率计算，会遇到若干问题。

1.1 现行火电厂全厂效率计算公式

现行计算公式为：

式中，ηcp为全厂效率（%）；P为统计期内的发电量（kW·h）；B为统计期内消耗的燃料量（kg）；Qnet，ar为统计期内燃料的低位发热量（kJ／kg）。

或：

式中，ηcp为全厂效率（%）；ηgi为汽轮发电机组热效率（%）；ηbi为锅炉热效率（%）；ηp为系统管道效率（%）。

式（1）和式（2）分别为火电厂全厂效率的正、反平衡计算公式，但上述公式均未计入热电厂的供热量，所以上述两个公式不适用于热电厂的全厂效率计算。

1.2 行业标准对电厂效率公式的规定

电力行业标准DL／T904—2004《火力发电厂技术经济指标计算方法》中规定电厂效率是指组成发电系统的锅炉、汽轮机、发电机及其系统在发电及供热过程中热能的利用率，计算公式如下：

式中，α为供热比（%）。

辽宁省地方标准DB21／1621—2008《热电联产能效能耗限额及计算方法》规定了热电厂的综合热效率，计算公式如下：

式中，η0为热电厂综合热效率（%）；Qr为供热量（GJ）；Eg为发电量（104kW·h）；B 为总标准煤耗量（t）。

式（3）和式（4）分别是热电厂效率的反平衡和正平衡计算公式，上述公式考虑了热电联产机组的供热量，体现了热电厂在发电及供热过程中热能的综合利用效率，但并未完全体现热电厂有效输出能量的利用效率，因为发电供热过程中消耗的厂用电属于能量的二次投入，不能作为热电厂输出能量的有效产出。如果对热电厂进行能源利用水平的评价分析，还需要厂用电率指标来衡量厂用电系统的能效水平，用供热管损指标来衡量厂区内供热系统的能耗损失等，以实现整体评价分析。

2 热电厂全厂净效率提出

如果将热电厂作为一个整体来看，热电厂的整体效率就是其有效输出能量（电能和热能）与全部输入能量（全部燃料能）之比，效率越高就说明热电厂的能源利用水平越高，在整个国民经济中就越值得推广。引入热电厂全厂净效率（或绝对效率）指标，即将热电厂发电和供热厂用电量、主变损耗、厂区内供热系统损失等均作为热电厂生产过程中的能量损耗，其有效输出能量是供电量和售热量（即热电厂可结算的产生商业价值的热量），所以引入热电厂全厂净效率计算公式如下：

式中，ηjcp为热电厂全厂净效率（%）；Pg为统计期内供电量（kW·h）；Qsr为统计期内售热量（GJ）。

式中，Lcy为统计期内厂用电率（%）。

式（5）和式（6）为分别为正、反平衡计算公式，其中供电量为统计期内上网电量和厂内非生产用电之和，若无非生产用电即为上网电量；反平衡计算中厂用电率即综合厂用电率，包含供热厂用电，但不包含非生产用电；售热量为机组供热量减去厂内供热损耗，厂内非生产用热应包含在售热量之内；消耗的燃料量应包括统计期内燃煤、燃油、燃气等全部燃料。公式中将发电和供热用厂用电量、主变损耗和厂区内供热损耗均考虑为厂内能源消耗。

例如：某热电厂全年发电量为252 047.7万kW·h，供电量（上网电量）为212 810.2万kW·h，供热量为1 221.95万GJ，售热量为1 166.96万GJ，全年消耗的标煤量为118.54万t。

采用式（1）计算全厂效率为26.1%，显然如果不考虑供热量，采用此公式计算热电厂的全厂效率是错误的。

采用式（4）计算全厂热效率为61.4%，由于此公式没有考虑厂区内厂用电消耗和供热损失，还需计算厂用电率15.6%、供热损失率4.5%两个指标来衡量热电厂的整体能源利用效率，在评价分析过程中较为繁琐，且不宜横向和纵向对比。

采用式（5）计算全厂净效率为55.7%，与式（4）计算的效率值相差5.7个百分点，主要是体现了厂用电消耗和供热损失，较为客观地反映了一个热电厂在能源利用上的整体水平，符合热电联产项目可行性研究技术规定（2001年修订版）对常规燃煤热电厂全厂年平均总热效率大于45%的规定。

3 结语

（1）热电厂全厂净效率直观地反映了热电厂的能源利用水平，简洁明了、可比性强，对电厂的节能评价分析具有参考意义。

（2）上述热电厂全厂净效率计算公式同样适用于火电厂，纯凝式火电厂只需将供热量置为0即可。

［1］蒋明昌.火电厂能耗指标分析手册［M］.北京：中国电力出版社，2011.

［2］李青，公维平.火力发电厂节能和指标管理技术［M］.2版.北京：中国电力出版社，2009.

［3］DL／T904—2004 火力发电厂技术经济指标计算方法［S］.

［4］DB21／1621—2008 热电联产能效能耗限额及计算方法［S］.