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合理确定热电联产机组中热电分摊比的折合火用分摊模型

1 引言

由于热电联产机组生产本身的特殊性，如何合理有效地确定热电联产机组中的热电分摊比，到目前为止仍是一个有争议和值得探讨的课题[1,2]。因为采用何种分摊方法将直接影响到热力价格的合理制定，关系到热电厂和热用户双方的切身利益。合理的热电分摊比应能够较全面地反映热电联产过程中能量的转换、利用和损耗，并尽可供20,000千米4车道公路使用可能达到对能源的合理、文明利用。尽管目前已经提出许多分摊方法，但各具优缺点，尚不能满足实际应用的需要。

目前，主要的热电分摊方法有热量法、实际焓降法、热折扣法、加权法、火用分析法。

热量法建立在热力学第一定律基础之上，按供热、供电所用热量的比例分配总热耗量。这一方法的最大优点是简单易行，但由于仅从量的角度考虑能量分配，使得热分摊比过大，而将热电联产所带来的经济效益都归于发电方面。

实际焓降法按抽汽的实际焓降不足与新汽实际焓降之比来分配总热耗量。它虽然考虑了供热蒸汽在品位方面的差别，但将冷源损失都归于发电，而没有分摊给供热，把热电联产带来的经济效益都归于供热方面，也是不全面的。

逾越战区 热折扣法按燃料用量分配一般费用，用于电能生产的燃料消费按常规凝汽式发电厂平均煤耗计算，该方法也将热电联产带来的效益全归于供热方面。

加权法将热量法和实际焓降法的热分摊比通过加权相加，推荐的权值为0.5，0.6，0.7，但权值的确定缺乏足够的理论根据，具有较强的主观因素，因此该方法有待进一步商榷。

火用分析法按汽轮机供热抽汽的火用与新汽的火用的比例来分配总热耗量。它虽采用火用参数体现能量在品质方面的差异，但只考虑了能量的可家庭装修转换部分——火用的利用，却忽视了能量中的不转换部分——火无 的利用。火用分析法实质上也是一种数量指标，不过它是反映能量中可转换部分——火用的利用率的数量指标。采用火用分析法分析热电联产，完全用火用来衡量能量在品质的差异，其所得结果势必将有利于热用户而不利于发电方，因此该方法也是不全面的。

实际上，在热变为功的设备中只有火用有意义，火无只是热工转化过程中的不可避免但又不希望有的废物，但是，在加热过程中能量的这两个组成部分都应得到利用。在供热过程中火无不是不利因素，而是起相当作用的因素[1,3,4]。火无可做为“冲淡剂”以降低高级能的能级，而增大能量的数量（例如热泵）；也可钢法兰做为“浓缩”低级能后的分离物的主要成分，一方面可使低级能提高能级，以满足高级用户的需要，另一方面，由可使房产中介“分离物”本身满足低级用户的需要，减小输入能量和用户间能级差，以做到“物尽其用”（例如热电联产），使得能量的利用遵循“能级匹配用能”的基本原则[5]。

既然，在实际的热能利用过程中，火无不是完全不起作用，也不是完全起作用，因此，在合理评价能量利用过程中，必须考虑火无所做的贡献。基于此，本文兼顾火用和火无在能量利用过程中的不同作用，引入折合火用的概念，合理确定热电联产中实际生产的总可用能量和热用户所实际使用的可用能，建立折合火用热电分摊模型，为热电联产机组的实际热电分摊提供参考依据。

2 系统可用能量分析

以一双抽热电联产机组的能量转换系统为例，如图1所示。该系统向外界输出的能量由两部分组成，一是向外输出的电能，二是向外输出的热量，包括生产用汽和采暖用汽。由于实际生产对象和过程较为复杂，为建立便于计算的简化模型，并使之具有普适性，在本文分析中暂不考虑实际过程中的火用损。 若系统入口蒸汽流量为D0，供热抽汽流量为Dr1，Dr2。该系统向外界输出的电能为

式中 e和h为单位蒸汽所携带的火用和焓 ；下标0和r分别代表进入汽轮机的蒸汽和供热抽汽。

该系统向外界输出的热量则由两级抽汽所携带的热量组成：

在总能量中，可以转化利用的部分应为可用电能与可用热能。因电能本身就是火用，因此电能全部是可用的；而热量仅是部分可用的，可用的部分为其中的火用。在火用分析方法中，正是以供热能量中的可用部分——火用作为基准来计算热分摊比。但二手设备对于热用户而言，在热能的利用过程中，热量中的火无也起到一定的作用，而这一作用在能量实际分配中也是不应忽略的明年到达6亿安时的产能。因此系统向外界输出的热量中，可用部分应