循環(huán)水余熱利用收益的算法討論

電力科技014年第20期|科技創(chuàng )新與應用循環(huán)水余熱利用收益的算法討論姚群力(河北大唐國際唐山熱電有限公司設備工程部,河北唐山063000摘要:利用熱泵吸收電廠(chǎng)循環(huán)水中的余熱用于冬季采暖,有節能減排的社會(huì )效益,但對于電廠(chǎng)自身而言,其獲得的收益和其投入相比并不十分理想。就目前可供參考的此方面資料來(lái)看,其中對于電廠(chǎng)收益的計算都有或多或少的放大,熱泵投運后的效果和預期相去較遠。文章僅對熱泵在電廠(chǎng)循環(huán)水余熱利用中,就電廠(chǎng)自身所得收益的算法進(jìn)行討論、討論中不涉及財務(wù)及稅收問(wèn)題,僅針對技術(shù)性的問(wèn)題進(jìn)行討論。關(guān)鍵詞:熱泵;循環(huán)水余熱利用;節能減排;算法1常見(jiàn)算法極其缺陷這部分由于熱泵投入而增加的供熱量也會(huì )為電廠(chǎng)產(chǎn)生收益。第三,熱泵1.1按燃料價(jià)格計算投入后,電廠(chǎng)的供熱如果在某一時(shí)段超出了原有的最大供熱量,則超出當下常見(jiàn)的算法之一,就是按燃料計算收益。持這種觀(guān)點(diǎn)的人認的這部分供熱量就可以折合成燃料費用計算收益。電廠(chǎng)所得到的收益為:電廠(chǎng)增加熱泵后,其供熱量就會(huì )增加且增加的供熱量就是熱泵所吸就是這三部分收益之和。下面詳細討論。收的熱量,電廠(chǎng)所得到的收益,就是熱泵所吸收的熱量折算燃料的費21按排擠抽汽計算的收益基本上是確定的,只要熱泵能夠正常運用,當然也考了熱泵投入后所伴隨的一些損失。這里的問(wèn)題在于,對于行,自然會(huì )排擠一定量的蒸汽回到汽輪機,自然也會(huì )產(chǎn)生做功或發(fā)電的電廠(chǎng)而言,熱泵所吸收的熱量并不能簡(jiǎn)單折算成燃料費用。下面詳細解效益,有關(guān)這一點(diǎn)已在前面進(jìn)行了詳細的討論。釋一下22增加的供熱量所產(chǎn)生的收益為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化我們做一些假設,第一、熱泵投入后不會(huì )對電廠(chǎng)產(chǎn)生任何附加損失,無(wú)論是汽輪機背壓升高產(chǎn)生的損失還是由于管道阻力增加造成的熱網(wǎng)循環(huán)泵電耗增加,第二,熱泵自身不消耗任何形式的能量,其作用僅僅是將循環(huán)水中的余熱吸收到供熱系統中。有了如上假設之后,可以這樣描述熱泵投入后的作用:當熱泵投后就會(huì )有一些“白得的”熱量進(jìn)入熱網(wǎng)系統,在供熱量不變的情況下,供熱抽汽就會(huì )相應的減少,減少的這部分抽汽當然會(huì )返回汽輪機中做功或者說(shuō)發(fā)電。由于電廠(chǎng)發(fā)多少電,是由電網(wǎng)決定的,因此我們進(jìn)一步假定,當供熱抽汽被排擠到汽輪機中做功時(shí),還需保證汽輪機組的發(fā)電功T(小時(shí)率不變。為此只有減少主蒸汽的進(jìn)汽量。顯然,減少的主蒸汽,或者說(shuō)省下來(lái)的這部分主蒸汽所發(fā)的電,應等于被排擠到汽輪機中的供熱抽汽圖1所發(fā)的電。增加熱泵后,電廠(chǎng)所得的收益就是這部分被剩下來(lái)的主蒸G1:最小供熱量;G2:最大供熱量;T1:供熱開(kāi)始時(shí)間;T2:供熱結束時(shí)間;汽確切的說(shuō),就是加熱這部分主蒸汽所消耗的燃料。由此可見(jiàn),把熱泵Ga:加入熱泵后的最小供熱量;G;b:加入熱泵后的最大供熱量;a:加入吸收的熱量直接折算成燃料費用,并以此作為電廠(chǎng)的收益,顯然不盡合泵前供熱量和時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn);b加入熱泵后供熱量和時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)圖1中的a和b分別為加入熱泵前后的供熱量和時(shí)間的關(guān)系曲為了此后敘述方便,把上面這種算法叫做¨排擠抽汽法”。顯然這種線(xiàn),可以看出b線(xiàn)和a線(xiàn)相比,最大供熱量和最小供熱量都有所提高。算法更為合理。需要指出的是,當電廠(chǎng)的供熱抽汽量達到最大,再也無(wú)顯然,陰影部分的面積為加入熱泵后總供熱量的增加量。這部分供法増加倛熱時(shí),這時(shí)熱泵所吸收的熱量可以按燃料費用計算收益,但也熱増加量給電廠(chǎng)帶來(lái)的收益可以這樣計算只有超出電廠(chǎng)最大供熱能力的那部分熱量可以如此計算。有關(guān)這一點(diǎn)這部分供熱所用的抽汽如果返回汽輪機發(fā)電就會(huì )得到發(fā)電收益在后面加以詳細討論如果用于供熱就會(huì )產(chǎn)生供熱收益。供熱收益減去發(fā)電收益就是電廠(chǎng)所1.2按熱價(jià)計算得到的收益。具體算法如下這種算法是把熱泵吸收的熱量直接乘以熱價(jià)作為電廠(chǎng)的收益,顯然這種算法更加夸大了電廠(chǎng)的真實(shí)收益供熱收益:增加的供熱量乘以熱價(jià)發(fā)電收益:按排擠抽汽法將這部分增加的供熱量換算成發(fā)熱能力那么加人熱泵后的結果,定是將一部分供熱抽汽排擠回汽輪電量然斤上電價(jià)機中做功,電廠(chǎng)所得到的真實(shí)收益就應按排擠抽汽法進(jìn)行計算。原因很由于供熱量增加給電廠(chǎng)帶來(lái)的收益=供熱收益-發(fā)電收益簡(jiǎn)單,在供熱量沒(méi)有超出電廠(chǎng)供熱能力的情況下,即便不使用熱泵,電23請注意圖2中的陰影區域,只有這部分供熱量可以直接換算成廠(chǎng)也可以正常供熱,只不過(guò)使用的是抽汽。加入熱泵后,僅僅是少用了燃料費用作為電廠(chǎng)的收益。原因是:未投入熱泵之前,電廠(chǎng)的供熱能力部分抽汽,電廠(chǎng)能得到的,僅是這部分抽汽所蘊含的能力。更確切的說(shuō),不能提供這部分熱量這部分被省下來(lái)的抽汽能為電廠(chǎng)帶來(lái)多大收益,關(guān)于這一點(diǎn)在前面已經(jīng)做了詳細的討論,這里不再重復。首先這種算法認為,對于電廠(chǎng)而言,加入熱泵后,就會(huì )有和熱泵吸收熱量相應的供熱抽汽被排擠到汽輪機中做功或者發(fā)電,其次認為這些“多發(fā)的電”乘上上網(wǎng)電價(jià)就是電廠(chǎng)所得到的收益這種算法的前半部分是正確的,即熱泵加入后,如果供熱量沒(méi)有超出電廠(chǎng)的最大供熱能力,那么就可以看做有部分抽汽被排擠到汽輪機中做功或發(fā)電。其錯誤在后半部分,即,電廠(chǎng)的收益能不能以“多發(fā)的電”乘以上網(wǎng)電價(jià)來(lái)計算假如由于表計的準確性問(wèn)題,電網(wǎng)多計量了一度電,電廠(chǎng)當然也就圖2多收入了一度的電錢(qián)。問(wèn)題是這一度電如果是電廠(chǎng)自己發(fā)的,也會(huì )有相3結束語(yǔ)同的收入,只不過(guò)增加了一些燃料費用,因此這些燃料費用才是電廠(chǎng)綜上所述,熱泵投人后,對于電廠(chǎng)而言,其收益主要為兩部分之和正所得排擠抽汽產(chǎn)生的收益和供熱量增加帶來(lái)的收益2正確的算法至于圖2陰影區域所顯示的熱量盡管可以按熱量直接換算成燃料首先,無(wú)論供熱量擴大與否,加入熱泵后都會(huì )產(chǎn)生排擠抽汽的效費用進(jìn)行計算,但由于其所占比例很小,且電廠(chǎng)在正常供熱中很難達到應,即會(huì )有一部分蒸汽被排擠到汽輪機中做功或發(fā)電,這部分收益顯然其最大供熱,因此將此部分收益略去也不會(huì )對收益的計算結果產(chǎn)生大是確定的。其次,如果由于熱泵的投入,致使供熱量卻有實(shí)際的增加,則的影響。