熱電廠

熱電廠由於客觀事實不可能與大型發電廠在同等起路線上“競價上網”的。熱電廠裝機容量受熱負荷大小、性質等制約，機組規模要比火電廠的主力機組小很多。熱電廠由於既發電又供熱，鍋爐容量大於同規模火電廠。熱電廠必須比一般火電廠多增設鍋爐容量以備用，水處理量也大。熱電廠必須靠近熱負荷中心，往往又是人口密集區的城鎮中心，其用水、征地、拆遷、環保要求等均大大高於同容量火電廠，同時還建熱力管網。

在發電的同時，還利用汽輪機的抽汽或排汽為用戶供熱的火電廠。一般發電廠都採用凝汽式機組，只生產電能向用戶供電。工業生產和人們生活用熱則由特設的工業鍋爐及採暖鍋爐房單獨供應。這種能量生產方式稱為熱、電分產。在熱電廠中則採用供熱式機組，除了供應電能以外，同時還利用作過功（即發了電）的汽輪機抽汽或排汽來滿足生產和生活上所需熱量。這種能量生產方式稱為熱電聯產。圖1所示為採用背壓式供熱機組的熱電聯產熱力系統；圖2所示為採用抽汽式供熱機組的熱電廠的熱力系統。這種電廠中只有抽汽供熱部分才是熱電聯產，而凝汽發電部分則不是。可見抽汽式供熱機組實質上是背壓式供熱機組和凝汽式發電機組的組合。

從能源利用效果考慮，熱電分產對能源使用很不合理：一方面熱功轉換過程(凝汽式機組發電)必然產生 低品位熱能損失（汽機排汽在冷源中放熱),另一方面讓高品位熱能（鍋爐提供的蒸汽熱量）貶值地用於低品位供熱。在熱電聯產中燃料化學能則轉變為高位熱能先用來發電（高品位熱能），然後使用做過功的低品位熱能向用戶供熱，這符合按質用能和綜合用能的原則。所以熱電廠的特點是，一次能源利用得比較合理，做到按質供能，梯級用能，能盡其用，使地區的整個能量供應系統節約了能源。

供熱方式有分散供熱和集中供熱兩大類。在用戶處就地分散供熱，因供熱規模限制，只能採用低參數熱效 率不高的小型鍋爐（熱效率為50%左右）。然而由熱電廠供熱則形成地區集中供熱。由於供熱規模大，可以採用高參數高效率的大型鍋爐（熱效率為85%以上），從而使能源利用效益得到較大的提高，節省了燃料。

在環境污染方面，由於熱電廠集中供熱而使用煤量減少，排污量也減少，城區內運煤除灰的麻煩也減少了，而且大容量鍋爐備有高效除塵器設備和高煙囪，使環境污染程度大為降低。

熱電廠的熱經濟指標比凝汽式電廠和供熱鍋爐房要複雜得多。前者同時生產形式不同、質量不等的兩種產品──熱能和電能；而後者分別只生產單一產品。所以反映熱電廠的熱經濟性除了用總的熱經濟指標以外，還必須有生產熱、電兩種產品的分項指標。 ①總熱效率：熱電廠的能量輸出和輸入的比值。它反映熱電廠中燃料有效利用程度在數量上的關係，因而是一個數量指標。

②熱化發電率：供熱機組熱化發電量與熱化供熱量的比值。它反映熱、電聯產的質量指標。

③發電方面的熱經濟指標：熱電廠發電量與發電分擔總熱耗分額的比值，它可以表示為發電熱效率、發電熱耗率及發電煤耗率。

④供熱方面的熱經濟指標：熱電廠供熱量與供熱分擔總熱耗分額的比值，它可以表示為供熱熱效率及供熱煤耗率。

熱電廠中發電和供熱兩方面分擔總熱耗的辦法一共有3種，即熱量法、實際焓降法、作功能力法。

以熱電聯產為基礎的熱電廠，其運行特點與許多因素有關，如熱負荷特性、供熱機組形式、連接電網的特性等。

在裝有背壓式供熱機組的熱電廠中，其運行特點是：

①生產的熱量與電量之間相互制約，不能獨立調節。一般是按熱負荷要求來調節電負荷。

②熱負荷變化時，電功率隨之變化，難以同時滿足熱負荷和電負荷要求。當滿足不了電負荷時，就要依靠電力系統的補償容量來承擔熱電廠發電不足的電量。

在裝有抽汽、凝汽式供熱機組的熱電廠中，由於機組相當於背壓式和凝汽式機組的組合，所以它的運行特點是：

①熱、電生產有一定的自由度，在規定範圍內熱、電負荷可以各自獨立調節。所以它對熱、電負荷變化適應性較大。

②雙抽汽式供熱機組對工業用熱、採暖及電負荷之間的獨立調節範圍更大，所以它對熱、電負荷變化的適應性更強。

在裝有背壓式和抽汽式供熱機組的熱電廠中，其運行特點是在冬季採暖期間，使背壓式機組投入運行，而在夏季時期則投入抽汽式機組運行，並停用背壓式機組。這樣可以提高熱電廠的運行經濟性。

在裝有抽汽式供熱機組和工業鍋爐的熱電廠中，其運行特點除具有抽汽式供熱機組的運行特點外，還可以把工業鍋爐投入運行，以應付尖峰熱負荷的需要。這樣就能增加熱電聯產和集中供熱的效益。

在工廠自備熱電廠中，一般採用背壓式供熱機組和工業鍋爐，其運行特點是：在一年中長時間使用背壓式機組來滿足本廠的熱負荷和電負荷，而在尖峰熱負荷出現時，則投入工業鍋爐運行。若此時滿足不了電負荷需要，則由電力系統的補償容量來彌補。