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余熱回收現(xiàn)狀和投資回收期介紹

在我國北方地區(qū)大中小城市中供熱熱源缺口普遍存在，為解決熱源問題，政府投資建設(shè)的區(qū)域供熱鍋爐房，以及分散的供熱小鍋爐還比較多，大多無脫硫

據(jù)統(tǒng)計，我國80%的PM2.5污染與能源相關(guān)，70%以上的溫室氣體排放與化石燃料燃燒有關(guān)。政府在治污方面不斷加大措施力度，電廠燃煤鍋爐排放標準不斷提高，2014年7月1日已開始執(zhí)行“火力發(fā)電燃煤鍋爐大氣污染物排放濃度限值”，隨之熱電聯(lián)產(chǎn)常規(guī)供熱成本也會提高，多數(shù)熱電廠供熱虧損加重，因此推廣應(yīng)用熱泵組合技術(shù)回收電廠乏汽余熱供熱，提高熱源供熱能力，已成為政府、電廠的必然選擇。

余熱供熱總成本費用的組成

余熱供熱總成本費用的構(gòu)成和計算一般有兩種方法，生產(chǎn)成本加工期間費用法和生產(chǎn)要素估算法，本文以生產(chǎn)要素估算法為主。

余熱供熱總成本費用=蒸汽或燃料、電費及水費+工資+折舊費+修理費+財務(wù)費用+其他費用，從下圖中可以看出，若不供熱、汽輪機發(fā)電所利用的燃料熱量或發(fā)電利用熱量為Q1，Q2為汽輪機排汽散熱損失，由圖Q2表示;若供熱所利用的燃料熱量為Q=Q1+Q2(含Q3)，Q3為抽汽驅(qū)動熱泵從汽輪機排汽到凝結(jié)水的熱量部分，含在圖Q2中。若供熱、利用機組抽汽熱量為[Q1+Q2]，若不供熱、機組年可多發(fā)電量10.2774×108kWh。因此，兩者之間關(guān)系應(yīng)是相等的。

發(fā)電和供熱的zui大區(qū)別就是熱量Q2、Q3的排放損失和回收利用。要利用汽輪機排汽乏汽余熱，就要設(shè)計建設(shè)一個回收利用乏汽的組合工藝方案，必然付出投資費用和運營成本代價，以達到提取和回收乏汽余熱的目的。

在考慮了以上成本費用外，還應(yīng)考慮供熱時對發(fā)電的影響，供熱時比不供熱時排汽焓值(背壓或真空、溫度)提高，導(dǎo)致供熱期間增加發(fā)電煤耗和費用，也應(yīng)分攤到供熱成本中。如見下表：

3余熱供熱成本的計算原則

如何正確測算電廠余熱供熱成本，既要保證投資改造費，又要滿足保本微利經(jīng)營。首先是制定合理的計算原則，才能保證供熱成本計算的正確性和合理性。若是能源合同管理，還應(yīng)滿足合同管理要求。即設(shè)定的計算邊界條件應(yīng)正確合理。

1)采用供熱成本設(shè)計數(shù)據(jù)和價格應(yīng)和電廠實際一致，即計算口徑對應(yīng)一致性原則，并應(yīng)確定基準期計算價格。

2)汽輪機抽汽驅(qū)動熱泵和尖峰加熱器的蒸汽或標煤價格，應(yīng)合理分攤電廠發(fā)電成本及管理等費用，合理計算余熱供熱成本和收益，即費用和效益計算范圍一致性原則。

3)供熱年限應(yīng)與機組投產(chǎn)運營年限匹配，在機組經(jīng)濟運營年限內(nèi)，適當延長供熱年限，機組服役年限和供熱年限應(yīng)相同。

4)熱價應(yīng)采用當?shù)匚飪r部門規(guī)定電廠的躉售熱價，投資回收年限、基準內(nèi)部收益率等指標，還應(yīng)滿足能源合同管理(即BOT管理模式)要求。

5)汽輪機本體改造投資費用，應(yīng)進入整個項目改造投資費用中。固定資產(chǎn)投資費用折舊年限應(yīng)合適、不能太短或太長，以降低余熱供熱成本，以達到投資收益和還本付息收回投資的規(guī)定。

6)供熱改造后應(yīng)分攤廠用電增加費用等。

4余熱供熱成本的計算

為了給政府部門和電廠提供可靠的定價依據(jù)，主要是熱價成本的構(gòu)成：首先考慮汽輪機本體改造投資費用;其次是機組供熱年限的合理匹配和確定;第三是蒸汽(折算標煤)價格的確定;第四是回收乏汽余熱工藝系統(tǒng)整體投資費用;第五是工藝系統(tǒng)運營維修、人工、水、電等成本費用。一般電廠燃料費用約占發(fā)電總成本費用60%左右。

4.1回收乏汽余熱量及比例

古交興能電廠近期(一、二期)供熱改造項目實施后，年供熱量2378×104GJ，其中回收乏汽余熱量2163.3×104GJ，約占總供熱量的90.97%，蒸汽供熱量217.4×104GJ，約占總供熱量的9.03%，實現(xiàn)供熱面積5000萬平米。如圖所示。

4.2余熱供熱成本計算方法

針對余熱供熱成本的計算，不論采用那種方法，均應(yīng)遵守能量和質(zhì)量守恒定律的原則。具體計算方法如下。

4.2.1方法1

汽輪機由純凝機組改為抽汽式機組回收乏汽余熱后，在供熱期間抽汽到排汽(焓值)供熱量Q1=214.7萬GJ、排汽到凝結(jié)水(焓值)余熱供熱量Q3=905.3萬GJ、年少發(fā)電量10.2774×108kWh，發(fā)電成本電價為0.2583元/kWh(不含稅)。按照能量和質(zhì)量守恒定律，年少發(fā)電量成本費用應(yīng)等于年供熱成本費用。

1)成本1

[Q1+Q2]=10.2774×108kWh×0.2583元/kWh。=26546.52萬元/年

2)成本2

要利用汽輪機排汽乏汽余熱Q2(1258萬GJ+905.3萬GJ)，必須付出投資和成本代價才能獲得。

(折舊費+修理費+工資+水費+電費+財務(wù)費用+其他費用)=8453.85萬元/年

3)成本3

從汽輪機廠家熱平衡圖中得出，機組在80%負荷下自用蒸汽量占進汽量約31%。從表1-1中可以看出，供熱期間增加發(fā)電標煤耗費用

近期(一二期)供熱增加發(fā)電標煤費用={[(2524-2447.5)×1155.75]+[(2548.6-2441.2)×2208]}×103/29271KJ/kg/1000×3624h×857.65元/t=3456.89萬元/年

GJ=(26546.52+8453.85+3456.89)/2378=16.18元/GJ

由供熱抽汽焓值和排汽焓值差，計算耗用蒸汽折標煤費用后，分攤到余熱供熱成本中，這是符合電廠實際情況的計算方法。

余熱回收裝置分為余熱回收煙囪，噴淋塔，和自控裝置‘余熱回收不但可以進行能力的收集而且可以進行煙氣的凈化，提供能源利用效率，投資回收期短’