大学精品课件：E第五讲 热电厂规划问题.ppt

1、第五讲 热电厂规划问题 一、热电联产的概念 二、热电联产的优缺点 三、热负荷分析 四、热电厂热化系数 五、热电厂经济容量选择 六、热化机组的选择 参考文献 一、热电联产的概念 凝汽式火电厂在发电过程中最大的热能损 失是凝汽器中循环水带走的凝汽潜热。如 果能将这个热量的一部分或全部分转化为 供给用户使用的热负荷，就可以大大提高 电厂的综合热效率并节约燃料。这种发电 形式就是热电联产。 锅炉 给水泵 汽轮机 发电机 冷却塔 Thermal Power Plant 锅炉 给水泵 汽轮机 发电机 冷却塔 Cogeneration 热用户 减 温 减 压 器 热用户 QM QTM QPM 二、热电联产的

2、优缺点 优点： 节约能源 改善环境质量 提高供热质量 减轻工人劳动强度 节约用地 可充分利用劣质燃料 节约城市运输力 可降低供热设备的投资及运行费用 二、热电联产的优缺点 缺点： 热负荷。热电厂的经济性受热负荷的制约，当实 际热负荷小于预计时，其经济性就恶化。热电厂 在凝汽方式下运行时其热效率低于同容量的凝汽 式电厂。 热网。在城市中热力网的建设费用很贵，当热用 户较少且地理分布又很分散时，可能因此热电厂 集中供热不经济。 选址。热电厂建厂厂址条件受供热合理半径的限 制，只能靠近热用户，可能造成选址困难。 三、热负荷分析 1、热负荷分类 热负荷 工艺热负荷 生活用热水等 采暖负荷 通风热负荷

3、三、热负荷分析 2、热负荷分析方法 （1）叠加法 （2）最大热负荷分析法 （3）同时系数法 （1）叠加法 对由热电厂供热的新建用户可选择与其类 似的企业的典型热负荷曲线，对已生产的 用户由统计资料整理出其负荷曲线。 叠加比较准确，但需要较多的基础资料。 2）最大热负荷分析法 年最大负荷）最大负荷平均值：年不均衡系数（每月 月最大负荷）最大负荷平均值：月不均匀系数（每日 日最大负荷）荷：日负荷率（日平均负 小时数：综合最大热负荷利用 综合最大热负荷 / / / :Q 8760 Q T max max h h h Q T T n （3）同时系数法 利用用户提供的最大热负荷推算综合最大热 负荷。 成

4、有关。：同时系数，与用户构 个用户的最大热负荷；第 K i:q qKQ imax n 1i imaxmax 四、热电厂热化系数 1、热化系数的概念（T） 热化系数是热电厂经过汽轮机的最大供热 量与热电厂最大热负荷的比值。 QPM QTM QM T = = QTM QTM + 锅炉 给水泵 汽轮机 发电机 冷却塔 Cogeneration 热用户 减 温 减 压 器 热用户 QM QTM QPM 四、热电厂热化系数 2、热化系数确定方法： 热电厂热化系数的选择是热电厂规 划中决定其经济性的核心问题。 实际上是方案比较 方案一： 方案二 热电厂（热、电） 锅炉（热） + 凝汽式电厂（电） 正常工况

5、： 既发电又供热 好 差 非正常工况： 仅发电不供热 差 好 t 8760 hy Q WT WK 正常工况： C WT CWK C WT C WT C WK - CWK 热化系数最佳值与热负荷的特性、 热负荷持续曲线的形状有关。 热化系数影响热电厂汽机与锅炉 两主要车间的容量比例，也影响 电厂热力网的设计，需经详细的 技术经济比较确定。 五、热电厂经济容量选择 为了确定热电厂的装机方案： 1、地区集中供热系数的选择及集中供热负 荷的分配 2、热电厂热化系数的选择及其经济容量 3、热化机组型式的选择 1、地区集中供热系数的选择及集 中供热负荷的分配 供热方式：集中供热和分散供热。 集中供热系数：

6、地区总热负荷中由集中供热 （包括热电厂、区域锅炉房）供应部分的比 重。 集中供热负荷的分配：一个热电厂；几个热 电厂；几个区域锅炉房；几个热电厂+几个区 域锅炉房。方案比较：联产（热电厂）和分 产（区域锅炉方+凝汽式电厂）比较。 2、热电厂热化系数的选择及其经 济容量 热化系数的选择：热电厂本身的经济性。 热电厂的经济容量：热电厂与热网整体考虑。 即：选择热电厂经济合理的热负荷量使其单 位供热能力所需的计算费用最小。热电厂容 量越大，则每单位供热能力所需的投资及运 行费用越低；但容量大、供热集中，则热网 的建设及维护费用增加，即每单位供热能力 的热网投资及运行费用增加，这两方面作用 的结果，使

7、热电厂有一个经济容量Qee范围。 G（元/GJ） QT（GJ） 0 QTe 1 2 3 1-每GJ供热能力热网计算费用 2-每GJ供热能力热电厂计算费用 3-每GJ供热能力总计算费用 热电厂经济容量选择 热网整体来说，则还有一个超过热电厂经济 容量部分的热负荷如何供应或者几个热电厂 或热电厂与区域锅炉房间如何分配热负荷既 整体系统分配问题。需要在每个热源经济容 量的基础上列出几个供热方案，经过技术经 济比较后确定。 思考题： 热电厂的规划主要受热负荷的制约，为什么 要包括在电力规划里面？ 热化系数和集中供热系数的关系？ 热电厂热化系数和热电厂经济容量的关系？ 六、热化机组的选择 1、热化机组型

8、式： 背压式：背压式机组由于避免了凝汽损失，其热 经济性要比抽汽式高。但其发电出力完全取决于 热负荷，热负荷减少时，就要系统中的凝汽式机 组来代替它发电，因此在热负荷变化较大的情况 下采用背压式机组，势必要设置很大的重复容量， 使热电联产的经济性大大降低，只能在热负荷较 稳定、最大负荷利用小时数很高时背压机组才是 经济的。 锅炉 给水泵 汽轮机 发电机 冷却塔 背压式机组 热用户 减 温 减 压 器 热用户 QM QTM QPM 抽汽式：有一级抽汽和二级抽汽。一级 抽汽在供热机组在没有热负荷时，也可 按凝汽方式运行发出额定功率，比背压 式机动，对它不存在重复容量问题，但 按凝汽方式发电时的煤耗

9、比纯凝汽机组 高。二级抽汽从供热角度来说，最为机 动灵活，但其热经济性既不如一级抽汽 机组也不如背压机组，只有在存在两种 参数热负荷，且它们的变化都较大，比 较稳定的热负荷太小，使用背压式机组 不经济时才可考虑使用。 锅炉 给水泵 汽轮机 发电机 冷却塔 抽汽式机组（一级、二级） 热用户 减 温 减 压 器 热用户 QM QTM QPM 2、各种供热机组的热负荷分配 QM T QPM QTM 1 2 T or T :背压机组 T：抽汽机组 经济比较 8760 t(h) 减温减压器供热（锅炉房） QT 参考文献 萧国泉 电力规划 水利电力出版社 1993 王锡凡 电力系统优化规划 水利电力出版 社 1990 候煦光 电力系统最优规划 候煦光 华中科 技大学出版社 1991 孙洪坡 电网规划 1996