摘要：背压机由于消除了凝汽器的冷源损失，在热力循环效率方面是最高的。然而，供热效能很高的背压式机组确遭到了企业一致摒弃。本文选定具有代表性的绥芬河热电项目，进行背压机项目经济效益测算。提出建设背压机项目的主要边界条件。
关键词：热电联产；背压机组；边界条件
在以发改能源[2004]864号文印发的产业政策中，国家发改委再次推荐背压式机组。明确指出，即使已建成的单机150MW等级及以下抽汽供热机组，也必须按“以热定电”的原则进行调度。以体现进行结构改革，严禁“小凝汽”存在的决心。因此，背压机组在供热电厂的机组选型中重新被各发电公司所重视。本文选定具有代表性的绥芬河热电项目，进行背压机项目经济效益测算。提出建设背压机项目的主要边界条件。
1 项目概况
1.1 绥芬河市概况
绥芬河市位于黑龙江省东南部，地处我国北方高纬度地区，冬季漫长，气候寒冷，采暖期长达190天，年平均气温2.3℃，极端最低气温-37.5℃，采暖室外计算气温-23℃。城区现有常驻人口15万，现有采暖面积400万平方米。
1.2装机方案
该项目设计采暖面积按450万平方米，不考虑工业及生活热水负荷。根据设计热负荷，按照以热定电原则拟定装机方案为：
方案一：2×B30-8.83/0.294+2×160t/h CFB循环流化床高温高压机组，2×70MW热水锅炉调峰。拟建热源与厂外热网统一由电厂运营管理，直接对用户售热。全年供热量 304.42万GJ。现有热水锅炉房供热均由新建热电厂取代。
方案二：2×B30-8.83/0.294+2×160t/h CFB循环流化床高温高压机组，保留厂外现有锅炉房作为调峰热源。拟建热源由电厂运营管理，对外售热；厂外热网由市供热企业管理，对用户售热。电厂全年供热量 219.22万GJ，占全部供热量的72%；调峰热水锅炉房全年供热量85.2万GJ，占全部供热量的28%。
上述方案均以背压机组带基本采暖热负荷，供热能力149MW，热化系数0.52。
2 投资估算及经济评价
2.1 投资估算
注：热网配套费按40元/m2考虑。
2.2 计划工期
1号机组自主厂房开工至投入商业运行为14个月，2号机组间隔2个月后投入商业运行。
热网与热源同步建设，建成投产（带满负荷）时间分别按2年（16%、100%）、3年（30%、70%、100%）、5年（16%、35%、60%、80%、100%）三个方案考虑，即从电厂投产年度开始逐年接带热负荷。
2.3 经济评价
2.3.1 经济评价原则及依据
国家计委和建设部联合颁布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）。
2.3.2 资金来源与资金使用计划
注册资本金占20%，融资部分占80%，年利率为5.94%。
2.3.3 评价范围
以该工程全部设计方案进行财务评价。
2.3.4 经济评价基本数据
经济评价基本数据
注：绥芬河现行不含税热价35.07元/GJ，黑龙江省平均不含税热价39.36元/GJ。
2.3.5 经济评价测算
本次测算按以下三个步骤进行：
第一步，首先以方案一（2×B30+2×160t/h+2×70MW+热网）、方案二（2×B30+2×160t/h）为基础方案进行经济评价计算。经计算，方案二经济评价指标不满足要求，详见表4。
第二步，考虑热价、热网配套费等因素，针对方案一分别按热价35.07元/GJ（绥芬河现行热价）、39.36元/GJ（全省平均热价）以及是否计列热网配套费（按30%考虑）等四种组合方式进行测算，此时，热网接带负荷按两年（16%，100%）考虑。经计算，只有方案一在考虑计列30%热网配套费且热价为全省平均热价（39.36元/GJ）时，各项经济指标均满足财务要求，详见表1、表2。
第三步，考虑热网分期投入问题，又对方案一按热价39.36元/GJ（全省平均热价）、计列30%热网配套费、热负荷按3年（30%、70%、100%）或5年（16%、30%、60%、80%、100%）分期投入进行测算。经计算，热负荷按3年（30%、70%、100%）分期投入时，各项经济指标基本满足财务要求；按5年分期投入时，各项经济指标不满足财务要求，详见表3。
各方案效益分析结果见下表：
表1 经济评价指标一览表（方案一）
表3 经济评价指标一览表（方案一计列30%配套费且热负荷分年投入）
2.3.6 项目投资内部收益率的敏感性分析
项目投资内部收益率的敏感性分析
3 结论
项目建成投产后，按发电设备利用小时数为3998小时、不含税电价324.78元/ Mwh、贷款在15年内偿还测算，只有采用方案一（即电厂与热网统一经营）、计列30%热网配套费（按40元/m2）、热价为全省平均热价（39.36元/GJ）且热负荷在2年内带满时，项目各项经济指标均满足财务要求。
当上述条件不变，热负荷按3年分期投入时，各项经济指标基本满足财务要求；按5年分期投入时，各项指标不满足财务要求，即热网投产（带满负荷）时间不能超过3年。
对可行方案以煤价、固定资产投资、发电设备利用小时、电价、电量等要素进行项目财务评价敏感性分析，投资方内部收益率均高于目前银行贷款利率，说明项目具有一定的抗风险能力。
4 建设背压机组的建议
根据选定项目进行投资效益测算，建设背压机组项目的主要边界条件是：
（1）背压机电厂应与热网统一经营管理，热化系数为0.52，发电设备利用小时数为3078～3998小时；
（2）热价不低于全省平均值（不含税39.36元/GJ，含税44.48元/GJ），且至少收取30%热网配套费；
（3）热网建设及投产（带满负荷）时间不超过3年，或者现有热网已基本建成，通过收购，电厂投产时可较快接带70%以上热负荷；
（4）静态单位投资9333元/kw（含热网及调峰锅炉，背压机组为6000～7200元/kw）；
（5）到厂标煤单价（不含税）446元/t。
综上，为解决北方高寒地区冬季采暖问题，占领热力市场，储备后续发展资源，在满足上述边界条件情况下，可以投资建设背压机供热项目。
参考文献：
[1]李善化，康慧.集中供热设计手册[M].中国电力出版社，1996.
[2]翦天聪.汽轮机原理[M].水力电力出版社，1986.
[3]杨旭中，康慧.对纯背压机组热电厂的几点认识[J].热机技术，2006，8（3）：32-36.
作者简介：杨青山（1971-），男，高级工程师，注册公用设备师，从事火电厂热机专业设计工作。
论文作者:杨青山
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/11
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