摘要：在钢铁工业中，有丰富的余热资源，因此余热发电站可以充分利用这一资源，不仅能够完成发电，还能够充分有效的保护自然资源，落实可持续发展政策。基于此，本文将从经济角度出发，分析余热电站技术，并探究具体的评价方法，旨在余热电站的优化设计提供准确的参考依据，促进余热电站技术的发展。
关键词：余热电站；热力计算；可持续发展
前言：随着社会的发展，节能减排已经成为构建社会主义和谐社会的根本。为了能够从根本上解决环境污染、资源浪费的问题，我国政府大力提倡资源的重复利用，鼓励学者大力研究具有节能的技术、工艺。另外，火力发电厂在运行的过程中会产生较多的污染物，包括废气、废渣等，而运用余热电站技术能够有效的降低火力发电对环境的污染。
1余热电站技术的经济分析
1.1热力计算模型
以质量平衡、能量平衡的方程为基础，建立余热电站技术的热力计算模型：
（1）锅炉热力模型。过热器、蒸发器区段：G （i1-i2）=D（hso-hwl）+ D（hs-hwl）；省煤器区段：G （i2-i3）=[（1+ ）D+Dsl+Dwf]（hwl-hx）；内蒸汽阶段：hwl（Dsl+Dwf）=Dslhy+Dwfhwf；给水汇合段：hx[（1+ ）Dso+Dsl+Dwf]=Dwfhwf+（ Dso+Dcq）hm+hwo（Dso+Dsl-Dcq）
（2）汽轮机的运行功率：Nst=[Dso（hr-hcq）+（Dso-Dcq）（hcq-hy）+（Dso-Dcq+Dsl）（hy-hc） ri]/3600
（3）余热电站发电功率：Nnet=Nst m g-Np，其中，水泵的消耗功率为：Np=DgsgH/（3600*1000 p tm）
在上述公式中，G 表示废气的流量，单位是Nm³•h-1； 表示余热电站的保热系数，取值为0.98；ix表示废气焓值，单位是kJ•m-3；D 表示主蒸汽的流量，单位是kg•h-1；hm表示水蒸气的焓值，单位是kJ•kg； 表示废气的密度，单位是kg•Nm-3；Dm表示不同状态时水的流量，单位是kg•h-1； ri表示相对内效率； m表示机械的效率； g表示发电的效率；H表示水泵的扬程；单位m； p表示水泵的有效效率； tm表示水泵的转动效率。
在实际运行的过程中，发电的净功率与热端温差 、给水流量、内蒸汽流量、主蒸汽流量、废气流量、内蒸压力Pwf、排汽压力Pc、给水温度tgs、保热系数、接近点温差△tw、窄点温差△tx、抽汽压力 tm、 g、 m、 ri、Pcp等具体参数相关。以上述公式、参数为基础，简化后的余热电力热力计算模型为：Nnet=f（P， ，△tw，△tx，tgs，Pwf，Pc）
1.2热力计算程序
根据实际的烧结工序，确定具体的蒸汽参数，并且分别计算各个汽轮机组的发电功率，以此确定机组的实际容量，避免由于装机容量较大而造成额外的设备、基建投资。原始数据设定：汽包排污率为2%，补气与主蒸汽管道的压降为5%，主蒸汽管道的实际温度为2℃，忽略轴封冷凝器与补气管道的温升、温降，给水压力是余热蒸汽压力的1.2倍；以某钢铁的发电余热为例：热废气的温度为390℃，流量为530000m³•h-1，建立闪蒸系统的热力学计算模型，并编制对应的VB程序，进而完成对余热电站的热力计算[1]。
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2余热电站技术经济评价的方法
2.1评价指标
可比性、实用性以及科学性是技术经济评级的基本准则，即评价指标应该与经济范围内的科学具有一致性，其次要适应经济发展的变动、水平，随后将指标与要素进行对比。
（1）评级要素规范。活力发电厂中机组设备的运行指标是具体消耗的煤炭的数量，好包括发电煤耗与循环热效率。为了能够提高经济评价的科学性，需要选择相关的参数作为实际评价的标准，；比如抽汽回热系统参数、锅炉烟风系统的运行参数等。结合理论、实践可以发现，评价要素与运行环境、系统特性与实际负荷相关，因此为了保障不同容量、不同型号、不通运龄的设备具有可比性，则需要根据量纲原理、运行状况设计具体的评价标准。
（2）评价指标规范。余热电站技术的经济评价是一个相对综合的评价项目，需要将实际发电量、余热效率、回收余热率、厂用电量、供电量、设备合格率、桩机容量以及投资回收率等相关的指标相结合，进行综合、科学、全面的经济评价。另外，还需要制定具体的评价准则：第一，发电机组能耗准则，其物理意义是分析发电机、汽轮机、锅炉对发电设备能耗损失的经济性影响，从侧面将机组的整体效率反映出来。能耗的准则越小，就说明回收余热的效率越高，也就是说经济性能越好；第二，电量准则，其物理意义是保障电站的发电量满足机组的实际需求，由于实际发电量等于厂用电量与供电量之和，座椅能够反映出净发电功率对于余热电站技术的经济性影响，即发电量与厂用电量成反比，供电量越对，经济性越好。
（3）投资准则，其物理意义就是在时间的前提下，通过动态的投资回收期计算实际的经济价值，通常情况下初期的投资越低，回收期就会越短，也就说明余热电站技术的经济性越好。
2.2指标的关联性
通过技术的评价方式，对余热电站的技术经济性进行分析与评价，建立系统的评价体系，重点体现各个评价指标之间的制约、联系等关系。如果建立一个关于评价指标的网络图，会发现各个指标之间具有密切的关系，电站的发电量是评价余热电站技术经济的重要指标，主要由长用电量、供电量组成，在满足发电站自身的电量需求的情况下，最大限度的增加电能的外输量，以此提高发电企业的经济效益。另外，准确的装机容量在满足发电指标的前提下，还要满足企业对经济效益的具体目标，进而反映投资与回报的关系，为企业领导者的决策提供科学的依据。在余热电站中，设备的合格率、作业率以及整个系统的效率也是评价技术经济性的重要指标，并且与余热的实际回收率具有紧密的关系，因此只有保障设备的运行状态，才能提高余热回收的效率[2]。
2.3综合评价
目前，对于余热电站技术经济评价的方法有很多，如果盲目的选择评价方式，很可能会降低评价结果的准确性，因此需要结合具体的情况，选择恰当的方式，进而得到可靠、客观、科学的评价结果。对余热电站技术的评价包括层次分析、对比分析两种方法，结合两种评价方法的实际效果，对两个评价方式的指标、重点等内容进行比对。对比分析法是一种常用且简单的经济评价方式之一，具体是将两个或者两个以上的物体进行比较，发现其具体的不同点、相同点。通常情况下，对比分析法不仅要对比数据之外，还要对理论进行对比。层次分析法是通过专家的描述，结合数字标度等，得到具体的评价结果。
结语：综上所述，余热电站技术主要是回收钢铁企业生产过程中产生的余热，进而完成节能降耗的发展目标，具有一定的经济价值。以此为基础，通过建立热力计算模型、科学评价方法等，能够准确的计算余热对于发电、供电的经济效益。所以，可以将余热电站技术应用在发电中，为构建环境友好型社会奠定基础。
参考文献：
[1]许诚.燃煤电站余热资源的热力学评估、能级提升与高效利用[D].华北电力大学（北京），2016.
[2]李君.电站锅炉深度余热利用系统设备选型以及经济性分析[D].华北电力大学，2014.
论文作者:翁杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/6
标签：余热论文; 电站论文; 评价论文; 技术论文; 经济论文; 电量论文; 热力论文; 《电力设备》2017年第23期论文;