热电厂设计厂用电率估算方法探讨

2019-10-28

摘要：通过对⼚⽤电技规中热电⼚⼚⽤电率计算公式中各个参数的研究分析，指出了设计⼚⽤电率⾼于⽣产⼚⽤电率的原因。关键词：设计⼚⽤电率 换算系数计算功率

Abstract: Based on the electric power plant technology in thermal power plant electricity rate calculation formula of all

parameters of the analysis, pointed out the design factory electricity rate is higher than the production factory electricity ratereason.

Key words: design factory electricity rate conversion coefficient calculation of power中图分类号：TK315 ⽂献标识码：A⽂章编号：

0热电联产是世界能源技术的重要发展⽅向，也是我国的⿎励项⽬，在批复⽴项、电价、电量等⽅⾯都有优势，近⼏年我国的⼤型热电联产项⽬投运也较集中，⽽⼚⽤电率作为衡量机组性能的⼀个重要指标备受关注。

1⽬前供热式机组的⼚⽤电率计算有两种⽅法，⼀是《⽕⼒发电⼚⼚⽤电电设计技术规定》(DL5153-2002)附录A ⽕⼒发电⼚⼚⽤电率的估算⽅法中列出了热电⼚供热⼚⽤电率和热电⼚发电⼚⽤电率的计算公式；⼆是《⽕⼒发电⼚技术经济指标计算⽅法》(DL/T 904-2004)中9.2.2供热电⼚⽣产⼚⽤电率章节中列出了供热⼚⽤电率、发电⼚⽤电率和综合⼚⽤电率的计算⽅法。前者是通过计算负荷获得的⼚⽤电率，主要针对设计⾏业的⼀种算法，后者则是通过发电量、关⼝电量等计量数据得出的各种⼚⽤电率，主要针对⽣产运⾏部门。这两种算法存在着⼀定的误差，往往设计⼚⽤电率要⽐⽣产⼚⽤电率⾼，本⽂就设计⼚⽤电率估算⽅法展开探讨。

2为了使设计⼚⽤电率更接近于⽣产⼚⽤电率，我们从源头上设计⼚⽤电率的计算⽅法展开探讨，对各个参数进⾏分析。⼚⽤电技规中明确规定了供热式机组的⼚⽤电率计算公式，如下热电⼚供热⼚⽤电率热电⼚发电⼚⽤电率其中：

――⼚⽤电计算负荷 （kVA）

――⽤于热⽹的⼚⽤电计算负荷 （kVA）―― 发电机的额定功率 （kW）

―― 电动机在运⾏功率时的平均功率因数，⼀般取0.8―― 供热⽤热量与总耗热量之⽐―― 供热⽤的热量（MJ/h）2.1 ⼚⽤电计算负荷

是⼀个关键数据，它直接影响我们的设计⼚⽤电率值。的计算依据主要是各⼯艺专业提供的电负荷资料以及⼚⽤电技规中的负荷计算⽅法（换算系数法或轴功率法）。通常采⽤换算系数法来计算，其中――换算系数――电动机计算功率2.1.2 换算系数

技规中明确了值，如下表

2002版的⼚⽤电技规并没有对值进⾏修订，⽽是沿⽤了88版⼚⽤电技规中的值。⽽88版的值是这样解释的“换算系数是从多个同类型电⼚运⾏实践中统计分析⽽得的经验数据，是⼀个平均值，准确性较差，它与所供给的⼚⽤电动机数量有关，当数量较多时，准确性较⾼。”。近⼆⼗多年我国的发电规模突飞猛进，机组容量不断提⾼，300MW~1000MW已成为主⼒机型，辅机配置、效率、运⾏可靠性等与⼩机组相⽐都有较⼤变化，这个值包含了同时率、负荷率、效率、功率因数等综合因数，继续按原规定选⽤K值，势必会有较⼤的误差，建议修编⼚⽤电技规时组织有关⼈员对近⼏年的机组进⾏调研分析。2.1.2电动机计算功率

电动机的输出功率指的是电动机轴输出的机械功率，输⼊功率指的是电源给电动机输⼊的有功功率。结合的计算公式，笔者认为电动机计算功率指的是电动机的输出功率。

下⾯以某⼀300MW机组的引风机和凝结⽔泵的选型为例，对⼯艺专业在设备选型、计算时其裕量系数等进⾏分析，了解其电动机功率与额定负荷时设备轴功率的裕量。引风机的选型

注：1）100%THA⼯况：额定⼯况（考核⼯况）

2）BMCR⼯况：锅炉最⼤连续蒸发量，对应汽机VWO⼯况

3）T.B⼯况：为风压考虑20％裕量、风机⼊⼝流量考虑15％裕量和温度裕量修正(10°C)；

考虑电动机储备系数，引风机的电动机功率取为2850 kW。这⽐考核⼯况1632 kW⾼了1.75倍。即使采⽤换算系数法得出2422.5也⽐考核⼯况1632 kW⼤很多。凝结⽔泵的选型

考虑电动机储备系数，选取凝结⽔泵电动机功率为500kW，近年来供热机组中凝结⽔泵都采⽤变频调速，但由于技规中没有列出这项系数，我们仍按技规中1的换算系数计算，故凝结⽔泵的计算负荷最终按500kW计列，这⽐凝泵在实际运⾏中的平均功率要⾼很多。

上⾯仅列举了两个有代表性的负荷，其余的负荷就不再⼀⼀列举。通常锅炉部分的设备选型是按BMCR⼯况下考虑⼀定的裕度来选择的，并且各个设备的裕度系数也不同；汽机部分的设备是按TMCR⼯况下的参数进⾏选型，这⽐额定⼯况THA下的参数要⼤很多。

上述所指的额定功率通常是电动机的输出功率，也就是电动机的计算功率，并没有考虑电动机的功率因数及效率。

由上⾯的分析可以看出：不同的⼯况不同的煤种所对应的风机功率差别很⼤；额定功率与实际运⾏时的功率⼤很多，经常出现⼤马拉⼩车的情形，这些都使的我们的设计⼚⽤电率⾼于运⾏⼚⽤电率。在今后的⼚⽤电率计算时建议限定计算的机组⼯况边界条件；建议⼯艺专业提电负荷资料时增加100%THA⼯况下的电机输出功率。2.2供热⽤热量与总耗热量

对于纯采暖供热机组，的值可按⼚⽤电技规中的算法来计算；对于双抽机组（采暖抽⽓和⼯业抽⽓），的值应在上述计算公式的基础上再增加⼯业抽⽓量与⼯业蒸汽焓的乘积。

这⾥的总耗热量指的是汽轮机的耗热量，⽽⾮锅炉的燃料耗热量。的计算⽅法在⼚⽤电计规和《热电联产规划设计⼿册》这两本书中是不同的，笔者认为《热电联产规划设计⼿册》中的算法更为全⾯。⼚⽤电技规中的算法没有考虑汽轮机再热循环的耗热量，仅适⽤于⽆再热系统的⼩型供热机组，根据此公式算出的供热⼚⽤电偏⾼。⽽近年来的⼤型供热机组均有再热系统，建议总耗热量的值按照《热电联产规划设计⼿册》中列出的再热机组热耗量计算公式和⾮再热机组热耗量计算公式对号⼊座。3综合⼚⽤电率

近来热电联产的投标项⽬⽐较多，在招标⽂件的主要技术经济指标中通常会出现“综合⼚⽤电率”，在《热电联产规划设计⼿册》P149中有⼀个“综合⼚⽤电率”的定义，综合⼚⽤电率是指全⼚发电量与上⽹电量的差值与全⼚发电量的⽐值，显然这个定义及计算⽅法适⽤于已经上⽹发电的电⼚，对计算设计⼚⽤电率没有可操作性。希望在⼚⽤电技规修编时明确设计综合⼚⽤电率的定义及算法。4结论

同⼀机组不同⼯况的设计⼚⽤电率值是不同的，建议今后的⼚⽤电率计算时要定义⼯况。设计⼚⽤电率是⼀个估算值，不要过度追求其数值，尤其是在投标阶段，可以向国外⼯程学习，将业主关⼼的重要辅机罗列出它的额定功率，将两者结合起来共同衡量评估该项指标。参考⽂献

[1] DL/T5143-2002⽕⼒发电⼚⼚⽤电设计技术规定

[2] 杨旭中.郭晓克.康慧.热电联产规划设计⼿册.北京：中国电⼒出版社，2009.注：本⽂为⽹友上传，不代表本站观点，与本站⽴场⽆关。0

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