供熱改造論文開題報告范文(大機組供熱改造后供熱量核算及經(jīng)濟指標計算論文)

供熱改造論文開題報告范文

供熱改造論文開題報告范文

畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告

論文題目

大型火電機組供熱改造經(jīng)濟性分析

一、選題背景和意義：

由于城市發(fā)展現(xiàn)代化和環(huán)境保護的要求，由于新興的開發(fā)區(qū)、工業(yè)園區(qū)發(fā)展的要求，火電廠供熱改造已經(jīng)成為城市發(fā)展必不可避免的選擇。

同時整個社會節(jié)能減排意識不斷增強，隨著國家一些列上大壓小，脫硫脫銷、發(fā)展綠色節(jié)能產(chǎn)業(yè)的計劃，如何高效的利用能源已經(jīng)成為各行各業(yè)在思考的一個問題。

火電機組作為我國電力的主要供應(yīng)者，已經(jīng)成為經(jīng)濟性改造中的重中之重了。

火電機組通常容量大，通過將其進行合理的供熱改造，可以很大程度上實現(xiàn)能源的合理利用，減少能量損失，不僅對于火電機組來講能增加效益，對城市發(fā)展也帶來了巨大的便利。

同時，熱電聯(lián)產(chǎn)機組大多建在熱負荷中心，與用戶距離較近，熱電廠的上網(wǎng)電量可就近消化，減少了電網(wǎng)輸、變電工程費用，降低了電網(wǎng)的線損率，并在一定程度上緩解了電力供應(yīng)緊張的局面。

因此，引導熱電聯(lián)產(chǎn)加快發(fā)展，對我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會具有重要意義。

對于我國這樣的能源缺乏大國，發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)更是節(jié)能減排的一項根本性戰(zhàn)略措施。

二、課題關(guān)鍵問題及難點：

火電機組供熱經(jīng)濟性分析需要考慮多種情況，而對于我國而言，不同地區(qū)的條件以及政策環(huán)境對熱電聯(lián)產(chǎn)的支持力度也都不一樣，甚至于有些地區(qū)在目前的大環(huán)境下是不適合進行熱電聯(lián)產(chǎn)。

同時各個火電廠的機組運行情況也都千差萬別，這就要求我們在考慮火電機組供熱改造經(jīng)濟性分析中要考慮各個不同條件的影響，同時對于各項政策要有很好的解讀，盡可能的符合現(xiàn)實生活中的情況，不能單純紙上談兵，簡而言之一句話：要接地氣兒!

三、文獻綜述(或調(diào)研報告)：

由于熱電聯(lián)產(chǎn)的種類很多，比如從燃燒方式上分有燃煤熱電廠、燃氣熱電廠、燃油熱電廠、垃圾熱電廠等，從用途上分有熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)、熱電肥聯(lián)產(chǎn)等熱電廠，從項目的建設(shè)地點和功能上分有城市集中供熱熱電廠、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)(工業(yè)專區(qū))熱電廠、自備熱電廠等，從抽氣方式上分有抽凝機組、背壓機組等，以上各種方式又可以分很多形式，而每一種不同方式，其經(jīng)濟性都不一樣。

此外不同熱電廠的地理位置、機爐類型、機組初參數(shù)、建設(shè)造價、負債情況、產(chǎn)品價格、燃料價格、稅收政策等等諸多因素均不一樣，故對熱電聯(lián)產(chǎn)的經(jīng)濟性能否給出一個通用的分析和判斷，似乎是不現(xiàn)實，也是不可能的。

熱電聯(lián)產(chǎn)機組的主要特性是即發(fā)電又對外集中供熱，其與一般火電機組以及分散供熱鍋爐相比，無論在熱耗、煤耗及總熱效率方面都存在較明顯的優(yōu)勢，一般體現(xiàn)是1)供熱量越大，熱耗越低，亦即發(fā)電燃料耗用越低，可以節(jié)約大量燃料;2)熱電廠鍋爐較分散供熱鍋爐的.節(jié)能效益高得多;3)當抽汽量達到額定值時，機組熱效率較高。

1、與一般火力發(fā)電機組熱耗的比較：

熱電聯(lián)產(chǎn)是指由供熱式汽輪機作過功的汽流來對外供熱，供熱部分冷源損失減少或無冷源損失，其熱耗HR的表達式為：

HR = [Do ( io- ig) – Dn ( in- Ebs )]/N 熱電聯(lián)產(chǎn)的供熱機組與同容量的凝汽式機組相比，由于利用了供熱式汽輪機的抽汽或排汽對外供熱，使熱化發(fā)電部分避免了冷源損失，且供熱量越大，熱耗越低，對燃煤機組來說亦即發(fā)電煤耗越低。

2、與分散供熱的供熱鍋爐煤耗的比較：

熱電聯(lián)產(chǎn)由于熱能供應(yīng)方式的改變，具有能量數(shù)量利用方面的好處。

與分散供熱的供熱鍋爐相比，由于熱電廠的鍋爐效率遠高于供熱鍋爐，所以集中供熱比分散供熱的煤耗低得多。

一般說來，熱電廠鍋爐效率在80%以上，管道效率在98%以上，而一般供熱鍋爐效率僅50%～60%;分散供熱的供熱煤耗多在58～70kg/GJ，而熱電廠集中供熱的供熱煤耗僅38～44kg/GJ。

由此不難看出，熱電廠鍋爐較分散供熱鍋爐的節(jié)能效益高得多。

3、總熱效率的比較：

熱電廠的總熱效率，或稱熱電廠的燃料利用系數(shù)，是一個量的指標，它反映了熱電廠能量輸出和輸入的比例關(guān)系。

由于利用汽輪機作過功的汽流對外供熱，供熱部分冷源損失減少，總熱效率提高，一般火電機組的總熱效率在30-35%左右，而熱電機組的總熱效率大于45%(國家規(guī)定最低限度)，背壓機一般在60%-80%。

但需注意，由于ηtp未考慮兩種能量產(chǎn)品質(zhì)的差別，用熱量單位按等價能量相加，所以它表示熱電廠所消耗燃料的有效利用程度。

[1] 鄭體寬.熱力發(fā)電廠.北京：中國電力出版社,2000.

[2] 康艷兵,張建國,張揚. 我國熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的發(fā)展現(xiàn)狀、問題與建議[J]. 中國能源. 2008(10)

[3] 張雪梅,秦朝葵,鐘英杰,許泳. 燃氣發(fā)動機熱電聯(lián)產(chǎn)的余熱利用系統(tǒng)設(shè)計[J]. 煤氣與熱力. 2007(08)[4] 張騏,趙保安. 熱電聯(lián)產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[J]. 煤氣與熱力. 2007(08)

[5] 張云飛. 杭州市推廣天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的可行性[J]. 煤氣與熱力. 2007(02)

[6] 楊俊蘭,馮剛,馬一太,曾憲陽. 樓宇式天然氣熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 煤氣與熱力. 2007(01)

[7] 柴沁虎,耿克成,付林,江億. 我國發(fā)展燃氣熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的探討[J]. 煤氣與熱力. 2006(06)

四、方案(設(shè)計方案、或研究方案、研制方案)論證： 研究方案：

1. 分析熱電聯(lián)產(chǎn)的特點和熱經(jīng)濟性指標; 2. 從國家宏觀政策角度評價火電廠供熱改造; 3. 比較目前主要評價方法的的基本原理和優(yōu)缺點; 4. 針對不同供熱改造機組進行實例分析; 5. 對以上各部分進行總體評價。

五、進度安排： 2014.1～2014.2 閱讀翻譯國外文獻

已完成 2014.2～2014.3 深入理解課題并做好材料的準備工作，設(shè)計好課題進展時間表，撰寫開題報告

已完成 2014.3～2014.4 總結(jié)各種評價方式的優(yōu)劣性并給出自己的總結(jié) 部分已完成 2014.4～2014.4 對具體實例進行深入剖析與數(shù)據(jù)計算 2014.4～2014.5 論文撰寫 2014.5

準備答辯

五、進度安排： 2014.1～2014.2 閱讀翻譯國外文獻

已完成 2014.2～2014.3 深入理解課題并做好材料的準備工作，設(shè)計好課題進展時間表，撰寫開題報告

已完成 2014.3～2014.4 總結(jié)各種評價方式的優(yōu)劣性并給出自己的總結(jié) 部分已完成 2014.4～2014.4 對具體實例進行深入剖析與數(shù)據(jù)計算 2014.4～2014.5 論文撰寫 2014.5

準備答辯

六、指導教師意見：

簽名： 年 月 日

七、開題審查小組意見：

簽名： 年 月 日

大機組供熱改造后供熱量核算及經(jīng)濟指標計算論文

大機組供熱改造后供熱量核算及經(jīng)濟指標計算論文

摘 要:大機組供熱改造后,拓寬了經(jīng)營領(lǐng)域,提高了機組的競爭力,隨之而來的是經(jīng)營利潤、機組指標的計算。本文詳細講述了供熱量的計算與核算,進而通過建立中間系數(shù)供熱比來計算供熱經(jīng)濟參數(shù),明晰供熱改造為機組以致于企業(yè)帶來的經(jīng)濟價值。

關(guān)鍵詞:大機組供熱改造;供熱量;供熱量核算;供熱比;供熱指標。

一、供熱量的計算

(一)純蒸汽供熱機組供熱量的計算

機組供熱以汽輪機的一級或兩級抽汽混合供熱方式實現(xiàn),因受熱方采用混合式加熱器等原因不再將凝結(jié)水輸送回機組。此類機組的供熱經(jīng)濟結(jié)算多以單位間約定的累計蒸汽流量與單位蒸汽價格乘積來進行。為了計算機組的詳細經(jīng)濟指標,仍要進行供熱量的計算,此時應(yīng)知道每一個采樣周期內(nèi)的蒸汽流量D0、蒸汽壓力P0、溫度T0。

供熱量計算公式為:Qg1=0.001/3600*∫D0*H0

即供熱量為每一個采樣周期內(nèi)瞬時蒸汽熱量在統(tǒng)計時間內(nèi)的全積分。

Qg1:統(tǒng)計時間內(nèi)的供熱總量,單位:GJ。

D0:統(tǒng)計時間內(nèi)每一采樣周期的瞬時蒸汽流量,單位:t/h。

H0:統(tǒng)計時間內(nèi)每一采樣周期的瞬時蒸汽焓值。其計算公式如下:

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單位為MPa;T0單位為℃。

(二)回收疏水供熱機組供熱量的計算

受熱方采用表面式加熱器,將蒸汽冷凝后的疏水仍采用升壓泵輸送回機組的供熱方式。計算其供熱量不能單純只知道每一個采樣周期內(nèi)的蒸汽流量D0、蒸汽壓力P0、溫度T0,還要同時知道一個采樣周期內(nèi)的疏水流量D1、溫度T1。

供熱量計算公式為:Qg2=0.001/3600*∫(D0*H0-4.22*D1*T1)

即供熱量為每一個采樣周期內(nèi)瞬時蒸汽熱量與疏水熱量之差在統(tǒng)計時間內(nèi)的.全積分。

Qg2:統(tǒng)計時間內(nèi)的供熱總量,單位:GJ。

D1:統(tǒng)計時間內(nèi)每一采樣周期的瞬時疏水流量。在系統(tǒng)嚴密或機組補水量不大時應(yīng)約等于D0,單位:t/h。

T1:統(tǒng)計時間內(nèi)每一采樣周期的瞬時疏水溫度,單位:℃。

對提高機組背壓,將機組凝汽器冷凝用循環(huán)水直接供一級熱網(wǎng)的機組,也適用該公式。蒸汽參數(shù)以進入凝汽器蒸汽參數(shù)計算,疏水參數(shù)以熱井內(nèi)冷凝水參數(shù)計算。

(三)瞬時供熱量的計算

為了掌握供熱瞬時量的大小,引進了供熱功率,單位為GJ/s,即MW或kW,計算公式為:

純蒸汽供熱機組供熱功率:Pg1=D0*H0

回收疏水供熱機組供熱功率:Pg2=(D0*H0-4.22*D1*T1)

二、供熱比的計算

供熱比,顧名思義,是一個比值,是為了計算機組供熱期間經(jīng)濟性指標人為引進的一個參數(shù)。它在數(shù)值上等于機組供熱總量與機組發(fā)電供熱總耗熱量的比值。

Rg=Qg/Qz

Qg:統(tǒng)計時間內(nèi)的供熱總量,單位:GJ。

QZ:統(tǒng)計時間內(nèi)的機組發(fā)電供熱總耗熱量,單位:GJ。

QZ=0.001/3600*∫[Dgr*(Hgr-Hgs)+Dzr*(Hzr-Hgp)+Djw*(Hzr-Hjw)]—該公式適用一級中間再熱、主汽減溫水來自給水的機組。

Dgr、Dzr:為每一個采樣周期內(nèi)過熱蒸汽、再熱蒸汽瞬時流量,單位:t/h。

Hgr、Hgs、Hzr、Hgp、Hjw:為每一個采樣周期內(nèi)過熱蒸汽、給水、再熱蒸汽、高排蒸汽、再熱蒸汽減溫水瞬時焓值,單位:kJ/kg。

給水、再熱蒸汽減溫水的焓值等于其溫度與比熱容系數(shù)4.22的乘積。

過熱蒸汽、高排蒸汽、再熱蒸汽的焓值在獲得其蒸汽壓力、溫度的基礎(chǔ)上套用標☆處的公式,不再贅述。

顯而易見,供熱比隨供熱量的增大而增加,隨機組發(fā)電供熱總耗熱量的減小而增大。

三、供熱量的核算

(一)售熱量

由于水網(wǎng)供熱有便于分配調(diào)節(jié),適合長距離輸送等不可替代的優(yōu)勢,決大多數(shù)城市供熱改造采用水網(wǎng)。各大機組的運行與熱力公司的運營分屬兩個不同的企事業(yè)單位,在水網(wǎng)出口及各用戶入口都裝有熱量計,這就是售熱量表,售熱量表計可以用公式來核算:

Qs=C*∫M*△t=4.22*∫Dg*(Tg-Th)

售熱量為統(tǒng)計時間內(nèi)瞬時售熱量的全積分。

Qs:統(tǒng)計時間內(nèi)的售熱總量,單位:GJ。

Dg:統(tǒng)計時間段內(nèi)每一個采樣周期熱網(wǎng)供水瞬時流量,單位:t/h。

Tg:統(tǒng)計時間段內(nèi)每一個采樣周期熱網(wǎng)供水瞬時溫度,單位:℃。

Th:統(tǒng)計時間段內(nèi)每一個采樣周期熱網(wǎng)回水瞬時溫度,單位:℃。

因熱網(wǎng)供回水溫度有30℃以上的偏差,且熱網(wǎng)供水流量很大,即使在系統(tǒng)無泄漏的情況下,供回水的體積流量也有較大的偏差。

如測量流量的表計為超聲波流量計,只能測量體積流量時,要在供水體積流量前加一個修正系數(shù)才能轉(zhuǎn)化為質(zhì)量流量,修正系數(shù)如下表(表1)。

質(zhì)量流量修正表(表1)

(二)售熱量與供熱量的對比

售熱量比機組來蒸汽的供熱量小,數(shù)值上前者應(yīng)為后者的98.8%-99.5%,但由于表計存在測量誤差、計算公式及算法存在擬合和內(nèi)差,售熱量在供熱量的98%-101%范圍內(nèi)都是正常的。

四、供熱機組經(jīng)濟指標

(一)供熱煤量指標

a)供熱用標煤量=供熱期間總標煤量*供熱比

b)供熱用煤量=供熱期間總用煤量*供熱比

c)發(fā)電用煤量=總用煤量-供熱用煤量

d)發(fā)電用標煤量=總用標煤量-供熱用標煤量

e)供熱煤耗率=供熱用煤量/供熱量 單位:kg/GJ或t/GJ

f)供熱標煤耗率=供熱用標煤量/供熱量 單位:kg/GJ或t/GJ

g)發(fā)電煤耗率=發(fā)電用標煤量/發(fā)電量 單位:g/kwh

h)供電煤耗率=發(fā)電用標煤量/供電量 單位:g/kwh

(二)供熱電量指標

i)供熱用電量=供熱首站用電量+(廠用總電量-循泵電量-凝泵電量-供熱首站用電量)*供熱比 此公式適用于凝泵、循泵非變頻且供熱首站用電量由機組直接帶的機組。

j)機組供熱耗電率=機組供熱用電量/供熱量 單位:kWh/GJ

k)機組發(fā)電廠用電率=(廠用總電量-供熱用電量)/發(fā)電量

l)機組供電廠用電率=(廠用總電量-供熱用電量)/供電量

m)供熱用油量=(月累計用油量)*月累計供熱比

五、供熱機組經(jīng)濟指標實務(wù)計算

(一)供熱機組各參數(shù):

機組1月1日8:00整瞬時參數(shù):機組負荷236MW、抽汽壓力為0.138MPa、抽汽溫度197.1℃、蒸汽流量237t/h、疏水溫度97℃、疏水壓力0.953MPa;熱網(wǎng)供水壓力0.909MPa、回水壓力0.351MPa、供水溫度92.2℃、回水溫度61.3℃、供水流量4832m3/h。

1月1日全天機組參數(shù):售熱量表計14387GJ、全天供熱量14571GJ、發(fā)電供熱總耗熱量59736GJ、全天發(fā)電量569.16萬kWh、上網(wǎng)電量534.09萬kWh、綜合廠用電量37.07萬kWh、綜合廠用電率6.51%、發(fā)電廠用電量27.86萬kWh、發(fā)電廠用電率4.90%、循泵耗電量50460kWh、凝泵耗電量6347kWh、#1機供熱6kV開關(guān)電量2300kWh、#2機供熱6kV開關(guān)電量37600kWh,當日給煤機統(tǒng)計流量3349.0噸、來煤低熱值16420kJ/kg、合標煤1878.7噸。

(二)供熱機組各計算指標:

a)實時售熱功率:Ps=4832*1000*0.96364*4.22*(92.2-61.3)/3600=167.33MW

b)實時供熱功率: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。數(shù)據(jù)已相當接近。

c)供熱比:Rg=Qg/Qz=14571/59736=0.2439

d)供熱用電量:QD=2300+37600+(370700-50460-6347)*0.2439=116458.5 kWh

e)供熱用標煤量:QM=0.2439*1878.7=458.215噸。

f)供熱標煤耗率:458.215/14387=31.45kg/GJ

g)機組供熱耗電率 116458.5/14387=8.095 kWh/GJ

h)發(fā)電煤耗率 (1878.7-458.215)/5691600=249.58g/kWh 較不供熱前的334g/kWh降94.48g/kWh。

i)機組發(fā)電廠用電率 [370700-2300-(370700-50460-6347)*0.2439]/5691600=5.128%

較不供熱時的6.4%下降1.272%。

注:本文所給所有積分求總量的公式中各瞬時量均為每秒采樣一次。

參考文獻:

[1] 《水和水蒸汽熱力性質(zhì)簡表