热电联产适用范围问题分析

热电联产适用范围问题分析

张现伟

山东省临沂市费县探沂镇探沂工业园 山东临沂 276000 摘要：热电联产是根据能源梯级利用原理，将热能与电能同时生产，这种方式可以有效避免能源浪费，而且对周围环境不会产生过多伤害，所以在世界上很多国家都得到了推广和使用。但热电联产也存在一些不足，那就是不是所有热电与供电项目都能通过联产的方式产能，需要对效率、经济、技术等多方面因素进行考虑。希望通过本文的分析，能够为相关从业者提供参考意见。

关键词：热电联产；适用范围；能耗分析

我国是能源消费以及生产大国，但是能源利用率却比较低，与西方发达国家相比还存在一定差距，所以提高能源使用率、节能环保已经成为我国目前发展的主要目标。通过热电联产，不但能够产热，还能够产电，是一种全新的能源生产方式。通常来说，火电厂燃烧煤后会产生电，但是在发电时很多热能都背循环水带走，进而排放到空气中，这时的能源使用率不到40%热电厂。热电厂将部分热能通过管道输送给千家万户，因此如果煤的质量和数量相同，那么热电厂除了能供电还能够供热，热电厂的能源使用率能够接近50%，而且热电厂烟囱高，具有良好的除尘效果，锅炉容量大，能够实现良好的脱硝脱硫，与火电厂相比，具有较高的社会效益和环境效益。

1 热电联产与热电分产的比较

1.1热电联产

一般来说，通过科学核实后，热负荷能够作为热电联产热负荷的设计方式，通常会选择热电联产锅炉、转机等设备作为依据。近期热负荷是由近期功业负荷以及民用热负荷共同组成的，而且近期热负荷与民用负荷都是民用、功业热负荷再加上功业与民用新增热负荷，所以热电联产在设备选择上是根据热负荷实际需求选择供热机组，并根据所选择机组配备与之合适的锅炉与发电机等设备。

1.1.1热电联产的供热机组

背压式汽轮机：此汽轮机通过做功排气实现供热的汽轮机，实际功作原理为让排气压力得到提升，并通过排气进行供热，因为这种汽轮机的内部蒸汽量基本处于稳定状态，在做功时利用蒸汽热焓来实现的，因此在做功时会受到内部蒸汽量排入与排出的限制。背压式汽轮机是一种供热汽轮机，其目的就是实现供热需求，实际供热需求会对汽轮机做功产生直接影响。所以，在背压式汽轮机外热负荷保持稳定的状态下，能够使汽轮机产生大量电能，进而提高经济效益。这种汽轮机能够将热能传送给用户，所以在理论上通过蒸汽所产生的热量可以接近100%的利用率。优点是具有良好的节能效果，不仅如此，这种汽轮机具备简单的结构，而且工作效率较快，造价比较低。但是也存在一些缺点，那就是热负荷变化并不具备良好的适应性，而且机组发电量与热负荷变化存在直接关系。

抽气式汽轮机：和背压是汽轮机不同，抽气式汽轮机能够从汽轮机中间将蒸汽抽出，并且向外界输送热能，这样能够避免凝汽器排放过多气体。抽气式汽轮机不但能够满足电负荷变化，还能够满足热负荷变化，这种汽轮机能够将热能从中间级抽出，并且提供给用户热能，再释放热能后，将冷凝水回收到回收系统中，并将其送入锅炉再次利用。如果实际需求的热负荷有所提高，那么会使汽轮机以热负荷实际需求对进气量进行调解，可以通过调节进气量、降低热负荷确保电负荷稳定。在增加高压缸负荷量的过程中，总电量基本保持稳定状态，这时的热负荷就实现了平衡。抽气式汽轮机有较大优点，能够对发电量和供电量分别进行控制，具有较大的灵活性，而且具有良好的适应性，运行十分稳定。但是也存在一些缺点，那就是抽气式汽轮机结构、系统比较复杂，因此需要较高的购买成本与维修成本，而且热效率较低，所以会出现一定的能源损耗。

1.1.2热电厂锅炉的选择

首先，如果热电厂锅炉额定蒸发量小于410t/小时，那么就可以采用循环流化厂锅炉以及可以实现垃圾燃烧的锅炉；其次，为了能够对锅炉进行统一管理，减少养护维修支出费用以及工作人员工作量，所选择的锅炉应最好选择同一容量、同一型号、同一厂家的产品；再次，对于热电厂来说，要让锅炉数量尽量配足，防止锅炉由于长期运行导致损坏，通过备用锅炉能够使供热效率得到保障；最后，锅炉要能够与汽轮机进行匹配，这样能够在不同供热需求下得到良好运行，确保在热负荷较小的时候进气量能够满足锅炉实际需求。

1.1.3热电联产机组的选择

背压式机组能够满足稳定的热负荷需求，如果热负荷存在上下波动，那么可以通过选择抽凝机组解决这一问题。热负荷既能供热也能供电，因此可以选择两套机组。一般来说，在热电厂应该有两套汽轮机，根据实际热负荷需求变化选择最为合适的汽轮机，这样不但能够确保安全运行，还能够提高经济效益。

1.2热电联产与热电分产的能耗分析

热电厂生产电能的煤耗率和年燃料消耗量: B总= B热十B电；

供热气流生产电能的煤耗率=/29308ηkg/kWh；

凝气流生产电能的煤耗率=/ 29308η: kg/kWh；

热电厂供热煤耗率b=。

2

技术经济比较方法

对经济技术进行比较应该具备以下条件：第一，对于两种方案来说，要能够具备良好的互换性，无论是数量还是需求，都能够满足实际需要；第二，在对备选方案进行比较时，应该在其最佳环境下进行；第三，如果环境相同，包括气候条件、价格水平等。在对经济指标计算时，可以对方案中所包括的各项费用进行计算，这些费用包括人工费、修理费、折旧费、水电费、燃煤费等等。通过计算得到最大负荷临界点为116MW，如果超过最大临界点，那么就能够提高热电联产经济效益，如果小于最大临界点，那么热电联产经济效益就小于热电分产的经济效益。

结束语：

综上所述，本文对热电联产适用范围中的问题进行了简要分析，并且分析了热电联产经济指标特性以及热电联产供热机组特点，对热点分产以及热电联产工作范围做了以下总结：在冬季供暖期，而且是在较低的负荷下，热电厂具有较大的节能优势，如果不是在供暖期间，那么热电厂运行效率就会下降。在对经济指标进行分析的过程中，最大热负荷临界点为116MW，因此这时选择热电联产会比热电分产产生更多经济效益。

参考文献：

[1]祝平.对热电联产的经济与环境效益探讨[J].山西能源与节能，2000.

[2]杨旭中,郭晓克热电联产规划与设计手册[M].北京:中国电力出版社,2009.

[3]李纪峰.热电联产集中供热系统节能技术分析与环保效益评价[D].大连:大连理功大学,2013.

作者简介：张现伟（1985.11.22）；性别：男，籍贯：山东省临沂人，学历：本科，毕业于临沂师范学院；现有职称：中级工程师；研究方向：电力。