余热回收现状和投资回收期介绍

在我国北方地区大中小城市中供热热源缺口普遍存在，为解决热源问题，政府投资建设的区域供热锅炉房，以及分散的供热小锅炉还比较多，大多无脱硫

据统计，我国80%的PM2.5污染与能源相关，70%以上的温室气体排放与化石燃料燃烧有关。政府在治污方面不断加大措施力度，电厂燃煤锅炉排放标准不断提高，2014年7月1日已开始执行“火力发电燃煤锅炉大气污染物排放浓度限值”，随之热电联产常规供热成本也会提高，多数热电厂供热亏损加重，因此推广应用热泵组合技术回收电厂乏汽余热供热，提高热源供热能力，已成为政府、电厂的必然选择。

余热供热总成本费用的组成

余热供热总成本费用的构成和计算一般有两种方法，生产成本加工期间费用法和生产要素估算法，本文以生产要素估算法为主。

余热供热总成本费用=蒸汽或燃料、电费及水费+工资+折旧费+修理费+财务费用+其他费用，从下图中可以看出，若不供热、汽轮机发电所利用的燃料热量或发电利用热量为Q1，Q2为汽轮机排汽散热损失，由图Q2表示;若供热所利用的燃料热量为Q=Q1+Q2(含Q3)，Q3为抽汽驱动热泵从汽轮机排汽到凝结水的热量部分，含在图Q2中。若供热、利用机组抽汽热量为[Q1+Q2]，若不供热、机组年可多发电量10.2774×108kWh。因此，两者之间关系应是相等的。

发电和供热的zui大区别就是热量Q2、Q3的排放损失和回收利用。要利用汽轮机排汽乏汽余热，就要设计建设一个回收利用乏汽的组合工艺方案，必然付出投资费用和运营成本代价，以达到提取和回收乏汽余热的目的。

在考虑了以上成本费用外，还应考虑供热时对发电的影响，供热时比不供热时排汽焓值(背压或真空、温度)提高，导致供热期间增加发电煤耗和费用，也应分摊到供热成本中。如见下表：

3余热供热成本的计算原则

如何正确测算电厂余热供热成本，既要保证投资改造费，又要满足保本微利经营。首先是制定合理的计算原则，才能保证供热成本计算的正确性和合理性。若是能源合同管理，还应满足合同管理要求。即设定的计算边界条件应正确合理。

1)采用供热成本设计数据和价格应和电厂实际一致，即计算口径对应一致性原则，并应确定基准期计算价格。

2)汽轮机抽汽驱动热泵和尖峰加热器的蒸汽或标煤价格，应合理分摊电厂发电成本及管理等费用，合理计算余热供热成本和收益，即费用和效益计算范围一致性原则。

3)供热年限应与机组投产运营年限匹配，在机组经济运营年限内，适当延长供热年限，机组服役年限和供热年限应相同。

4)热价应采用当地物价部门规定电厂的趸售热价，投资回收年限、基准内部收益率等指标，还应满足能源合同管理(即BOT管理模式)要求。

5)汽轮机本体改造投资费用，应进入整个项目改造投资费用中。固定资产投资费用折旧年限应合适、不能太短或太长，以降低余热供热成本，以达到投资收益和还本付息收回投资的规定。

6)供热改造后应分摊厂用电增加费用等。

4余热供热成本的计算

为了给政府部门和电厂提供可靠的定价依据，主要是热价成本的构成：首先考虑汽轮机本体改造投资费用;其次是机组供热年限的合理匹配和确定;第三是蒸汽(折算标煤)价格的确定;第四是回收乏汽余热工艺系统整体投资费用;第五是工艺系统运营维修、人工、水、电等成本费用。一般电厂燃料费用约占发电总成本费用60%左右。

4.1回收乏汽余热量及比例

古交兴能电厂近期(一、二期)供热改造项目实施后，年供热量2378×104GJ，其中回收乏汽余热量2163.3×104GJ，约占总供热量的90.97%，蒸汽供热量217.4×104GJ，约占总供热量的9.03%，实现供热面积5000万平米。如图所示。

4.2余热供热成本计算方法

针对余热供热成本的计算，不论采用那种方法，均应遵守能量和质量守恒定律的原则。具体计算方法如下。

4.2.1方法1

汽轮机由纯凝机组改为抽汽式机组回收乏汽余热后，在供热期间抽汽到排汽(焓值)供热量Q1=214.7万GJ、排汽到凝结水(焓值)余热供热量Q3=905.3万GJ、年少发电量10.2774×108kWh，发电成本电价为0.2583元/kWh(不含税)。按照能量和质量守恒定律，年少发电量成本费用应等于年供热成本费用。

1)成本1

[Q1+Q2]=10.2774×108kWh×0.2583元/kWh。=26546.52万元/年

2)成本2

要利用汽轮机排汽乏汽余热Q2(1258万GJ+905.3万GJ)，必须付出投资和成本代价才能获得。

(折旧费+修理费+工资+水费+电费+财务费用+其他费用)=8453.85万元/年

3)成本3

从汽轮机厂家热平衡图中得出，机组在80%负荷下自用蒸汽量占进汽量约31%。从表1-1中可以看出，供热期间增加发电标煤耗费用

近期(一二期)供热增加发电标煤费用={[(2524-2447.5)×1155.75]+[(2548.6-2441.2)×2208]}×103/29271KJ/kg/1000×3624h×857.65元/t=3456.89万元/年

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

由供热抽汽焓值和排汽焓值差，计算耗用蒸汽折标煤费用后，分摊到余热供热成本中，这是符合电厂实际情况的计算方法。

余热回收装置分为余热回收烟囱，喷淋塔，和自控装置‘余热回收不但可以进行能力的收集而且可以进行烟气的净化，提供能源利用效率，投资回收期短’