熱電廠規(guī)劃問題

第五講熱電廠規(guī)劃問題一、熱電聯(lián)產(chǎn)的概念二、熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)缺點三、熱負(fù)荷分析四、熱電廠熱化系數(shù)五、熱電廠經(jīng)濟容量選擇六、熱化機組的選擇參考文獻一、熱電聯(lián)產(chǎn)的概念凝汽式火電廠在發(fā)電過程中最大的熱能損失是凝汽器中循環(huán)水帶走的凝汽潛熱。如果能將這個熱量的一部分或全部分轉(zhuǎn)化為供給用戶使用的熱負(fù)荷，就可以大大提高電廠的綜合熱效率并節(jié)約燃料。這種發(fā)電形式就是熱電聯(lián)產(chǎn)。鍋爐給水泵汽輪機發(fā)電機冷卻塔ThermalPowerPlant鍋爐給水泵汽輪機發(fā)電機冷卻塔Cogeneration熱用戶減溫減壓器熱用戶QMQTMQPM二、熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)缺點優(yōu)點：節(jié)約能源改善環(huán)境質(zhì)量提高供熱質(zhì)量減輕工人勞動強度節(jié)約用地可充分利用劣質(zhì)燃料節(jié)約城市運輸力可降低供熱設(shè)備的投資及運行費用二、熱電聯(lián)產(chǎn)的優(yōu)缺點缺點：熱負(fù)荷。熱電廠的經(jīng)濟性受熱負(fù)荷的制約，當(dāng)實際熱負(fù)荷小于預(yù)計時，其經(jīng)濟性就惡化。熱電廠在凝汽方式下運行時其熱效率低于同容量的凝汽式電廠。熱網(wǎng)。在城市中熱力網(wǎng)的建設(shè)費用很貴，當(dāng)熱用戶較少且地理分布又很分散時，可能因此熱電廠集中供熱不經(jīng)濟。選址。熱電廠建廠廠址條件受供熱合理半徑的限制，只能靠近熱用戶，可能造成選址困難。三、熱負(fù)荷分析1、熱負(fù)荷分類熱負(fù)荷工藝熱負(fù)荷生活用熱水等采暖負(fù)荷通風(fēng)熱負(fù)荷三、熱負(fù)荷分析2、熱負(fù)荷分析方法（1）疊加法（2）最大熱負(fù)荷分析法（3）同時系數(shù)法（1）疊加法對由熱電廠供熱的新建用戶可選擇與其類似的企業(yè)的典型熱負(fù)荷曲線，對已生產(chǎn)的用戶由統(tǒng)計資料整理出其負(fù)荷曲線。疊加比較準(zhǔn)確，但需要較多的基礎(chǔ)資料。（2）最大熱負(fù)荷分析法（3）同時系數(shù)法利用用戶提供的最大熱負(fù)荷推算綜合最大熱負(fù)荷。四、熱電廠熱化系數(shù)1、熱化系數(shù)的概念（

T）熱化系數(shù)是熱電廠經(jīng)過汽輪機的最大供熱量與熱電廠最大熱負(fù)荷的比值。QPMQTMQM

T==QTMQTM+四、熱電廠熱化系數(shù)2、熱化系數(shù)確定方法：熱電廠熱化系數(shù)的選擇是熱電廠規(guī)劃中決定其經(jīng)濟性的核心問題。實際上是方案比較

方案一：

方案二

熱電廠（熱、電）

鍋爐（熱）

+

凝汽式電廠（電）正常工況：既發(fā)電又供熱

好

差非正常工況：僅發(fā)電不供熱

差

好t8760hyQ

ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ

WT

WK正常工況：C

WT<C’

WT非正常工況：C

WK>C’

WKC

WT–C’

WTC

WK-C’

WK＞＝＜熱化系數(shù)最佳值與熱負(fù)荷的特性、熱負(fù)荷持續(xù)曲線的形狀有關(guān)。以采暖通風(fēng)為主的熱負(fù)荷：0.5左右單純工業(yè)用熱負(fù)荷：07-0.8兼有工業(yè)及采暖：05-0.7熱化系數(shù)影響熱電廠汽機與鍋爐兩主要車間的容量比例，也影響電廠熱力網(wǎng)的設(shè)計，需經(jīng)詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟比較確定。熱源應(yīng)盡量相對集中，并靠近負(fù)荷中心工業(yè)用熱供熱半徑：3-5km，1.5km最理想，管道損失1%/km采暖用熱水供熱半徑：<20km，供熱回水溫度（150/70度）既要考慮目前需要，又要兼顧將來的發(fā)展必須兼顧工業(yè)用熱與民用用熱的需要大中小并舉充分利用工業(yè)余熱挖掘熱電廠供熱潛力城市供熱規(guī)劃的主要原則五、熱電廠經(jīng)濟容量選擇

為了確定熱電廠的裝機方案：1、地區(qū)集中供熱系數(shù)的選擇及集中供熱負(fù)荷的分配2、熱電廠熱化系數(shù)的選擇及其經(jīng)濟容量3、熱化機組型式的選擇1、地區(qū)集中供熱系數(shù)的選擇及集中供熱負(fù)荷的分配供熱方式：集中供熱和分散供熱。集中供熱系數(shù)：地區(qū)總熱負(fù)荷中由集中供熱（包括熱電廠、區(qū)域鍋爐房）供應(yīng)部分的比重。集中供熱負(fù)荷的分配：一個熱電廠；幾個熱電廠；幾個區(qū)域鍋爐房；幾個熱電廠+幾個區(qū)域鍋爐房。方案比較：聯(lián)產(chǎn)（熱電廠）和分產(chǎn)（區(qū)域鍋爐方+凝汽式電廠）比較。2、熱電廠熱化系數(shù)的選擇及其經(jīng)濟容量熱化系數(shù)的選擇：熱電廠本身的經(jīng)濟性。熱電廠的經(jīng)濟容量：熱電廠與熱網(wǎng)整體考慮。即：選擇熱電廠經(jīng)濟合理的熱負(fù)荷量使其單位供熱能力所需的計算費用最小。熱電廠容量越大，則每單位供熱能力所需的投資及運行費用越低；但容量大、供熱集中，則熱網(wǎng)的建設(shè)及維護費用增加，即每單位供熱能力的熱網(wǎng)投資及運行費用增加，這兩方面作用的結(jié)果，使熱電廠有一個經(jīng)濟容量Qee范圍。G（元/GJ）QT（GJ）0QTe1231-每GJ供熱能力熱網(wǎng)計算費用2-每GJ供熱能力熱電廠計算費用3-每GJ供熱能力總計算費用熱電廠經(jīng)濟容量選擇熱網(wǎng)整體來說，則還有一個超過熱電廠經(jīng)濟容量部分的熱負(fù)荷如何供應(yīng)或者幾個熱電廠或熱電廠與區(qū)域鍋爐房間如何分配熱負(fù)荷既整體系統(tǒng)分配問題。需要在每個熱源經(jīng)濟容量的基礎(chǔ)上列出幾個供熱方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。思考題：熱電廠的規(guī)劃主要受熱負(fù)荷的制約，為什么要包括在電力規(guī)劃里面？熱化系數(shù)和集中供熱系數(shù)的關(guān)系？熱電廠熱化系數(shù)和熱電廠經(jīng)濟容量的關(guān)系？六、熱化機組的選擇1、熱化機組型式：背壓式：背壓式機組由于避免了凝汽損失，其熱經(jīng)濟性要比抽汽式高。但其發(fā)電出力完全取決于熱負(fù)荷，熱負(fù)荷減少時，就要系統(tǒng)中的凝汽式機組來代替它發(fā)電，因此在熱負(fù)荷變化較大的情況下采用背壓式機組，勢必要設(shè)置很大的重復(fù)容量，使熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟性大大降低，只能在熱負(fù)荷較穩(wěn)定、最大負(fù)荷利用小時數(shù)很高時背壓機組才是經(jīng)濟的。鍋爐給水泵汽輪機發(fā)電機冷卻塔背壓式機組熱用戶減溫減壓器熱用戶QMQTMQPM抽汽式：有一級抽汽和二級抽汽。一級抽汽在供熱機組沒有熱負(fù)荷時，也可按凝汽方式運行發(fā)出額定功率，比背壓式機動，對它不存在重復(fù)容量問題，但按凝汽方式發(fā)電時的煤耗比純凝汽機組高。二級抽汽從供熱角度來說，最為機動靈活，但其熱經(jīng)濟性既不如一級抽汽機組也不如背壓機組，只有在存在兩種參數(shù)熱負(fù)荷，且它們的變化都較大，比較穩(wěn)定的熱負(fù)荷太小，使用背壓式機組不經(jīng)濟時才可考慮使用。鍋爐給水泵汽輪機發(fā)電機冷卻塔抽汽式機組（一級、二級）熱用戶減溫減壓器熱用戶QMQTMQPM2、各種供熱機組的熱負(fù)荷分配QM

TQPMQTM

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