一种应用于热电联产机组供热成本核算方法与流程

本发明属于热电联产领域，涉及一种应用于热电联产机组供热成本核算方法。

背景技术：

近年来，为了加大环保力度，国家大力推进燃煤电厂发展热电联产事业。对于热电联产燃煤机组，其能量均来自锅炉煤炭燃烧，而最终产生有电和热两种产品，因此如何核算热电联产的供电成本和供热成本是非常重要的。

国内外对热电联产热经济型的计算方法主要有两类。第一类是是基于热力学第一定律，以燃料总热量被利用的程度来评价热经济性，比如热量法、热效率法、实际焓降法；第二类基于热力学第二定律，以机组做功能力被利用的程度来评价热经济性，如焓熵法、做功能力法、等方法及其他各种折中分摊法等。

目前使用的多种不同的分配方法都存在一定的合理性和局限性。

技术实现要素：

为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种应用于热电联产机组供热成本核算方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种应用于热电联产机组供热成本核算方法，供热成本通过下式计算：

cgr＝chsgr+crmgr+chdgr(1)

其中cgr为单位热量的供热成本；

chsgr为单位热量的供热耗水成本；

crmgr为单位热量的供热燃煤成本；

chdgr为单位热量的供热耗电成本；

单位热量的供热耗水成本通过下式计算：

chsgr＝qbs×pbs/qgr(2)

其中chsgr为单位热量的供热耗水成本；

qgr为供热季总供热量；

pbs为补水价格。

本发明进一步的改进在于，供热耗水成本通过下式计算：

chdgr＝qbs×psw×η/qgr(3)

其中chdgr为单位热量的供热耗电成本；

qgr为供热季总供热量；

psw为上网电价；

η为发电机效率；

本发明进一步的改进在于，供热燃煤成本通过下式计算：

qgr＝qdy+qyr(4)

qgr为对外供热热量；

qdy为纯凝运行时用于低压缸做功的热量；

qyr为纯凝运行时在凝汽器中被循环水带走的余热；

本发明进一步的改进在于，在凝汽器中被循环水带走的余热通过下式计算：

qyr＝ggr×(hpq-hrj)(5)

其中hpq为低压缸排汽焓；

hrj为热井凝结水焓；

ggr为供热蒸汽质量流量。

本发明进一步的改进在于，单位对外供热热量qgr所对应的供热燃煤成本为发电量wdy所对应的电价，即：

crmgr＝wdy×psw/qgr(6)

其中crmgr为单位热量的供热燃煤成本；

psw为上网电价；

qgr为对外供热热量。

本发明进一步的改进在于，发电量通过下式计算：

wdy＝hdy×ggr(9)

其中，hdy为单位质量蒸汽在低压缸内的等做功量；

ggr为供热蒸汽质量流量。

本发明进一步的改进在于，ggr＝qgr/(hgr-hss)(7)

其中，ggr为供热蒸汽质量流量；

qgr为单位供热量qgr；

hgr为供热蒸汽焓；

hss为供热疏水焓。

本发明进一步的改进在于，单位质量蒸汽在低压缸内的等做功量hdy通过下式计算：

其中，hj为第j个加热器的抽汽焓；

hpq为汽轮机的排汽焓；

qr为第r个加热器的1kg抽汽放热量；

ar为第r个加热器的1kg凝结水的焓升或第r+1个加热器的1kg疏水在第r个加热器的放热量。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明将供热成本分为供热耗水成本、供热燃煤成本与供热耗电成本三部分，客观的将供热成本仔细拆解，因供热多耗的电、水、煤统筹兼顾，所计算出的供热成本为客观存在的实际成本，不存在分配偏向问题，具有合理性和客观性。

进一步的，供热燃煤成本的核算需要将对外供热热量分成两部分来考虑；第一，对外供热中有相当大一部分热量是原本来凝汽器中被循环水带走的热量。这部分热量原本就是被排放至大自然的余热，因此不能计入成本；第二，对外供热中有一部分热量是原本可以在低压缸中做功发电的。这部分的热能所对应的成本是供热燃煤成本的来源。计算该部分成本，需要先计算出该部分热量对应的抽汽流量，再利用等效热降法计算出单位抽汽流量对应的等效热降，用抽汽量乘以单位抽汽量的等效热降得到这一部分热量原本可以在低压缸内的做功量，以该做功量乘以发电机效率和上网电价得到该部分热量原本的发电收益(即现在的供热燃煤成本)，计算过程客观、合理。

附图说明

图1为热电联产机组供热成本组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

传统的供热成本计算方法，在计算供热收益部分时，对供热回收热量的收益分配存在较大争议，有的好处归“电”，有点好处归“热”，在核算供热成本方面都存在一定的偏向。甚至存在回收热量“电”、“热”两头重复计算好处的现象，不够客观。

参见图1，本发明首先将供热成本分为供热耗水成本、供热燃煤成本与供热耗电成本三部分。

其中供热耗水成本和供热耗电成本可以通过统计方法得到一个供热季实际因为供热而使用的水和电，结合实际的水价和上网电价即可求出该两部分的成本。

供热燃煤成本的核算需要将对外供热热量分成两部分来考虑。第一，对外供热中有相当大一部分热量是原本来凝汽器中被循环水带走的热量。这部分热量原本就是被排放至大自然的余热，因此不能计入成本；第二，对外供热中有一部分热量是原本可以在低压缸中做功发电的。这部分的热能所对应的成本是供热燃煤成本的来源。计算该部分成本，需要先计算出该部分热量对应的抽汽流量，再利用等效热降法计算出单位抽汽流量对应的等效热降，用抽汽量乘以单位抽汽量的等效热降得到这一部分热量原本可以在低压缸内的做功量，以该做功量乘以发电机效率和上网电价得到该部分热量原本的发电收益(即现在的供热燃煤成本)。

具体的，如图1所示，一种应用于热电联产机组供热成本核算方法，包括以下步骤：

首先将供热成本分为三个部分：1、供热耗水成本；2、供热燃煤成本；3、供热耗电成本。即供热成本通过下式计算：

cgr＝chsgr+crmgr+chdgr(1)

其中cgr为单位热量的供热成本，gj/元；

chsgr为单位热量的供热耗水成本，gj/元；

crmgr为单位热量的供热燃煤成本，gj/元；

chdgr为单位热量的供热耗电成本，gj/元；

供热耗水成本通过下式计算：

chsgr＝qbs×pbs/qgr(2)

其中chsgr为单位热量的供热耗水成本，gj/元；

qgr为供热季总供热量，gj；

pbs为补水价格，t/元；

供热耗水成本通过下式计算：

chdgr＝qbs×psw×η/qgr(3)

其中chdgr为单位热量的供热耗电成本，gj/元；

qgr为供热季总供热量，gj；

psw为上网电价，kwh/元；

η为发电机效率，％；

供热燃煤成本组成较为复杂，需要对供热热量进行分析。对外供热热量包含两个部分：1、原本用于低压缸做功的热量；2、原本在凝汽器中被循环水带走的余热；供热燃煤成本通过下式计算：

qgr＝qdy+qyr(4)

qgr为对外供热热量；

qdy为纯凝运行时用于低压缸做功的热量；

qyr为纯凝运行时在凝汽器中被循环水带走的余热；

在凝汽器中被循环水带走的余热通过下式计算：

qyr＝ggr×(hpq-hrj)(5)

其中hpq为低压缸排汽焓，kj/kg；

hrj为热井凝结水焓，kj/kg

由于用于低压缸做功的热量qdy若不用于供热本可以产生相应的发电量wdy，而在凝汽器中被循环水带走的余热qyr原本是被排放走的余热不能算作成本。因此单位对外供热热量qgr所对应的供热燃煤成本应该为发电量wdy所对应的电价，即：

crmgr＝wdy×psw/qgr(6)

其中crmgr为单位热量的供热燃煤成本，gj/元；

psw为上网电价，kwh/元；

由上可知要得到单位热量的供热燃煤成本，需要求得单位供热量中用于低压缸做功的热量即单位供热量qdy部分对应发电量wdy。

ggr＝qgr/(hgr-hss)(7)

其中，hgr为供热蒸汽焓；hss为供热疏水焓。

通过公式(5)可以求得单位供热量qgr对应的供热抽汽流量。根据等效热降低原理单位质量蒸汽在低压缸内的等做功量hdy为：

其中，hj为第j个加热器的抽汽焓，kj/kg；

hpq为汽轮机的排汽焓，kj/kg；

qr为第r个加热器的1kg抽汽放热量，kj/kg；

ar根据加热器的型式取tr或rr，如果第j个加热器为汇集式加热器，则ar均以tr代之；如果第j个加热器为疏水放流式加热器，则从第j个加热器以下直到(包括)汇集式加热器用rr代替ar，而在汇集加热器以下，无论是汇集式或疏水放流式加热器，则一律以tr代替。

tr为第r个加热器的1kg凝结水的焓升，kj/kg；

rr为第r+1个加热器的1kg疏水在第r个加热器的放热量，kj/kg；

j为加热器的编号(j＝1,2,…,6)。

结合公式(7)和公式(8)可知发电量wdy为：

wdy＝hdy×ggr(9)

其中，hdy为单位质量蒸汽在低压缸内的等做功量；

ggr为供热蒸汽质量流量。