摘 要：熱電廠的供熱機(jī)組通常以熱定電的運(yùn)行方式?jīng)Q定著機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)度。熱電廠機(jī)組通常以熱力實(shí)驗(yàn)的方式給出不同容量、不同形式供熱機(jī)組運(yùn)行帶電、熱負(fù)荷的限制因素。從而確定了一定電、熱負(fù)荷下的供熱機(jī)組的熱電負(fù)荷分配。

關(guān)鍵詞：供熱機(jī)組；熱負(fù)荷；特性

根據(jù)資料顯示，我國(guó)2015年新增發(fā)電量約1億千瓦，其中傳統(tǒng)熱源機(jī)組為3800萬(wàn)千萬(wàn)，所占比例最高，其次是水電、太陽(yáng)能發(fā)電、核電。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)火電依然占據(jù)我國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量中的最高比例。熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)基本做到了熱能的合理利用，但是隨著煤價(jià)的漲幅遠(yuǎn)高于電價(jià)，導(dǎo)致熱電聯(lián)聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的成本增加而利潤(rùn)縮水，一些熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始以“以熱定電”的方式進(jìn)行運(yùn)行，我國(guó)正在有條件的地區(qū)推廣熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組，以達(dá)到節(jié)能減排，并且熱網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的需求。

1.供熱機(jī)組的類型及特性

供熱機(jī)組的汽輪機(jī)一般要同時(shí)承擔(dān)供熱和發(fā)電兩項(xiàng)任務(wù)，目前主要的汽輪機(jī)形式包括背壓式和調(diào)節(jié)抽氣式以及抽汽式三種應(yīng)用較為廣泛。目前對(duì)調(diào)節(jié)抽汽式和抽凝式的應(yīng)用較為廣泛，由于背壓式熱電負(fù)荷的可調(diào)性差、無(wú)調(diào)峰能力，所以應(yīng)用較少。（1）背壓機(jī)組：背壓式汽輪機(jī)是供熱機(jī)組的一種，蒸汽在背壓式汽輪機(jī)內(nèi)部做完功后在背壓下全部排出，這種汽輪機(jī)既可以用于工業(yè)生產(chǎn)，也已可以用于城市集中供熱。背壓式汽輪機(jī)的主要任務(wù)是在保證熱用戶供熱要求的同時(shí)，再發(fā)一部電。在熱電廠實(shí)際生產(chǎn)中，鍋爐產(chǎn)生的高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，推動(dòng)汽輪機(jī)做功發(fā)電，排出的蒸汽在經(jīng)過(guò)降壓降溫處理后想熱用戶進(jìn)行供熱。背壓式汽輪機(jī)得優(yōu)勢(shì)在于不需要安裝凝汽器，減少了在凝汽器中的熱損失，因此具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。分析顯示，背壓式汽輪機(jī)不能同時(shí)滿足熱電兩種負(fù)荷的需要，它的運(yùn)行是“以熱定電”發(fā)電僅僅是背壓式汽輪機(jī)的副產(chǎn)品，沒(méi)有發(fā)熱的時(shí)候也就不能發(fā)電，因此無(wú)法參與電力調(diào)峰運(yùn)行工作。（2）抽背機(jī)組：抽背機(jī)組既能提供生產(chǎn)用汽，又能提供供熱采暖用汽，運(yùn)行過(guò)程中調(diào)節(jié)也相對(duì)靈活，能同時(shí)滿足生產(chǎn)和生活用汽的要求。抽背機(jī)組可以在發(fā)電量增大的條件下，也差生相應(yīng)的新汽量。發(fā)電量（包括采暖供熱量）與新汽量依然是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。（3）抽汽式汽輪機(jī)：抽汽式汽輪機(jī)既能供熱又能發(fā)電，其工作原理在于當(dāng)抽氣量為零時(shí)，進(jìn)入汽輪機(jī)的一部分蒸汽要供給給水加熱器，其余蒸汽劉靜各級(jí)后要進(jìn)入凝汽器。抽氣量不為零時(shí)進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽要先劉靜各高壓段進(jìn)行做工，然后一部分通過(guò)抽氣口抽出用來(lái)給熱用戶進(jìn)行供熱，另外一部分則通過(guò)其余各級(jí)，繼續(xù)做功，最后流入凝汽器中。

2 供熱機(jī)組電熱負(fù)荷優(yōu)化分配的原則

熱電機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)型評(píng)價(jià)目前仍采用的是熱好處歸電法，就是熱電聯(lián)產(chǎn)多減少的冷源損失所帶來(lái)的效益全部歸電。因此比較和探討不同不同供熱機(jī)組之間的經(jīng)濟(jì)性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。依據(jù)這個(gè)原則，熱電廠發(fā)電率越高，產(chǎn)生相同熱負(fù)荷的發(fā)電量就越多，因此在進(jìn)行熱負(fù)荷分配的原則就是在保證熱負(fù)荷總量的前提下，使得熱化發(fā)電量最大。

2.1 電熱負(fù)荷分配的原則

機(jī)組間熱負(fù)荷的分配是依據(jù)機(jī)組間供熱抽汽熱值系數(shù)的大小進(jìn)行分配的，依次按照從小到的順序接帶熱負(fù)荷。當(dāng)熱負(fù)荷較小時(shí)，根據(jù)以上原則和實(shí)際機(jī)組的情況，在保證機(jī)組總電負(fù)荷不變的情況下，適度降低真空較高機(jī)組的抽氣量，將抽汽熱負(fù)荷分配到狀況不佳的機(jī)組上；當(dāng)熱負(fù)荷降低到一定程度時(shí)，用調(diào)整凝汽器冷卻水流量已經(jīng)不能保證機(jī)組真空正常值時(shí)，可適當(dāng)降低真空情況較差機(jī)組的電負(fù)荷出力，提高真空狀況較好機(jī)組的電負(fù)荷出力，也可將真空情況較好的機(jī)組由抽凝方式切換為凝汽方式運(yùn)行。

2.2 供熱機(jī)組與純凝汽機(jī)組并列運(yùn)行

供熱機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益主要依據(jù)機(jī)組熱化發(fā)電量在總發(fā)電量中所占比例的大小，進(jìn)行評(píng)價(jià)，即熱化發(fā)電比X的大小。

X = Wh/W ……………1

式中，X為熱化發(fā)電比；Wh為供熱機(jī)組的熱化發(fā)電量；W為供熱機(jī)組總發(fā)電量。X值越大，表示熱化發(fā)電量占總發(fā)電量的比例大，供熱機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性就好。實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，同參數(shù)供熱機(jī)組與凝氣機(jī)組相比，只要當(dāng)X> 13%～15%時(shí)，供熱機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益才比凝氣機(jī)組好。因此，供熱機(jī)組在熱負(fù)荷較小時(shí)，為使機(jī)組不在偏離設(shè)計(jì)工況即X值偏小的情況下運(yùn)行，可將運(yùn)行的某臺(tái)微增熱耗率較小的供熱機(jī)組切換為純凝方式運(yùn)行，并且全廠電負(fù)荷的變化由凝汽機(jī)組來(lái)承擔(dān)，這樣可使運(yùn)行的其它供熱機(jī)組抽汽量相對(duì)增大，從而提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和機(jī)組參與電網(wǎng)調(diào)峰的靈活性。

2.3 供熱抽汽參數(shù)相匹配的大小容量機(jī)組并列運(yùn)行

大容量機(jī)組的熱耗量低，熱效率高，小容量機(jī)組的熱耗率高，熱效率低。供熱抽汽參數(shù)相匹配的大小容量機(jī)組并列運(yùn)行，由小容量的機(jī)組帶熱負(fù)荷，大容量機(jī)組帶電負(fù)荷，在一定程度上改善了大機(jī)組的運(yùn)行條件，大機(jī)組完全由電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行；如果給定的電、熱負(fù)荷都在大機(jī)組能力范圍以內(nèi)，則由大容量機(jī)組帶全部熱負(fù)荷，小容量機(jī)組帶電負(fù)荷并完全由電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行，增加了電網(wǎng)調(diào)峰的靈活性。

3、結(jié)語(yǔ)

熱負(fù)荷在一定范圍之內(nèi)，確定優(yōu)先帶熱負(fù)荷的機(jī)組，其它機(jī)組純凝汽方式運(yùn)行并參與電網(wǎng)調(diào)峰，也可利用集中供熱系統(tǒng)本身的“熱慣性”，研究集中供熱系統(tǒng)熱動(dòng)態(tài)特性，獲得建筑物室溫與熱網(wǎng)供熱量、外溫之間的關(guān)系，在滿足設(shè)計(jì)室溫控制的前提下，改變一天中不同時(shí)段的熱網(wǎng)供熱量和供熱機(jī)組的電負(fù)荷，從而使供熱機(jī)組參與電網(wǎng)調(diào)峰成為現(xiàn)實(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]白建華，辛頌旭，張欽.中國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)劃及運(yùn)行情況分析[J]. 風(fēng)能，2011，25（8）：58-61.

[2]周小娟. 水電廠的發(fā)電和調(diào)峰能力研究[J]. 黑龍江科技信息2011，31（16）：60-61.

[3]葉鵬，馬曉東，朱鈺. 核電機(jī)組參與電網(wǎng)聯(lián)合調(diào)峰策略研究綜述[J]. 東北電力技術(shù)，2014，35（9）：55-59.

作者簡(jiǎn)介：

姚景相（1974.5）男，漢族，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，熱能與動(dòng)力工程，本科，主要從事汽輪機(jī)檢修管理工作。