第二节 热电联合生产及热电厂总热耗量的分配

只能表明燃料能量在数量上的有效利用程度。电厂运行时，热电厂的燃料利用系数可能在相当大的范围内变动。尤其是装有抽汽式供热机组的热电厂：?当热负荷为零时，由于其绝对内效率比相同蒸汽初参数的凝汽式机组还小，所以?tp也会比凝汽式发电厂的效率?cp低；?供热式汽轮机带高热负荷时，?tp可高达70％~80％；?当供热式汽轮机停止运行，发电量为零，直接用锅炉的新蒸汽减压减温后对外供热时，没有按质用能，但?tp??b?p也很高，显然这是不合理的。

?tp既不能比较供热式机组间的热经济性，也不能比较热电厂的热经济性，因此不能作为评价热电厂热经济性的单一指标。在设计热电厂时，用以估算热电厂燃料的消耗量。 2. 供热式机组的热化发电率?

热化发电率只与联产汽流生产的电能和热能有关，热化发电量与热化供热量的比值称为热化发电率，也叫单位供热量的电能生产率，用?表示，即

??Wh kW?hGJ (3-25) Qtp,t式中 Wh——供热轴汽发电量（又称热化发电量），kW?hh； Qtp,t——供热量（又称热化供热量），GJ／h。

图3-7是某供热汽轮机组给水回热系统简图，对外供热抽汽的焓值为hh，经热用户后与补水混合后返回到z级加热器出口。 由图可知，热化供热量为

??D?h??hh Qtp,t ＝h,th6 （3-26）

10式（3-26）中考虑热网中工质损失，返回水率为φ,φ在0～1之间，补充热网水（1－φ），补水焓为hw,ma，则返回热力系统混合后的焓值为

h?1???hw,ma KJ／Kg hh,w??hh??以上式中 Dh,t——热化供热气流量，Kg／h ；如热电厂无对外分产供热，则 Qh?Qh,t ， Dh?Dh,t ；

?——供热返回水比焓，即供热蒸汽的凝结水焓，若φ＝1，则 hh热化发电量为

m?hh,w?hh ，

Wh?Wh?Wh kW·h （3-27）

0i

W?0hDh,t?h0?hh??m?g3600ihz kW· h （3-28）

0W??j?1Dj?h0?hj??m?g3600 kW· h （3-29）

式中 Wh ——外部热化发电量，指对外供热抽汽的热化发电量，kW·h/h ；

Whi ——内部热化发电量，指供热返回水引入回热加热器增加的各级回热抽汽所发出 的电量，kW·h/h ；

z ——供热返回水经过的回热加热级数；

Dj ——各级抽汽加热供热返回水所增加的回热抽汽量。

WhWh0?Whi ?????0??i kW?hGJ (3-30)

Qtp,tQtp,t式中

?0、?i ——外部、内部热化发电率， kW·h/GJ 。

Wh0h0?hh?278??kW?hGJ (3-31) ?0??mgQtp,thh??hhzDj?h0?hj?Whi?278??m?g kW·h/GJ (3-32) ?i??Qtp,tj?1Dh,t?hh??hh? 一般内部热化发电量在总热化发电量中所占的份额不打，近似计算中?i可忽略不计。 影响?的因素有供热机组的初参数、抽汽参数、回热参数、回水温度、回水率、补充

水温度、设备的技术完善程度以及回水所流经的加热器的级数等。当供热机组的汽水参数一定时，热功转换工程的技术完善程度越高，热化发电量越高，即对外供热量相同时，热化发电量越大，从而可以减少本电厂或电力系统的凝汽发电量，节省更多的燃料。所以?是评价热电联产技术完善程度的质量指标。

需要注意的是热化发电率只能用来比较供热参数相同的供热式机组的热经济性，不能比较供热参数不同的热电厂的热经济性，也不能用以比较热电厂和凝汽式电厂的热经济性。因此热化发电率不能作为评价热电厂热经济性的单一指标。

3. 热电厂的热电比Rtp

热电比Rtp为供热机组热化供热量与发电量之比。 Rtp?Qtp,t3600W?Qtp,t?Wh?Wc?3600 （3-33）

对于凝汽火电厂，无供热的成分，故热电比为零。对背压式供热机组，其排汽的热量全

部被利用，得到的热电比最大。对于抽汽式供热机组，因抽汽量是可调节的，热电比随供热

负荷的变化而变化。当抽汽供热量最大时，凝汽流量最小，只用来维持低压缸的温度不过分升高，并不能使低压缸发出有效功来，其热电比略低于背压机。当供热负荷为零时，相当于一台凝汽机组，其热电比也为零。

由于热电比只表明本机组热电联产的利用程度，所以其值不宜作为热电机组之间的横向比较，只能用它衡量热电机组本身的利用率或节能经济效果。

4. 我国对热电厂总指标的规定

国家四部委计基础[2000]1268号文《关于发张热电联产的规定》提出，用热电比和总热效率两个经济指标考核热电厂的经济效果。规定如下：

(1)供热式汽轮发电机组的蒸汽流即发电又供热的常规热电联产，应符合下列指标： 1)总热效率年平均大于45％。

2)热电联产的热电比：?单机容量在50MW一下的热电机组，其热电比年平均应大于100％；?单机容量在50~200MW之间的热电机组，其热电比年平均应大于50％；?单机容量200MW及以上抽汽凝汽两用供热机组，采暖期热电比应大于50％。

(2)燃气—蒸汽联合循环热电联产系统应符合下列指标； 1)总效率年平均大于55％；

2)各容量等级燃气—蒸汽联合循环热电联产的热电比应大于30％。 三、热电联产较分产的燃料节约量 （一）比较的基础

如果3—8所示，按能量供应相等的原则，联产与分产的热、电负荷均相应为

Q(kJ),W(kw?h)。

与供热式汽轮机相比较的分产发电凝汽式汽轮机，称为代替凝汽式机组。代替凝汽式机组的概念，是指电网中若不建供热机组，则会建设凝汽式机组发电，因此代替凝汽式机组的热经济指标应以目前电网中建设的主力机组为依据。同时认为供热与代替凝汽式机组所配套锅炉的效率?b和管道的效率?p完全相同，事实上它们的确相差很小。当然，机组的机械效率?m和发电机效率?g也相同。

与热电联产供热相比较的分产供热锅炉，其锅炉效率为?b,d，管道效率为?p,d。?b,d要比?b（一般为90％左右）低很多。?p,d与?p基本相同。此外，伴随着热电联产集中供热，必然带来热网的散热损失，该损失有热网效率?hs衡量。即在于分散供热供应给热用户相同的热负荷Q时，热电厂需供出的热量为Qh，显然Qh?Q联产与分产的比较按热量法进行。

（二）联产较分产的节煤量

热电联产总的标准煤耗量为Btp，为用于发电、供热的标准煤耗量之和，即 Btp?Btp,e?Btp,h kg标准煤h （3-34） 热电分产总标准煤耗量为分产发电标准煤耗量BCP与分产供热标准煤耗量

S?hs。

ssss?BSd,h之

和，则联产较分产的节煤量?B为

sss?Bs?Bcp??Bd,h?Btps

ssss?Bcp?Btp,e??Bd,h?Btp,h s??Bes??Bh标准煤h式中 ?Bes——联产发电节煤量；

s ?Bh——联产供热节煤量。

代替凝汽式机组的标煤耗量为 Bcp?bcpW?ss0.123W?0.123?cp?b?p?i?m?gWkg标准煤h （3-36）

分产供热的标准煤耗量为

?Bsd,hQh?hs?10634.1Qh?hsQ?106???29270?b,d?p,d29270?b,d?p,d?b,d?p,dkg标准煤h （3-37）

分产时供1GJ热量的标准煤耗率为 bsd,hB??Qsd,h?34.1?b,d?p,d kg标煤GJ （3-38）

热电厂发电的标煤耗量为 Btp,e?be,hWh?be,cWc? 热电厂供热的标煤耗量为 Bstp,hsss0.123Wh?b?p?m?g?0.123Wc?b?p?ic?m?gkg标准煤h （3-39）

Qh?10634.1QhQ?106???kg标准煤h （3-40） 29270?b?p?hs29270?b?p?b?p

热电厂供1GJ热量的标准煤耗率为 btp,h?s34.1?b?p?hs?34.1?tp,h kg标准煤h （3-41）

把式（3-36）、式（3-37）、式（3-39）、式（3-40）代入式（3-35），可求出联产较

分产节约的标准煤量为

??hsWc??0.123Wh?W?1???kg标准煤h （3-42）??? ?B? ???Wh???34.1Qh????b?p?m?g??i??ic??????bp??b,dp,dS 定义热化发电比X为热化发电量占整个机组发电量的比值，即 X?Wh W