热电联产方案可行性研究计算方法1研究报告新能源行业资料能源与动力工程.pdf

1 热电联产项目可行性研究计算方法 2 目录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 3 1.前言 热电联产项目建设在可行性研究阶段的工作重点是落实建厂的外部条件与热负荷。要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模，并使建成的热电厂，在已知的热负荷条件下，热经济指标能达到国家所规定的数值，即符合国家计委计交能（98）220 号文的要求，使之节约能源，真正是一个名副其实的热电厂。这就需要在可研工作中优化装机方案和进行热经济性指标计算。为了得出正确的计算结果，必须廓清计算条件。为使已知的计算条件和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合，需要从热负荷着手，如果热负荷估算的比较准确，也就是热产品市场比较准确，再如上电市场也就是上网电量估算准确，那么计算出来的经济指标才是比较准确的。因此本计算方法从热负荷的调查、核实、计算整理到最终确定设计热负荷的过程，就是尽量减少热负荷中的水分，使之和实际运行情况基本相符的过程。根据设计热负荷绘制年持续热负荷曲线图、设计装机方案，拟订原则性热力系统，进行热平衡与热经济指标计算，选择出最佳供热方案。以上就是本计算方法的主要内容，并以实例演示计算的过程和计算的结果。2.热负荷及热负荷的调查与核实 2.1 热负荷 热负荷是指单位时间内热用户所需热量的总和。通常用吉焦/时或吉焦/年作为单位来表示。热负荷按其用途分为生产性热负荷（含生产工艺性热符合、生产性采暖、通风空调热负荷）、热水负荷、采暖热负荷、溴化锂制冷热负荷。热负荷按其时间分成常年性热负荷和季节性热负荷。常年性热负荷是一年四季都有的热负荷，如热水负荷、大部分的生产工艺性热负荷。季节性热负荷是一年中只有某个季节才发生的热负荷，如榨糖、粮食烘干等生产工艺热负荷，以及采暖、制冷热负荷。为了增加热电厂经济性，提高供热机组供热设备的利用率，应努力发展反向季节热负荷。如已有采暖热负荷，就应谋求发展溴化锂制冷热负荷。生产性热负荷也称工业性热负荷，其他则称民用性热负荷。2.2 热负荷的调查与核实 2.2.1 调查的内容 设计工作者需要向热用户进行热负荷的调查与核实工作。对于工业用户要了解用气参数，用气量（包括采暖期和非采暖期的最大、平均、最小热负荷值），生产班制，检修时间（是全厂性停产检修还是轮流检修），用热的规律性，即一天之间的变化情况，主要产品的产量，单位产品的耗热量，对热负荷连续性的要求，产品的市场前景等。另外，还有现有锅炉的台数、型号、建成年月、容量、参数、蒸汽生产量（或锅炉给水量）、回水量；用煤量包括年用、月用、日用、班用原煤量，小时的最大和最小用原煤量；原煤低位发热量；年运行时间；采暖或制冷的建筑面积、热指标、计算温度等。对于采暖负荷，主要是向城市规划与建设部门了解各类需采暖的建筑物面积，向煤炭公司了解一个采暖期的用煤量与原煤的低位发热量，了解是连续供暖还是间歇供暖，又无热水负荷等。对于新建项目的热负荷必须由主管部门批准的设计任务书作为依据，数据来自批准的该项目可行性研究报告或初步设计文件。将上述内容列成热负荷调查表（见附表 1，附表 2）。由筹建单位下发给热用户填写，或者是设计人员由筹建单位人员陪同到用户调查填写。2.2.2 热负荷的核实 热负荷的核实工作是十分重要的，用户填写的调查表往往由于如下原因造成不够准确。1）填表人员有的对所调查的内容并不全面了解，填写时有的有随意性。2）但心供热量不能满足要求，因而夸大耗热量。3）未考虑市场情况及产品节能降耗情况。热负荷的核实过程就是设计人员赴现场向热用户做面对面的调查，核实其填报材料的准确性，件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 4 反验证，计算比较求实的过程。合适计算的方法与下面所述的热负荷计算方法相同。在科研报告中要反映重要的热负荷的核实过程。3 热负荷的计算与统计整理 3.1 热负荷的计算 热负荷当用热浪单位计量时又称用热量或耗热量(kj/h 或 Gj/h)，热负荷当用蒸汽的重量单位时又称用气量（t/h），以用气量为单位时，应指明蒸汽参数。3.1.1 生产工艺性热负荷的计算 生产工艺性热负荷根据已知条件的不同，而有几种不同的计算方法。但其计算结果应是一致的，可以互相校核的。1）已知热用户的产品产量及单位耗热量的计算方法 用户的生产工艺性热负荷（Qs）等于产品产量乘以单位产品的耗热量。ZqQss （3-1）sq-产品单位耗热量(kj/t)或(kj/z)Z-单位时间内产品产量，单位为重量获件数(t)或件数(z).有的只有单位产品的综合耗能，那就需要把所含的电能耗剥离出去。对于需要采暖的地区还要考虑生产性采暖热负荷。2）已知用户的原煤年消耗量和低位发热量的计算方法 当热用户的产品种类比较多，而单位产品的耗能量又不十分清楚的时候，可由用户的年耗煤量)(lB求出其平均用热量)(spQ。)/(103hGjHQBQSgdgldwlsp （3-2）式中 lB-用户年耗煤量(t)dwQ-原煤低位发热量(kj/kg)gl-分散供热锅炉年平均效率（0.30.7）gd-管道效率 0.98 SH-用户年用气时间(h)上述数据都可以从热用户调查核实得来。gl之不能取值过高，不能过于理想，不能取热力实验值或设计效率值，应取实际运行的年平均效率，要考虑负荷率的不足，甚至停炉，压火等生产班制带来的效率低下的问题。另外还有锅炉排污量过大的问题，应该深入锅炉房调查核实求得。当用户的年耗煤量)B(l中包含着生产用煤量)B(ls和采暖用煤量)B(ln时 件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 5 则 lnlslBBB lnllsBBB （3-3）)(10QQB3gdgldwnalnt （3-4）式中 naQ-年采暖热负荷（GJ），由（4-8）式求得。3)已知锅炉生产的蒸汽量或给水流量的计算方法 用户的用气量（sD）也可以根据用户的蒸汽流量表数据得出，当用户无蒸汽流量表时，也可根据锅炉的给水流量数据，扣除锅炉排污量得出。)/)(1(2htDDs （3-5）式中 D-用户给水流量)/(ht;2-锅炉排污率，根据调研得出，有的锅炉排污率达 10%左右。用气量与用热量之间存在如下换算关系，）h/GJ(10)tt(ti DQ3bshbsglss （3-6）式中 gli-用户锅炉出口饱和蒸汽焓（kj/kg）bst-用户锅炉补充水焓，取bstkg/60kj ht-用户凝结水回水焓（kj/kg）-热望凝结水回水率（%）3.1.2 采暖热负荷 采暖热负荷值的大小和变化的情况决定与建筑物的体积和室外空气温度。)h/GJ(10)tt(XVQ6HBn （3-7）式中 X-建筑物的采暖指标C)hm/(kjo3，X值取决于建筑物的构造，是常数。V-建筑物的外围体积（m3）Bt-室内需要保持的取暖温度，一般为 18 Ht-室外温度，它是变化的。从（3-7）式可以看出采暖量是与室内外温度差)tt(HB成正比的，最大的采暖量是与室外最低温度相对应的。为了不使采暖尖峰热负荷过大，同时冬季极冷的时间很短，因此在选择室外计算温度时，故意忽视极冷室外温度，而把持续最冷的 5 天（120 小时）的室外平均温度值作为设计室外计算温度)t(HP。因此，在采暖年持续热负荷曲线图上，采暖最大热负荷持续了 120 小时（见件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 6 图 4-1）。HPt值各地不一样，北京地区为HPt=。我国规定，一般黄河以北地区日平均气温达到 5开始供热。随着人民生活水平的提高，现在长江流域也要求供暖。采暖热负荷也可以根据建筑物的建筑面积乘以各类建筑物的采暖耗热指标求出。）h/GJ(10SqQ6nn （3-8）式中 nq-采暖耗热指标，与建筑物的性质之有关。城市热力网设计规范（GJJ34-90）中有规定，如目前城市住宅的采暖耗热指标为 209230kj/m2h（包括 5%的管网损失），见表 3-1。根据建设部建科199731 号文件，考虑采用节能材料，全面实施建筑节能 50%的第二步指标，因此集中供热的新建，扩建的居住建筑工程的这一指标将减少一半，指标取值由当地建委确定。S-建筑面积（m2）表 3-1 采暖热指标推荐值 建筑物类型 住 宅 居住宅综合 学校办公室 医院托 幼 旅 馆 商 店 食堂餐 厅 影剧院展览 馆 大礼堂体育 馆 热指标)hm/kj(2 209 230 216 241 216 288 234 288 216 252 234 288 414 504 342 414 414 594 采暖耗热指标nq是在计算室外采暖温度下，得出的单位平米采暖所需热量。在同一计算室外温度条件下，（3-7）式与（3-8）式应是等同的，求出的热负荷值一样，（3-8）式稍简单。另外，共用建筑物和工业厂房还需要通风热量，这类负荷不但与室外温度还与通风换气倍数有关，一般这类负荷不是全昼夜都有，因此负荷变化较大 3.1.3 通风、空调冬季新风加热负荷 )h/GJ(QKQnltk （3-9）式中 tkQ-通风、空调新风加热热负荷（GJ/h）nQ-通风、空调建筑物的采暖热负荷(GJ/h)lK-新风加热热负荷系数，取 0.30.5。3.1.4 溴化锂制冷热负荷 溴化锂制冷热负荷Lq是季节性热负荷，以旅馆的溴化锂制冷热负荷OLq为基础，对其他建筑物则乘以制冷热负荷修正系数2K。OLLqKq2 )/(2hmkj (3-10)旅馆 OLq260kj/(m2h)件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 7 办公楼 2K1.2 图书馆 2K0.5 商店 2K0.8（营业厅）2K1.5（全部）体育馆 2K3（按比赛馆面积）2K1.5（按总建筑面积）大会堂 2K22.5 影剧院 2K1.2（电影院）2K1.51.6（大剧院）医院 2K0.81 上述指标乘以制冷建筑物面积即是制冷热负荷。最大的制冷热负荷SqQLL，最小制冷热负荷LLmin7Q.0Q。制冷负荷岁室外温度的大小而有一定变化。3.1.5 生活热水负荷 计算居民区生活热水平均负荷shpQ的公式为：shpQ)h/GJ(10Sq6shp （3-11）shpq-生活热水热指标 用水情况 热指标(shpq)kj/(m2h)住宅无生活热水设备，只对公共建筑供热水 910.8 全部住宅有浴室并提供生活热水 5472 热指标已包括 10%的管网损失在内，冷水温度较高时采用较小值，冷水温度较低时采用较大值。生活热水最大负荷 shp3shpmaxQKQ （3-12）3K-生活热水负荷修正系数，一般可取 23。生活热水最小负荷约为 0.1 shpQ，仅为散热损失。件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 8 3.2 关于热负荷的几个系数说明 在进行热负荷及进行供热方案的有关计算时，经常要用到如下几个系数。3.2.1 热负荷折减系数（4K）热电厂一般要供多个热用户。我们在做可研时，各热用户最大、平均、最小热负荷相应累加值往往大于热电厂世纪运行值。为了克服这一现象，设计者在决定设计热负荷时，应考虑热负荷的折减系数。热负荷折减系数（4K）最小）累加值（最大，平均，各热用户热负荷的相应均，最小）设计热负荷（最大，平（3-13）造成这一现象的原因是由于热负荷的不同时性，即生产板置于检修时间安排的不同，使总热负荷减少所致。由于各工业热用户的最大负荷（指生产工艺热负荷），往往不是同时出现的，因而引入最大热负荷的同时率概念，当然最大热负荷同时率1。对于累积的最小热负荷也有折减问题。主要原因是，虽然我们对于生产班制为一班的，二班的，考虑了最小热负荷是零，但对于三班制的最小负荷是按工艺要求需要的最小量考虑的，而在三班制热负荷中，有休息节假日的（有的可能是错开休息日），有安排检修的，事实最小热负荷为零。因而热电厂当以一年的运行小时数为统计单位来考虑最小热负荷时，最小热负荷应考虑折减系数。最大最小热负荷有折减的问题，平均热负荷也考虑折减系数，取4K为 0.70.9。3.2.2 最大热负荷利用小时数1H 计算时段内累积的热负荷总量相对于在该时段内最大热负荷值下的运行小时数，称为最大热负荷利用小时数。1H)(h荷值该计算时段内最大热负荷总量计算时段内累积的热负 (3-14)3.2.3 汽轮机年供热利用小时数2H 2H为汽轮机年供热量与同期内汽轮机额定供热量（扣除自用汽）之比。2H)(h除自用汽）汽轮机额定供热量（扣汽轮机年供热量 (3-15)3.2.4 发电设备年利用小时数3H 供热机组的年发电量与供热机组额定功率的比值，即为发电设备年利用小时数。3H)(h供热机组额定功率供热机组的年发电量 (3-16)3.2.5 热化系数 热化系数是指供热汽轮机额定供热量与最大设计热负荷之比。件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 9 最大设计热负荷量（扣除自用汽）供热汽轮机额定的供热 (3-17)3.3 热负荷的统计与整理 热负荷的统计与整理的目的是要找出热用户的用热规律，负荷变化的大小与热电厂供热的联系与差异。使热电厂的设计热负荷和热电厂建成投产后的情况是基本相符的。3.3.1 按用热规律求出热负荷变化值 热负荷计算中得出的热负荷有的只是平均热负荷或是最大热负荷。热负荷有的是季节性热负荷，有的是常年性热负荷，如果采暖与溴化锂制冷负荷都存在的情况，即应分明采暖期、制冷期、非采暖非制冷期，求出热负荷的最大、平均、最小值。对于采暖、制冷热负荷的最大、平均、最小值的变化情况可根据室外温度求出。对生产工艺负荷，室外温度的影响要小的多，主要是根据工艺过程加热升温、保温、生产班制情况求出最大、平均、最小热负荷的数值。3.3.2 折算到热电厂出口的值 1）热负荷按热量计算，热电厂供出的热负荷应等于用户的热负荷加上热网散热损失。采暖热负荷已在热指标中考虑了。对于其它热负荷，考虑热用户用热的波动性与热负荷有折减问题，因此可以不考虑热网散热损失所造成的热负荷增加。2）含值折减 计算用汽量时应考虑，用户自供汽多为湿饱和蒸汽，计算中gli为干饱和蒸汽焓值，而热电厂供出的是过热蒸汽，焓值高。当所需热量一定的情况下，用汽量要减少，因此考虑焓值不同的折减系数。设焓值折减系数为5K 5Kcglii （3-18）式中 ci为汽轮机组抽汽或排汽焓，如果实际几台机联合对外供热，则为这几台汽轮机抽汽或排汽的混合焓。s5cDKD （3-19）cD为汽轮机对外供汽量(t/h)。3）负荷折减 正如上面 3.2.1 节所述，统计出用户的热负荷要乘以负荷折减系数(4K)后，才是要求的热源供出热量。4 设计热负荷与年持续热负荷曲线 设计热负荷是将供热区域内核实的各热用户的热负荷分别按用户焓最大、平均、最小分别累计起来，并乘以折减系数得出。根据 3.3 节的热负荷的统计与整理，最后得出的设计热负荷，它是机组负荷分配与求解热经济性的依据。设计热负荷表，如表 4-1所示。表 4-1 设计热负荷表 时期 采暖期 制冷期 非采暖、制冷期 件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 10 负荷 最大 平均 最大 平均 平均 最小 热负荷 热量（GJ/h）汽量(t/h)相同的设计热负荷，由于装机方案不同，供热汽轮机的抽、排汽焓值不同，供汽量会有出入。4.2 年持续热负荷曲线 年持续热负荷曲线能反映出不同的装机方案的供热机组之间的负荷分配情况，并能直观的表达出汽轮机年供热量与尖峰供热量的大小。4.2.1 年持续采暖热负荷曲线 由式（3-7）可以看出，采暖热负荷的大小，随室外环境温度的变化而变化。如果把一个采暖期内的热负荷按其大小及持续时间依次排列绘制成图，即为年持续采暖热负荷曲线图，如图 4-1所示。图 4-1 中，第一象限中反映的是不同采暖热负荷所持续的时间。如果是使用热水采暖，又采用二级加热，则需低压的可调气源，本土反映出基本与尖峰热负荷的分配情况。图 4-1 中，第二象限反映出热负荷随外界环境温度变化的情况，是线性关系，如热水采暖采用质调节时，还反映了供、回水温度随室外环境温度变化的情况。图 4-1 中，第三象限反映了室外温度变化与持续时间的关系。它所形成的曲线形状，决定了持续热负荷的曲线形状。因为他们有互相对应的关系，所以持续热负荷曲线是去其尖端的下凹形曲线。去其尖端，是因为最冷 120 小时的采暖热负荷不保证。图 4-1 中，第四象限反映的是时间一致性。室外温度持续的时间与采暖热负荷持续的时间是一致的。图 4-1 中，第一象限的曲线就称为采暖年持续热负荷曲线。对于热水采暖系统，往往配套绘制第二象限的曲线，以利反映基本加热器和尖峰加热器的负荷分配情况。第三、四象限的曲线由于没有其它用途，一般不绘出。上面介绍的是依据采暖期室外温度变化的持续时间曲线，绘制年持续采暖热负荷曲线图的情况。说明了年持续采暖热负荷曲线绘制的依据和方法。但是天气温度变化的持续时间数据的取得是比较繁琐的，一年的数据还不十分准确，最好取连续三年的平均值。因此可以采取其它比较简便的方法。下面介绍两种近似方法：第一种近似方法：最大采暖热负荷可由公式（3-8）求出，最小采暖热负荷)(minnQ可按下式求出 minnQ=)/(5hGJtttQHPBBn （4-1）采暖期总时数已知，就可以在热量（Q）与时间（h）的坐标图上绘出近似的年持续热负荷曲线。在坐标 0 点的热量坐标轴上取最大的采暖热负荷值（Qn）,平行 120 小时与在采暖时间的终点上取的最小热负荷值（minnQ）构成两点，在两点之间，连接一条下凹形曲线，其曲线在坐标轴之间所形成的面积，即为全年采暖热负荷，也是比较符合实际的。第二种近似方法：利用哈尔滨建工学院所提出的近似公式，求取数据，绘制年持续采暖热负荷曲线，只需要采暖室外计算温度HPt，平均室外温度Ht，采暖期天数 N 即可绘制出采暖年负荷曲线，其相对热负荷平均牌差不超过1%，最大偏差率一般不超过5%，采暖期总耗热量的相对件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 11 误差在 12.85%范围内。HtNNNRtttnHPHHP55)5(（4-2）NNhGJNqRqqbn5/5)1(0 （4-3）nR-无因次参数，代表无因次天数。12012055hhNNRn (4-4)b-采暖修正系数 HPPPtttb5 (4-5)-修正系数 1205hhNN (4-6)0-系数 HPHPtt1850 (4-7)按上述公式并根据新的采暖通风与空调设计规范有关资料计算我国北方地区 20 个城市的0及 b 值见表 4-2 表 4-2 系数0及 b 值表（采暖期天数5天数）城市 采暖室外计算温度HPt 采暖期天数N 采暖室外平均温度Pt 系数0 采暖修正系数 b 哈尔滨-26 179-9.5 0.705 0.910 佳木斯-26 183-10.2 0.705 0.998 牡丹江-24 180-9.1 0.690 0.981 长春-23 174-8.0 0.683 0.897 乌鲁木齐-22 157-8.5 0.675 1.042 沈阳-19 152-5.7 0.649 0.831 通辽-20 167-7.3 0.658 1.004 呼和浩特-19 171-5.9 0.649 0.857 银川-15 149-3.4 0.606 0.742 丹东-14 151-3.0 0.594 0.744 西宁-13 165-3.2 0.581 0.856 件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 12 太原-12 144-2.1 0.567 0.730 大连-11 132-1.5 0.552 0.695 兰州-11 135-2.5 0.552 0.904 北京-9 129-1.6 0.519 0.909 天津-9 122-0.9 0.519 0.737 石家庄-8 117-0.2 0.500 0.669 济南-7 106 0.9 0.480 0.510 西安-5 101 1.0 0.435 0.652 郑州-5 102 1.6 0.435 0.496 4.2.2 生产工艺热负荷的年持续热负荷曲线 生产工艺热用户在一年之中的用热时间长短是不同的。热电厂一年供热时间有多长，主要由热用户的用汽时间决定。如果是三班制生产热负荷，则热电厂全年供汽时间可定为 8760 小时。如果以热量（Q）为纵坐标，以时间（h）为横坐标，坐标原点为 0，在原点处的纵坐标上取最大生产热负荷值，在横坐标 8760 小时处的纵坐标上取最小生产热负荷值，两点之间连接一直线，这一直线和坐标之间所包括的面积，代表了生产热负荷的年供热量。如图 4-2所示。)/(hGJQ )(8760 h 图 4-2 4.2.3 年持续热负荷曲线的叠加 如果供热汽轮机只有一级对外抽汽，也就是说对外供热只有一个压力等级的气源，这时也可把采暖、制冷等热负荷和生产热负荷分别进行叠加，如图 4-3所示。4.2.4 全年供热量计算 全年供热量（aQ）等于各典型供热工况的热负荷乘以所持续的时间，或为平均热负荷乘以相应的时间。年采暖供热量)(naQ为采暖持续热负荷曲线和坐标轴之间包含的面积所表示的热量。可用多种办法近似求出，如 )(1/()5(240GJbNNQQnna （4-8）5 装机方案的选择与方案比较 5.1 供热机组的机型及其选型原则 供热机组的机型有背压机、抽背机、抽凝机、两用机等。热负荷平稳可以选择背压机型；抽件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 13 背机实质上也是背压机；热负荷波动较大，只能选择抽凝机；以采暖热负荷为主的应优先考虑两用机型，两用机型一般都是单机容量 100MW 级以上的大型凝汽机组，用中、低压气缸连通管上打孔抽汽供热采暖，一般适宜于北方的大中城市。5.2 决定装机方案的条件 决定装机方案的条件有：1）热负荷的大小及类型：热负荷答应选高参数、大容量机组，大市城市中心也不宜建大型燃煤供热机组;2）厂址条件。有建大厂的条件而建小厂，未能地尽其用，也不太好；3）燃料性质的好坏与供应的可靠性；4）符合环保要求；5）建设资金落实情况。5.3 装机方案的拟定与方案比较 通过对供热机型与建厂条件的了解，我们可以进行装机方案的拟定，步骤是：1）首先要贯彻综合权衡、因地制宜的方针，确定热电厂的最终规模是大容量（200MW 及以上）、中容量的（200MW 以下），还是小容量的（50MW 及以下），以此决定选择机组的新汽参数是亚临界的、或是超高压参数，还是高参数，或次高压参数、中参数的。这样，装机方案的拟定就可以限定在一个较小的范围内。2）对拟定的装机方案应进行综合分析。有的方案一分析就可以排除，如次高压、中参数同一容量的机型组成方案，肯定是次高压的胜过中压的，已有定论就不要再比较。还有，如果选择单机容量大的方案，虽然经济性较好，但供热不可靠，有没有可行的补救措施，这种方案也不可取。通过综合分析比较，可以筛选出两个方案进行技术经济比较决定。首先应进行热经济指标计算。3）列出装机方案热经济指标计算结果比较表，如表 5-1所示。表 5-1 装机方案热经济指标计算结果比较表 序号 项目 单位 第一方案 第二方案 采暖期 制冷期 非暖、冷期 采暖期 制冷期 非暖、冷期 最大 平均 最大 平均 平均 最小 最大 平均 最大 平均 平均 最小 1 热负荷 热量 GJ/h 汽量 t/h 2 汽机进汽量 t/h 3 汽机对外供汽量 t/h 4 对外供热量 GJ/h 5 汽机凝汽量 t/h 6 发电功率 KW 7 锅炉减压减温供热量 GJ/h 8 锅炉蒸发量 t/h 9 尖峰锅炉供汽量 t/h 10 发电年均标准煤耗 Kg/kWh 件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 14 11 综合厂用电率%12 供单位热量耗厂用电量 kWh/GJ 13 发电厂用电率%14 供电年均煤耗率 Kg/kWh 15 供热年均标准煤耗 Kg/GJ 16 汽机年供热量 GJ/a 17 年发电量 kWh/a 18 年供电量 kWh/a 19 机组发电年利用小时数 H 20 年供热量 GJ/a 21 全年耗标煤量 t/h 22 热化系数 23 年均全厂热效率%24 年均热电比%25 全年节约标准煤量 t/a 6 供热机组的热经济性指标 6.1 热电联产的总热效率rd 国家计委计交能（98）220 号文规定:总热效率（供热量发电量3600 千焦/千瓦时）/（燃料总消耗量燃料单位低位热值）100%总效率年平均应大于 45%。因此，新建热电厂的年平均全厂热效率rd可用下式求出：%100308.290036.0)(aaardBQP （6-1）式中)(aP：热电机组全年发电量（kWh/a）aQ：热电厂全年供热量（GJ/a）aB：热电厂全年耗标准煤量（t/a）6.2 热电联产热电比()国家计委计交能（98）220 号文规定:件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 15 热电比()供热量/（发电量3600 千焦/千瓦时）100%（1）单机容量 5 万千瓦以下的热电机组，其热电比年平均应大于 100%。（2）单机容量 5 万千瓦至 20 万千瓦以下的热电机组，其热电比年平均应大于 50%。（3）单机容量 20 万千瓦及以上的抽凝两用供热机组，在采暖期热电比应大于 50%。根据上述规定，新建热电厂的年平均热电比(p)可由下式求出，并且该值应满足上述要求。%1000036.0)(aapPQ （6-2）6.3 热电成本分摊比)(r 热电成本分摊比是采用热量法来分摊热、电成本时，供热所占的百分比，用p表示，即为热电厂供出的热量占锅炉有效热量的百分数。%100)(101003RRggrrIDtiDQ （6-3）式中 grQ：单位时间内热电厂的供热量（GJ/h）gD0：单位时间内锅炉产出的新蒸汽量,其为汽轮机进汽量与减温减压新蒸汽量之和（t/h）RD：单位时间内的再热蒸汽量（t/h）（只有再热机组才有此项）。6.4 热化发电率（）热化发电率又称电热比，是供热汽轮发电机组的热化发电量与供热量之比。)(TrQP （kWh/GJ）(6-4)rP：供热汽轮发电机组的热化发热量（kWh）)(TQ：汽轮机的供热量（GJ）热化发电率是供热机组的性能指标，值高说明供同样的热，在该机组中转化成电功的能量较多，经济效益好。热化发电率也等于 1 公斤汽轮机抽汽或排汽的循环功所转化的电功与该公斤蒸汽供出的热量之比。)(3600/106ccadjctiW （kWh/GJ）（6-5）式中 cW：1 公斤汽轮机抽汽或排汽所作的循环功（kWh）)(W0cccctiq kgkj/（6-6）件与热负荷要根据建厂条件和热负荷的大小来决定建设的规模并使建成的热电厂在已知的热负荷条件下热经济指标能达到国家所规定的数值即符合国家计委计交能号文的要求使之节约能源真正是一个名副其实的热电厂这就需要在可和将建成的实际运行的热电厂情况基本相吻合需要从热负荷着手如果热负荷估算的比较准确就是热产品市场比较准确再如上电市场就是上网电量估算准确那么计算出来的经济指标才是比较准确的因此本计算方法从热负荷的调查核实计热负荷绘制年持续热负荷曲线图设计装机方案拟订原则性热力系统进行热平衡与热经济指标计算选择出最佳供热方案以上就是本计算方法的主要内容并以实例演示计算的过程和计算的结果热负荷及热负荷的调查与核实热负荷热负 16 c：抽、排汽 1 公斤是的锅炉进水系数，此处也是汽轮机的进汽系数。ca可由马芳礼高级工程师的循环函数法求出。c也可以写成：nxc11 nxa1：为加热 1 公斤回水或补给水的相关各级的回热抽汽量之和。0q：1 公斤锅炉给水变成新蒸汽在锅炉内