供热改造论文开题报告范文(大机组供热改造后供热量核算及经济指标计算论文)

供热改造论文开题报告范文

供热改造论文开题报告范文

毕业设计(论文)开题报告

论文题目

大型火电机组供热改造经济性分析

一、选题背景和意义：

由于城市发展现代化和环境保护的要求，由于新兴的开发区、工业园区发展的要求，火电厂供热改造已经成为城市发展必不可避免的选择。

同时整个社会节能减排意识不断增强，随着国家一些列上大压小，脱硫脱销、发展绿色节能产业的计划，如何高效的利用能源已经成为各行各业在思考的一个问题。

火电机组作为我国电力的主要供应者，已经成为经济性改造中的重中之重了。

火电机组通常容量大，通过将其进行合理的供热改造，可以很大程度上实现能源的合理利用，减少能量损失，不仅对于火电机组来讲能增加效益，对城市发展也带来了巨大的便利。

同时，热电联产机组大多建在热负荷中心，与用户距离较近，热电厂的上网电量可就近消化，减少了电网输、变电工程费用，降低了电网的线损率，并在一定程度上缓解了电力供应紧张的局面。

因此，引导热电联产加快发展，对我国建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。

对于我国这样的能源缺乏大国，发展热电联产更是节能减排的一项根本性战略措施。

二、课题关键问题及难点：

火电机组供热经济性分析需要考虑多种情况，而对于我国而言，不同地区的条件以及政策环境对热电联产的支持力度也都不一样，甚至于有些地区在目前的大环境下是不适合进行热电联产。

同时各个火电厂的机组运行情况也都千差万别，这就要求我们在考虑火电机组供热改造经济性分析中要考虑各个不同条件的影响，同时对于各项政策要有很好的解读，尽可能的符合现实生活中的情况，不能单纯纸上谈兵，简而言之一句话：要接地气儿!

三、文献综述(或调研报告)：

由于热电联产的种类很多，比如从燃烧方式上分有燃煤热电厂、燃气热电厂、燃油热电厂、垃圾热电厂等，从用途上分有热电联产、热电冷联产、热电肥联产等热电厂，从项目的建设地点和功能上分有城市集中供热热电厂、经济开发区(工业专区)热电厂、自备热电厂等，从抽气方式上分有抽凝机组、背压机组等，以上各种方式又可以分很多形式，而每一种不同方式，其经济性都不一样。

此外不同热电厂的地理位置、机炉类型、机组初参数、建设造价、负债情况、产品价格、燃料价格、税收政策等等诸多因素均不一样，故对热电联产的经济性能否给出一个通用的分析和判断，似乎是不现实，也是不可能的。

热电联产机组的主要特性是即发电又对外集中供热，其与一般火电机组以及分散供热锅炉相比，无论在热耗、煤耗及总热效率方面都存在较明显的优势，一般体现是1)供热量越大，热耗越低，亦即发电燃料耗用越低，可以节约大量燃料;2)热电厂锅炉较分散供热锅炉的.节能效益高得多;3)当抽汽量达到额定值时，机组热效率较高。

1、与一般火力发电机组热耗的比较：

热电联产是指由供热式汽轮机作过功的汽流来对外供热，供热部分冷源损失减少或无冷源损失，其热耗HR的表达式为：

HR = [Do ( io- ig) – Dn ( in- Ebs )]/N 热电联产的供热机组与同容量的凝汽式机组相比，由于利用了供热式汽轮机的抽汽或排汽对外供热，使热化发电部分避免了冷源损失，且供热量越大，热耗越低，对燃煤机组来说亦即发电煤耗越低。

2、与分散供热的供热锅炉煤耗的比较：

热电联产由于热能供应方式的改变，具有能量数量利用方面的好处。

与分散供热的供热锅炉相比，由于热电厂的锅炉效率远高于供热锅炉，所以集中供热比分散供热的煤耗低得多。

一般说来，热电厂锅炉效率在80%以上，管道效率在98%以上，而一般供热锅炉效率仅50%～60%;分散供热的供热煤耗多在58～70kg/GJ，而热电厂集中供热的供热煤耗仅38～44kg/GJ。

由此不难看出，热电厂锅炉较分散供热锅炉的节能效益高得多。

3、总热效率的比较：

热电厂的总热效率，或称热电厂的燃料利用系数，是一个量的指标，它反映了热电厂能量输出和输入的比例关系。

由于利用汽轮机作过功的汽流对外供热，供热部分冷源损失减少，总热效率提高，一般火电机组的总热效率在30-35%左右，而热电机组的总热效率大于45%(国家规定最低限度)，背压机一般在60%-80%。

但需注意，由于ηtp未考虑两种能量产品质的差别，用热量单位按等价能量相加，所以它表示热电厂所消耗燃料的有效利用程度。

[1] 郑体宽.热力发电厂.北京：中国电力出版社,2000.

[2] 康艳兵,张建国,张扬. 我国热电联产集中供热的发展现状、问题与建议[J]. 中国能源. 2008(10)

[3] 张雪梅,秦朝葵,钟英杰,许泳. 燃气发动机热电联产的余热利用系统设计[J]. 煤气与热力. 2007(08)[4] 张骐,赵保安. 热电联产的可持续发展[J]. 煤气与热力. 2007(08)

[5] 张云飞. 杭州市推广天然气热电冷联供系统的可行性[J]. 煤气与热力. 2007(02)

[6] 杨俊兰,冯刚,马一太,曾宪阳. 楼宇式天然气热电冷联供系统的应用[J]. 煤气与热力. 2007(01)

[7] 柴沁虎,耿克成,付林,江亿. 我国发展燃气热电冷联产系统的探讨[J]. 煤气与热力. 2006(06)

四、方案(设计方案、或研究方案、研制方案)论证： 研究方案：

1. 分析热电联产的特点和热经济性指标; 2. 从国家宏观政策角度评价火电厂供热改造; 3. 比较目前主要评价方法的的基本原理和优缺点; 4. 针对不同供热改造机组进行实例分析; 5. 对以上各部分进行总体评价。

五、进度安排： 2014.1～2014.2 阅读翻译国外文献

已完成 2014.2～2014.3 深入理解课题并做好材料的准备工作，设计好课题进展时间表，撰写开题报告

已完成 2014.3～2014.4 总结各种评价方式的优劣性并给出自己的总结 部分已完成 2014.4～2014.4 对具体实例进行深入剖析与数据计算 2014.4～2014.5 论文撰写 2014.5

准备答辩

五、进度安排： 2014.1～2014.2 阅读翻译国外文献

已完成 2014.2～2014.3 深入理解课题并做好材料的准备工作，设计好课题进展时间表，撰写开题报告

已完成 2014.3～2014.4 总结各种评价方式的优劣性并给出自己的总结 部分已完成 2014.4～2014.4 对具体实例进行深入剖析与数据计算 2014.4～2014.5 论文撰写 2014.5

准备答辩

六、指导教师意见：

签名： 年 月 日

七、开题审查小组意见：

签名： 年 月 日

大机组供热改造后供热量核算及经济指标计算论文

大机组供热改造后供热量核算及经济指标计算论文

摘 要:大机组供热改造后,拓宽了经营领域,提高了机组的竞争力,随之而来的是经营利润、机组指标的计算。本文详细讲述了供热量的计算与核算,进而通过建立中间系数供热比来计算供热经济参数,明晰供热改造为机组以致于企业带来的经济价值。

关键词:大机组供热改造;供热量;供热量核算;供热比;供热指标。

一、供热量的计算

(一)纯蒸汽供热机组供热量的计算

机组供热以汽轮机的一级或两级抽汽混合供热方式实现,因受热方采用混合式加热器等原因不再将凝结水输送回机组。此类机组的供热经济结算多以单位间约定的累计蒸汽流量与单位蒸汽价格乘积来进行。为了计算机组的详细经济指标,仍要进行供热量的计算,此时应知道每一个采样周期内的蒸汽流量D0、蒸汽压力P0、温度T0。

供热量计算公式为:Qg1=0.001/3600*∫D0*H0

即供热量为每一个采样周期内瞬时蒸汽热量在统计时间内的全积分。

Qg1:统计时间内的供热总量,单位:GJ。

D0:统计时间内每一采样周期的瞬时蒸汽流量,单位:t/h。

H0:统计时间内每一采样周期的瞬时蒸汽焓值。其计算公式如下:

H0=2497.24+1.45702*T01.049+(0.20279415-2.75254*10-4 *T00.9739)-1 P0(1.54888-0.001448*T0) kJ/kg☆

上式中,p0单位为MPa;T0单位为℃。

(二)回收疏水供热机组供热量的计算

受热方采用表面式加热器,将蒸汽冷凝后的疏水仍采用升压泵输送回机组的供热方式。计算其供热量不能单纯只知道每一个采样周期内的蒸汽流量D0、蒸汽压力P0、温度T0,还要同时知道一个采样周期内的疏水流量D1、温度T1。

供热量计算公式为:Qg2=0.001/3600*∫(D0*H0-4.22*D1*T1)

即供热量为每一个采样周期内瞬时蒸汽热量与疏水热量之差在统计时间内的.全积分。

Qg2:统计时间内的供热总量,单位:GJ。

D1:统计时间内每一采样周期的瞬时疏水流量。在系统严密或机组补水量不大时应约等于D0,单位:t/h。

T1:统计时间内每一采样周期的瞬时疏水温度,单位:℃。

对提高机组背压,将机组凝汽器冷凝用循环水直接供一级热网的机组,也适用该公式。蒸汽参数以进入凝汽器蒸汽参数计算,疏水参数以热井内冷凝水参数计算。

(三)瞬时供热量的计算

为了掌握供热瞬时量的大小,引进了供热功率,单位为GJ/s,即MW或kW,计算公式为:

纯蒸汽供热机组供热功率:Pg1=D0*H0

回收疏水供热机组供热功率:Pg2=(D0*H0-4.22*D1*T1)

二、供热比的计算

供热比,顾名思义,是一个比值,是为了计算机组供热期间经济性指标人为引进的一个参数。它在数值上等于机组供热总量与机组发电供热总耗热量的比值。

Rg=Qg/Qz

Qg:统计时间内的供热总量,单位:GJ。

QZ:统计时间内的机组发电供热总耗热量,单位:GJ。

QZ=0.001/3600*∫[Dgr*(Hgr-Hgs)+Dzr*(Hzr-Hgp)+Djw*(Hzr-Hjw)]—该公式适用一级中间再热、主汽减温水来自给水的机组。

Dgr、Dzr:为每一个采样周期内过热蒸汽、再热蒸汽瞬时流量,单位:t/h。

Hgr、Hgs、Hzr、Hgp、Hjw:为每一个采样周期内过热蒸汽、给水、再热蒸汽、高排蒸汽、再热蒸汽减温水瞬时焓值,单位:kJ/kg。

给水、再热蒸汽减温水的焓值等于其温度与比热容系数4.22的乘积。

过热蒸汽、高排蒸汽、再热蒸汽的焓值在获得其蒸汽压力、温度的基础上套用标☆处的公式,不再赘述。

显而易见,供热比随供热量的增大而增加,随机组发电供热总耗热量的减小而增大。

三、供热量的核算

(一)售热量

由于水网供热有便于分配调节,适合长距离输送等不可替代的优势,决大多数城市供热改造采用水网。各大机组的运行与热力公司的运营分属两个不同的企事业单位,在水网出口及各用户入口都装有热量计,这就是售热量表,售热量表计可以用公式来核算:

Qs=C*∫M*△t=4.22*∫Dg*(Tg-Th)

售热量为统计时间内瞬时售热量的全积分。

Qs:统计时间内的售热总量,单位:GJ。

Dg:统计时间段内每一个采样周期热网供水瞬时流量,单位:t/h。

Tg:统计时间段内每一个采样周期热网供水瞬时温度,单位:℃。

Th:统计时间段内每一个采样周期热网回水瞬时温度,单位:℃。

因热网供回水温度有30℃以上的偏差,且热网供水流量很大,即使在系统无泄漏的情况下,供回水的体积流量也有较大的偏差。

如测量流量的表计为超声波流量计,只能测量体积流量时,要在供水体积流量前加一个修正系数才能转化为质量流量,修正系数如下表(表1)。

质量流量修正表(表1)

(二)售热量与供热量的对比

售热量比机组来蒸汽的供热量小,数值上前者应为后者的98.8%-99.5%,但由于表计存在测量误差、计算公式及算法存在拟合和内差,售热量在供热量的98%-101%范围内都是正常的。

四、供热机组经济指标

(一)供热煤量指标

a)供热用标煤量=供热期间总标煤量*供热比

b)供热用煤量=供热期间总用煤量*供热比

c)发电用煤量=总用煤量-供热用煤量

d)发电用标煤量=总用标煤量-供热用标煤量

e)供热煤耗率=供热用煤量/供热量 单位:kg/GJ或t/GJ

f)供热标煤耗率=供热用标煤量/供热量 单位:kg/GJ或t/GJ

g)发电煤耗率=发电用标煤量/发电量 单位:g/kwh

h)供电煤耗率=发电用标煤量/供电量 单位:g/kwh

(二)供热电量指标

i)供热用电量=供热首站用电量+(厂用总电量-循泵电量-凝泵电量-供热首站用电量)*供热比 此公式适用于凝泵、循泵非变频且供热首站用电量由机组直接带的机组。

j)机组供热耗电率=机组供热用电量/供热量 单位:kWh/GJ

k)机组发电厂用电率=(厂用总电量-供热用电量)/发电量

l)机组供电厂用电率=(厂用总电量-供热用电量)/供电量

m)供热用油量=(月累计用油量)*月累计供热比

五、供热机组经济指标实务计算

(一)供热机组各参数:

机组1月1日8:00整瞬时参数:机组负荷236MW、抽汽压力为0.138MPa、抽汽温度197.1℃、蒸汽流量237t/h、疏水温度97℃、疏水压力0.953MPa;热网供水压力0.909MPa、回水压力0.351MPa、供水温度92.2℃、回水温度61.3℃、供水流量4832m3/h。

1月1日全天机组参数:售热量表计14387GJ、全天供热量14571GJ、发电供热总耗热量59736GJ、全天发电量569.16万kWh、上网电量534.09万kWh、综合厂用电量37.07万kWh、综合厂用电率6.51%、发电厂用电量27.86万kWh、发电厂用电率4.90%、循泵耗电量50460kWh、凝泵耗电量6347kWh、#1机供热6kV开关电量2300kWh、#2机供热6kV开关电量37600kWh,当日给煤机统计流量3349.0吨、来煤低热值16420kJ/kg、合标煤1878.7吨。

(二)供热机组各计算指标:

a)实时售热功率:Ps=4832*1000*0.96364*4.22*(92.2-61.3)/3600=167.33MW

b)实时供热功率:Pg=237*1000*{2497.24+1.45702*T01.049+(0.20279415-2.75254*10-4 *T00.9739)-1 P0(1.54888-0.001448*T0) -97*4.22}/3600=237*(2888.5-406.12)/3.6=167.42MW。数据已相当接近。

c)供热比:Rg=Qg/Qz=14571/59736=0.2439

d)供热用电量:QD=2300+37600+(370700-50460-6347)*0.2439=116458.5 kWh

e)供热用标煤量:QM=0.2439*1878.7=458.215吨。

f)供热标煤耗率:458.215/14387=31.45kg/GJ

g)机组供热耗电率 116458.5/14387=8.095 kWh/GJ

h)发电煤耗率 (1878.7-458.215)/5691600=249.58g/kWh 较不供热前的334g/kWh降94.48g/kWh。

i)机组发电厂用电率 [370700-2300-(370700-50460-6347)*0.2439]/5691600=5.128%

较不供热时的6.4%下降1.272%。

注:本文所给所有积分求总量的公式中各瞬时量均为每秒采样一次。

参考文献:

[1] 《水和水蒸汽热力性质简表