火電廠配煤摻燒經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)研究

趙振銳，邱國(guó)梁

（華能秦煤瑞金發(fā)電有限責(zé)任公司，江西贛州 341000）

0 引言

目前，火力發(fā)電廠摻燒煤種多樣化已成為常態(tài)，配煤摻燒工作成為各火力發(fā)電廠的重點(diǎn)工作。為加強(qiáng)火電廠的配煤摻燒管理，通過配煤摻燒經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，指導(dǎo)燃料采購(gòu)，降低燃料采購(gòu)成本，實(shí)現(xiàn)燃料耗用與采購(gòu)的協(xié)同配合，實(shí)現(xiàn)全廠經(jīng)濟(jì)效益最大化[1-2]。現(xiàn)有的配煤摻燒經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)研究主要是從采購(gòu)低價(jià)煤帶來的收益與隨之帶來的機(jī)組煤耗、環(huán)保成本、檢修成本等的增加的綜合效益評(píng)價(jià)來開展，通過建立數(shù)學(xué)模型，計(jì)算綜合經(jīng)濟(jì)效益來指導(dǎo)配煤摻燒工作[3]。本文拋棄綜合效益評(píng)價(jià)理念，以配煤摻燒所要達(dá)到的目的為出發(fā)點(diǎn)，建立配煤摻燒評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過控制單位發(fā)電量燃煤耗用成本、摻燒煤耗影響系數(shù)和單位原煤主要輔機(jī)耗電率達(dá)到控制或降低燃料采購(gòu)成本的目的[4]。

1 配煤摻燒經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算

1.1 單位發(fā)電量燃煤耗用成本的計(jì)算

單位發(fā)電量燃煤耗用成本分為基數(shù)單位發(fā)電量燃煤耗用成本和實(shí)際單位發(fā)電量燃煤耗用成本[5]。假設(shè)當(dāng)期摻燒煤種分為適燒煤種和經(jīng)濟(jì)煤種，且適燒煤種和經(jīng)濟(jì)煤種各兩種，設(shè)T0為當(dāng)期入爐煤總煤量，Q為當(dāng)期入爐煤各煤種加權(quán)熱值，Ts1、Ts2為當(dāng)期適燒煤種摻燒煤量，Tj1、Tj2為當(dāng)期經(jīng)濟(jì)煤種摻燒煤量，Bs1、Bs2為當(dāng)期適燒煤種摻燒量占當(dāng)期入爐煤總煤量的比例，Bj1、Bj2為當(dāng)期經(jīng)濟(jì)煤種摻燒量占當(dāng)期入爐煤總煤量的比例，Ps1、Ps2為當(dāng)期摻燒適燒煤種原煤價(jià)，Ps為當(dāng)期適燒煤種原煤均價(jià)，Pj1、Pj2為當(dāng)期摻燒經(jīng)濟(jì)煤種原煤價(jià)，Pj為當(dāng)期摻燒經(jīng)濟(jì)煤種原煤均價(jià)，ΔP1、ΔP2為當(dāng)期摻燒適燒煤種原煤均價(jià)與當(dāng)期摻燒經(jīng)濟(jì)煤種原煤價(jià)之差，ΔP為當(dāng)期適燒煤種原煤均價(jià)與當(dāng)期摻燒經(jīng)濟(jì)煤種原煤均價(jià)之差，C0為當(dāng)期燃煤成本，C0j為當(dāng)期基數(shù)燃煤成本，W為當(dāng)期機(jī)組發(fā)電量，則

實(shí)際單位發(fā)電量燃煤耗用成本是指當(dāng)期原煤耗用成本與當(dāng)期機(jī)組發(fā)電量的比值，即

基數(shù)單位發(fā)電量燃煤耗用成本是指機(jī)組摻燒當(dāng)期同樣加權(quán)熱值的煤種在額定工況下運(yùn)行時(shí)的單位發(fā)電量燃煤耗用成本[6]。

以華能秦煤瑞金發(fā)電有限責(zé)任公司350 MW機(jī)組為例，機(jī)組額定工況下運(yùn)行時(shí)設(shè)計(jì)總煤量為142.4 t/h，設(shè)計(jì)入爐煤熱值為21 240 kJ/kg。

假設(shè)：機(jī)組在額定工況下運(yùn)行，機(jī)組總耗煤量只與入爐煤各煤種加權(quán)熱值有關(guān)；摻燒的煤種對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性毫無影響；入爐煤各煤種加權(quán)熱值變動(dòng)引起Ps、ΔP、Bj1和Bj2變動(dòng)的影響較小，則基數(shù)單位發(fā)電量燃煤耗用成本［元/（kW·h）］為

即基數(shù)單位發(fā)電量燃煤耗用成本主要取決于入爐煤各煤種的煤量和煤價(jià)，與機(jī)組運(yùn)行工況無關(guān)。但實(shí)際單位發(fā)電量燃煤耗用成本不僅與入爐煤各煤種的煤量和煤價(jià)有關(guān)，而且受到機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響，如機(jī)組負(fù)荷、機(jī)組運(yùn)行各主要經(jīng)濟(jì)參數(shù)等。這就可以看出，全部入爐煤的加權(quán)熱值影響入爐煤的總煤量，對(duì)基數(shù)單位發(fā)電量燃煤耗用成本和實(shí)際單位發(fā)電量燃煤耗用成本均有影響[7]。

1.2 摻燒煤種對(duì)每萬度電原煤耗影響系數(shù)的計(jì)算

a）每萬kW·h電原煤耗綜合影響系數(shù)=實(shí)際每萬kW·h電原煤耗量－基數(shù)每萬kW·h電原煤耗量。

實(shí)際每萬kW·h電原煤耗量=當(dāng)期原煤耗量（上倉(cāng)量）/當(dāng)期發(fā)電量。

基數(shù)每萬kW·h電原煤耗量=基數(shù)原煤耗量（上倉(cāng)量）/當(dāng)期發(fā)電量=機(jī)組額定工況下運(yùn)行時(shí)設(shè)計(jì)總煤量/機(jī)組容量×設(shè)計(jì)入爐煤熱值/當(dāng)期入爐煤各煤種加權(quán)熱值/當(dāng)期發(fā)電量=142.4×1 000/35×5 079.4/Q/W=20 665.9×1 000/Q/W。

b）小指標(biāo)對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)主要考慮主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、真空度、再熱蒸汽減溫水、供熱比5個(gè)小指標(biāo)對(duì)煤耗的影響，根據(jù)耗差分析法計(jì)算5個(gè)小指標(biāo)對(duì)每萬kW·h電原煤耗量的影響。

c）負(fù)荷對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)：根據(jù)負(fù)荷與發(fā)電煤耗曲線，計(jì)算負(fù)荷對(duì)每萬kW·h電原煤耗的影響煤量。

d）摻燒煤種對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)=每萬kW·h電原煤耗綜合影響系數(shù)－小指標(biāo)對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)－負(fù)荷對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)。

摻燒煤種對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)只適用于對(duì)比分析，因考慮了小指標(biāo)、負(fù)荷、入爐煤熱值對(duì)每萬kW·h電原煤耗帶來的影響，故進(jìn)行對(duì)比分析時(shí)比較合理。

1.3 單位原煤對(duì)主要輔機(jī)耗電率影響系數(shù)的計(jì)算

主要考慮磨煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、脫硫系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)（公用系統(tǒng)，按發(fā)電量分配至機(jī)組）、除塵系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)（公用系統(tǒng)，按發(fā)電量分配至機(jī)組）等8個(gè)用電用戶的電量。

單位原煤對(duì)主要輔機(jī)耗電率影響系數(shù)=（當(dāng)期磨煤機(jī)耗電量＋當(dāng)期一次風(fēng)機(jī)耗電量＋當(dāng)期引風(fēng)機(jī)耗電量＋當(dāng)期送風(fēng)機(jī)耗電量＋當(dāng)期脫硫系統(tǒng)耗電量＋當(dāng)期輸煤系統(tǒng)耗電量＋當(dāng)期除塵系統(tǒng)耗電量＋當(dāng)期除灰系統(tǒng)耗電量）/當(dāng)期機(jī)組發(fā)電量/當(dāng)期原煤耗量（上倉(cāng)量）。

2 配煤摻燒經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)的應(yīng)用

2.1 單位發(fā)電量燃煤耗用成本指標(biāo)的應(yīng)用

基數(shù)單位發(fā)電量燃煤耗用成本反映了在同樣的摻燒煤種下當(dāng)期機(jī)組在額定工況下每發(fā)1 kW·h電的耗用燃煤成本。實(shí)際單位發(fā)電量燃煤耗用成本反映了當(dāng)期每發(fā)1 kW·h電的耗用燃煤成本。

通過對(duì)比分析各期的基數(shù)單位發(fā)電量燃煤耗用成本，可以了解各期燃煤耗用成本的控制水平，燃煤耗用成本越低越有助于燃煤采購(gòu)成本的降低，即低價(jià)煤種耗用越多，在煤炭市場(chǎng)穩(wěn)定的情況下低價(jià)煤種的采購(gòu)占比可隨之增多[8]。

通過對(duì)比分析實(shí)際單位發(fā)電量燃煤耗用成本，可以了解各期燃煤耗用成本和機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的控制水平，并得出實(shí)際的單位電量燃煤成本。

通過對(duì)比當(dāng)期實(shí)際單位發(fā)電量燃煤耗用成本和基數(shù)單位發(fā)電量燃煤耗用成本，可以了解當(dāng)期的燃煤耗用成本和機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的好壞。

2.2 摻燒煤種對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)的應(yīng)用

通過對(duì)比分析各期摻燒煤種對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)，可以了解各期配煤摻燒對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響。摻燒煤種對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)越小，配煤摻燒對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響越小[9]。

2.3 單位原煤對(duì)主要輔機(jī)耗電率影響系數(shù)的應(yīng)用

通過對(duì)比分析各期單位原煤對(duì)主要輔機(jī)耗電率影響系數(shù)，可以了解各期配煤摻燒對(duì)機(jī)組廠用電率的影響。原煤對(duì)主要輔機(jī)耗電率影響系數(shù)降低，則配煤摻燒影響機(jī)組廠用電率下降；原煤對(duì)主要輔機(jī)耗電率影響系數(shù)上升，則配煤摻燒影響機(jī)組廠用電率上升[10]。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了配煤摻燒經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)的3個(gè)指標(biāo)，分別為單位發(fā)電量燃煤耗用成本［元/（kW·h）］、摻燒煤種對(duì)每萬kW·h電原煤耗影響系數(shù)［kg/萬（kW·h）］和單位原煤對(duì)主要輔機(jī)耗電率影響系數(shù)。通過對(duì)這3個(gè)指標(biāo)的對(duì)比分析，可以了解配煤摻燒工作開展的情況，實(shí)現(xiàn)降低燃煤采購(gòu)成本、減少配煤摻燒對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響的目的。這對(duì)提高火電廠配煤摻燒管理水平有很大的指導(dǎo)意義，也為配煤摻燒數(shù)據(jù)化管理奠定了基礎(chǔ)。