供熱機組熱、電負荷經濟分配探討

（華潤電力徐州華鑫發電有限公司，江蘇 徐州 221000）

摘 要：如今時代在飛速發展，對于供熱機的熱、電負荷如何經濟分配有著重點關注，為此在進行研究后發現，如果將供熱機組中的發電功率分別看做熱化發電以及凝氣發電這兩個部分內容，就出現了一種全新的熱電廠負荷分配的方式，并且這種方式比以前的方式更加簡單易操作。本文就供熱機組中新的經濟分配熱電負荷的方式進行簡單的介紹與分析。

關鍵詞：供熱機組;經濟分配;熱電負荷

0 引言

為了能夠有效地解決國內在發電供熱出現的問題，目前國內普遍使用熱電聯產機組，因為其能夠同時提供出電和熱這不同性質的兩種負荷。國內對于熱電聯產有著明確的規定，嚴禁地方的管理部門私自用電量指標針對熱電廠對外產生的供電產生限制。同時還要求有關的調度部門，在對于熱電廠的電力調度曲線進行制作時，需要針對節能因素以及供熱負荷的曲線變化進行全面考慮。可即使如此，在負荷調度的過程中仍然出現了大量的問題。

1 熱、電負荷的分配原理

電以及熱是完全不同性質的兩種負荷，在熱點聯產的條件下，對于熱、電所擁有的最佳分配存在著許多種可行的反感，這其中已經基本完善的方法有：數學優化方法以及等微增率法。前者是利用所建立的數學模型，同時對其有關的約束條件進行確定，之后就是使用現代數學，采用其中的優化算法開展相關的求解過程，這樣的可信度以及精確度普遍都十分高，可是這種供熱機組的數學模型本身就較為復雜，而與其有關的約束條件同樣復雜難用，這就使得進行實際運行時，其所使用的計算時間也會變得冗長，難以應對實際中不斷出現的各種變化情況。后者相對較為簡單容易理解，同時使用便捷，可是如果要使整個系統中達到最低標準煤耗，那么就需要煤耗目標函數是凸函數。并且，這個方法對于電廠中的鍋爐、汽輪機以及各種組合不同的微增率曲線達到較高的精度，而由于供熱機組的功率和總熱耗之間的關系的線性度不佳，可能受到熱電廠的熱負荷較高的影響，為此這個方法對于熱、電這兩種完全不同性質的負荷不具備較好的分配可行性。

本文所闡述的方式是一種利用電、熱分離的方式，用熱定電的方法，這樣既能簡化不必要的繁瑣計算，同時也能達到所需要的高精度，這個方法的基本思路就是將熱電廠中電、熱負荷看做兩部分，一部分設想為利用背壓機開展熱負荷的分配工作，另一部分設想為使用凝汽輪機開展電負荷的分配工作，最后的計算就是對熱負荷先分配，再以熱定電開展電負荷的分配。

1.1 熱負荷的分配原理

依照國內目前對于供熱機組熱耗采用的分配原則，熱電聯產所產生的好處都歸類為電，熱化發電所具備的熱力循環效率是1。那么依照這個原則，熱化發電率如果越高，對于生產出相同的熱負荷發電量也會隨之增多，所以開展熱負荷的分配工作，就需要保障熱負荷恒定的狀況下，使得整個廠的具備最大化的熱化發電量。

那么如果將供熱機組的效果視作由凝汽輪機以及背壓機兩者的效果疊加而成，那么供熱機組中對熱負荷采取分配就是由幾臺背壓機的熱負荷進行分配。背壓機都是以熱定電，加入將其初始參數保持不變，那么供熱抽汽的壓力也不會產生變化。

1.2 電負荷的分配原理

熱負荷的分配工作結束后，熱化發電功率也能隨著其一同確定，那么總共的熱化發電功率也會隨之一同確定。在總電負荷恒定后，也就能確定當時的凝汽發電總量。

電負荷分配指的是在熱化發電量確定之后，對于電負荷采取分配，本質就是對凝汽發電量采取分配。此時的分配目的在于使得凝汽發電熱耗為最小值，所以先要對各個凝汽發電熱耗和功率之間的函數確定。在這之后，才能利用等微增熱耗的方法進行發電量的分配。利用變工況進行計算，計算后得出的數據結果，能夠將機組間的凝汽發電功率以及凝汽發電熱耗之間特性。

2 約束條件

根據不同的廠區，具體的約束條件也各不相同，但是總體分為：最大最小的熱負荷限制、最大最小的電負荷限制、供熱抽汽量恒定的最小發電功率、兩個機組之間的最大熱負荷差值。這四個就是主要的四個約束條件，具體范圍需要根據不同的廠區采取不同的測量進行確定。

最后，從熱力工況方面對機組安全性作簡單分析。抽凝供熱機組與純凝汽機組結構特性有所不同，主要是汽缸的通流部分存在差異。一般抽凝供熱機組純凝汽運行時，熱效率比同容量純凝汽機組還要低，并且發電功率不允許超過額定值，否則汽缸低壓段易過負荷。抽汽供熱運行時，不僅使抽汽供熱功能發揮效用，整機總熱效率明顯提高，而且依據機組供熱工況圖還可適當超出力10-20%運行，許可工況下的汽缸高壓段低壓段都是安全的。當機組投入抽汽供熱后，汽缸高壓段承擔的功率比純凝工況大，低壓段蒸汽通流量比純凝工況減小，對汽輪機的軸向推力、監視段壓力、高壓段及低壓段葉輪葉柵強度方面來講反而更安全、穩定。由此可見，抽凝機組帶熱負荷運行，在允許范圍內還可多發電，因此更有利于供熱機組設備性能的發揮。

3 結束語

依照供熱機組的熱電聯產特點，能夠將發電功率合理地分解為熱化發電以及凝汽發電，同時對于指出了這種簡單的熱電分配的方式，還將其有關的數學模型進行建立。將此方式進行推廣可以極大程度將供電機組中熱電負荷分配達到最大的經濟化分配，有益于國內對于供熱機組的發展。

參考文獻：

[1]王慶麗，范旭東.供熱機組間負荷優化分配的算法綜述[J].城市建設理論研究（電子版），2012（17）.

[2]吳龍，袁奇，劉昕等.供熱機組熱電負荷最佳分配方法分析[J].中國電機工程學報，2012，32（35）：6-12，前插2.

[3]謝毅霏，衛鵬杰，張建偉等.動態尋優法在供熱機組熱電負荷優化分配中的應用[J].山西電力，2014（01）：42-44.

[4]武剛.供熱機組熱、電負荷經濟分配探析[J].環球市場信息導報，2014（45）：149-149.

[5]張敏，薛永峰，王漪等.供熱機組負荷優化調度方法研究[J].沈陽工程學院學報（自然科學版），2014，10（02）：123-127.