、火力发电厂燃料管理体系建立的研究.doc

火力发电厂燃料管理体系建立的研究 郭跃龙 （山西中电燃料有限公司） 【摘 要】本文应用物流系统工程的思维和方法构建燃料管理体系。应用物流分解协调技术分别对燃料系统供应、耗用、储存子系统进行成本优化及子系统之间的协调。储存约束作为储存子系统管理的核心，是燃料供应及耗用子系统成本优化的基础，接受系统的信息反馈并进行调整以使得系统趋于最优。其次，本文分析了燃料供应、储存及耗用的目标要求及相互联系，并根据成本优化的要求设计管理方案。储存管理方案设计目标为合理制定储存约束，使供应、储存及耗用三个环节保持协调。耗用管理及供应管理要求分别为耗用煤质适应且稳定、燃煤可靠供给。在满足自身管理要求及储存约束条件基础上，耗用及供应管理方案设计目标为成本最低。后续，本文将研究燃料成本分析与优化原理及方法，构建燃料成本分析与优化系统，利用计算机及网络工具，选择电厂进行燃料成本分析与优化应用系统的开发。 【关键词】火电 燃料管理 体系 研究 一、燃料管理的目标要求 燃料管理目标是在保证安全生产基础上追求燃料成本最经济。 （一）安全生产要求 1、燃料质量要求 火力发电厂电站锅炉是根据选定的煤种进行锅炉本体设计和辅助设备选型配套的。实际供应的煤种如果偏离设计值过多，就会影响锅炉的安全、经济、稳定运行，甚至给锅炉运行带来难以克服的困难。 2002年国家电力公司对40个电厂131台大容量锅炉（锅炉总容量74914吨/小时）燃煤情况进行调查，调查结果表明火力发电厂实际供应煤种与设计煤种差异问题突出。由表1.1实际供应煤种与设计煤种差异情况统计表可看出，在131台被调查锅炉中，仅有41台锅炉供应煤种与设计煤种相符，90台锅炉供应煤种与设计煤种不符。供应煤种与设计煤种不符的55台锅炉影响突出，导致锅炉效率下降，发电煤耗增大；或锅炉受热面超温、结渣，威胁安全运行；或锅炉出力下降，影响供电。 表1 实际煤种与设计煤种差异情况统计表 序号 实际煤种与设计煤种差异分类 电厂数 台数 容量（吨/小时） 1 基本相符 12 41 34904 2 经设备改造与运行调整后能适应 15 35 19580 3 不符合且影响突出 13 55 30430 根据电站锅炉燃料质量要求，为保障电站锅炉安全稳定运行，一方面应加强供应煤质管理，另一方面要利用煤质可加性，按电站锅炉设计煤质的主要指标，如挥发分、发热量、灰分、水分、硫分、灰融特性等指标，进行多煤种混配掺烧。 2、电力生产是连续不断的过程，必须有充足的燃料保证，为此火力发电厂要有一定量的燃料储备。供应煤种与设计煤种存在偏差的实际情况还要求不同质量的煤种要有一定的安全储备量。 （二）经济性要求 完整的燃料成本包括采购成本、储存成本、经济使用的效能成本，其经济性要求包括燃料及燃烧经济性要求、储存经济性要求。 1、燃料及燃烧经济性要求 由于各种燃料煤的发热量不同，为了统一计算、比较和分析，各种燃料按其发热量折成为标准煤量。每吨标准煤对应的价格称为标准煤单价。燃煤实际价值应是其标准煤单价而不是原煤价格。燃煤的比质比价，实际是标煤单价的比较。 采购燃料除考虑直接的采购成本即燃料成本外，还应充分考虑经济使用的效能成本，即所采购燃料在使用时其能量是否能够被高效利用，是否能保证锅炉安全稳定燃烧，是否能满足锅炉变负荷的需要等。 浙江XX电厂主要燃用兖州煤及神木煤，标煤单价及发供电比较情况详见表1.2和表1.3。神木煤标煤单价比兖州煤标煤单价高，但使用神木煤的发供电成本均比使用兖州煤低。为此，使用最经济的煤种不一定达到燃烧最经济效果，与锅炉燃烧工况适合的燃煤才能使发电成本最低，才是最经济的煤种。 表2 燃煤标准煤单价比较情况表 煤种 发热量 （MJ/kg） 全水分 （%） 灰 分 （%） 原煤单价 （元/吨） 标煤单价 （元/吨） 神木 26.00 11.10 5.47 296.30 333.5 兖州 25.71 6.50 13.48 276.39 314.6 差异 0.29 4.60 8.01 19.91 18.91 表3 240MW工况下发、供电成本比较情况表 项目 单位 神木 兖州 汽轮机热耗 KJ/kWh 8487.80 8474.91 锅炉效率 % 93.42 93.65 管道效率 % 0.99 0.99 发电煤耗 G/kWh 313.11 311.87 厂用电率 % 0.0506 0.0503 供电煤耗 G/kWh 329.79 328.37 发电成本 元/MWh 105.22 106.27 供电成本 元/MWh 110.82 111.85 燃料的品质影响到燃料的价格、