燃料生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理的應(yīng)用背景和技術(shù)特點

廣東省韶關(guān)粵江發(fā)電有限責(zé)任公司 鄧子平

燃料生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理的應(yīng)用背景和技術(shù)特點

廣東省韶關(guān)粵江發(fā)電有限責(zé)任公司 鄧子平

燃料生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理，對電廠的環(huán)保、優(yōu)化運行、燃煤采購、經(jīng)濟性等均提出了新的科學(xué)問題。通過燃料供應(yīng)鏈全過程進(jìn)行管理，可實現(xiàn)電廠環(huán)保指標(biāo)、經(jīng)濟指標(biāo)、安全指標(biāo)的協(xié)同優(yōu)化，進(jìn)一步提升燃煤摻燒的環(huán)保、經(jīng)濟、安全潛力，豐富燃煤摻燒技術(shù)。針對內(nèi)陸電廠燃料生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理技術(shù)，廣東省內(nèi)研究尚處于空白階段。研究包括內(nèi)陸火電廠燃料生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理技術(shù)，將能進(jìn)一步提升內(nèi)陸火電廠機組的燃煤適應(yīng)性能和環(huán)保性能，將對內(nèi)陸電廠燃料生產(chǎn)經(jīng)營管理技術(shù)的發(fā)展意義重大。

燃料生產(chǎn)；管理系統(tǒng)；應(yīng)用

1 引言

火電是排污大戶，目前火電行業(yè)二氧化硫和氮氧化物排放量分別占全國排放總量的40%以上，其中，燃煤發(fā)電排放在電力工業(yè)排放中占據(jù)主導(dǎo)地位。經(jīng)過對落后產(chǎn)能的淘汰和新增機組的合理布局，大容量、高參數(shù)的超臨界、超超臨界燃煤機組逐步已成為廣東省燃煤發(fā)電的主力機組，有力的支撐我省火力節(jié)能減排工作，燃煤發(fā)電的煤耗水平和排放水平領(lǐng)先于全國。近年來，廣東省提出要實現(xiàn)火電發(fā)電煤耗從312克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時下降至296克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時的目標(biāo)。

2 火力發(fā)電發(fā)展與節(jié)能減排的壓力與趨勢

隨著我國節(jié)能減排工作的不斷深入，燃煤發(fā)電機組所面臨的環(huán)境污染問題日益突出，對機組的效率也提出更高的要求。根據(jù)《節(jié)能減排十二五規(guī)劃》，到2020年，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降到0.869噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比2015年的1.034噸標(biāo)準(zhǔn)煤下降16%，實現(xiàn)節(jié)約能源6.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；與此同時，全國二氧化硫排放總量控制在2086.4萬噸，比2015年2267.8萬噸減少8%，新增削減能力654萬噸；全國氨氮和氮氧化物排放總量分別控制在238萬噸、2046.2萬噸，比2015年的264.4萬噸、2273.6萬噸各減少10%，分別新增削減能力69萬噸、794萬噸。其中，火電行業(yè)，到2020年供電煤耗須比2015年下降8%，二氧化硫排放量下降8%，氮氧化物下降29%，具體見表1。由此可見，火電行業(yè)的節(jié)能減排壓力空前巨大，發(fā)展火電的高效、低染污燃燒技術(shù)迫在眉睫。

表1 火電行業(yè)的節(jié)能減排指標(biāo)

廣東省作為我國經(jīng)濟發(fā)展大省，所承擔(dān)的節(jié)能減排任務(wù)十分艱巨。《廣東省“十三五”節(jié)能減排綜合性方案》中明確提出，到2020年，全省單位生產(chǎn)總能耗下降到0.477噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，比2015年下降18%；化學(xué)需氧量和二氧化硫排放總量分別控制在170.1萬噸、71.5萬噸，比2015年分別下降12.0%、14.8%；氨氮和氮氧化物排放總量分別控制在20.39萬噸、109.9萬噸，比2015年分別下降13.3%、16.9%。其中，電力行業(yè)的節(jié)能率需達(dá)到9%。

“十二五”期間，廣東省通過科學(xué)組織、統(tǒng)籌規(guī)劃、狠抓重點超額完成國家的節(jié)能減排任務(wù)，用能水平和排放水平均處于全國前列，節(jié)能減排空間進(jìn)一步壓縮。在此基礎(chǔ)上，要完成國家的“十三五”節(jié)能減排任務(wù)，廣東省面臨的壓力空前巨大！

2011年國家環(huán)保部頒布新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 13223－2011）》，提出所有新建火電機組氮氧化物污染物排放標(biāo)準(zhǔn)定為100毫克／立方米；從2014年7月1日開始，對現(xiàn)有火電機組氮氧化物污染物排放量標(biāo)準(zhǔn)定為100毫克／立方米；氮氧化物、二氧化硫和煙塵等的排放限值接近或者達(dá)到發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的要求。該標(biāo)準(zhǔn)的頒布，導(dǎo)致燃煤發(fā)電廠面臨環(huán)保壓力空前巨大。

可見，“十三五”期間，廣東省的燃煤電廠的節(jié)能減排任務(wù)十分艱巨，形勢異常嚴(yán)峻。燃煤發(fā)電作為廣東省發(fā)電中堅力量，在節(jié)能減排的新形勢下，面臨著許多嶄新的科學(xué)問題。

3 內(nèi)陸火電機組燃料生產(chǎn)經(jīng)營現(xiàn)狀及存在的問題

韶關(guān)發(fā)電廠地處粵北，地理條件決定了其在煤炭采購運輸需通過海運中轉(zhuǎn)（煤炭由廣州港、高欄港通過鐵路、駁船、汽運中轉(zhuǎn)運輸進(jìn)廠）。廣東省內(nèi)其他內(nèi)陸電廠煤炭采購、運輸模式均與韶關(guān)發(fā)電廠大致相當(dāng)，燃料生產(chǎn)經(jīng)營管理均較廣東省內(nèi)沿海電廠復(fù)雜。

此前，省內(nèi)其他內(nèi)陸火電廠陸續(xù)建設(shè)了各自燃料管理信息平臺，但相關(guān)信息平臺或側(cè)重燃料生產(chǎn)（數(shù)字化煤場）或側(cè)重于燃料經(jīng)營（采購、結(jié)算），然而燃料生產(chǎn)和經(jīng)營是息息相關(guān)，只有將燃料生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理，打通燃煤從采購到燃燒的全過程中的所有環(huán)節(jié)，使采購、調(diào)運、驗收、煤場存煤、煤倉儲煤、摻燒概況、鍋爐燃燒狀況等信息一目了然；當(dāng)生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)各項指標(biāo)出現(xiàn)偏離時，能及時、準(zhǔn)確地提供病灶源，讓基于信息化系統(tǒng)作出的相關(guān)決策為生產(chǎn)提供準(zhǔn)確、到位幫助，能及時地糾正生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的指標(biāo)偏離，起到最佳的節(jié)能降耗目。

4 系統(tǒng)技術(shù)特點

1)通過信息化平臺實現(xiàn)了對內(nèi)陸大型火電廠燃料生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行全面、高效管理。通過建立燃料生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理信息平臺實現(xiàn)了對燃煤采購、調(diào)運、接卸、驗收、結(jié)算、堆取、盤點、摻燒、燃燒優(yōu)化各流程的全面、高效管理，通過實現(xiàn)對燃煤供應(yīng)鏈的全面、高效管理，有效促進(jìn)了全廠燃料管理水平提升。

2)革新了傳統(tǒng)火電廠被動式混煤摻燒方式，實現(xiàn)了主動式燃煤摻燒管理。目前國內(nèi)燃煤電廠基本采用被動式混煤摻燒，即根據(jù)煤場實際存煤情況進(jìn)行混煤摻燒，實際摻燒效果受煤場存煤情況影響較大。廣東省韶關(guān)粵江發(fā)電有限責(zé)任公司針對被動式混煤摻燒弊端，通過信息化手段實現(xiàn)了混煤摻燒前移，即燃煤采購決策模型根據(jù)實際存煤、在途來煤以及計劃發(fā)電量等信息，在安全、環(huán)保、經(jīng)濟前提下，實現(xiàn)了主動式燃煤采購，并通過前段主動式燃煤采購與后端被動式混煤摻燒相結(jié)合，進(jìn)一步提升了機組安全、環(huán)保、經(jīng)濟運行。

3)通過信息化手段實現(xiàn)火電廠燃煤供應(yīng)鏈上各單位、部門、人員間的高效協(xié)同和信息共享。通過燃料生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理信息平臺燃煤供應(yīng)鏈信息在紅海灣發(fā)電公司與集團公司間、電廠各部門間、部門人員間、不同信息系統(tǒng)間實現(xiàn)了自動、實時傳遞，消除了信息孤島。

4)實現(xiàn)了燃煤供應(yīng)鏈管理自動化、智能化。通過建立庫存預(yù)測數(shù)據(jù)模型、主動式采購決策數(shù)據(jù)模型、智能化調(diào)運數(shù)據(jù)模型、多目標(biāo)混煤摻燒數(shù)據(jù)模型、燃煤一體化結(jié)算數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)了燃料管理的自動化、智能化。

5 結(jié)束語

隨著節(jié)能減排力度不斷加大以及燃煤成本在燃煤電廠經(jīng)營成本所占比重的不斷提高，通過對燃料生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行一體化、智能化管理，實現(xiàn)由燃煤采購直到燃煤入爐全流程 “購、運、卸、驗、堆、取、配、送、燒”的智能化管理，對內(nèi)陸燃煤電廠經(jīng)濟、安全、環(huán)保運行具有非常重要影響。