[发明专利]燃气-蒸汽联合循环热电联产机组基于工艺划分的供热燃料成本分摊方法

说明书

本发明公开了一种燃气‑蒸汽联合循环热电联产机组基于工艺划分的供热燃料成本分摊方法，该方法包括以下步骤：首先将联合循环热电联产划分为燃机‑余热锅炉‑汽机‑凝汽器以及燃机‑余热锅炉‑汽机‑供热(汽机部分)‑供热(原凝汽器部分)两种工艺流程；然后基于提取后的两种工艺流程，计算由热电联产取得的热力循环效率提升量；再根据汽机供热和发电各自的热消耗量占总热消耗量的比例，对热力循环效率提升量进行分配，进而对供热消耗量进行修正；最后计算燃机的发电热消耗量，与汽机热消耗量归并后计算出供热燃料成本分摊比。该方法可保证计入分摊比的供热焓降量得到充分利用，并能够鼓励热电联产企业改进生产工艺，提升外供热量利用效率。

技术领域

本发明属于热电联产技术领域，涉及一种合理分配燃气-蒸汽联合循环供热成本的分摊方法，具体涉及一种燃气-蒸汽联合循环热电联产机组基于工艺划分的供热燃料成本分摊方法。

背景技术

燃气-蒸汽联合循环充分利用了烟气高温至低温区间放热的能量，有效地将热量转换成电能。具有外供蒸汽的热电联产机组进一步提高了循环的热效率，在产出电能的同时提供了一部分热能进行外供。在这一过程中，热和电都扮演了重要的角色：产电不可或缺，是电厂的主要产品；产热利用了相对低温低压的热量，使得机组热效率得到了提升，同时利于周围的热用户。然而其供热成本的计算依然缺乏有说服力的方案，合理的热电分摊比可以有效促进能源的合理利用，并且能使企业合理获得热力循环效率提升带来的效益，提高企业改进供热工艺和提升整体循环效率的积极性。

由于燃气-蒸汽联合循环热电联产的生产形式与燃煤热电联产显著不同，目前还没有明确的适用于燃气-蒸汽联合循环热电联产电厂的供热成本分摊方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术不足，为燃气-蒸汽联合循环热电联产提供一种基于工艺划分的供热燃料成本分摊方法。在本发明中，燃气-蒸汽联合循环热电联产工艺余热锅炉下游的汽机内部工质的流动过程，被划分为一台纯凝式机组和n台背压式供热机组(n对应汽机抽汽供热级数)。根据工质在上述两种机组作功的过程分为汽机a和汽机b，在每一台背压式机组汽机b中，对应每级供热抽汽流量D_n,h的工质推动汽机b发电，随后抽出为热用户供热，抽汽焓为h_n,h；在纯凝机组汽机a中，流量为的工质直接发电并进入凝汽器。

划分后的工艺流程可见附图1(以n＝1为例)，热电联产带来热效率提高的原因，相比非热电联产机组，是由于汽机b中蒸汽不再进入凝汽器而是作为对热用户的供热进行利用，从而提高了热效率。燃煤热电联产领域现存的很多方法(如热量法、热折扣法、分析法、能级法等)均没有根据这一直接因素为基础进行分摊，这也是目前燃煤热电联产供热分摊方法无法适用于燃气-蒸汽联合循环热电联产工艺的主要原因之一。热力循环效率提升量Q_L的表达式为：

其中n代表抽汽供热级数，D_n,h为第n级抽汽供热量，h_c为排汽比焓，h″_h为凝汽器凝结水比焓；

得到循环效率提升量后，则需要考虑对这一部分提升量的归属，即这部分效率提升量需要在热和电两种产品中进行分配。首先计算1至n部分用于汽机发电的焓降量，即n台背压机组中发电的焓降：

其中h₀为主蒸汽的比焓，h_n,h为第n级抽汽比焓；

其次计算第n+1部分用于汽机发电的焓降量：

最后计算抽汽供热焓降量，即供热量：

其中h′_n,h为第n级供热回水比焓；