供热机组的热力与运行特性分析

孙军旗

摘 要：近年来，政府出台了许多有关开发和节约并重的能源政策，旨在把节能减排放在重要的战略位置。众所周知，我国能源日益匮乏。因此，发展热电联产对节约一次性能源有着极其重要的作用，同时这也可以促进经济的稳定发展和社会的长足进步。另外，当今市场上电力需求日益加大，各竞争也异常激烈，对电厂来说这意味着更大的挑战，原因在于电厂既要使机组稳定地运行，还要使机组的运行状态保持最经济和最稳定。所以，就我国北方地区陆续投产的一批大容量供热机组而言，文章将从以下三个方面进行分析探讨，一是供热机组的类型；二是供热机组的动力特性；三是供热机组的经济分析。

关键词：供热机组；动力特性；经济分析

众所周知，经济的发展离不开能源，能源过度的使用也会对经济产生极大的影响。十五大曾经提出在下世纪中叶时我国的经济发展水平要和中等发达国家齐平，因此我们需要加快步伐研制出能促进能源利用的方法。因此，发展热电联产对节约一次性能源有着至关重要的作用，同时这也可以提高经济效益和社会效益。虽然国家一直倡导要节能降耗，并且大力推广采用热电联产供热机组，但这也是有条件的。就目前而言，热电联产供热机组只适用于一些地区。例如，在我国北方地区，市区大量供热小锅炉被热电联产的集中供热代替，且这种方式将作为首选一直持续。热电联产之所以能够被大家所接受，是因为热电联产可以极大地减少发电煤耗率，它也能在一定程度上提高燃料的合理利用率，就目前而言，这种运营方式在所有供热方式中是比较经济实用的。同时，国家在近两年里增加了对大型火电项目的投资，我国的北方地区也开始投产大量的大容量供热机组。因而，供热机组的选择对电厂经济效益有着至关重要的作用。所以我们要详细比较技术经济，合理地选择供热机组。

1 目前主要的供热机组类型

1.1 背压式供热机组

目前使用的背压式供热机组的容量基本上都偏小，就像吉林省现在正在使用的就大多容量为3～50MW。这种容量的背压式供热机组供热的原理主要是利用了经汽轮机做功之后产生的排汽。这样的方式不仅没有造成冷源损失，而且最大程度地发挥了热力循环经济性。

1.2 单、双抽汽供热机组

此类供热机组的典型代表是俄罗斯机组，它的最小容量为12MW。在我国吉林省，单、双抽汽供热机组单机的容量多为125MW，甚至我国有的省份还高达200MW。因为每种机型的不同，也造成了一定程度上的差异。单、双抽汽供热机组有一个较为突出的特点，那就是大多机组发电功率和供热抽汽量呈正比率关系。

1.3 凝汽式机组改造的供热机组

现如今，从凝汽式机组改造的容量12～350MW的供热机组有较多的应用。此种机组的典型特征是供热量和机组发电负荷呈反比率关系。因而它可以在凝汽发电工况下仍然维持高效率的运行状态。比如，现在所运行的200MW或300MW的抽凝式供热机组，绝大多数都是通过原凝汽式发电机组，而后进行中压缸通流部分的改造，继而扩大中压缸末级的通流面积，最后适量地减短低压缸末级叶片的长度。

2 供热机组的动力特性

提及供热机组的动力特性，一般采用文章所采用“循环函数法”。这种分析方法有以下几种特点，其一就是它无中间再热，十分便捷；其二就是它具有两级可调整抽气（即兀级生产抽汽和T级采暖抽汽）汽轮机组的热力循环。如何计算热力系统的热经济性指标？因而“循环函数法”提供了一种新的分析和计算方法以便于计算热力系统的热经济型指标。除此以外，在“循环函数法”中，供热机组的动力特性系数也可以表示工况特征的工况参数。因此在对热力系统热的经济性分析时，要首先计算热力循环各项动力的特性系数。除了“循环函数法”以外，人们通常都会使用热经济指标及其模型，因为它既体现了线性能检测系统的核心内容，同时也具备很强的实时性，精准的准确度。在使用这种模型的过程中，一定要注意设定条件——硬件平台要一定，这样就可以非常清晰明了地判断系统的计算功能是否完整，计算结果是否准确。

3 供热机组的经济分析

众所周知，供热机组的选择对电厂经济效益有着至关重要的作用。十五大的报告中也有提到相关的问题，因而我们必须研究制定出相应的战略方法来发展和促进能源的利用。对此为了提高热电厂的经济效益我们需要注意两个问题：其一是提高一定的锅炉效率能够适当产生节煤效益，从而可以相对集中地建设锅炉房，通过锅炉房进行供热，或者可以通过锅炉房进行减温减压供热，这也在一定程度上决定了锅炉设备效率的高低是否能够进行供热；其二则是利用发电煤耗的极大下降产生节煤效益。所以它是衡量热电联产是否完善的一个重要指标。除此之外，不难发现热点联产节煤效益才是决定是否装设供热机组的先决条件，而不是集中供热节煤效益。随着热力系统性能在日常生活中以及线监测系统中的开发和应用，更多关于熟力系统热力性能在线计算的数学模型也在实际生活中得以运用。同时，为计算基准的偏差分析模型和在线能损分析系统的结构与实现方案也将适用于供热机组的实时工况。这些模型的运用都会对提高热力系统运行的热经济性有着重大意义。

4 结束语

综上所述，基于循环函数法的新节煤指标体系有着极其重要的意义，因为在进行節能定量分析时，它的应用不仅提高了能量供应系统的整体消耗水平，而且在一定程度上促使了热电厂的正常经济运行。同时，循环函数法可以快捷简便地计算热化发电率，这也有利于计算和分析传统的节能指标体系。因此不难发现循环函数法在供热机组及热电厂热力系统节能分析中有着难以取代的地位。正因为如此，热力循环总热效率的提高，无疑对供热质量及环境保护都产生了重大的影响。所以在一些有条件的区域，国家也应该大力提倡并且鼓励发展这种热、电联合生产方式，同时也不能忽略热电比，总热效率。为了更好地供热，新建的供热机组应该尽可能配置背压机以减少供热附加所产生的发电容量，这样有利于电网调峰的运行。

参考文献

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