電煤熱值控制對(duì)煤電一體化公司經(jīng)濟(jì)影響分析

朱克強(qiáng)

（淮浙煤電公司， 安徽淮南232001）

淮浙煤電公司是均股的煤電一體化企業(yè)。煤礦與電廠是煤電一體化公司的兩個(gè)分屬車(chē)間，根據(jù)公司兩個(gè)分公司設(shè)計(jì)配置初衷，電廠所需電煤全部由配套煤礦顧北礦供應(yīng)。對(duì)于煤炭產(chǎn)品而言，有一個(gè)商品煤質(zhì)與資源回收率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在什么價(jià)格條件下，洗多少kcal的煤可以實(shí)現(xiàn)收益的最大化。而作為提供最終產(chǎn)品的電廠，又有一個(gè)什么樣的的煤質(zhì)與煤耗最少、發(fā)電成本最低的問(wèn)題。實(shí)踐證明，若僅限于的考慮一礦一廠的利益，都可能導(dǎo)致煤電公司整體效益的損失。對(duì)于煤電一體化企業(yè)，科學(xué)確定動(dòng)力煤洗選的發(fā)熱量與資源回收率的關(guān)系，同時(shí)兼顧電廠煤質(zhì)與煤耗的關(guān)系，從而取得企業(yè)綜合效益的最大化，是煤電一體化企業(yè)的重大課題。

一 電煤熱值控制對(duì)公司效益的影響

（一） 電煤熱值對(duì)電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響

以某季度生產(chǎn)情況為實(shí)例，預(yù)計(jì)該季度完成發(fā)電量19.66億kw·h，利用1 560h，原煤產(chǎn)量138.41萬(wàn)t，按照電廠提供的不同電煤熱值對(duì)應(yīng)的爐效數(shù)據(jù)，計(jì)算可得電煤熱值對(duì)應(yīng)電廠燃煤成本曲線如圖1所示，可以認(rèn)為在負(fù)荷一定基礎(chǔ)上（假設(shè)電廠所需電煤全部由顧北自供），電廠電煤成本隨著電煤熱值升高而基本呈線性降低趨勢(shì)，電煤熱值越高，電廠為之付出燃煤成本越低，對(duì)應(yīng)效益越好。

（二） 電煤熱值控制對(duì)煤礦收益的影響

實(shí)際工作中，電煤熱值不可能無(wú)限制的高控，一方面受配套煤礦顧北礦采場(chǎng)情況制約及洗選成本影響，另一方面，洗選過(guò)高熱值的電煤產(chǎn)品會(huì)直接影響煤礦的受益。理論上，洗選生產(chǎn)不同質(zhì)量電煤的熱值與煤礦銷(xiāo)售收入的高低成反比。洗選電煤熱值越高，煤礦排矸力度愈大，排矸愈多，可售資源量相應(yīng)減少，煤礦銷(xiāo)售收入逐步降低。但由于受市場(chǎng)價(jià)格策略影響，電煤熱值對(duì)應(yīng)煤礦銷(xiāo)售收入曲線并非隨著電煤產(chǎn)品熱值往下調(diào)收入呈線性上升如圖2所示。圖2中，煤礦銷(xiāo)售收入分三部分，一部分是應(yīng)電煤要求熱值洗選對(duì)應(yīng)的電煤收入（2011年基礎(chǔ)價(jià)格是560元／t，以4 800kcal／kg為基準(zhǔn)，每增減1cal±0.08元／t，以下價(jià)格全部含稅），另一部分是除電煤外其余混煤假設(shè)全部按水運(yùn)方式銷(xiāo)售（按水運(yùn)報(bào)價(jià)對(duì)應(yīng)4 650kcal為614.8元／t），第三部分為煤泥產(chǎn)品收入。結(jié)合煤礦的實(shí)際采場(chǎng)情況（入洗原煤灰分為36.5%，煤泥灰分48%，全水分26%），隨著洗選降灰力度的逐步下降，其增加的經(jīng)濟(jì)效益將逐步減少如圖2所示，第四季度煤礦煤質(zhì)最佳效益點(diǎn)預(yù)計(jì)大約在控制電煤熱值為4 650kcal左右。

圖1 電廠電煤熱值對(duì)應(yīng)電廠燃煤成本曲線

圖2 電煤熱值對(duì)應(yīng)煤礦銷(xiāo)售收入曲線

（三） 尋找煤電一體化公司電煤熱值控制的最佳經(jīng)濟(jì)點(diǎn)

對(duì)于煤電一體化公司，既要考慮電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行又要結(jié)合煤礦的收入效益。電煤熱值控制過(guò)高按目前的市場(chǎng)定價(jià)策略明顯會(huì)降低煤礦的收入水平，電煤熱值過(guò)低又會(huì)直接影響電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，長(zhǎng)期燃用低值煤還容易造成電廠出力受限、煤耗和廠用電率上升、甚至導(dǎo)致機(jī)組可用率降低、檢修和技改費(fèi)用上升等等。所以尋找一個(gè)合適的電煤熱值控制區(qū)間將是公司尋求在長(zhǎng)期利益和短期利益之間博奕的平衡過(guò)程。本文單一從電煤熱值因素來(lái)看，公司季度整體收益最佳結(jié)合點(diǎn)應(yīng)在電煤熱值區(qū)間控制在4 800～4 900kcal區(qū)域如圖3所示，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，煤礦收入和電廠電煤成本差額顯示在最高位，電廠基本可實(shí)現(xiàn)平均負(fù)荷率達(dá)95%以上磨煤機(jī)五用一備狀態(tài)，從而大大節(jié)約廠用電率并有效減少磨煤機(jī)啟停次數(shù)，預(yù)計(jì)5 000kcal電煤可實(shí)現(xiàn)五臺(tái)磨長(zhǎng)時(shí)段帶滿負(fù)荷。

二 根據(jù)機(jī)組負(fù)荷率情況及特殊時(shí)段調(diào)整電廠電煤熱值計(jì)劃

實(shí)際運(yùn)行中，電廠鍋爐對(duì)電煤熱值的要求呈季節(jié)性變化主要表現(xiàn)在負(fù)荷率和真空度（跟環(huán)境溫度有關(guān)）兩個(gè)指標(biāo)的影響上，其中負(fù)荷率的影響是正相關(guān)的，即負(fù)荷率越高，希望電煤熱值越好，機(jī)組煤耗指標(biāo)就越理想。真空度指標(biāo)因?yàn)橛绊懫麢C(jī)效率，所以在汽機(jī)真空度指標(biāo)不佳的情況下，希望電煤熱值能好些，以改善機(jī)組整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性能，這也是每年7／8月份機(jī)組煤耗指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)統(tǒng)一上升的主要原因。根據(jù)2009年及2010年1～9月電廠實(shí)際負(fù)荷率＼發(fā)電煤質(zhì)對(duì)應(yīng)供電煤耗曲線如圖4所示，實(shí)際負(fù)荷率越高，供電煤耗降低，供電煤耗的最低值并不對(duì)應(yīng)在電煤熱值最高點(diǎn)，而是在環(huán)境溫度相對(duì)低、負(fù)荷率相對(duì)較高的1月份（2月份有機(jī)組調(diào)停，故數(shù)據(jù)沒(méi)有代表性）。

圖4 2010年電廠實(shí)際負(fù)荷率－供電煤耗曲線

一般而言，春秋季環(huán)境溫度低機(jī)組真空度高機(jī)組效率越高，這個(gè)時(shí)節(jié)氣候適宜用電高峰時(shí)段少，發(fā)電負(fù)荷率偏低，鍋爐對(duì)電煤熱值的要求可以降低，所以在春秋季節(jié)可以按機(jī)組校核煤種要求控制電煤熱值區(qū)間在4 700～4 800kcal之間，而當(dāng)環(huán)境溫度高，汽機(jī)真空度低時(shí)機(jī)組效率越低，這種情況往往出現(xiàn)在迎峰度夏期間，并且這個(gè)時(shí)段機(jī)組負(fù)荷率也會(huì)很高，所以在迎峰度夏期間應(yīng)該按機(jī)組校核煤種上浮要求控制電煤熱值區(qū)間在4 800～4 900kcal以上，另外，嚴(yán)冬時(shí)節(jié)雖然沒(méi)有真空度影響機(jī)組效率的問(wèn)題，但在用電量上升負(fù)荷率偏高的時(shí)段仍應(yīng)按較好煤質(zhì)調(diào)度。如圖5所示。

圖5 2010年電廠實(shí)際發(fā)電煤質(zhì)－供電煤耗曲線

需要說(shuō)明的是，合理的煤質(zhì)區(qū)間是動(dòng)態(tài)的，與原煤熱質(zhì)、煤炭?jī)r(jià)格、機(jī)組環(huán)境溫度、發(fā)電負(fù)荷率都有密切的關(guān)系，要根據(jù)實(shí)際情況，準(zhǔn)確選定。

三 建立經(jīng)濟(jì)濟(jì)調(diào)度組織，保障電煤的經(jīng)濟(jì)化調(diào)度

電廠鍋爐燃燒性能基本由鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)決定，尤其是大容量鍋爐爐體龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦設(shè)計(jì)制造完畢，很難就爐膛容積和形狀做實(shí)質(zhì)性修改，故按鍋爐設(shè)計(jì)煤種和校核煤種來(lái)控制電煤熱值是電廠鍋爐機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效保障。鳳臺(tái)電廠鍋爐燃燒系統(tǒng)采用墻式對(duì)沖燃燒的旋流燃燒器，比較適應(yīng)煤質(zhì)較好的煤種，而且對(duì)煤種的適應(yīng)范圍較窄。總的來(lái)講，做好計(jì)劃調(diào)度保持相對(duì)穩(wěn)定的電煤熱值區(qū)間，是電廠鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)，同時(shí)也對(duì)煤礦電煤洗選以及按計(jì)劃熱值調(diào)運(yùn)電煤提出了很高的配套要求。加上由于煤電一體化電廠庫(kù)存量一直不高，來(lái)煤即入爐的情況比較多，所以電廠只能接受來(lái)什么燒什么的現(xiàn)狀，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度。因此，對(duì)于煤電一體化企業(yè)的煤質(zhì)管理及火車(chē)裝運(yùn)調(diào)配，都要針對(duì)這一特殊性改進(jìn)和創(chuàng)新思路，建立更加一體化的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)調(diào)運(yùn)形式，組織多層級(jí)熱值電煤燃燒性能試驗(yàn)，收集和建立建全燃燒性能經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，爭(zhēng)取通過(guò)實(shí)驗(yàn)求真為電廠鍋爐拓展更合理的煤質(zhì)適應(yīng)區(qū)域。局部效益服從整體效益，變算小賬為算大賬，變1＋1＜2為1＋1＞2，實(shí)現(xiàn)綜合效益的最大化。

［1］ 陳鵬.中國(guó)煤炭性質(zhì)、分類(lèi)和利用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

［2］ 李向利，張國(guó)良.煤炭采制樣理論與實(shí)踐［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

［3］ 樊泉桂.鍋爐原理［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2012.

［4］ 曹長(zhǎng)武.電力用煤采制化技術(shù)及其應(yīng)用［M］.北京：中國(guó)電力出版，2003.

［5］ 浙江大學(xué)熱能工程研究所.淮南礦業(yè)集團(tuán)煤炭燃燒特性試驗(yàn)研究報(bào)告［R］.2004.