熱電廠的熱經濟性及評價

1、第四章 熱電廠的熱經濟性,4.1 熱負荷及其載熱質 4.2 熱電聯合生產及總熱耗量的分配 4.3 熱電廠主要熱經濟指標 4.4 熱電廠的熱化系數與供熱機組選型,,4.1 熱負荷及其載熱質,4.1.1熱負荷的分類和計算 熱負荷按其用途可分為采暖、通風、空調、生活熱水和生產工藝等類型。 熱負荷按其隨季節(jié)變化的規(guī)律可分為季節(jié)性熱負荷與全年性（非季節(jié)性）熱負荷兩大類。采暖、通風、空調屬于季節(jié)性熱負荷，其與室外氣溫、濕度、風

2、速和太陽輻射等氣候參數關系密切。生活熱水和生產工藝熱負荷屬于全年性熱負荷，受氣候參數影響較小。 采暖、通風、空調和生活熱水熱負荷宜采用經過核實的建筑物設計熱負荷。當沒有建筑物設計熱負荷資料時，可以采用下列方法計算。,,4.1.1.1采暖設計熱負荷 采暖熱負荷指的是，在維持室內溫度的條件下，用以補償房屋向外散熱損失的熱量。 采暖設計熱負荷Qh（MW）指的是，當氣溫降低到采暖室外計算溫度及以下時供給采暖建筑物的熱量

3、。采暖室外計算溫度定義為“當地歷年平均每年不保證5天的日平均氣溫”。在20年的統(tǒng)計期間，總共有100天的實際日平均氣溫低于采暖室外計算溫度。,,（4-1）,其中，qh—采暖熱指標（W/m2），可按表4-1取用； A—采暖建筑物的建筑面積（m2）。,,,4.1.1.2通風設計熱負荷 加熱送進室內新鮮空氣而消耗的熱量稱為通風熱負荷。其設計熱負荷Qv（MW）為,,（4-2）,其中，Kv—建筑物通風熱負荷系數，可

4、取0.3～0.5。,,4.1.1.3空調設計熱負荷 1. 空調冬季熱負荷主要包括建筑維護結構散熱的耗熱量和加熱新風耗熱量。其設計熱負荷Qa（MW）為,,（4-3）,其中，qa—空調熱指標（W/m2），可按表4-2取用； A—空調建筑物的建筑面積（m2）。,,2.空調夏季制冷熱負荷 空調夏季制冷熱負荷主要包括建筑維護結構傳熱、太陽輻射、人體散熱、照明散熱、電器散熱等形成的制冷熱負荷以及新風制冷熱負荷。其

5、設計熱負荷Qc（MW）為,,（4-4）,其中，qc—空調冷指標（W/m2），可按表4-2取用； A—空調建筑物的建筑面積（m2）； COP—吸收式制冷機的制冷系數，應取用吸收式制冷機的制造廠提供的數據，或者在0.7～1.2范圍取用。,,,4.1.1.4生活熱水設計熱負荷 1.生活熱水平均熱負荷 生活熱水熱負荷指的是日常生活用熱水的加熱量，例如洗臉、洗澡、洗衣服、刷洗器皿等，需要將5～20℃

6、的常溫水加熱到35～45℃使用。其平均熱負荷Qwa（MW）為,,（4-5）,其中，qw—生活熱水熱指標（W/m2），可按表4-3取用； A—居住區(qū)的建筑面積（m2）。,,2.生活熱水最大熱負荷Qwma（MW）,其中，Kh—小時變化系數，可取2.5～3.5。,,（4-6）,,4.1.1.5生產工藝設計熱負荷 生產工藝熱負荷指的是工業(yè)生產過程的加熱、烘干、蒸煮、清洗等工藝或拖動機械動力設備（如汽錘、工業(yè)汽輪

7、機、壓氣機）所需要的熱量，用熱設備種類繁多，用熱方式多種多樣，工作時間因生產工藝和企業(yè)管理制度而異，所以，不存在同一的、固定的數學計算公式。 由于各個工廠或車間的最大生產工藝熱負荷不可能同時出現，為了使供熱系統(tǒng)的設計和運行更接近實際情況，集中供熱系統(tǒng)熱網的生產工藝設計熱負荷Qw,max（MW）取為,,（4-7）,其中，Ksh—同時使用系數，可取0.6～0.9，當各熱用戶生產性質相同、生產負荷平穩(wěn)且連續(xù)生產時間較長，同時使用系數取

8、較高值，反之取較低值；∑Qsh,max—經核實的各工廠或車間的最大生產工藝熱負荷之和，MW。,,4.1.2供熱載熱質及其選擇 在供熱系統(tǒng)中，用來傳送熱能的媒介物質稱為供熱載熱質。供熱載熱質有熱水和蒸汽兩種，相應的熱網稱為水網和汽網，兩種熱網的特點對比列于表4-4中。,,,,綜上分析，供熱載熱質的選擇較為復雜，應該在滿足供熱的前提下，根據熱電廠、熱網和熱用戶的投資、運行方式，進行具體技術經濟分析確定。 一般，采暖、通風、熱

9、水負荷廣泛以水為載熱質。生產工藝熱負荷一般用蒸汽作為載熱質，也可以用高溫熱水作為載熱質，到達熱用戶再采用蒸汽發(fā)生器產生蒸汽。 水網的熱損失比汽網少，汽輪機的熱化效果好，凝結水回收率高，供熱距離遠，且更環(huán)保，故常常考慮盡量采用熱水供熱。,,4.2 熱電聯合生產及總熱耗量的分配,4.2.1熱電聯合生產 蒸汽動力循環(huán)裝置即使采用了高參數蒸汽、回熱和再熱等措施，熱效率仍很少超過45%，也就是說，燃料燃燒釋放出的熱能中有大部分能量

10、沒有得到充分利用，約60%左右散發(fā)到環(huán)境中，其中通過凝汽器冷卻水帶走而排放到大氣中的能量約占總能量的50%。 同一股蒸汽汽流（簡稱為熱電聯產汽流）先發(fā)電后供熱的能量生產方式稱為熱電聯產，這種既發(fā)電又供熱的發(fā)電廠稱為熱電廠，其熱力循環(huán)稱之為供熱循環(huán)，以熱電聯產方式集中供熱稱為熱化。從工程熱力學基本原理講，熱電聯產的一個基本特征是，熱用戶是熱功轉換的冷源。,,4.2.1.1熱電分別能量生產與熱電聯合能量生產的特點 熱能和電能

11、的生產分單一能量生產和聯合能量生產兩種形式，即熱電分產和熱電聯產。 熱力設備只用來供應單一能量（熱能或電能）的方式稱為熱電分產，如供熱鍋爐房只供應熱能（蒸汽和熱水），凝汽式發(fā)電廠只供應電能，如圖4-1（a）所示；又如凝汽式發(fā)電廠在供應電能的同時，由鍋爐產生的蒸汽經減溫減壓后直接向熱用戶供應蒸汽，雖然也同時供應兩種能量，但仍屬熱電分產，見圖4-1（b）所示。,,熱電廠的常見生產方式有：背壓式汽輪機、調節(jié)抽汽式汽輪機、背壓式汽輪機加

12、凝汽式汽輪機三種，其原則性熱力系統(tǒng)圖分別為圖4-2（a）、（b）和（c）。其共同點是，都要采用減溫減壓裝置作為尖峰熱負荷期使用，及對汽輪機供熱的備用?？梢姡跓犭姀S里，既有熱電聯產生產方式，又有熱電分產生產方式。,,排汽壓力高于大氣壓的汽輪機稱為背壓式汽輪機，如圖4-2（a）所示。這種系統(tǒng)沒有凝汽器，蒸汽在汽輪機內做功后具有一定壓力，通過管路送給熱用戶使用，無冷源熱損失（實質上，熱用戶就是熱功轉換的冷源），熱經濟性最高，而且結構簡單，投

13、資少；其缺點是：發(fā)電和供熱相互制約，難以同時滿足用戶對于電、熱負荷兩種能量的需要；其機組適應性差，在熱負荷變化時，機組的電功率變化劇烈，相對內效率也會顯著降低。 蒸汽在調節(jié)抽汽式汽輪機中膨脹至一定壓力時，被抽出一部分送給熱用戶，其余蒸汽則經過調節(jié)裝置繼續(xù)在汽輪機內做功，乏汽送往凝汽器。這種循環(huán)能自動調節(jié)熱、電出力，保證供汽量和供汽參數，從而可以在滿足熱用戶要求的同時參加電負荷調峰，如圖4-2（b）所示。,,抽汽式汽輪機因同時存在

14、凝汽發(fā)電和熱化發(fā)電，故整個機組的熱經濟性介于凝汽式機組與背壓式機組之間，主要取決于熱化發(fā)電所占比例的大??；且調節(jié)抽汽的回轉隔板增加了節(jié)流損失，使機組的相對內效率比純凝汽式機組的低。,,4.2.1.2熱電聯產的熱量法定性分析 下面對具有相同初參數的純凝汽式機組和背壓式機組的理想循環(huán)進行定性分析。,,如圖4-3（a）所示，理想朗肯循環(huán)的效率和實際朗肯循環(huán)效率的表達式分別為,,（4-8）,（4-9）,如圖4-3（b）所示的供熱循環(huán)，即

15、背壓式汽輪機組的循環(huán)，其理想的熱效率與實際熱效率的表達式分別為：,,,（4-10）,（4-11）,,熱電廠的節(jié)煤量是指在能量（熱負荷Q，電負荷W）供應相等的原則下，熱電廠與熱電分產方式相比節(jié)省的燃料量。 圖4-4（a）、（b）為熱電廠及熱電分產的熱力系統(tǒng)圖。,,熱電分產時，電能由電力系統(tǒng)中的凝汽式發(fā)電廠（稱代替凝汽式機組）生產，熱能由分散的小鍋爐供應。,,（4-12）,,,,（4-13）,,（4-14）,,,（4-17a）,式（

16、4-17a）等號右邊第一項為熱電廠發(fā)電較分產發(fā)電的節(jié)煤量，第二項為熱電廠供熱較分產供熱的節(jié)煤量。,,就供熱節(jié)煤而言，只要保持,,（4-18）,供熱方面就能節(jié)省燃料。,,4.2.3熱電廠總熱耗量的分配 分產的發(fā)電和供熱是各自獨立的，因此其發(fā)電及供熱所消耗的熱量（或耗煤量）是明確的。對聯產而言，同一股聯產汽流既發(fā)電又供熱，只能對熱電廠總熱耗量（或耗煤量）在兩種能量產品之間進行合理分配，才能確定電能和熱能的生產成本及其相關的熱經濟指標

17、。,,,圖4-5 熱電廠系統(tǒng)簡圖,,4.2.3.1熱量法將熱電廠的總熱耗量按生產兩種能量的用熱數量比例進行分配，它只考慮能量的數量，不考慮能量的質量差別。如果沒有減溫減壓供熱，熱電廠采用的是非再熱機組，則熱電廠總熱耗量Qtp（kJ/h）為,,（4-19）,Btp—熱電廠總燃料消耗量（kg/h） qnet—燃料的低位發(fā)熱值 （kJ/kg）,,按熱量法分配熱電廠總熱耗時，分配給供熱方面的熱耗量Qtp,h按從熱電廠鍋爐直接引出的集中供熱計

18、量，即,,（4-20）,Qh —熱電廠供出的熱量 hh—供熱抽汽焓（kJ/kg） —供熱蒸汽的凝結水焓（kJ/kg）,,,用熱用戶得到的熱量Q計算，可表示為,,（4-21）,,熱電廠供熱的熱效率為,,（4-22）,ηhs—熱網效率 ηtp,h—熱電廠供熱的熱效率,,分配給發(fā)電方面的熱耗量為,,（4-23）,,聯產發(fā)電部分的絕對內效率為1。 以背壓式汽輪機為例說明（抽汽式汽輪機中聯產汽流發(fā)電部分等同于背壓機）。

19、 依據熱力學第一定律，其能量平衡式為,,Wi__汽輪機的內功率（kJ/h）;Q(e)__分配給發(fā)電部分的熱耗量（kJ/h）; Qh=Q(h)__供熱耗熱量（kJ/h），因鍋爐效率和管道效率均等于1，即沒考慮這兩個效率。 汽輪機的絕對內效率 ：,,（4-24）,,熱量法將分配給供熱的熱耗量按等數量的新蒸汽折算，未考慮在汽輪機中已做功的實際情況，也未考慮熱電兩種產品間的質量差別，將熱電聯產的節(jié)能效益全部歸發(fā)電部分。,按熱量法分配給

20、供熱的熱耗量Qtp,h是作為電站鍋爐集中供熱來計算的，不論供熱蒸汽參數的高低，一律按鍋爐新蒸汽直接供熱方式處理的方法，不利于鼓勵用戶降低用熱參數，也不能調動電廠改進熱功轉換技術的積極性，從而使熱電聯產總的熱經濟性降低。這種將熱電聯產的熱經濟效益分攤到發(fā)電方面的分配法，簡稱為“好處歸電法”。,,4.2.3.2實際焓降法 實際焓降法是把聯產汽流的熱耗量，按聯產供熱抽汽汽流在汽輪機中少做的功（或稱實際焓降不足）與新汽實際焓降的比例來分

21、配供熱的熱耗量，其基本的思想是考慮了供熱抽汽使汽流未能完全膨脹到排汽參數，則供熱應按比例承擔少做功對應的熱耗量。 分配給聯產供熱的熱耗量為（僅存在抽汽汽流聯產供熱）,,（4-25）,,上式成立的前提為，來自鍋爐的新蒸汽經減溫減壓供熱量為零，且機組無再熱（對再熱機組還應考慮再熱中的吸熱項）。 若電廠還有新蒸汽直接減溫減壓后對外供熱，則應將其供熱量直接加在供熱方面，減溫減壓后的供熱量為,,（4-26）,則供熱總的熱耗量為,,

22、（4-27）,,發(fā)電的熱耗量為,,（4-28）,實際焓降法對聯產發(fā)電而言，其冷源損失 全部由發(fā)電承擔，即供熱部分未分攤任何冷源損失，熱電聯產的好處全部由供熱部分獨占，所以稱之為聯產效益歸熱法，也稱“好處歸熱法”。這種熱耗量的分攤方法，考慮了供熱抽汽的品位，用戶要求的供熱參數越高，分攤的熱耗量越大，所以可鼓勵熱用戶主動降低對供熱參數的要求，從而提高熱化的節(jié)能效果。但抽汽式汽輪機的供熱調節(jié)裝置不可避免地會

23、增加流動阻力，從而使該機組的凝汽發(fā)電部分的內效率降低，熱耗增大，使得熱電廠發(fā)電方面不但得不到好處，反而多耗煤。所以該分配方法使熱電廠發(fā)電方面難以接受。,,,4.2.3.3做功能力法 做功能力法是按聯產供熱蒸汽與新蒸汽的做功能力的比例來分配熱電廠的總熱耗量，即按蒸汽的做功能力在電、熱兩種產品間分配。按此方法，聯產汽流的熱耗量中，供熱方面分攤的熱耗量為,（4-29）,,,e0、eh—新蒸汽及供熱抽汽的比 （kJ/kg）； h0、

24、hh—新蒸汽及供熱抽汽的比焓（kJ/kg）； s0、sh—新蒸汽及供熱抽汽的比熵（kJ/kgK）；Tamb—環(huán)境溫度（K）。,,這種分配方法以熱力學第一及第二定律為依據，同時考慮了熱能的數量和質量差別。但是，此法與實際焓降法的分配結果相差無幾，也就是說，熱電聯產的好處，大部分仍歸供熱方面所得，發(fā)電方面分攤所得好處還不足以補償因汽輪機絕對內效率降低而多耗的熱量，所以電廠方面仍不能接受這種熱電廠總熱耗量的分配方法。 以上三種方法都有

25、其局限性。相對而言，熱量法的分配方法較為簡單，已成為長期且廣泛采用的方法。,,4.3 熱電廠主要熱經濟指標,對于熱電廠，因同一股聯產汽流既發(fā)電又供熱，電能與熱能形式不同，而且電、熱兩種能量產品的質量不等價；且供熱參數不同，熱能的品位也不同；此外，當熱電廠有主蒸汽經減溫減壓后直接供熱時，熱電廠內還同時存在熱電分產的生產方式，以及抽汽式汽輪機的凝汽流是經常存在的熱電分產的生產方式。顯然，熱電廠的主要熱經濟指標比凝汽式電廠的復雜得多。迄今為止

26、，尚未有可與凝汽式電廠相類比的、同時可反映能量的數量與質量、且計算簡便的單一的熱電廠用的熱經濟指標，熱電廠只能采用既有總指標又有分項指標的綜合指標來進行評價。,,4.3.1熱電廠總的熱經濟指標熱電廠總的熱經濟指標包括熱電廠的燃料利用系數 、熱化發(fā)電率ω和熱電比。,,,4.3.1.1熱電廠的燃料利用系數 熱電廠的燃料利用系數或總熱效率定義為熱電廠生產的電、熱兩種能量的數量之和與熱電廠輸入能量之比，即,,（4-30）,W

27、—熱電廠發(fā)電功率，MW；Qh—熱電廠供熱量，MJ/h；Btp—熱電廠煤耗量，t/h；qnet—煤炭地位發(fā)熱值，kJ/kg。,,4.3.1.2供熱機組的熱化發(fā)電率ω （kWh/GJ） 熱化發(fā)電率只與聯產汽流生產的電能和熱能有關。聯產汽流生產的電能Wh稱為熱化發(fā)電量，聯產汽流供出的熱量Qh,t稱為熱化供熱量。 熱化發(fā)電率ω （kWh/GJ）是指質量不等價的熱電聯產部分的熱化發(fā)電量Wh與熱化供熱量Qh,t的比值，即單位熱化供熱

28、量的電能生產率，其表達式為,,（4-31）,,,圖4-6熱電廠給水回熱系統(tǒng),,總的熱化發(fā)電量Wh（kW）為,,（4-32）,——對外供熱蒸汽的熱化發(fā)電量稱為外部熱化發(fā)電量 ——回熱抽汽用以回熱給水，實質也是熱電聯產，其熱化發(fā)電量稱為內部熱化發(fā)電量 ——熱化供熱汽流量 （kg/h）； ——各級抽汽加熱由于供熱回水所增加的回熱抽汽量 （kg/h）；hj ——各級回熱抽汽的焓（kJ/kg）。,,,,,,熱化

29、的供熱量 （GJ/h）,,,（4-33）,熱網中有工質損失，返回水率為φ，則需補充熱網水（1- φ ），兩者混合后的熱網返回水的比焓hh,w為,,（4-34）,___補充水的比焓（kJ/kg）；,,,將式（4-32）和式（4-33）代入式（4-31）中，有,,（4-35）,ωo 、 ωi—分別稱為外部、內部熱化發(fā)電率,,e—稱為相對熱化份額，其表達式為,,（4-36）,,熱化發(fā)電率與熱電廠供熱機組的初參數及其主要熱力系

30、統(tǒng)參數（再熱參數、回熱參數、供熱抽汽參數）以及技術完善程度（ηmηg）有關，也與供熱返回水率、返回水參數和補水參數有關。任一因素的改善都可提高熱化發(fā)電率。對外供熱量一定時，熱化發(fā)電率越高，則熱化發(fā)電量也越大，從而可以減少系統(tǒng)的凝汽發(fā)電量，節(jié)省更多的燃料，這說明可用作評價同類型、同參數供熱機組熱經濟性的質量指標。 應該強調指出的是，不能用熱化發(fā)電率比較凝汽式電廠和熱電廠之間的熱經濟性。,,4.3.1.3熱電比 熱電廠的熱電

31、比Rtp為供熱機組的熱化供熱量與發(fā)電量之比。,,（4-37）,Qtp,t—供熱機組的熱化供熱量，MJ/h；W—供熱機組發(fā)電功率，MW。,2001年1月，國家發(fā)展計劃委員會、國家經濟貿易委員會、建設部在《熱電聯產項目可行性研究技術規(guī)定》中規(guī)定，對于新建熱電廠：總熱效率年平均要大于45%；熱電比要大于100%（對于單機50MW及以下機組），要大于50%（對于單機50～200MW機組，或單機200MW以上的抽汽凝汽兩用機組的采暖期）。,,4

32、.3.2熱電廠分項計算的主要熱經濟指標 將熱電廠總熱耗量 按熱量法分為 后，可以分別計算熱電廠發(fā)電與供熱方面的熱經濟指標。,,,4.3.2.1發(fā)電方面的熱經濟指標 熱電廠的發(fā)電熱效率,,,（4-38）,,熱電廠的發(fā)電熱耗率 （kJ/kWh）,,（4-39）,熱電廠的發(fā)電標準煤耗率 （kg標煤/kWh）,,,（4-40）,上述三個指標中，與凝汽式電

33、廠的指標類似，也是已知其一，即可求得其余兩個。,,4.3.2.2供熱方面的熱經濟指標 熱電廠供熱熱效率,,,（4-41）,熱電廠供熱標準煤耗率 （kg標煤/GJ）,,,（4-42）,上述兩個指標，二者知其一，可求另一個。,,4.4 熱電廠的熱化系數與供熱機組選型,4.4.1熱電廠的熱化系數 表示熱化程度的比值稱為熱化系數，有小時熱化系數和年熱化系數之分。通常采用的是小時熱化系數，簡稱熱化系數，以atp表示，是指

34、供熱式機組的小時最大熱化供熱量 與熱網的小時最大熱負荷 之比。,,,（4-43）,如圖4-7所示。圖中曲線abcde為年熱負荷持續(xù)時間曲線，曲線上任意點的縱坐標為小時熱負荷Q（GJ/h），橫坐標為在一年中大于等于熱負荷Q持續(xù)的小時數（h）。,,,圖4-7 熱化系數的定義圖,,（4-44）,該持續(xù)時間曲線下的面積abcdeoa表示全年熱負荷 （全年供熱量），面積fbcdeof表示供熱機組年熱化供熱量

35、 。 與 之比為年熱化系數 。,,,,,,實質上，熱化系數反映了能量供應系統(tǒng)內熱電聯產機組供熱容量與尖峰鍋爐供熱容量的比例，決定著新建供熱機組的容量，影響著新建熱電廠容量與凝汽發(fā)電廠容量的比例。 理論上，熱化系數最佳值處在小于1的范圍內，如圖4-8所示。,,圖4-8 理論最佳熱化系數分析用圖,,理論上的最佳熱化系數以熱電廠系統(tǒng)的熱經濟性最佳為目標。理論上的最佳熱化系數的大小，首先

36、取決于熱電廠全年熱負荷持續(xù)時間曲線圖的形狀，其圖形越尖陡，則熱化系數最佳值越??；其次取決于代替凝汽式發(fā)電廠與熱電廠凝汽流發(fā)電之間熱經濟性的差別，差別越大，即熱電廠凝汽流相對效率越低，則熱化系數最佳值越小。 工程上的最佳熱化系數以熱電廠系統(tǒng)的技術經濟性最佳為目標。 理論上的最佳熱化系數總是小于1的。對于工業(yè)熱負荷，理論上的最佳熱化系數為0.7～0.8。對于采暖熱負荷，理論上的最佳熱化系數為0.5～0.6。,,4.4.2供熱

37、機組選擇 供熱機組的選擇，包括臺數、型號、供熱容量、發(fā)電機容量，需要根據熱負荷的種類和特性及其中近期發(fā)展規(guī)劃，通過多種裝機方案的技術經濟對比分析，確定最佳裝機方案。這與確定最佳熱化系數是一致的，也以節(jié)煤量作為基本比較參數。4.4.2.1機型選擇 供熱機組主要有五種類型：背壓式、抽汽式、凝汽-采暖式、低真空運行和NCB型。其中，有的是設計原型，有的是改造或改進的機型，還有的是改變運行方式，都在節(jié)能實踐中起到了明顯的作用。

38、,,小型背壓汽輪機,,1.背壓機（B型機） 背壓機可分為背壓式和抽汽背壓式，也分別稱為B型機和CB型機。抽汽式機組可分為單抽機組和雙抽機組，也分別稱為C型機和CC型機。CB型和CC型機組都是為了同時滿足兩種供熱參數并且獲得較高的熱經濟性而設計的。 背壓式汽輪機沒有凝汽器，其排汽壓力根據熱用戶要求和熱網壓降設計確定。背壓機組設計工況效率高，結構簡單，投資小。但其電負荷為強迫電負荷，即，發(fā)電量決定于熱負荷。偏離設計工況時，其相對內

39、效率急劇降低，熱化發(fā)電量降低，使得電網備用容量增大。背壓機組適用于常年穩(wěn)定可靠的工業(yè)熱負荷。,,2.抽汽機（C型機） 抽汽式機組是從汽輪機中間某級后抽出部分蒸汽通過熱網管道供給熱用戶的凝汽機組。在一定的范圍內，抽汽機組可以做到熱、電負荷獨立調節(jié)，即，同時滿足兩種耗能用戶的需要。也就是說，抽汽機組也可以參加電網調峰。抽汽機組的熱化發(fā)電部分熱效率高，相同于背壓機組，循環(huán)效率=1；但是，由于抽汽調節(jié)裝置的存在，對凝汽流有阻力產生，故而，凝汽

40、流的絕對內效率低于代替凝汽式機組。抽汽式機組適合于全年較穩(wěn)定的熱負荷。,,3.凝汽-采暖兩用機（NC型機） 凝汽-采暖式機組（NC機組）是在凝汽機組的基礎上為采暖熱用戶改裝的機型。改裝的方法是，在中低壓缸導汽管上安裝蝶閥，并在蝶閥前接出抽汽管道和安裝抽汽閥將蒸汽送入熱網加熱器。熱網加熱器疏水返回到除氧器。非采暖期里轉入凝汽發(fā)電運行，蝶閥的節(jié)流使得熱耗率升高0.2～0.3%，但仍然比C型機組熱經濟性高。在采暖期里，比C型機組熱經濟性稍低

41、，因為，C型機組在采暖期屬于設計工況，NC型機組屬于非設計工況，低壓缸蒸汽量減少，鼓風損失增大。,,4.低真空運行 低真空運行指的是，利用凝汽機或抽汽凝汽機低真空時排汽溫度升高的特點，將其凝汽器作為熱網加熱器，凝汽器的循環(huán)冷卻水作為載熱質，向采暖熱用戶或生活熱水熱用戶供熱的運行方式。這種運行方式，無需改變汽輪機，只需改變凝汽器的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，即，在原有的凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的基礎上，無論是開式冷卻系統(tǒng)，還是閉式冷卻系統(tǒng)，再并聯一個通

42、向熱用戶的冷卻水管道系統(tǒng)。低真空供熱運行期間，熱用戶是汽輪機的冷源；非供熱運行期間，冷卻塔或江、河、湖、海是汽輪機的冷源。汽輪機都有“低真空報警值”作為凝汽器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設計運行上限，即汽輪機排汽溫度不要超過低真空報警值，并應留有一定的余度，加熱不足部分可以交給尖峰熱網加熱器完成。,,5.NCB型機 NCB型機組是在NC機組的基礎上改進而成的供熱機型。與NC機組不同的是，單軸改為雙軸，一臺發(fā)電機改為兩臺發(fā)電機。高壓缸和中壓缸拖動一

43、臺發(fā)電機，低壓缸拖動另一臺發(fā)電機。改動工程量比NC機組多許多。在非供熱期間，新蒸汽依次通過高壓缸、中壓缸和低壓缸拖動兩臺發(fā)電機做發(fā)電運行，即N工況。在供熱初期和中期，打開抽汽閥，中壓缸排汽的一部分蒸汽供熱，另一部分蒸汽仍然進入低壓缸，供熱抽汽量和發(fā)電功率依靠抽汽閥、導汽管蝶閥以及高壓調節(jié)閥調節(jié)，兩臺發(fā)電機都運行，進入了抽汽供熱發(fā)電運行狀態(tài)，即C工況。在供熱高峰期間，抽汽閥全開，導汽管蝶閥關閉，低壓缸及其發(fā)電機停運，進入了背壓機的供熱發(fā)電

44、運行狀態(tài)，即B工況。,,4.4.2.2總發(fā)電容量的選擇 供熱機組的總發(fā)電容量Ptp（kW），即熱電廠的發(fā)電容量取決于熱負荷的種類、大小和最佳熱化系數，可用式（4-45）計算：,,（4-45）,—工業(yè)和采暖的最大熱負荷，GJ/h； —某一初參數時工業(yè)和采暖熱負荷的熱化發(fā)電率，kWh/GJ； —該地區(qū)工業(yè)和采暖的熱化系數最佳值。,,,,,4.4.2.3蒸汽初參數的選擇 供熱機組

45、蒸汽初參數的選擇原則是，在滿足熱、電負荷需要的前提下，優(yōu)先考慮高參數大容量的先進機組。300MW、600MW供熱機組已經成為我國供熱機組的主力軍。由于供熱汽輪機對外供熱抽汽量比回熱抽汽量大得多，供熱汽輪機的新汽耗量比同參數同容量的凝汽汽輪機大得多，削弱了提高初壓力使汽輪機相對內效率降低的不利影響，所以，供熱汽輪機的高參數匹配容量可以比凝汽汽輪機小1～2擋。例如，N50型凝汽汽輪機（50MW）、CC25型汽輪機（25MW）和B12型汽輪機

46、（12MW）采用的初參數都是8.83MPa535℃。當然，提高初壓力的同時需要相應提高初溫度，才能保證排汽濕度在允許范圍內。,,思考題,1．對于凝汽式發(fā)電廠生產過程中的最大損失設備，為何熱量法和做功能力分析法分析的結果不一致？2．評價火電廠熱經濟性的兩種基本方法有何特點？兩者有何區(qū)別？3．熱力發(fā)電廠的熱經濟分析，為何定量計算常用熱量法？4．凝汽式發(fā)電廠的總效率由哪些效率相乘而得？5．發(fā)電廠有哪些主要的熱經濟性指標？它們之間存在什

47、么關系？6．為什么說供電標準煤耗率是一個比較完善的熱經濟性指標？7．為什么汽耗率不能獨立用作熱經濟指標？8．什么是熱電聯合能量生產?,,9．熱電廠總熱耗量為何要進行分配？常用的分配方法有哪幾種？10．發(fā)電量給定，鍋爐減溫減壓供熱量增加且汽輪機供熱量減少，熱電廠燃料利用系數升高，還是降低？為什么？11．什么是供熱機組的熱化發(fā)電率？ 12．熱電聯產與熱電分產比較時，節(jié)省燃料的條件是什么?13．工程熱力學定律指出“任何熱機不能將