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摘要:随着经济和各行各业的快速发展,热电联产技术是世界能源技术的重要发展方向,它具有能源利用效率高、对环境影响小、供应可靠和经济效益好的特点。然而,目前热电联产由于先天设计问题致使运行过程中仍存在着运行效率偏低、产出效益低以及供热成本高等方面的问题。对热电联产主要运行指标全厂热效率、热电比和质量损失计算分析,找出存在问题,是提高经济效益,挖掘节能潜力的关键所在。
关键词:热电;联产;能耗;分摊方式
引言
现如今,环境污染给人类生产生活带来的一系列恶果正逐步呈现在世人面前,环保问题已刻不容缓。燃煤锅炉不仅是我国能源企业生产的主要供热设备,更是冬季大部分地区建筑的主要供暖方式,其燃煤背后隐藏的一系列环境污染问题自然受到了人们的普遍关注。因此,整治燃煤锅炉成为各地响应国家号召、改善能源结构、降低环境污染的首要举措。热电联产,虽以集中供热的方式可以高效地实现节能减排的目的,但一直以来,其在能耗分摊方式上存在的诸多问题也是不容忽视的。本文将通过简单介绍热电联产的内涵及意义,进而对我国当前热电联产能耗的分配方式及存在的问题展开详细的论述和探讨,希望能够科学合理地促进我国能源企业的高效运行。
1热电联产的内涵及意义
总体来说,热电联产是一种基于能量梯级利用的节能方式,而能耗分摊方式是一种基于双方利益权衡的关键手段。改革开放以来,热电联产就因其背后所蕴含的巨大商业价值和综合经济效益而被广泛地应用于工厂的生产运营,它可以通过将不同品质的能量进行合理的分配与应用于实际生产生活中,有效地提高自然能源的利用率,降低有害气体的排放度。近年来,随着改革力度的不断加大,改革深度的不断拓展,人们越来越深刻地认识到热电联产不仅可以节约自然能源,改善环境状况,还可以节省生产成本,提高供热质量,完全符合我国的现代化建设的要求,是解决我国当前环境污染问题的重要途径。
2热电机组的节能优势分析
背压型热电机组在节能方面的优势主要体现在以热定电、热电联产,具有很强的节能优势。新疆维吾尔自治区各地州已有多座建成并网发电的背压式热电联产项目。一般而言,在我国各地的诸多火电厂发电运行过程中,纯背压型热电联产机组并没有产生冷凝器热损耗环节,从而大大提高了热电厂运行效率,可以更好实现能源的高效利用。背压型机组主要是通过热负荷对发电负荷的发电机组进行调整的,机组排多少汽取决于进多少汽,从而真正实现“以热定电”的目标追求,机组发电的热效率可以达到80%-90%,比现在国内的大型超临界机组40%的热效率要具有很大的优势,可谓是真正的节能环保型机组,因此,伊宁西区项目采用了背压式机组,项目的建设和运营将会大大减轻当地政府节能减排和环保压力。抽汽机组是国内许多热电联产机组所采取的主要方式,简单来说,抽汽机组就是在汽轮机上打个孔,便于抽出部分蒸汽为用户提供热源,剩余的蒸汽可以继续用于发电。抽汽机组的有时就是它可以根据外界电负荷和热负荷的变化,对其进行适时调节,从而使机组达到更加经济运行的状态。但是,抽汽机组也存在不足,主要体现在抽汽机组在进行凝气运行的时候,可能会有部分的冷源损耗,从而导致热效率明显降低的问题。但是,背压式发电机组则没有冷凝器,所以不存在冷源损耗的问题,从而使其热效率较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是,背压式机组也存在一定的不足,主要是机组电负荷对外界的热负荷有完全依赖性,导致机组调节能力相对较差的问题,一旦当热负荷较低的时候,可能就会影响到背压式机组运行效率,导致背压式机组经济效益较低的问题。经过多年的发展,可以说背压式热电联产机组为本地区节能减排目标责任的制定和实现,具有重要推动作用。在实际运行过程中,纯背压型机组热电联产机组如果缺乏一个稳定的用户体系来支撑的话,可能其发电能力就受到很大的制约,甚至可能会造成较大浪费问题。国内一些地方为了更好解决本地电负荷问题,在背压型机组上开个孔,把蒸汽对外进行排放,从而产生较为严重的浪费问题。因此,纯背压型热电联产机组的实施前提,是需要有一个稳定的热用户群体,有稳定的用汽量,如果缺乏这些条件支撑的话,盲目投建背压式机组,将会产生一定的负面弊端。
3热电联产供热系统节能措施
3.1产出效益分析
为了保证热电厂全年都具有较高的产出效益,在供暖初期和末期,由于热负荷处于平均热负荷之下,所需供热负荷偏低,热电厂应减少抽汽量,尽量多发电,利用乏汽供热,按照能量梯级合理产能用能,控制热电比在经济范围之内,保证热电厂产出效益;到了供暖中期,热负荷接近设计热负荷,则应启动调峰热源,热电厂承担基本负荷,调峰热源承担尖峰负荷,控制热电比在经济范围内浮动,防止热电比增加而导致的热效率的下降,既保证了热电厂的发电量,又满足了供暖要求,充分体现了热电联产的节能性与经济性。
3.2损失功耗法
损失功率法是指在充分保证热电厂的蒸汽参数及流量不发生任何变化的前提条件下,由于供热而减少了的那部分发电量的价值就是供热的机会成本。利用这一方法进行分摊,我们必须明白如何来确定因供热而损耗掉的功率具体是多少,以及怎样确定这部分损失的功率的价值是多少。经研究发现,在抽汽点之前,热电厂所产生的能耗均由热电双方共同承担,而在该点之后,能耗皆来自于其自身的消耗,需由各方独自承担。大量调查数据表明,损失的功耗主要来源于两方面,一方面是机组在供热抽汽过程中因做功不足而不可避免地会损失掉部分电量,另一方面则是由于供热增加了厂用电而引起的输出电量的减少。对于损失电量的价值问题,则可参考国家政策法规、市场经济规律以及企业性质定位来做出综合评判。
3..3热量法
热量法是当前企业生产普遍采用的方法之一,它是按照热电厂在热电联产工艺工程中所产生的两种能量的数量比例来进行能耗分摊的。计算公式如下:供热方面的热耗量=热电厂对外供热量+锅炉和管道中的热损失(1)发电方面的热耗量=总热耗量-供热方面的热耗量(2)由上可知,热量法仅考虑了供热的数量,而忽略了供热的质量,只是简单地把生产电能和热能两种能量的热量看作是等价的,而忽视了二者在能源品位上的巨大差异。表面上看,热电企业利用集中高效的大锅炉来进行产能,可大大降低工业生产对燃煤的需求量。实际上,热量法本就是按照人为规定比例进行能耗分摊的,所以极有可能产生错误的结果。再加上近几年工业锅炉技术不断趋于纯熟,计算机在自动控制领域得到大力推广与应用,使得燃煤锅炉的运行效率显著提升,而热化的集中效果却日益降低。因此,企业运用此种方法进行分摊,必会使得消费用户逐渐减少,直至消失。
结束语
通过背压式发电机组的使用,实现热电联产,这是我国热电行业发展的趋势之一。但是,在配套使用先进锅炉燃烧设备和智能控制技术方面,特别是对一些关键控制变量及关键逻辑进行不断调整额优化,不断提高背压式热电联产机组热效率,降低污染物排放,实现零排放等进行多变量动态优化控制,实现良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]杨旭中、郭晓克、康慧编著.热电联产规划设计手册,中国电力出版社,2009.
[2]贺平、孙刚编著.供热工程(第三版),中国建筑工业出版社,1998.
[3]李瑞雪,石奇光.燃气—蒸汽联合循环供热机组能耗分摊的火用方法分析[J].资源节约与环保,2015(5).
论文作者:孙坤,杨其驰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/10
标签:热电论文; 机组论文; 负荷论文; 热电厂论文; 热效率论文; 节能论文; 汽机论文; 《防护工程》2018年第23期论文;