集中供热、热电联产中热负荷计算方法.doc

集中供热、热电联产中热负荷计算方法的探讨
王勇
（山东省冶金设计院，山东济南250014）
摘要：分析了集中供热、热电联产系统中热负荷折算公式存在的错误，提出了以用户有效用热量作为热负荷设计依据的概念。对比计算结果证明，采用“有效热量”方法进行计算，可以正确地计算用户的用热负荷，并折算成热源点供出的热量。关键词：热负荷；焓；有效热量；折算公式中图分类号：TK212文献标识码：A文章编号：1004-4620(2002)05-0051-03
DiscussingontheWayofCalculatingThermalLoadintheSystemofCentralizedSupplyingHeatandThermoelectricUniteProducing
WANGYong
(ShandongMetallurgicalDesignInstitute,Jinan250014,China)
Abstract：Analyzesthemistakesexistedintheconvertformulaofcentralizedsupplyingheatandunitivethermoelectricproducingsystem,andputsforwardtheconceptionusingtheavailableusefulheatofuserasreferencetodesigningthermalload.Contrastingthecalculatingresultshascertificatedthatusingthemethodof“availableheat”cancalculatethethermalloadofusercorrect,andthenconvertingintothesupplyingheatofthethermalsourcepoint.Keywords：thermalload;enthalpy;availableheat;convertformula
热负荷整理、分析和汇总的计算方法正确与否，直接影响着集中供热、热电联产各项技术经济指标的正确性或准确性[1]。但目前在实际工程上对工业热负荷整理分析和汇总的计算过程中，对工业蒸汽用热的回水率或回水温度的处理方法尚有待探讨。本文提出了以热用户有效用热量作为热负荷设计依据的概念，这一方法为正确计算供热系统的各项指标提供了依据。
1目前使用的方法及存在问题
在集中供热、热电联产建设项目的前期工作中，需要把用户的热负荷折算成热源出口的蒸汽参数和数量。目前工程上一般使用的热负荷折算公式为：
(1)
式中Dp、Dy——分别为热源出口及用户要求的蒸汽量，t/h;ip、iy——热源出口及进入用热设备的蒸汽焓，kJ/kg;th、tyh——热源及用热设备的回水焓，kJ/kg;ηω——热网效率，取值0.95左右;ψ——回水率；tb——补充水焓，kJ/kg;Qy——用户用热量,kJ/h〔2〕。式(1)的实际物理意义是：根据用户的用热量Qy，按热源的热焓ip和回水焓th折算成热源应承担的热负荷。需要指出的是,上述计算公式在实际工程计算中常常得出不正确的结果。式(1)不能正确计算热源承担的实际用热负荷。在式(1)的分母上含有热源点的回水焓th,可以明显看出,当热用户实际用热量Qy不变时,回到热源点的回水焓th越低,或回水率ψ越低,则折算成热源点应向外供出的蒸汽量(按重量t/h计算)越少。例如:若用户原来采用自备锅炉供热,用热设备入口蒸汽焓2933kJ/kg,蒸汽的凝结水焓419kJ/kg,用蒸汽量为200/h。改为集中供热后,热源外供蒸汽焓为3016kJ/kg。若不考虑热网损失,即假定ηω为1,按式(1)计算，当热源点处回水率为100%时,Dp为193.55t/h；但是当回水率为0,补水焓值tb为83.8kJ/kg时,Dp为171.47t/h。即由于回水率的降低,折算热源点外供蒸汽量减少了。这显然是不正确的。其结果是热源点外供蒸汽量与热用户实际用汽量不相符。出现上述错误的原因,是把热源供出的热量与热用户实际用热量等同起来。式(1)虽然考虑了一定的热网效率ηω,但ηω中未考虑由热用户至热源点的输送过程中,回水温度的降低,或者回水未回收而损失的热量。损失的这部分热量不应认为是用户用掉了,而是热源向用户供热的过程中的附加损失。而式(1)把这部分热量损失仍作为用户用热设备的用热量,这就导致了上述错误。
2引入“有效热量”概念的计算方式
2.1“有效热量”的概念为了正确地进行上述计算，引入“有效热量”的概念。所谓“有效热量”，即热用户在工艺过程中实际使用的热量。准确地说，是蒸汽在用热设备中实际发挥了工艺作用的热量，它是蒸汽在工艺过程开始至工艺过程结束热焓的减少量。