抽汽供热机组煤耗率厂用电率分摊算法研究

陈 洁 顾 彬 高 鹏 胡赛群

1.国网技术学院 山东 济南 250002；

2.山东城市建设职业学院 山东 济南 250014；

3.山东泓奥电力科技有限公司 山东 济南 250101

0 前言

随着北方城市化集中供热的发展和政府对热电联产生产方式的重视，但热电厂中如何分配电、热两产品各自所耗煤耗和厂用电是当今热电厂面临的主要问题，本文引入分摊系数的概念及分配方法，以期简便、有效地解决这一在工程上有重要意义的问题。

1 分摊系数法分配供电、供热煤耗

1.1 基本概念

1.1.1 供电、热煤耗率

对应于热电厂的电、热两种产品，其经济指标有发电、产热煤耗率，由于有厂用电率的存在，机组的发电量有一部分消耗在厂区内，因此对应有供热、供电煤耗率，即影响供电煤耗率的因素有二，其一是发电煤耗率，其二是厂用电率，这两者的分配方法是解决供电、热煤耗率的关键。

1.1.2 分摊系数

分摊系数分为产热分摊系数和发电分摊系数。供热分摊系数kr是指供热汽流由于供热所应分摊的耗煤量br占机组总燃煤量b的百分数；发电分摊系数kd是指纯发电汽流和供热汽流由于做功所应承担的耗煤量bd占机组总燃煤量b的百分数，两系数之和为1，因此本文只求其中之一。

确定产热分摊系数kr的关键是确定分摊给供热的耗煤量br的确定，可以由三种方法确定，本文以某厂220MW抽汽供热式汽轮机为例，说明煤耗率和厂用电率的三种分摊方法。

1.2 基于热量法的分摊系数确定

这是当前电力行业内普遍采用的分摊系数分配耗煤量的方法。基于热量法的分摊系数是根据供热蒸汽所带走的能量占主蒸汽在锅炉内吸热量的百分数来确定的。

为定量的说明问题，本文以某厂220MW机组的抽汽供热试验参数为例进行计算分析，主要参数见表1。

表1 主要数据汇总

由供热分摊系数kr的定义得：

式中，Ggr×（hgr-hh） 为对外供热总热量，ηrw为热网效率。

1.3 基于实际焓降法的供热分摊系数确定

基于实际焓降法的供热分摊系数是根据联产供热抽汽汽流在汽轮机少做的功占新蒸汽实际焓降的百分数来确定的。供热分摊系数为：

式中，Ggr×（hh-hc） 为对外供热汽流做功；G0×（h0-hc）+Gzr×（hzr-hgp）为主蒸汽做功量。

1.4 基于作功不足系数的分摊系数确定

抽汽供热蒸汽的作功不足系数为：

式中，hgr-hc+σzr为抽汽供热汽流在汽轮机内少做功量；h0-hc+σzr为凝汽流做功量。

供热量做功当量主汽量Gd为：

供热分摊系数为：

1.5 基于分摊系数的供电热煤耗率确定

工程中用入炉煤量与发电量的比值获得电厂总的发电煤耗率，根据低位发热量计算获得综合标准发电煤耗率。因此，分配给发电、供热部分的标准发电煤耗率为：

式中，bz为综合标准发电煤耗率；bd、br分别为分摊给发电、产热部分的标准发电煤耗率。

欲确定供电、热煤耗，必须先分配厂用电量，厂用电量同样包括供热用厂用电和发电用厂用电，可以明显区分的是循环水泵和凝结水泵的耗电量应属于发电厂用电，热网水泵的耗电量应属于供热厂用电，其它的厂用电量则应据分摊系数分配。

供电用厂用电率为：

式中，Pcy为厂用电率；PXP，PNP分别为循环水泵用电率和凝结水泵用电率；PRP为热泵用电率；为发电分摊厂用电比率。

则供电分摊标准煤耗率为：

式中，bgd、bgr分别为供电、供热分摊标准煤耗率。

主要计算结果见表2。

表2 主要计算结果汇总

由表2可知，基于热量法的分摊供电、热煤耗率的方法，没有考虑供热汽流即使不用于供热，其热能也不会全部被用于做功，而是有一部分进入凝汽器损失掉了，此方法将冷源损失完全归于供热部分，使供热分摊系数kr过大，供热分摊煤耗率过大，发电分摊煤耗率过小，甚不合理。

基于实际焓降法分摊供电、热煤耗率的方法，其供热部分没有分摊任何冷源损失，使供热发电煤耗率计算时偏小，发电部分煤耗率偏大，这种好处归热的方法，显然也不尽合理，因此本文提出在工程应用中便于计算的基于作功不足系数的分摊系数法。

基于作功不足系数分摊电、热煤耗率的方法，可以既不将冷源损失全部归电，也不将冷源损失全部归热，而是引入当量主汽流量将热、电各自应占有的冷源损失进行分配，可以合理的分配煤耗率和厂用电率，使电厂的生产成本可以得到合理的分摊。

2 小结

抽汽供热式机组的热电分摊方法直接关系到热电双方的发电成本核算，基于作功不足系数分摊电、热煤耗率的方法，则可以兼顾到正确反映热电厂热、电两种产品的质量差别和热电厂生产过程的技术完善程度，将抽汽供热式机组的冷源损失合理分摊，并通过分摊系数的确定可以利用分摊系数确定相关的电热成本问题，随着电厂在线生产管理与计算机应用技术的紧密结合，基于做功不足系数的热电分摊新方法很容易得到实现。