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大机组供热改造后供热量核算及经济指标计算
精品源自化学科
摘 要:大机组供热改造后,拓宽了经营领域,提高了机组的竞争力,随之而来的是经营利润、机组指标的计算。本文详细讲述了供热量的计算与核算,进而通过建立中间系数供热比来计算供热经济参数,明晰供热改造为机组以致于企业带来的经济价值。
关键词:大机组供热改造;供热量;供热量核算;供热比;供热指标。
一、供热量的计算
(一)纯蒸汽供热机组供热量的计算
机组供热以汽轮机的一级或两级抽汽混合供热方式实现,因受热方采用混合式加热器等原因不再将凝结水输送回机组。此类机组的供热经济结算多以单位间约定的累计蒸汽流量与单位蒸汽价格乘积来进行。为了计算机组的详细经济指标,仍要进行供热量的计算,此时应知道每一个采样周期内的蒸汽流量D0、蒸汽压力P0、温度T0。
供热量计算公式为:Qg1=0.001/3600*∫D0*H0
即供热量为每一个采样周期内瞬时蒸汽热量在统计时间内的全积分。
Qg1:统计时间内的供热总量,单位:GJ。
D0:统计时间内每一采样周期的瞬时蒸汽流量,单位:t/h。
H0:统计时间内每一采样周期的瞬时蒸汽焓值。其计算公式如下:
H0=2497.24+1.45702*T01.049+(0.20279415-2.75254*10-4 *T00.9739)-1 P0(1.54888-0.001448*T0) kJ/kg☆
上式中,p0单位为MPa;T0单位为℃。
(二)回收疏水供热机组供热量的计算
受热方采用表面式加热器,将蒸汽冷凝后的疏水仍采用升压泵输送回机组的供热方式。计算其供热量不能单纯只知道每一个采样周期内的蒸汽流量D0、蒸汽压力P0、温度T0,还要同时知道一个采样周期内的疏水流量D1、温度T1。
供热量计算公式为:Qg2=0.001/3600*∫(D0*H0-4.22*D1*T1)
即供热量为每一个采样周期内瞬时蒸汽热量与疏水热量之差在统计时间内的全积分。
Qg2:统计时间内的供热总量,单位:GJ。
D1:统计时间内每一采样周期的瞬时疏水流量。在系统严密或机组补水量不大时应约等于D0,单位:t/h。
T1:统计时间内每一采样周期的瞬时疏水温度,单位:℃。
对提高机组背压,将机组凝汽器冷凝用循环水直接供一级热网的机组,也适用该公式。蒸汽参数以进入凝汽器蒸汽参数计算,疏水参数以热井内冷凝水参数计算。
(三)瞬时供热量的计算
为了掌握供热瞬时量的大小,引进了供热功率,单位为GJ/s,即MW或kW,计算公式为:
纯蒸汽供热机组供热功率:Pg1=D0*H0
回收疏水供热机组供热功率:Pg2=(D0*H0-4.22*D1*T1)
二、供热比的计算
供热比,顾名思义,是一个比值,是为了计算机组供热期间经济性指标人为引进的一个参数。它在数值上等于机组供热总量与机组发电供热总耗热量的比值。
Rg=Qg/Qz
Qg:统计时间内的供热总量,单位:GJ。
QZ:统计时间内的机组发电供热总耗热量,单位:GJ。
QZ=0.001/3600*∫[Dgr*(Hgr-Hgs)+Dzr*(Hzr-Hgp)+Djw*(Hzr-Hjw)]—该公式适用一级中间再热、主汽减温水来自给水的机组。
Dgr、Dzr:为每一个采样周期内过热蒸汽、再热蒸汽瞬时流量,单位:t/h。
Hgr、Hgs、Hzr、Hgp、Hjw:为每一个采样周期内过热蒸汽、给水、再热蒸汽、高排蒸汽、再热蒸汽减温水瞬时焓值,单位:kJ/kg。
给水、再热蒸汽减温水的焓值等于其温度与比热容系数4.22的乘积。
过热蒸汽、高排蒸汽、再热蒸汽的焓值在获得其蒸汽压力、温度的基础上套用标☆处的公式,不再赘述。
显而易见,供热比随供热量的增大而增加,随机组发电供热总耗热量的减小而增大。
三、供热量的核算
(一)售热量
由于水网供热有便于分配调节,适合长距离输送等不可替代的优势,决大多数城市供热改造采用水网。各大机组的运行与热力公司的运营分属两个不同的企事业单位,在水网出口及各用户入口都装有热量计,这就是售热量表,售热量表计可以用公式来核算:
Qs=C*∫M*△t=4.22*∫Dg*(Tg-Th)
售热量为统计时间内瞬时售热量的全积分。
Qs:统计时间内的售热总量,单位:GJ。
Dg:统计时间段内每一个采样周期热网供水瞬时流量,单位:t/h。
Tg:统计时间段内每一个采样周期热网供水瞬时温度,单位:℃。
Th:统计时间段内每一个采样周期热网回水瞬时温度,单位:℃。
因热网供回水温度有30℃以上的偏差,且热网供水流量很大,即使在系统无泄漏的情况下,供回水的体积流量也有较大的偏差。
如测量流量的表计为超声波流量计,只能测量体积流量时,要在供水体积流量前加一个修正系数才能转化为质量流量,修正系数如下表(表1)。
质量流量修正表(表1)
(二)售热量与供热量的对比
售热量比机组来蒸汽的供热量小,数值上前者应为后者的98.8%-99.5%,但由于表计存在测量误差、计算公式及算法存在拟合和内差,售热量在供热量的98%-101%范围内都是正常的。
四、供热机组经济指标
(一)供热煤量指标
a)供热用标煤量=供热期间总标煤量*供热比
b)供热用煤量=供热期间总用煤量*供热比
c)发电用煤量=总用煤量-供热用煤量
d)发电用标煤量=总用标煤量-供热用标煤量
e)供热煤耗率=供热用煤量/供热量 单位:kg/GJ或t/GJ
f)供热标煤耗率=供热用标煤量/供热量 单位:kg/GJ或t/GJ
g)发电煤耗率=发电用标煤量/发电量 单位:g/kwh
h)供电煤耗率=发电用标煤量/供电量 单位:g/kwh
(二)供热电量指标
i)供热用电量=供热首站用电量+(厂用总电量-循泵电量-凝泵电量-供热首站用电量)*供热比 此公式适用于凝泵、循泵非变频且供热首站用电量由机组直接带的机组。
j)机组供热耗电率=机组供热用电量/供热量 单位:kWh/GJ
k)机组发电厂用电率=(厂用总电量-供热用电量)/发电量
l)机组供电厂用电率=(厂用总电量-供热用电量)/供电量
m)供热用油量=(月累计用油量)*月累计供热比
五、供热机组经济指标实务计算
(一)供热机组各参数:
机组1月1日8:00整瞬时参数:机组负荷236MW、抽汽压力为0.138MPa、抽汽温度197.1℃、蒸汽流量237t/h、疏水温度97℃、疏水压力0.953MPa;热网供水压力0.909MPa、回水压力0.351MPa、供水温度92.2℃、回水温度61.3℃、供水流量4832m3/h。
1月1日全天机组参数:售热量表计14387GJ、全天供热量14571GJ、发电供热总耗热量59736GJ、全天发电量569.16万kWh、上网电量534.09万kWh、综合厂用电量37.07万kWh、综合厂用电率6.51%、发电厂用电量27.86万kWh、发电厂用电率4.90%、循泵耗电量50460kWh、凝泵耗电量6347kWh、#1机供热6kV开关电量2300kWh、#2机供热6kV开关电量37600kWh,当日给煤机统计流量3349.0吨、来煤低热值16420kJ/kg、合标煤1878.7吨。
(二)供热机组各计算指标:
a)实时售热功率:Ps=4832*1000*0.96364*4.22*(92.2-61.3)/3600=167.33MW
b)实时供热功率:Pg=237*1000*{2497.24+1.45702*T01.049+(0.20279415-2.75254*10-4 *T00.9739)-1 P0(1.54888-0.001448*T0) -97*4.22}/3600=237*(2888.5-406.12)/3.6=167.42MW。数据已相当接近。
c)供热比:Rg=Qg/Qz=14571/59736=0.2439
d)供热用电量:QD=2300
