經濟時代下火電廠鍋爐燃煤的摻配技術應用

一、引言

“十三五”期間，廣東省的燃煤電廠的節能減排任務十分艱巨，形勢異常嚴峻。燃煤成本在電廠經營成本所占比重重大，通過對燃煤摻配燒管理，對電廠經濟、安全、環保運行具有非常重要影響。

加強燃料管理一直是燃煤電廠經營管理的重要課題之一。尤其是隨著環保節能減排力度不斷加大，現今對燃料管理工作提出了更高要求。通過燃煤的摻配技術應用實現了對電廠燃煤供應鏈全面、高效管理對促進了全廠燃料管理水平提升，進一步提升機組安全、環保、經濟運行也具有重要的現實意義。

燃煤摻配燒是根據機組負荷、安全性、經濟性、環保性的需要，考慮煤種、煤質、堆存時間等因素，提供最優堆、取煤方案。為電廠運營管理者提供快速參考，并能指導采購供應和配煤摻燒工作，提高運行配煤效率，從而達到燃料管理節能增效的目的，實現燃料的精細化、全過程管理。

二、摻配燒的技術應用管理

燃煤的使用環節是除了燃料采購外節省燃料成本最重要的環節，必須大力做好數字化煤場和摻配燒的技術管理工作。

（一）尋找最優混配比例：結合鍋爐型式、燃燒方式、設計煤種、電廠設備實際情況，編制符合滿足環保和安全前提條件下的混配煤方案，取得最優的經濟效益；

（二）最優配煤比例實時指導機組運行：實時動態監控各機組煤倉料位、煤種、煤質、煤價、入倉、出倉等信息。

（三）對操作歷史工況數據及基礎數據利用辦公自動化系統進行分析，實現摻燒標單尋優、度電成本尋優庫、庫存結構尋優、采購策略等尋優，實現節能降耗及減耗增效的目標。通過對煤場相關數據的分析，實現燃料進、耗、存及相關經濟指標的統計分析

三、燃料庫存管理

（一）采用適量庫存指導燃料煤量的采購，做到科學進煤、有序進煤。將燃煤的購、驗、收、堆、輸、耗、存、燒過程信息化，通過最佳摻配比例-最佳庫存一燃煤采購的價值鏈決策，實現全價值鏈的成本控制，同時保障機組運行的安全和環保。

（二）開發直觀全面的三維圖形化煤場管理方式，通過快捷的煤場堆料、取料、轉場、校核等數據操作，依據不同情形更新煤場二維、三維圖形信息及煤堆量、質、價信息。實時動態監控各機組煤倉料位、煤種、煤質、入倉、出倉等信息，為編制配煤方案操作者提供全面準確的存煤數據信息支持。

（三）將煤場按照不同煤質劃分若干區域（高熱值、低熱值區域，高硫分、低硫分區域，高揮發分、低揮發分區域等），將不同煤種（熱值、硫分、揮發分等）清晰的展現出來，避免由于煤場存放混亂，造成上錯煤，給機組安全運行帶來隱患。通過精確的煤場管理，最大程度摻燒低價低質煤，降低燃料成本。

四、配煤摻燒管理

為實現燃煤精細混配的目標，燃煤煤質的穩定、煤質化驗準確及時、煤場分區的科學合理、燃煤堆放的準確這些因素都是基礎，來煤與機組負荷預測的準確性也是關鍵，結合機組運行提供的月、周、日負荷預測、來煤預測，提供配煤優化方案采集環保指標、燃煤成本指標、機組安全指標、經濟指標以及煤場存煤結構等數據，編制最優混配方案，從宏觀層面統籌成本控制、環保控制、機組安全控制以及負荷調度工作。通過對各環節的精細化、集約化管理，優化混配煤方案，滿足公司降控燃料成本、節能減排的需要。

建立科學的數學模型，并依托信息化數據挖掘技術，通過報表、圖形的方式對對數據進行測算、預測，實現對燃煤堆放、混配等生產方式進行輔助決策與指導，最大限度地實現數據分析應用；并通過系統實現信息傳遞快捷準確和各部門有效溝通與協調，最終達到在適應市場的前提下，保證環保、經濟、燃煤成本的最優化的配煤。

五、摻配煤方案制定

摻配煤煤方案考慮可以直接從煤場摻配好的煤種直接提取輸送入倉，也可以從煤場提出不同煤種，分倉上煤，實現不同煤種進入不同煤倉，實現煤倉后摻配。要考慮的主要煤質指標有低位熱值、揮發份、硫份、灰熔點、可磨性。

摻配方案的制定，根據機組負荷、當時機組設備狀況、鍋爐設計值對煤質的要求、現有存煤價格、煤質、數量及正在卸煤的情況，以標煤單價最低為原則從煤場配煤入爐編制方案。摻配流程：

主要根據配煤后的性價比及保證機組安全運行前提下，方案編制分為以下三種：

主方案 根據煤場當前存煤情況，在保證鍋爐穩定燃燒的前提下，進行成本最優摻配編制、主方案內容包括不同煤種的比例、配煤后的質量、標煤單價、原煤單價、從不同煤場、區域取煤的重量或比例等信息。

備用摻配方案 此方案是考慮了輸煤設備出現故障時，不能取用主方案計劃煤種時而編制的，屬于臨時方案，待設備故障排除后，立即恢復主方案，備用摻配方案內容也包括不同煤種的比例、配煤后的質量、標煤單價、原煤單價、從不同煤場、區域取煤的重量或比例等信息。

保障方案 受到惡劣天氣影響或輸煤系統大面積故障情況下，保障方案編制主要考慮的是保證鍋爐能穩定燃燒，配煤后的標煤單價高低則是其次的。

六、數據分析管理

（一）數據分析管理主要是對燃料管理全過程各業務環節進行統計分析，包括來煤情況分析，進廠煤結構分析，耗用情況分析，庫存情況分析，來煤煤質分析，來煤成本分析，入廠煤煤價分析，燃料計劃完成情況分析，燃料管理動態分析以及燃料各種指標分析，對燃煤收耗存情況進行統計與分析，以及燃煤的庫存、來煤和耗煤進行分析。

（二）建立煤質樣本庫：建立來煤進廠和入爐煤質對應燃燒工況的樣本數據庫，記錄煤種歷年使用時的異常情況，例如煤場自燃、鍋爐結焦明顯、燒壞粉管等，整體上為領導層在燃料管理決策時提供準確、有用的數據。

七、結語

本文簡要論述了火電廠中燃煤摻配技術，該技術仍需不斷地改善、積累。持續的分析比較運行工況和歷史運行工況并將競優結果建立標桿數據庫，在標桿數據庫的中，逐步豐富全工況下的最佳運行參數，比如要考慮飛灰含碳量、灰渣含碳量、鍋爐效率、廠用電、供電煤耗等，減少煤炭燃燒不充分現象。不斷加強信息化建設才能提高火電廠中燃煤摻配技術。在燃煤摻配技術過程中我們要不斷學習，改善方法，促進火電廠中燃煤摻配技術大力發展。燃煤摻配技術在日后火電廠中將使用越來越多。（作者單位為湛江電力有限公司）