热电厂煤耗分摊方法探讨

（新疆天富能源股份有限公司，石河子市，832000） 黄　超



热电厂煤耗分摊方法探讨

（新疆天富能源股份有限公司，石河子市，832000） 黄超

摘要热电厂的电能、热能是由一个工艺流程生产出来的，在原料的分摊上国内是依据热量法分摊，由于各种原因的干扰，出现过发电煤耗、供热煤耗此长彼消，给热电厂节能运行、管理工作造成一些困惑。国内热电行业对两种煤耗的分摊应用有许多研究，各有利弊，由于供热量、收入在热电厂中所占比重较低，探索将热电厂供热标准煤耗设为固定值，这样从发电煤耗的升降便捷地判断热电厂节能降耗管理水平，有利于热电厂简化日常管理，分析影响电厂能源利用效率的关键因素。

关键词热电厂；供热煤耗；发电煤耗；分摊

热电厂以热电联产、集中供热、环保高效的优势在北方城市中发展迅速，占有相当高的份额。热电机组主要有背压式、抽凝式两种，它们将部分低温低压蒸汽供给工业热用户或采暖用户，由于减少或消除了冷源损失，使发电机组的热经济性大幅度提高，如背压机组全部排汽都用于供热，能量转换利用中仅存在锅炉损失及汽轮机的部分机械损失，热能转换率高达80%以上，实际发电煤耗只有168g/ kwh左右[1]，抽凝机组在额定抽汽工况下发电煤耗也只有260g/kwh，远低于纯凝发电机组的煤耗，得到国家的大力提倡。

1　热电厂发电、供热煤耗分摊的原则和方法

热电厂的电、热产品是在一个生产工艺流程中生产出来的，原煤在锅炉中燃烧产生高温高压蒸汽，进入汽轮机做功，一部分降温降压做功后经较低的蒸汽温度、压力抽出供热用户，其余蒸汽做完功后进入凝汽器（或空冷岛），凝结成水，热量通过冷却塔（或空冷岛鳍片）排入大气。原煤在发电和供热产品中的消耗量不易清晰地分解，在国内外，对热电联产总能耗所采用的分摊方法主要有两种，一是以燃料化学能从数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，比如热量法、热效率法、实际焓降法等，它们基于热力学第一定律，常用于定量分析；二是从蒸汽的做功能力被利用的程度来评价热经济性，如熵方法、做功能力法、火用方法及其他各种折衷分摊算法等，它们是基于热力学第二定律，常用于定性分析。

热量法是我国法定的热电煤耗分摊方法，它以全厂发电、供热总热效率来衡量热电厂的热经济性，反映热力设备能量转化或输出有效能量的程度，实质是按电厂生产两种能量的纯数量比例来分摊，方式为[2]：

Tr=T×Qr/Q=T×Qr/Dgl（hzq-hgs）

Td=T－Tr

br=Tr/Qr

bd=Td/W

Tr：供热标准煤耗量kg;

T:电厂耗标准煤总量kg;

Qr：对外供热量GJ;

Q=Dgl（hzq－hgs）：锅炉总耗热量GJ;

Td:发电耗标准煤量kgr;

br：供热标准煤耗kg/GJ;

bd：发电标准煤耗g/kwh;

hzq：新蒸汽焓值kj/kg;

hgs：锅炉给水焓值kj/kg;

在此模式下，可以将抽凝式供热机组抽象为与抽气量相当的背压式汽轮发电机与进汽量减抽汽量相当的纯凝式汽轮发电机并列运行，则综合发电煤耗为两者发电煤耗加权平均值。背压式发电比重越大，综合发电煤耗就越低。

2　热电厂实际运行中供热煤耗分摊计算情况

西北某热电公司热电厂于上世纪八、九十年代陆续投运，汽轮机组背压、抽凝机组均有，容量分6、12、25、50MW不等，运行以来，即采用热量法对电热煤耗分摊，在逐月、逐年的统计中，由于新疆冬季供暖用热量所占比重极高，工业用蒸汽虽稳定，但合计量较少，供热量年内月度分布差异很大，高低相差五、六倍之多，机组抽凝工况常常偏离设计值，加之供热蒸汽管冬、夏季流量波动极大，造成热量流量计超差失准，由此计算出的月供热标准煤耗值常常在37～44kg/GJ间波动，在经营管理中历年同期对比及环比中，有时出现供热煤耗同比上升，而发电煤耗同比下降的“怪象”，对电厂运行的经济性评价也无从谈起，但其累计值、全年供热标准煤耗值均较接近40kg/GJ。对2008前几年公司年度供热煤耗对比分析（见表1），发现其波动范围都在40± 1kg/GJ以内，变化幅值很小，建议公司将各热电厂供热煤耗率指标固定在40kg/GJ，不再列入统计指标，专心跟踪研究发电标准煤耗的变化规律，以此进一步深入研究影响电厂能源利用效率变化的深层次原因，得到领导的批准。此法应用6年来，由于计算方式简化，一张Excel表格，每天只需将耗原煤量、入炉煤低位发热量、发电量、供热量输入，发电、供热煤耗自动算出，月、季、年、累计等指标也会自动算出，大量重复性、简单计算交给计算机去做，统计人员专心于数据出现偏差背后原因的分析和探究，提高了统计工作质量。

表1　某热电公司电厂供热煤耗月度变化统计表　单位：kg/GJ

供热标准煤耗率从理论计算上也应为一个相对固定的数值，在热电厂能源转换设备中，锅炉是将原煤的化学能转换为蒸汽的热能，其效率可达90～94%，基本上不受运行方式的影响，而汽轮机效率在纯凝运行时只有35%左右，在额定抽汽供热工况时，整机热效率可达60%，变化幅度非常大，对一台供热机组，我们可将生产形式分解为纯供热背压机和纯凝发电机两部分，供热煤耗只承担锅炉热损失和锅炉至汽轮机连接管道的热损失，则供热部分煤耗计算式为：

br=Tr/Qr

<1)，且各件产品是否为不合格品相互独立．

Tr=T×Qr/Qqj⑵

Qqj=T×29.3GJ/t×ηb×ηp⑶

把⑶式代入⑵式再代入⑴式，得

br=T×Qr/T×29.3GJ/t×ηb×ηp）/Qr

=1000kg/（0.9×0.98×29.3）GJ=38.7kg/GJ

br、Qr、T含义同前，Qqj：汽轮机进汽焓；

ηb:锅炉效率，一般在90～94%，容量越大效率越高；

ηp:管道效率：一般在98～99%，单元制低些，母管制高些;

从上式计算公式可以看出，供热煤耗率是一个只与锅炉效率、电厂管道效率相关的值，与汽轮机的其他参数无关，上述两个参数受运行工况影响极小，是相对稳定的数值，因此供热标准煤耗也是相对稳定的数值，将其固定对于热电厂整体的计算将简化许多。

3　对供热煤耗的数据统计情况

2012年，中国电机工程学会热电专委会召开年会，通报了全国近年的供热标准煤耗统计情况[3]（见表2、3）。

从表2、3可以看出，即使按热电比对供热、供电标准煤耗值进行分摊，全国各地、不同容量供热机组的供热标准值也都在40kg/GJ左右，变动不超过1kg，由于发电、供热煤耗都是热电厂的成本，在供热煤耗值变化不大的情况下，将其固定，既简化了基层统计人员的重复计算，也不会对电厂的其他指标造成较大影响，公司多年的应用也证明了这一点，希望对热电企业的煤耗分摊计算有借鉴价值。

表2　2010年全国6000千瓦及以上热电厂情况

表3　大小供热机组的供热能效对比

参考文献

[1]张东.热电联产机组供热煤耗计算方法分析[J].华电技术.2013，35(7)，P44-46.

[2]李勤道，刘志真.《热力发电厂热经济性计算分析》[M]，P164

[3]王振铭.我国热电联产发展的历史、现状与问题[C]，2012年中国电机工程学会热电专业委员会论文

中图分类号：TM621

文献标识码：B

文章编号：1008-0899（2016）06-0050-03