文 // 嚴越琴 浙江大唐國際紹興江濱熱電有限責任公司

天然氣熱電廠工業(yè)供熱流量計量和結算方式的探討

文 // 嚴越琴 浙江大唐國際紹興江濱熱電有限責任公司

我國沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，新型建筑材料、傳動部件以及制藥等高新輕工業(yè)發(fā)展迅速，并形成了一定的規(guī)模。在大中型城市周邊建成的工業(yè)高新產業(yè)，其中一大部分工業(yè)企業(yè)，為滿足工藝流程要求需要工業(yè)供熱。

紹興市某工業(yè)區(qū)管網(wǎng)供熱范圍為東至嘉紹高速，西至越東路，北至濱海大道，南至世紀大道，供熱范圍約70 km2。天然氣熱電廠地處熱負荷中心，有利于管網(wǎng)的布局，縮短供熱距離，減小熱網(wǎng)損耗，并減少相應的管網(wǎng)投資。熱電廠集中對外供熱時，機組熱效率提高，具有更好的熱經(jīng)濟性。由于大容量鍋爐的效率高于小型熱電廠及燃氣鍋爐的效率，熱電廠實施供熱后，其供熱能耗優(yōu)于小型熱電廠，更優(yōu)于分散的供熱小燃氣鍋爐。因此，采用燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產機組實現(xiàn)電廠對外集中供熱的節(jié)能效果是十分明顯的。

1 熱電廠的供熱設備構成

該熱電廠有2臺三菱M 701F4型燃機，額定發(fā)電負荷452MW，工業(yè)抽汽取自汽輪機高壓缸排汽，經(jīng)減溫減壓后對外進行供熱，供熱蒸汽參數(shù)為1.5MPa、300℃，每臺機組供熱能力為111t/h。

為保證機組啟停和對外供熱需要，熱電廠另外設制2臺50t/h燃氣鍋爐，形成雙爐運行100t/h的對外連續(xù)供熱能力，提高了電廠對外供熱的持續(xù)性和可靠性。

為保證熱電廠對外供熱，建設廠區(qū)供熱系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)共有3個熱源點，燃機投運時采用1#、2#機組高排管路抽汽對外進行供熱，主機停運時采用燃氣鍋爐進行對外供熱。上述3個熱源匯入廠區(qū)供熱站蒸汽集汽聯(lián)箱，在集汽聯(lián)箱穩(wěn)定，均壓，并進行緩沖，在集汽聯(lián)箱外接對外供熱蒸汽管路向外供熱。詳見圖1。

圖1

2 對外供熱成本的的估算

天然氣熱電廠主機供熱取自主機高壓缸排汽，經(jīng)減溫減壓后送至供熱系統(tǒng)，供熱效率遠大于燃氣鍋爐對外供熱。

主機供熱核算：按年利用小時數(shù)3500h；天然氣價2.41元/Nm3；電價0.7元/kWh；工業(yè)供汽45t（用戶端所需參數(shù)0.8MPa.g，180℃）。經(jīng)計算機組供汽成本約為165元/t。（機組年利用小時數(shù)影響燃氣鍋爐供汽的時間，年利用小時數(shù)越小，所需燃氣鍋爐補充供熱的時間越長，因燃氣鍋爐供汽不合算，所以綜合成本將增加。）

如果用燃氣鍋爐供熱，不考慮補水、廠用電、設備一次性投資和折舊成本，僅考慮天然氣運行成本時，供1t蒸汽的成本為225元/t，廠用電成本預計在50元/t以上。因此，實際供熱成本將大于275元/t。

與北方采暖供熱不同，天然氣熱電廠對外供熱管網(wǎng)一般由電廠自主建設，供熱管路按設計規(guī)劃送至需求用戶圍墻外1m，生產工藝管路由熱用戶自行根據(jù)需要敷設。因此供熱管網(wǎng)的建設成本要按年計入供熱成本。

3 供熱量的計量

熱用戶熱量由安裝在用戶端的流量計進行計量，瞬時和累計供熱流量通過有線或無線遠傳至上位服務器。熱電廠根據(jù)供熱總出口的流量計量和各用戶的流量計量之和進行比較，即可對供熱計量的準確性和供熱損失進行評估。

20世紀80年代普遍采用標準孔板流量計，但從流量儀表發(fā)展狀況來看，孔板流量計盡管其歷史悠久、應用范圍廣、試驗數(shù)據(jù)最完善，但用標準孔板流量計來測量飽和蒸汽流量，仍存在不足之處：①壓力損失較大；②導壓管、三組間及連接接頭容易泄漏；③量程范圍小，一般為3：1，對流量波動較大易造成測量值偏低。

渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質量流量的體積流量計，具有結構簡單，壓力損失較小，量程范圍寬，對飽和蒸汽測量量程比可達30：1。渦街流量變送器直接安裝于管道上，克服了管路泄漏現(xiàn)象。因此蒸汽流量計以渦街流量計更為常見。

流量計的選擇要根據(jù)蒸汽介質的壓力、溫度和流量測量范圍確定，如選用參數(shù)不當，會造成流量計量不準，無法正常進行費用結算。如某熱用戶根據(jù)供熱飽和階段選用的30t/h的流量計，在供熱初期由于生產能力不足，白天供熱流量4t/h左右，在夜間和部分時段僅能達到1t/h，由于流量太小，選用的流量計無法進行計量，表計一直顯示為0，無法正確進行計量。由于該廠天然氣管道選用的為DN150mm的管道，如不對管道進行更換無法安裝更小流量的流量計。因此，在流量計的選用和安裝時應對生產的實際情況綜合考慮。

天然氣熱電廠對供熱質量和供熱流量提供相應的保證并承擔相應的經(jīng)濟責任。為了避免熱用戶實際存在的小流量計量給熱電廠帶來的經(jīng)濟損失，在供熱合同中一般約定最小供熱流量，在供熱實際流量不足時，按約定的最小流量進行計量。如因熱用戶原因中斷供汽，也應進行相應的流量考核。

4 供熱結算方式

天然氣熱電廠根據(jù)主機是否運行采用主機和燃氣鍋爐分別對外供熱。由于采用燃氣鍋爐供熱成本要高很多，一般采用單一單價結算和分段單價結算。

單一單價結算比較簡單，即電廠采用主機抽汽供熱和燃氣爐供熱均采用同一熱價，熱電廠需對主機和燃氣輪供熱綜合考慮核定供熱價格，并最終與熱用戶協(xié)商確定供熱合同價。

分段單價即為在主機抽汽供熱階段供熱采用一種供熱價格，在燃氣爐對外供熱時采用另一種價格，計量結算方式較為靈活。由于天然氣電廠主機運行時間不確定，給供熱熱源時長統(tǒng)計帶來了一定的難度，結算人員的工作強度較大。

目前，天然氣發(fā)電廠由于運行小時不足的限制，造成燃氣鍋爐運行時間過長，供熱成本過高，因此大部分天然氣熱電廠采用分段結算的方式進行熱價結算。

天然氣發(fā)電廠受天然氣氣價的影響，工業(yè)蒸汽價格普遍偏高，熱用戶承擔的費用較多。政府部門為了環(huán)保發(fā)展和招商引資的需要，一般對采用天然氣熱電廠供熱進行相應的補償，補償額度由政府方、熱點廠方、熱用戶方三方共同確定。在每月費用結算中，需要熱電廠運行專業(yè)按月對供熱計量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，由三方共同進行確認，按合同約定的分擔份額向熱電廠方支付相應的費用。

5 小結

天然氣供熱發(fā)電具有環(huán)保的明顯優(yōu)勢，是國家大力提倡的。天然氣熱電廠對外工業(yè)供熱由于熱用戶相對較多，供熱流量不穩(wěn)定，給熱電廠的計量和結算工作帶來的較大的難度。本文就某天然氣熱電廠供熱系統(tǒng)構成和運營情況進行了分析，提出了單一熱價和分段熱價兩種計量結算方式，其中分段計量具有計量準確合理的優(yōu)點，為天然氣熱電廠的對外供熱管理和運營提供了一定的借鑒。