文 // 嚴越琴 浙江大唐國際紹興江濱熱電有限責(zé)任公司

天然氣熱電廠工業(yè)供熱流量計量和結(jié)算方式的探討

文 // 嚴越琴 浙江大唐國際紹興江濱熱電有限責(zé)任公司

我國沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，新型建筑材料、傳動部件以及制藥等高新輕工業(yè)發(fā)展迅速，并形成了一定的規(guī)模。在大中型城市周邊建成的工業(yè)高新產(chǎn)業(yè)，其中一大部分工業(yè)企業(yè)，為滿足工藝流程要求需要工業(yè)供熱。

紹興市某工業(yè)區(qū)管網(wǎng)供熱范圍為東至嘉紹高速，西至越東路，北至濱海大道，南至世紀大道，供熱范圍約70 km2。天然氣熱電廠地處熱負荷中心，有利于管網(wǎng)的布局，縮短供熱距離，減小熱網(wǎng)損耗，并減少相應(yīng)的管網(wǎng)投資。熱電廠集中對外供熱時，機組熱效率提高，具有更好的熱經(jīng)濟性。由于大容量鍋爐的效率高于小型熱電廠及燃氣鍋爐的效率，熱電廠實施供熱后，其供熱能耗優(yōu)于小型熱電廠，更優(yōu)于分散的供熱小燃氣鍋爐。因此，采用燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組實現(xiàn)電廠對外集中供熱的節(jié)能效果是十分明顯的。

1 熱電廠的供熱設(shè)備構(gòu)成

該熱電廠有2臺三菱M 701F4型燃機，額定發(fā)電負荷452MW，工業(yè)抽汽取自汽輪機高壓缸排汽，經(jīng)減溫減壓后對外進行供熱，供熱蒸汽參數(shù)為1.5MPa、300℃，每臺機組供熱能力為111t/h。

為保證機組啟停和對外供熱需要，熱電廠另外設(shè)制2臺50t/h燃氣鍋爐，形成雙爐運行100t/h的對外連續(xù)供熱能力，提高了電廠對外供熱的持續(xù)性和可靠性。

為保證熱電廠對外供熱，建設(shè)廠區(qū)供熱系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)共有3個熱源點，燃機投運時采用1#、2#機組高排管路抽汽對外進行供熱，主機停運時采用燃氣鍋爐進行對外供熱。上述3個熱源匯入廠區(qū)供熱站蒸汽集汽聯(lián)箱，在集汽聯(lián)箱穩(wěn)定，均壓，并進行緩沖，在集汽聯(lián)箱外接對外供熱蒸汽管路向外供熱。詳見圖1。

圖1

2 對外供熱成本的的估算

天然氣熱電廠主機供熱取自主機高壓缸排汽，經(jīng)減溫減壓后送至供熱系統(tǒng)，供熱效率遠大于燃氣鍋爐對外供熱。

主機供熱核算：按年利用小時數(shù)3500h；天然氣價2.41元/Nm3；電價0.7元/kWh；工業(yè)供汽45t（用戶端所需參數(shù)0.8MPa.g，180℃）。經(jīng)計算機組供汽成本約為165元/t。（機組年利用小時數(shù)影響燃氣鍋爐供汽的時間，年利用小時數(shù)越小，所需燃氣鍋爐補充供熱的時間越長，因燃氣鍋爐供汽不合算，所以綜合成本將增加。）

如果用燃氣鍋爐供熱，不考慮補水、廠用電、設(shè)備一次性投資和折舊成本，僅考慮天然氣運行成本時，供1t蒸汽的成本為225元/t，廠用電成本預(yù)計在50元/t以上。因此，實際供熱成本將大于275元/t。

與北方采暖供熱不同，天然氣熱電廠對外供熱管網(wǎng)一般由電廠自主建設(shè)，供熱管路按設(shè)計規(guī)劃送至需求用戶圍墻外1m，生產(chǎn)工藝管路由熱用戶自行根據(jù)需要敷設(shè)。因此供熱管網(wǎng)的建設(shè)成本要按年計入供熱成本。

3 供熱量的計量

熱用戶熱量由安裝在用戶端的流量計進行計量，瞬時和累計供熱流量通過有線或無線遠傳至上位服務(wù)器。熱電廠根據(jù)供熱總出口的流量計量和各用戶的流量計量之和進行比較，即可對供熱計量的準確性和供熱損失進行評估。

20世紀80年代普遍采用標準孔板流量計，但從流量儀表發(fā)展狀況來看，孔板流量計盡管其歷史悠久、應(yīng)用范圍廣、試驗數(shù)據(jù)最完善，但用標準孔板流量計來測量飽和蒸汽流量，仍存在不足之處：①壓力損失較大；②導(dǎo)壓管、三組間及連接接頭容易泄漏；③量程范圍小，一般為3：1，對流量波動較大易造成測量值偏低。

渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理測量氣體、蒸汽或液體的體積流量、標況的體積流量或質(zhì)量流量的體積流量計，具有結(jié)構(gòu)簡單，壓力損失較小，量程范圍寬，對飽和蒸汽測量量程比可達30：1。渦街流量變送器直接安裝于管道上，克服了管路泄漏現(xiàn)象。因此蒸汽流量計以渦街流量計更為常見。

流量計的選擇要根據(jù)蒸汽介質(zhì)的壓力、溫度和流量測量范圍確定，如選用參數(shù)不當，會造成流量計量不準，無法正常進行費用結(jié)算。如某熱用戶根據(jù)供熱飽和階段選用的30t/h的流量計，在供熱初期由于生產(chǎn)能力不足，白天供熱流量4t/h左右，在夜間和部分時段僅能達到1t/h，由于流量太小，選用的流量計無法進行計量，表計一直顯示為0，無法正確進行計量。由于該廠天然氣管道選用的為DN150mm的管道，如不對管道進行更換無法安裝更小流量的流量計。因此，在流量計的選用和安裝時應(yīng)對生產(chǎn)的實際情況綜合考慮。

天然氣熱電廠對供熱質(zhì)量和供熱流量提供相應(yīng)的保證并承擔(dān)相應(yīng)的經(jīng)濟責(zé)任。為了避免熱用戶實際存在的小流量計量給熱電廠帶來的經(jīng)濟損失，在供熱合同中一般約定最小供熱流量，在供熱實際流量不足時，按約定的最小流量進行計量。如因熱用戶原因中斷供汽，也應(yīng)進行相應(yīng)的流量考核。

4 供熱結(jié)算方式

天然氣熱電廠根據(jù)主機是否運行采用主機和燃氣鍋爐分別對外供熱。由于采用燃氣鍋爐供熱成本要高很多，一般采用單一單價結(jié)算和分段單價結(jié)算。

單一單價結(jié)算比較簡單，即電廠采用主機抽汽供熱和燃氣爐供熱均采用同一熱價，熱電廠需對主機和燃氣輪供熱綜合考慮核定供熱價格，并最終與熱用戶協(xié)商確定供熱合同價。

分段單價即為在主機抽汽供熱階段供熱采用一種供熱價格，在燃氣爐對外供熱時采用另一種價格，計量結(jié)算方式較為靈活。由于天然氣電廠主機運行時間不確定，給供熱熱源時長統(tǒng)計帶來了一定的難度，結(jié)算人員的工作強度較大。

目前，天然氣發(fā)電廠由于運行小時不足的限制，造成燃氣鍋爐運行時間過長，供熱成本過高，因此大部分天然氣熱電廠采用分段結(jié)算的方式進行熱價結(jié)算。

天然氣發(fā)電廠受天然氣氣價的影響，工業(yè)蒸汽價格普遍偏高，熱用戶承擔(dān)的費用較多。政府部門為了環(huán)保發(fā)展和招商引資的需要，一般對采用天然氣熱電廠供熱進行相應(yīng)的補償，補償額度由政府方、熱點廠方、熱用戶方三方共同確定。在每月費用結(jié)算中，需要熱電廠運行專業(yè)按月對供熱計量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，由三方共同進行確認，按合同約定的分擔(dān)份額向熱電廠方支付相應(yīng)的費用。

5 小結(jié)

天然氣供熱發(fā)電具有環(huán)保的明顯優(yōu)勢，是國家大力提倡的。天然氣熱電廠對外工業(yè)供熱由于熱用戶相對較多，供熱流量不穩(wěn)定，給熱電廠的計量和結(jié)算工作帶來的較大的難度。本文就某天然氣熱電廠供熱系統(tǒng)構(gòu)成和運營情況進行了分析，提出了單一熱價和分段熱價兩種計量結(jié)算方式，其中分段計量具有計量準確合理的優(yōu)點，為天然氣熱電廠的對外供熱管理和運營提供了一定的借鑒。