2 汽轮机供热能耗 在做热电联产节能计算时，一般是与凝汽式电厂加锅炉房电热分产作比较的。但在考虑热电分摊时，目前普遍采用的热量法把热电联厂的好处全部归电。联产供热能耗等于供热量除以热电厂锅炉效率，而不管汽轮机型式、参数如何。显然以这种方法对纷繁多样的冷热联供系统作能耗估算和方案比较，是难以得到可信结果的。 汽轮机热电厂利用作功后的蒸汽供热，大大提高了电厂热能利用率。但由于只有高于环境温度的热能才可以利用，因而供热蒸汽压力总是高于凝汽器压力。从而导致消耗同等数量燃料热量所发电量要比被替代的凝汽式发电厂少。把所减少的发电 量，折合成一次燃料热，即应为联产供热所消耗的能量。笔者下面将用此法（简称发电量减少法）计算汽轮机供热能耗。显 然，供热量一定时，发电量越高，供热能耗越小。但发电和供热的比例与汽轮机的新汽初参数、供热排汽压力和设备构造的完善程度等多个因素有关，并不能任意设定。文献[1] 、[2]给出利用表征汽轮发电机组耗热量Q、发电量Wh 和供热量Qh之间关系的热力特性方程估算能耗的方法。本文为简便起见，利用文献[3]给出的背压汽轮发电机组的供热电能生产率曲线来计算。供热电能生产率ω（简称电能生产率）是指在热电联产过程中，供热抽汽每向用户供应1GJ热能时所发出的电能，单位为kWh/GJ.它是表征热电厂在生产电能方面完善程度的主要指标之一。另一个衡量热电生产经济效益的重要指标是热能利用系数K。它是指热电厂有效利用的热量（包括发电和对外供热）与同时期内所消耗的总热量之比。 当已知ω，K和Qh时，就可以利用以下几个简单的式子计算联产供热的一次能耗率PERh。 热电厂的热能利用系数： （13） 热电联产发电量（kW）： （14） 供热汽轮发电机组的耗热量（GJ/h）： （15） Q相同时凝汽式发电厂发电量（kW）： （16） 热电联产供热的一次能耗率： （17） 热电联产供热的一次能耗率： （18） 将式（14）～（17）代入式（18）得： （19） 式中：ηb和ηp--热电厂的锅炉效率和反映主蒸汽管散热损失的管道效率； ηbc和ηpc--对比凝汽式电厂的锅炉效率和反映主蒸汽管的散热损失的管道效率； ηpl--替代凝汽式发电厂的总效率。 由式（19）可见，背压汽轮机组供热的一次能耗率由热电厂的热能利用率、汽轮机组的供热电能生产率和替代凝汽式电厂的总效率决定。若K和ηpl一定，则ω越高，或者说汽轮机的进汽参数越高和出汽压力越低，PERh越低。若ω一定，K越高和ηpl越低，则PERh越低。由式（19）还可得到利用背压汽轮机排汽热制冷主机的一次能耗率为 （20） 3 供热和供冷能耗 图1、图2给出在替代凝汽电厂总效率35%，热电厂热能利用率80%条件下，计算得到的各种系统供冷、供暖一次能耗率柱形图。 图1各种制冷系统一次能耗率的比较 电制冷，制冷系数：1-2.0，2-3.0, 3-4.0, 4-5.0, 5-6.0; 吸收式制冷,1-锅炉或直燃热驱动,效率85%; 汽轮机进汽压力(MPa)：2-3.5 3-9.0，4-13.0，5-24.0； 汽轮机排汽压力(MPa)：多效-1.5，双效-0.9，单效-0.2，两级-0.08； 热力系数：多效-1.6，双效-1.2，单效-0.7，两级-0.4； 图2 供暖一次能耗率的比较 电热泵，制热系数：1-3.0, 2-4.0, 3-5.0, 4-6.0; 吸收式热泵，汽轮机进汽压力（MPa）：1-3.5, 2-9.0, 3-13.0, 4-24.0; 汽轮机排汽压力0.63MPa，制热系数1.7 联产热，汽轮机进汽压力（MPa）：1-3.5, 2-9.0, 3-13.0, 4-24.0; 汽轮机排汽压力：0.08 MPa ; 锅炉，效率：1-70%, 2-80%, 3-90%, 4-100% (责任编辑：admin) |
