机组基于能质系数法的会计模式热经济学节能分析

李慧君，王泽伟

(华北电力大学 能源与动力工程学院，河北 保定071003)

机组基于能质系数法的会计模式热经济学节能分析

李慧君，王泽伟

(华北电力大学 能源与动力工程学院，河北 保定071003)

摘要：现有补充方程建立原则在能量定价方面没有考虑能量品质的高低，存在着不合理性；并且对于以何种原则作为能量定价的依据，补充方程建立原则中没有明确的规定。为此提出了能质系数概念，并利用该系数，改进了补充方程建立原则，并建立了补充方程，使得能流单价与其品质相匹配；同时对能量损失进行了重新定价。以某N300-16.67/537/537火力机组为例，进行了会计模式热经济学分析，并与质系数法进行了比较。结果表明，除氧器与7号低压加热器的经济系数变化较大，其他设备变化均很小，由此验证了能质系数法的准确性。对于热电联产所生产的不同产品的定价，也可参考这种方法。

关键词：能质系数；热经济学会计模式；效率；经济系数

能源是国民经济的重要物质基础，也是人类赖以生存的基本条件。作为耗能大户，火电厂的节能降耗对解决我国能源的现实问题有着举足轻重的作用。热经济学发展历史不长，但是其综合分析了经济性与热经济性两方面因素，计算结果更合理、准确，这一优势使得越来越多的学者对其进行深入的研究[1-6]。热经济学尚处在发展过程中，目前较成熟的几种研究模式包括会计模式热经济学、优化模式热经济学、结构系数模式热经济学、矩阵模式热经济学。

1能质系数

(1)

2补充方程建立原则的改进

(2)

对于多个输入和输出，能质系数等于其加权平均值。

3实例计算

3.1热力系统建模及机组参数

SH—锅炉过热器；RH—锅炉再热器；HP—汽轮机高压缸；IP—汽轮机中压缸；LP—汽轮机低压缸；GEN—发电机；CND—凝汽器；CP—凝结水泵；DTR—除氧器；BFPT—给水泵驱动用汽轮机；FWP—给水泵；H1—1号高压加热器；H2—2号高压加热器；H3—3号高压加热器；H5—5号低压加热器；H6—6号低压加热器；H7—7号低压加热器；H8—8号低压加热器。图1　某300 MW机组热力系统

机组主要参数为：

a)主蒸汽流量为903.220t/h，压力为16.67MPa，温度为537 ℃；

b)再热蒸汽流量为749.824t/h，压力为3.533MPa，温度为318.3 ℃；

c)中压缸进汽温度为537 ℃，进汽压力为3.180MPa；

d)低压缸进汽温度为337.9 ℃，压力为0.799MPa；

e)发电机输出功率为300.002MW；

f)给水泵驱动用汽轮机耗汽量为33.089t/h，输出功率为6.178MW。

3.2能质系数计算

根据能质系数定义式及系统中“燃料”双线流的参数值，可得其能质系数，结果见表2。

3.3构造补充方程

表1　各股能流的值

表2能质系数计算结果

能流编号能质系数能流编号能质系数能流编号能质系数30.44714100.31254310.1793640.39401110.31254320.2078650.36878120.08460340.2456960.37406210.019098,32,410.2868770.39393230.0788415,270.2273380.35629240.1050216,240.1845890.31251270.1284517,230.33851

3.4各设备非能量费用计算

非能量费用包括设备折旧费、维修费、管理费、人员工资等若干项，为了简化计算，本文只以设备折旧费作为非能量费用。一般情况下，计算投资成本一方面信息从生产制造商获得，另一方面从成本计算方程获得。根据文献[9]中各个设备的成本计算方程以及各参数的定义，计算出机组各设备的投资成本及折旧费，见表3。

表3各设备投资成本及折旧费

设备成本/万美元折旧/(万美元·a-1)设备成本/万美元折旧/(万美元·a-1)SH4641.3411185.6536H2175.43627.0174RH466.508718.6603H3134.99565.3998HP1902.164376.0865DTR90.46913.6188IP2805.5808112.2232H589.03453.5614LP7866.2016314.6480H687.95773.5183GEN958.112338.3244H791.17883.6472CND977.525939.1010H8183.46347.3385CP15.54700.6219FWP44.72501.7890H1176.49797.0599BFPT47.28631.8914

(3)

(4)

图2　两种方法下经济系数计算结果

3.6热经济性指标计算

设备η/%θ/%设备η%θ/%SH53.176.89H292.90.41RH54.912.95H388.80.42HP93.41.91DTR84.20.33IP95.90.98FWP91.40.17LP92.43.18H587.60.18GEN96.71.14H686.10.16BFPT85.50.24H780.30.13CP87.10.03H866.80.63H195.70.22

4结果分析

5结束语

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Thermo-economicsEnergySavingAnalysisforAccountingModeforUnits

BasedonEnergyQualityCoefficientMethod

LIHuijun,WANGZewei

(CollegeofEnergyandPowerEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding,Hebei071003,China)

Abstract：In aspect of energy pricing, establishment principle of existing complementary equation does not consider the level of energy quality which means its irrationality. And there are no precise provisions in establishment principle for determining basis for energy pricing by using what kind of principle. Therefore, this paper proposes concept of energy quality coefficient which is used for improving establishment principle of the complementary equation and establishing the complementary equation so as to make energy flow unit price match with its quality. Meanwhile, energy loss is re-priced as well. Taking some N300-16.67/537/537 thermal power unit for an example, this paper carries out thermo-economics analysis for accounting mode and compares with exergy energy coefficient method. Results indicate that exergy economic coefficients of the deaerator and No.7 low pressure heater change a lot while those of other equipments change a little which prove veracity of energy quality coefficient method. This method is also useful to be referred for pricing for different products of thermo-electric cogeneration.

Key words：energy quality coefficient; thermo-economics accounting mode; exergy efficiency; exergy economic coefficient

收稿日期：2016-02-01

doi:10.3969/j.issn.1007-290X.2016.05.004

中图分类号：TK11

文献标志码：A

文章编号：1007-290X(2016)05-0015-05

作者简介：

李慧君(1964)，男，吉林伊通人。教授，工学博士，主要研究方向为强化换热及数值计算、热力系统节能与监测诊断。

王泽伟(1991)，男，河北无氏人。在读硕士研究生，主要研究方向为热力系统节能与监测诊断。

(编辑霍鹏)