郭 濤，張 旭，楊洪玲

(北票發(fā)電有限責(zé)任公司，遼寧 朝陽 122100)

熱電聯(lián)產(chǎn)是指機(jī)組在發(fā)電的過程中將已做了部分功的蒸汽熱量利用起來對熱用戶供熱［1］。熱電聯(lián)產(chǎn)是一種先進(jìn)的能源“梯級利用”形式，基本上做到了“能質(zhì)匹配”、“熱盡其用”，大大提高了能源利用效率，提高了機(jī)組經(jīng)濟(jì)性，特點(diǎn)是將高品質(zhì)的燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能用以發(fā)電，再將低品質(zhì)的已做了部分功的熱能用來對外供熱，在節(jié)省能源、減少環(huán)境污染方面具有分散鍋爐房不可比擬的優(yōu)勢，對促進(jìn)城市化建設(shè)和社會(huì)發(fā)展起重要作用［2］。

多數(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)火電廠以發(fā)電為主、供熱為輔。為提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，強(qiáng)調(diào)多發(fā)電、搶發(fā)電量，采取“以電定熱”的生產(chǎn)經(jīng)營方式。但近年來，隨著火電用煤價(jià)格不斷攀升，電價(jià)上升幅度有限，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的發(fā)電利潤大大降低，供電煤耗偏高的小型熱電聯(lián)產(chǎn)火電廠的發(fā)電利潤甚至為負(fù)數(shù)［3］。因此現(xiàn)階段熱電聯(lián)產(chǎn)的火電廠必須考慮實(shí)施“以熱定電”運(yùn)行方式，即在保證供熱質(zhì)量的前提下盡量少發(fā)電。

1 機(jī)組概況

北票發(fā)電有限責(zé)任公司擔(dān)負(fù)當(dāng)?shù)鼐用窦s400萬m2的冬季取暖供熱的任務(wù)。采暖期為152 d，折合3 648 h。取暖供熱采用單元制，分4條干線支狀供出，設(shè)計(jì)供水溫度50℃，回水溫度40℃。1號單元區(qū)域是熱網(wǎng)加熱器供熱，汽源由3臺機(jī)組的第6級抽汽供給;2、3、4號單元區(qū)域分別由3臺汽輪機(jī)采用低真空循環(huán)水供熱，即熱用戶的采暖回水進(jìn)入低真空運(yùn)行的機(jī)組凝汽器水側(cè)，吸收汽輪機(jī)已做過功的排汽余熱，經(jīng)熱網(wǎng)泵加壓后進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器，加熱器的熱源由各臺機(jī)組抽汽供給，熱網(wǎng)循環(huán)水被加熱后，進(jìn)入熱網(wǎng)供水管道。

2 “以電定熱”和“以熱定電”的對比

由機(jī)組供熱方式可知，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組發(fā)電負(fù)荷與供熱能力成正比，即機(jī)組的發(fā)電負(fù)荷越高，供熱溫度越高;發(fā)電負(fù)荷越低，供熱溫度越低［4］。

從供熱經(jīng)濟(jì)性的角度看，供熱量應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整，以免浪費(fèi);從發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的角度看，只要有邊際效益就應(yīng)多發(fā)電。因此出現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組是采用多發(fā)電、多供熱的“以電定熱”還是采用經(jīng)濟(jì)供熱、少發(fā)電的“以熱定電”2種運(yùn)行方式的對比選擇。

選擇哪種運(yùn)行方式，根本上就是比較采用哪種運(yùn)行方式電廠的利潤更高或虧損更少。利潤是成本和收入的差值。對于熱電聯(lián)產(chǎn)電廠，收入主要是發(fā)電收入和供熱收入。供熱收入取決于供熱面積和熱價(jià)，是基本不變的。發(fā)電收入取決于上網(wǎng)電量和電價(jià)，是變化的。成本分為固定成本和變動(dòng)成本。電廠的固定成本一般是員工薪酬等必須、經(jīng)常性的支出，與發(fā)電量、供熱量的多少無關(guān)。電廠的變動(dòng)成本主要是燃料、化學(xué)藥品、水、維護(hù)材料等消耗，與發(fā)電量、供熱量的多少有關(guān)，且接近于正比［5］。其中電廠燃料的消耗一般占變動(dòng)成本的70%以上，主要取決于供電煤耗和供熱煤耗。因此在滿足供熱需求和保證機(jī)組安全運(yùn)行情況下，“以電定熱”和“以熱定電”運(yùn)行的利潤比較，關(guān)鍵是計(jì)算不同方式下的變動(dòng)成本與發(fā)電收入之差。

北票發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)備參數(shù)計(jì)算如下。a． 計(jì)算機(jī)組的發(fā)電變動(dòng)成本

由汽輪機(jī)效率η機(jī)=22.1%，鍋爐效率η爐=85%，管道效率η管=98%得:機(jī)組效率η發(fā)=η機(jī)*η爐*η管=18.4%。

由廠用電率為7.38%得:發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率d發(fā)上網(wǎng)電量標(biāo)準(zhǔn)煤耗率d網(wǎng)==721 g/kWh。

兩個(gè)人把沙灘差點(diǎn)砸出一個(gè)礦洞，如膠似漆地抱在一起滾了十幾圈。遲羽暈頭脹腦地爬起來，我跑過去扶她，她指著胖子話都說不利索了：“我不是讓你用肌肉最發(fā)達(dá)的地方著陸嗎？”

由入爐標(biāo)煤單價(jià)p=640元/t可得上網(wǎng)電量煤耗成本c1=d網(wǎng)*p=0.461元/kWh。

水費(fèi) (含水處理化學(xué)藥品)成本s=0.012元/kg。

循環(huán)水供熱期間汽耗q=6 kg/kWh。

單位水成本 c2=/kWh。

上網(wǎng)電量總變動(dòng)成本 (不含設(shè)備維護(hù)消耗)c總=c1+c2=0.538 元/kWh。

b． 計(jì)算單位電量的盈虧

北票公司上網(wǎng)電價(jià)p=0.462元/kWh，因此若不考慮供熱收入和供熱煤耗，每多發(fā)1 kWh電量虧損e=p－c總=0.076元/kWh。

c． 計(jì)算多供熱的損失

根據(jù)北票發(fā)電有限責(zé)任公司機(jī)組的熱電比，發(fā)電機(jī)組每少發(fā)1 kWh電量，減少供熱約0.018 8 GJ。

機(jī)組供熱煤耗為42 kg/GJ，減少1 kWh供熱量減少煤耗:標(biāo)煤，折合資金:640*0.000 79=0.505 6元，而1 kWh上網(wǎng)電價(jià)僅為0.462元。

可見每多發(fā)1 kWh電量，即因供熱多耗煤虧損0.043 6元。

綜上所述，若不考慮供熱的固定收入，每少發(fā)1 kWh電量，即可減少虧損0.043 6+0.076=0.12元，說明越多搶發(fā)電就越多虧損，實(shí)施以熱定電是經(jīng)濟(jì)可行的。

3 “以熱定電”運(yùn)行的實(shí)踐檢驗(yàn)

2012年2月開始，北票發(fā)電公司采用了“以熱定電”的運(yùn)行方式，通過2月份全月的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與同期比較，證明此運(yùn)行方式是經(jīng)濟(jì)可行的。表1是對比情況 (收入只考慮上網(wǎng)電量，支出只考慮耗煤)。

數(shù)據(jù)表明，實(shí)施“以熱定電”，雖然少發(fā)電減少收入105萬元，但耗煤少支出341萬元，折合日均多盈利可見至少虧損8萬元以上 (以上還未統(tǒng)計(jì)因發(fā)電量增加而多消耗的其它生產(chǎn)材料)。

表1 2012年2月份各項(xiàng)數(shù)據(jù)與同期比較

4 “以熱定電”運(yùn)行的操作原則

雖然以上研究證明“以熱定電”運(yùn)行是經(jīng)濟(jì)的，但在實(shí)際工作中還必須考慮機(jī)組安全性、供熱質(zhì)量等的影響，因此在實(shí)踐中應(yīng)主要遵循以下操作原則。

a． 根據(jù)天氣變化、環(huán)境溫度合理調(diào)整熱負(fù)荷，在滿足熱用戶需求的前提下，降低熱負(fù)荷［6］。

b． 在保證機(jī)組安全運(yùn)行的前提下，根據(jù)供熱需求調(diào)整機(jī)組發(fā)電負(fù)荷［7］。

c． 根據(jù)汽輪機(jī)調(diào)整方式和特點(diǎn)，在不增加耗煤和不多供熱的前提下，合理調(diào)整汽輪機(jī)進(jìn)汽和抽汽方式，使汽輪機(jī)負(fù)荷最高，達(dá)到運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性最佳［8］。

d． 當(dāng)上網(wǎng)電價(jià)、煤炭價(jià)格變化或供熱面積變化時(shí)，應(yīng)重新測算“以熱定電”運(yùn)行方式的合理性。

5 結(jié)束語

隨著煤原料價(jià)格與電產(chǎn)品價(jià)格矛盾的日益突出，熱電聯(lián)產(chǎn)火電廠采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式降低成本迫在眉睫。根據(jù)供熱量的需求，合理調(diào)整電負(fù)荷，實(shí)施“以熱定電”達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是可行的，北票發(fā)電有限責(zé)任公司的實(shí)踐也表明，“以熱定電”經(jīng)濟(jì)效益顯著，值得其它熱電聯(lián)產(chǎn)火電廠借鑒和普及應(yīng)用。

［1］ 武學(xué)森．熱電聯(lián)產(chǎn) ［M］．西安:西安交通大學(xué)出版社，1988．

［3］ 鄭志勤．影響東北地區(qū)電力系統(tǒng)中長期發(fā)展戰(zhàn)略的基本問題研究［J］．東北電力技術(shù)，2012，33(4):39．

［4］ 李勤道，嚴(yán)俊杰．熱電廠熱負(fù)荷分配方法的研究 ［J］．動(dòng)力工程，2001，21(1):1 078－1 081．

［5］ 李崇祥．供熱機(jī)組熱電負(fù)荷經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究 ［J］．熱力發(fā)電，2000，29(5):13－14．

［6］ 徐學(xué)棟．利用負(fù)荷管理裝置實(shí)現(xiàn)以熱定電 ［J］．供用電，2000，17(2):47－48．

［7］ 王騰祥．熱電聯(lián)產(chǎn)問題探討 ［J］．中國能源，1994，17(1):28－30．

［8］ 楊玉恒．發(fā)電廠熱電聯(lián)合生產(chǎn)及供熱［M］．北京:水力電力出版社，1989．