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大中型热电联产机组与背压机组匹配抽凝机组选型方案的建议

文档作者：钟史明刘龙海文档来源： 1．东南大学 2．中国大唐南京下关发电厂		点击数：	更新时间： 2021年06月07日
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热电技术 2008年第3期(总第99期)
大中型热电联产机组与背压机组
匹配抽凝机组选型方案的建议
钟史明 ，刘龙海
(1．东南大学，江苏南京210096；2．中国大唐南京下关发电厂，江苏南京210011)
摘要介绍了我国热电联产大、中型机组与常用背压机组
如何匹配抽凝机组的选型方案，使其发电(供电)标煤耗率达
到2007年全国6000kW 及以上火电机组的平均值。同时热
电比。全厂热效率也要达到节能界定指标。
关键词热电联产热电比发电(供电)标煤耗率全厂
热效率
l 前言
近几年来随着我国经济建设的飞跃，电力工业
有了快速的发展，全国装机容量和发电量已居世界
第二。2006年全国装机容量为62200万kW，发电量
28344亿kW ·h，2007年为71329万kW，发电量
32559亿kW ·h；安全、经济指标逐年提高，全国火
电机组6MW及以上机组电厂平均供电标煤耗，2006
年为367g／kW ·h，2007年为357g／kW ·h。这是由
于火电机组，大型、超高参数、高效发电机组容量的
比重逐年迅速提高，300MW 燃煤纯发电机组已不再
建设，燃煤发电机组要求建设600MW 及IO00MW 超
临界，超超临界参数高效机组、而且热电联产大型热
电机组的比重也在增加。[2007]141号文中要求安
装背压机组应优先选用大型(300MW及以上机组)
热电两用机组。
大、中型热电联产机组的热经济指标应该是多
少才认为是合格的?热电比B，发电(供电)标煤耗
率b (g／kW ·h)和全厂热效率 应该界定多少是
合格热电厂?这些机组不抽汽供热(纯凝工况)其发
电标煤耗率最低水平应达到当前全国6MW 及以上
机组平均值，全厂热效率(燃料利用率)起码也要达
到45％ 、甚至到50％ ，此时最小热电比B(即抽汽供
热多少)也应有个准则。
我国2O世纪建设的热电厂和东南沿海地区，特
别是高新技术开发区的热电厂，由于热负荷不够大，
多数是中小型热电机组。在煤价日益提高的今日，
热、电价格基本不变的情况下，造成亏损，已到了难
以生存的境地。这些热电厂纷纷把抽凝机改成背压
机，以提高能效，降低热电成本，尽量减亏。本文介
绍了背压机组如何配置抽凝机使其发电标煤耗率达
到2007年全国6MW及以上机组平均水平(344 g／
kW ·h)，为新建热电厂的机组选型和老厂改造提供
参考。
2 关于大、中型热电联产机组节能界定指标
的估算
2．1 超高压。亚临界一次中间再热的大、中型热电
联产机组
这类超高压、亚临界蒸汽初参数中间再热热电
机组几乎都设计成热电两用机(有时兼供工业抽
汽)。根据资料我国三大主机厂(上汽、哈汽、东汽)
生产的大、中型热电机组，功率135MW ～600MW，凝
汽工况机组发电热耗从7682．4～8447kj／kW ·h比
2007年全国6MW 及以上火电机组平均发电热耗
(9788．7 kj／kW ．h)都低，也就是说，不抽汽供热，热
耗率低于我国2007年全国平均值，对全国而言是节
能的。但热电联产机组，节能效益应大于纯凝机组
的界定，原[1268]号文规定，全厂热效率(燃料利用
系数)要大于45％ ，而这些机组不供热达不到45％。
所以，要有最小供热量(或者最小热电比B)，才能达
到45％ 。因此，对这些机组作了估算，求出D ； 和
B ．no
由于超高压、亚临界中问再热热电机组(抽凝
机)技术上比常规高压机组高一档，因此，建议全厂
热效率要增加些，建议增加至50％。故对11 =50％
时，也对这些机组作了估算。
2．2 估算示例
拟采用2007年全国6MW及以上机组平均发电
标煤耗344g／kW ·h(供电标煤耗357g／kW ·h)作为
抽凝机组界定发电是否节能的比较条件，同时满足
[1268]号《规定》 ≥45％ 的要求。对135MW、
200MW、300MW 和600MW机组进行具体估算如下：
— — 一7 ——
热电技术 2008年第3期(总第99期)
例一哈汽产品70号，C145N200—12．7／535／
535／0．245
查制造厂资料：纯凝工况机组发电热耗8447kj／
kW ．h(g：)
发电标煤耗率bfd=g：／( ×7 x4．1868)
=8447／(0．9×7×4．1868)
= 8447／26．37684
=320．25 g／kW ·h
供电标煤耗率b d：bfq／,qqd=320．25／0．9=355．
8v'kW ·h
供电热效率 “=123／bqd=123／355．8=0．346
= 34．6％ <45％
．
·
． 必须抽汽供热，才能达45％ ，求13
13 x0．813+'rl
t — __i 一
0．45 ：
．
‘
． 13 =(0．45—0．346)／(0．813—0．45)=0．
284
式中：0．813是抽汽供热汽流的供电热效率
D i =N×3．6×B i ÷3
D In=3．6×200×0．284÷3
= 67．84t／h 68t／h
计算结果可见：13 =0．284，D。 =68t／h，N=
200MW时，才能达 。=45％ 、此时供电标煤耗则更
低。
如要达到．rI。=5O％ ，用同样方法可算出。B =
0．483，当N=200MW，D mi =85t／h。
其余各类机组，具体计算步骤从略，其结果汇总
见表1。
裹1 大、中型热电联产机组与2007年全国6MW及以上机组平均发电(供电)标煤耗344~kW ·h相比的节能条件p，Dc。1lt
2．3 计算结果分析
一8 一
从表1中可见：C135和C145超高压，中间再热
钟史明等：大中型热电联产机组与背压机组匹配抽凝机组选型方案的建议
抽汽供热热电机组，纯凝工况，发电标煤耗均小于
344g／kW ·h，但全厂热效率小于45％ ，要达到 。≥
45％必须抽汽供热，其最小热电比13约在0．25—0．
28之间，最小抽汽量D。 ； 在40—70t／h之间，如要求
-q。≥5O％ ，贝0 B岫i =0．43—0．48之间，D i 在7O一
85t／，h之间；当蒸汽参数为亚临界中间再热C300和
C600机组，纯凝工况，发电标煤耗率小于344g／kW
· h，但 仍小于45％。所以要达'rI I>45％ ，其p
分别在0．2和0．25左右，D cmi 在75t／h和168t／h；当
≥50％时，要求p i 分别为0．38、0．44和D 为
140t／h、290t／h。
3 背压机组如何匹配抽凝机组
众所周知背压机组能源利用率最高，全厂热效
率差不多等于锅炉效率乘以管道效率，其发电固有
冷源损失全部用于供热。但背压机组以热(汽)定
电，热负荷大，发电多，热负荷小发电少，热电不能调
节。所以，往往要匹配一台抽凝机组，以利于热电负
荷的调节。抽凝机组实质是一台背压机组加一台凝
汽机组的组合，它有一定发电冷源损失、能源利用率
较背压机组低，但他可以随热电负荷变化进行调节，
如匹配得好，节能效益、经济效益都很高。因此，强
调安装背压机组后，适当加装一台抽凝机，但要符合
节能条件，其平均发电标煤耗等于或小于344g／kW
· h，所以，必须进行计算。
3．1 背压机组热经济指标
按热量法计算，背压机组的热能除发电外，全部
用于供热，理论上机组的绝对内效率为100％。
发电热效率
删 11qI× qd× t 。i× q×11d
= 0．9×0．98×l×0．973×0．98：0．838
式中： 。一锅炉效率
口d一管道效率
=11。11。；一绝对内效率( =循环热效率×相
对内效率)
。
一机械效率
。一电机效率
3．2 “一背一抽 估算示例
例——：B6—4．9／0．981+C6—3．43／0．981
B6：bfd=123÷0．838 ÷0．979 =150g／kW ·h，
(0．979考虑散热漏损率)
b =150÷0．9375=160g／kW ·h
C6：查制造厂资料，机组纯凝工况：q ，=
l1526kj／kW ·h
qk=l1526÷0．85=13560kj／kW ·h
b =13560÷(7 x4．1868)=463g／kW·h
b =463÷0．9：514g／kW · h
加权平均计算
b嚣=(150+463)÷2=304．5g／kW ·h<344g／
kW ·h
bf：=(160+514)÷2=337g／kW ·h<357g／kW
· h
， 、
60×3×10。 180
丽 丽 6 ：4．17
-q =(p+1)÷(p／11。+1／'q 。)
= (4．17+1)÷(4．17／0．838+1／0．368)
= 5．17÷(4．976+2．717)
= 0．672
式中， 。一背压机组发电热效率83．8％
。 一6MW及以上机组全国平均月发电热效率
36．8％
例二：B6—4．9／0．981+C12—4．9／0．981
B6：同例一
C12：查制造厂资料，机组纯凝工况：qk=
11023~／kW ·h
bfd=11023÷0．9÷(7×4．1868)
=12248÷(7×4．1868)
=418g／kW ·h
b =bfd／(1一￡)=418／(1～0．1)
=464g／ kW ·h
加权平均计算：
brd：(150+2×418)／3=328．7g／kW ·h<
34 g／ kW ·h
b =(160+2 x464)／3=362．7>357g／kW ·h
p= =2．78
3．78 3．78
11tc 而 丽
3．7 8
= 0．6265
其它“一背一抽”组合，具体计算从略，其结果汇
总见表2。
一9 一
热电技术 2008年第3期(总第99期)
表2 一台背压机组．匹配一台抽凝机组与2007年全国6MW及以上机组平均发电标煤耗(供电)334g／kw ·h相比的p．
4 “一背一抽"匹配结果分析
在抽凝机组纯凝工况背压机额定工况运行下，
发电标煤耗率344g／kW ·h时，从表2中可见：
a． B6—3．43／0．981，可匹配一台C6—3．43／
0．981
B6—4．9／0．981．可匹配一台C12—4．9／0．981
b． B12—4．9／0．686，可匹配一台C12—4．9／
O．98l
BI2—8．83／4．022，可匹配一台C12—3．43／0．
981
c． B25—8．83／0．981，可匹配一台C25—8．
83／0．98l
B25—8．83／0．981，可匹配一台C50—8．83／0．
981
一l0 一
B25—8．83／1．28，可匹配一台CIO0—8．83／0．
98／0．245
B25—8．83／0．981，可匹配一台CIO0—8．83／3．
8／1．47
d．B50—8．83／1．28可匹配一台CIO0—8．83／
0．98／0．245
5 结束语
a． 超高压、亚临界，一次中间再热大、中型热
电联产(抽凝式)机组，在纯凝工况机组发电热耗均
比我国2007年6MW及以上机组全国平均发电热耗
还低，即其发电标煤耗小于344g／kW ·h(供电标煤
耗357g／kW ·h)。但是，这些机组，如不抽汽供热就
钟史明等：大中型热电联产机组与背压机组匹配抽凝机组选型方案的建议
达不到[1268]号文规定的全厂平均热效率11。≥
45％。也就是说，纯凝汽运行时，其热经济指标比大
型火电机组差。
b． 超高压、亚临界，一次中间再热大、中型热
电机组，要达到全厂平均热效率-q ≥45％ ，必须抽汽
供热，要抽多少汽供热才使 I>45％ ，视具体机组而
异：
(1)超高压一次中间再热
C135／535／535／0．981．和C145／N200／12．75／
535／535／0．245，135MW和200MW机组其13．~n在0．
25和0．28左右；抽汽最小量D。 i 在40t／h和70t／h
左右。
(2)亚临界一次中间再热
C300／N3l5—16．7／538／538／0．981／0．246机
组，
其3．1o约在0．2；D i 75t／h。
NZl(50o／C358—16．67／538／538／0．2机组，
其B i 约在0．25；D。 i 为168t／h
c． 我国火电机组当前要求建设超临界，超超
临界大型高效机组单机容量600MW～1000MW，因
此，建议高压、亚临界大、中型热电两用机组要求供
热期间全厂平均热效率应提高至≥50％。这样，超
高压一次中间再热135MW 和200MW机组B i =0．
43和0．48；D in=70t／h和85t／h；而亚临界一次中
间再热300MW和600MW机组，p i =O．38和0．44；
D in=140t／h和290t／h左右。
，
嗓
％
嗝
瞩
瞩
瞩
嗓
喁
瞩
略瞩
瞩
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d． “一背一抽”匹配估算结果
抽凝机组凝汽工况运行时的热经济指标(热经
济最差工况)与背压机额定工况联合估算，发电标煤
耗率~<344s／kW ·h(供电标煤耗率≤357g／kW ·h)
时的配置结果：
(1)B6—3．43／0．981可匹配C6—3．43／0．981
B6—4．9／0．981可匹配C12—4．9(／0．981
(2)B12—4．9／0．686可匹配C12—4．9／0．981
B12—8．83／4．022可匹配C12—3．43／0 ．981
(3)B25—8．83／0．981可匹配C25—8．83／0．
981
B25—8．83／0 ．981可匹配C50—8．83／0．981
B25—8．83／0．981可匹配C10o一8．83／3．8／I．
47
B25—8．83／1．28可匹配CIO0—8．83／0．98／0．
245
(4)B50—8．83／1．28可匹配C10o一8．83／0．
98／0．245
参考文献
1．钟史明，等．热电联产界定节能指标的建议
2．第五届国际热电联产分布式能源联盟年会，2004年lO
月论文集
3．钟史明，等．界定热电联产抽凝机组节能指标的建议
2008．5
“中国热电”网址．'WWW．chinacogen．com
“北极星”网址： www．1odestar．corn．(31'1
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够
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