火电厂配煤掺烧经济性评价研究

赵振锐，邱国梁

（华能秦煤瑞金发电有限责任公司，江西赣州 341000）

0 引言

目前，火力发电厂掺烧煤种多样化已成为常态，配煤掺烧工作成为各火力发电厂的重点工作。为加强火电厂的配煤掺烧管理，通过配煤掺烧经济性评价，指导燃料采购，降低燃料采购成本，实现燃料耗用与采购的协同配合，实现全厂经济效益最大化[1-2]。现有的配煤掺烧经济性评价研究主要是从采购低价煤带来的收益与随之带来的机组煤耗、环保成本、检修成本等的增加的综合效益评价来开展，通过建立数学模型，计算综合经济效益来指导配煤掺烧工作[3]。本文抛弃综合效益评价理念，以配煤掺烧所要达到的目的为出发点，建立配煤掺烧评价指标体系，通过控制单位发电量燃煤耗用成本、掺烧煤耗影响系数和单位原煤主要辅机耗电率达到控制或降低燃料采购成本的目的[4]。

1 配煤掺烧经济性评价指标的计算

1.1 单位发电量燃煤耗用成本的计算

单位发电量燃煤耗用成本分为基数单位发电量燃煤耗用成本和实际单位发电量燃煤耗用成本[5]。假设当期掺烧煤种分为适烧煤种和经济煤种，且适烧煤种和经济煤种各两种，设T0为当期入炉煤总煤量，Q为当期入炉煤各煤种加权热值，Ts1、Ts2为当期适烧煤种掺烧煤量，Tj1、Tj2为当期经济煤种掺烧煤量，Bs1、Bs2为当期适烧煤种掺烧量占当期入炉煤总煤量的比例，Bj1、Bj2为当期经济煤种掺烧量占当期入炉煤总煤量的比例，Ps1、Ps2为当期掺烧适烧煤种原煤价，Ps为当期适烧煤种原煤均价，Pj1、Pj2为当期掺烧经济煤种原煤价，Pj为当期掺烧经济煤种原煤均价，ΔP1、ΔP2为当期掺烧适烧煤种原煤均价与当期掺烧经济煤种原煤价之差，ΔP为当期适烧煤种原煤均价与当期掺烧经济煤种原煤均价之差，C0为当期燃煤成本，C0j为当期基数燃煤成本，W为当期机组发电量，则

实际单位发电量燃煤耗用成本是指当期原煤耗用成本与当期机组发电量的比值，即

基数单位发电量燃煤耗用成本是指机组掺烧当期同样加权热值的煤种在额定工况下运行时的单位发电量燃煤耗用成本[6]。

以华能秦煤瑞金发电有限责任公司350 MW机组为例，机组额定工况下运行时设计总煤量为142.4 t/h，设计入炉煤热值为21 240 kJ/kg。

假设：机组在额定工况下运行，机组总耗煤量只与入炉煤各煤种加权热值有关；掺烧的煤种对机组经济性毫无影响；入炉煤各煤种加权热值变动引起Ps、ΔP、Bj1和Bj2变动的影响较小，则基数单位发电量燃煤耗用成本［元/（kW·h）］为

即基数单位发电量燃煤耗用成本主要取决于入炉煤各煤种的煤量和煤价，与机组运行工况无关。但实际单位发电量燃煤耗用成本不仅与入炉煤各煤种的煤量和煤价有关，而且受到机组运行经济性的影响，如机组负荷、机组运行各主要经济参数等。这就可以看出，全部入炉煤的加权热值影响入炉煤的总煤量，对基数单位发电量燃煤耗用成本和实际单位发电量燃煤耗用成本均有影响[7]。

1.2 掺烧煤种对每万度电原煤耗影响系数的计算

a）每万kW·h电原煤耗综合影响系数=实际每万kW·h电原煤耗量－基数每万kW·h电原煤耗量。

实际每万kW·h电原煤耗量=当期原煤耗量（上仓量）/当期发电量。

基数每万kW·h电原煤耗量=基数原煤耗量（上仓量）/当期发电量=机组额定工况下运行时设计总煤量/机组容量×设计入炉煤热值/当期入炉煤各煤种加权热值/当期发电量=142.4×1 000/35×5 079.4/Q/W=20 665.9×1 000/Q/W。

b）小指标对每万kW·h电原煤耗影响系数主要考虑主蒸汽温度、再热蒸汽温度、真空度、再热蒸汽减温水、供热比5个小指标对煤耗的影响，根据耗差分析法计算5个小指标对每万kW·h电原煤耗量的影响。

c）负荷对每万kW·h电原煤耗影响系数：根据负荷与发电煤耗曲线，计算负荷对每万kW·h电原煤耗的影响煤量。

d）掺烧煤种对每万kW·h电原煤耗影响系数=每万kW·h电原煤耗综合影响系数－小指标对每万kW·h电原煤耗影响系数－负荷对每万kW·h电原煤耗影响系数。

掺烧煤种对每万kW·h电原煤耗影响系数只适用于对比分析，因考虑了小指标、负荷、入炉煤热值对每万kW·h电原煤耗带来的影响，故进行对比分析时比较合理。

1.3 单位原煤对主要辅机耗电率影响系数的计算

主要考虑磨煤机、一次风机、引风机、送风机、脱硫系统、输煤系统（公用系统，按发电量分配至机组）、除尘系统、除灰系统（公用系统，按发电量分配至机组）等8个用电用户的电量。

单位原煤对主要辅机耗电率影响系数=（当期磨煤机耗电量＋当期一次风机耗电量＋当期引风机耗电量＋当期送风机耗电量＋当期脱硫系统耗电量＋当期输煤系统耗电量＋当期除尘系统耗电量＋当期除灰系统耗电量）/当期机组发电量/当期原煤耗量（上仓量）。

2 配煤掺烧经济性评价指标的应用

2.1 单位发电量燃煤耗用成本指标的应用

基数单位发电量燃煤耗用成本反映了在同样的掺烧煤种下当期机组在额定工况下每发1 kW·h电的耗用燃煤成本。实际单位发电量燃煤耗用成本反映了当期每发1 kW·h电的耗用燃煤成本。

通过对比分析各期的基数单位发电量燃煤耗用成本，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购成本的降低，即低价煤种耗用越多，在煤炭市场稳定的情况下低价煤种的采购占比可随之增多[8]。

通过对比分析实际单位发电量燃煤耗用成本，可以了解各期燃煤耗用成本和机组运行经济性的控制水平，并得出实际的单位电量燃煤成本。

通过对比当期实际单位发电量燃煤耗用成本和基数单位发电量燃煤耗用成本，可以了解当期的燃煤耗用成本和机组运行经济性的好坏。

2.2 掺烧煤种对每万kW·h电原煤耗影响系数的应用

通过对比分析各期掺烧煤种对每万kW·h电原煤耗影响系数，可以了解各期配煤掺烧对机组经济性的影响。掺烧煤种对每万kW·h电原煤耗影响系数越小，配煤掺烧对机组经济性的影响越小[9]。

2.3 单位原煤对主要辅机耗电率影响系数的应用

通过对比分析各期单位原煤对主要辅机耗电率影响系数，可以了解各期配煤掺烧对机组厂用电率的影响。原煤对主要辅机耗电率影响系数降低，则配煤掺烧影响机组厂用电率下降；原煤对主要辅机耗电率影响系数上升，则配煤掺烧影响机组厂用电率上升[10]。

3 结束语

本文介绍了配煤掺烧经济性评价的3个指标，分别为单位发电量燃煤耗用成本［元/（kW·h）］、掺烧煤种对每万kW·h电原煤耗影响系数［kg/万（kW·h）］和单位原煤对主要辅机耗电率影响系数。通过对这3个指标的对比分析，可以了解配煤掺烧工作开展的情况，实现降低燃煤采购成本、减少配煤掺烧对机组经济性影响的目的。这对提高火电厂配煤掺烧管理水平有很大的指导意义，也为配煤掺烧数据化管理奠定了基础。