天然气热电厂工业供热流量计量和结算方式的探讨

文 // 严越琴 浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司

天然气热电厂工业供热流量计量和结算方式的探讨

文 // 严越琴 浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司

我国沿海经济发达地区，新型建筑材料、传动部件以及制药等高新轻工业发展迅速，并形成了一定的规模。在大中型城市周边建成的工业高新产业，其中一大部分工业企业，为满足工艺流程要求需要工业供热。

绍兴市某工业区管网供热范围为东至嘉绍高速，西至越东路，北至滨海大道，南至世纪大道，供热范围约70 km2。天然气热电厂地处热负荷中心，有利于管网的布局，缩短供热距离，减小热网损耗，并减少相应的管网投资。热电厂集中对外供热时，机组热效率提高，具有更好的热经济性。由于大容量锅炉的效率高于小型热电厂及燃气锅炉的效率，热电厂实施供热后，其供热能耗优于小型热电厂，更优于分散的供热小燃气锅炉。因此，采用燃气-蒸汽联合循环热电联产机组实现电厂对外集中供热的节能效果是十分明显的。

1 热电厂的供热设备构成

该热电厂有2台三菱M 701F4型燃机，额定发电负荷452MW，工业抽汽取自汽轮机高压缸排汽，经减温减压后对外进行供热，供热蒸汽参数为1.5MPa、300℃，每台机组供热能力为111t/h。

为保证机组启停和对外供热需要，热电厂另外设制2台50t/h燃气锅炉，形成双炉运行100t/h的对外连续供热能力，提高了电厂对外供热的持续性和可靠性。

为保证热电厂对外供热，建设厂区供热系统，供热系统共有3个热源点，燃机投运时采用1#、2#机组高排管路抽汽对外进行供热，主机停运时采用燃气锅炉进行对外供热。上述3个热源汇入厂区供热站蒸汽集汽联箱，在集汽联箱稳定，均压，并进行缓冲，在集汽联箱外接对外供热蒸汽管路向外供热。详见图1。

图1

2 对外供热成本的的估算

天然气热电厂主机供热取自主机高压缸排汽，经减温减压后送至供热系统，供热效率远大于燃气锅炉对外供热。

主机供热核算：按年利用小时数3500h；天然气价2.41元/Nm3；电价0.7元/kWh；工业供汽45t（用户端所需参数0.8MPa.g，180℃）。经计算机组供汽成本约为165元/t。（机组年利用小时数影响燃气锅炉供汽的时间，年利用小时数越小，所需燃气锅炉补充供热的时间越长，因燃气锅炉供汽不合算，所以综合成本将增加。）

如果用燃气锅炉供热，不考虑补水、厂用电、设备一次性投资和折旧成本，仅考虑天然气运行成本时，供1t蒸汽的成本为225元/t，厂用电成本预计在50元/t以上。因此，实际供热成本将大于275元/t。

与北方采暖供热不同，天然气热电厂对外供热管网一般由电厂自主建设，供热管路按设计规划送至需求用户围墙外1m，生产工艺管路由热用户自行根据需要敷设。因此供热管网的建设成本要按年计入供热成本。

3 供热量的计量

热用户热量由安装在用户端的流量计进行计量，瞬时和累计供热流量通过有线或无线远传至上位服务器。热电厂根据供热总出口的流量计量和各用户的流量计量之和进行比较，即可对供热计量的准确性和供热损失进行评估。

20世纪80年代普遍采用标准孔板流量计，但从流量仪表发展状况来看，孔板流量计尽管其历史悠久、应用范围广、试验数据最完善，但用标准孔板流量计来测量饱和蒸汽流量，仍存在不足之处：①压力损失较大；②导压管、三组间及连接接头容易泄漏；③量程范围小，一般为3：1，对流量波动较大易造成测量值偏低。

涡街流量计是根据卡门涡街原理测量气体、蒸汽或液体的体积流量、标况的体积流量或质量流量的体积流量计，具有结构简单，压力损失较小，量程范围宽，对饱和蒸汽测量量程比可达30：1。涡街流量变送器直接安装于管道上，克服了管路泄漏现象。因此蒸汽流量计以涡街流量计更为常见。

流量计的选择要根据蒸汽介质的压力、温度和流量测量范围确定，如选用参数不当，会造成流量计量不准，无法正常进行费用结算。如某热用户根据供热饱和阶段选用的30t/h的流量计，在供热初期由于生产能力不足，白天供热流量4t/h左右，在夜间和部分时段仅能达到1t/h，由于流量太小，选用的流量计无法进行计量，表计一直显示为0，无法正确进行计量。由于该厂天然气管道选用的为DN150mm的管道，如不对管道进行更换无法安装更小流量的流量计。因此，在流量计的选用和安装时应对生产的实际情况综合考虑。

天然气热电厂对供热质量和供热流量提供相应的保证并承担相应的经济责任。为了避免热用户实际存在的小流量计量给热电厂带来的经济损失，在供热合同中一般约定最小供热流量，在供热实际流量不足时，按约定的最小流量进行计量。如因热用户原因中断供汽，也应进行相应的流量考核。

4 供热结算方式

天然气热电厂根据主机是否运行采用主机和燃气锅炉分别对外供热。由于采用燃气锅炉供热成本要高很多，一般采用单一单价结算和分段单价结算。

单一单价结算比较简单，即电厂采用主机抽汽供热和燃气炉供热均采用同一热价，热电厂需对主机和燃气轮供热综合考虑核定供热价格，并最终与热用户协商确定供热合同价。

分段单价即为在主机抽汽供热阶段供热采用一种供热价格，在燃气炉对外供热时采用另一种价格，计量结算方式较为灵活。由于天然气电厂主机运行时间不确定，给供热热源时长统计带来了一定的难度，结算人员的工作强度较大。

目前，天然气发电厂由于运行小时不足的限制，造成燃气锅炉运行时间过长，供热成本过高，因此大部分天然气热电厂采用分段结算的方式进行热价结算。

天然气发电厂受天然气气价的影响，工业蒸汽价格普遍偏高，热用户承担的费用较多。政府部门为了环保发展和招商引资的需要，一般对采用天然气热电厂供热进行相应的补偿，补偿额度由政府方、热点厂方、热用户方三方共同确定。在每月费用结算中，需要热电厂运行专业按月对供热计量数据进行统计，由三方共同进行确认，按合同约定的分担份额向热电厂方支付相应的费用。

5 小结

天然气供热发电具有环保的明显优势，是国家大力提倡的。天然气热电厂对外工业供热由于热用户相对较多，供热流量不稳定，给热电厂的计量和结算工作带来的较大的难度。本文就某天然气热电厂供热系统构成和运营情况进行了分析，提出了单一热价和分段热价两种计量结算方式，其中分段计量具有计量准确合理的优点，为天然气热电厂的对外供热管理和运营提供了一定的借鉴。