• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

燃煤发电企业基于能量守恒的入厂入炉煤热值差分析方法探讨

康铁山
  
一起电力科技
2021年11期
大唐江苏发电有限公司 江苏南京 210011

打开文本图片集

摘要:受美国金融量化宽松政策影响,全球大宗商品价格同比大幅上涨。当前,煤价高位震荡,燃煤发电企业大面积亏损,降本增效、开源节流显得尤为重要,入厂入炉热值差管理是企业争取管理红利的有效手段。

引言:燃煤发电企业入炉煤热值由于风损、自燃、氧化等因素会比入厂热值有所下降,在能量守恒的前提下允许一定的热值损失并加以控制,差值越小说明管理水平越好,热值差管理红利越大,对降低燃料成本起到正向拉动作用。

关键词:能量守恒,热值差管理红利。

一、定义

入厂入炉煤热值差是指统计期内火电企业入厂煤实际验收检测加权平均热值与入炉煤实际检测加权平均热值之间的正负差值,是一项日统计、月汇总、年累计,以月度分析为基础、年度为考核周期的火电企业燃料管理指标,是一项反映煤质验收水平和煤场管理好坏的综合性内控管理指标,其标准单位为千焦/千克。

计算公式:统计期入厂入炉煤热值差=统计期加权平均入厂煤低位发热量(Qnet.ar)-统计期加权平均入炉煤低位发热量(Qnet.ar)

统计期加权平均入厂煤低位发热量(Qnet.ar):为当期入厂煤检测热值;

统计期加权平均入炉煤低位发热量(Qnet.ar):为混配后的入炉煤热值,它受期初库存煤量和库存煤热值影响较大,尤其在储煤过程中库存提升、煤场置换耗用库存煤量的情况下,可能会造成个别月份当月热值差在一定范围内产生波动,但全年热值差完成水平会控制在一定的合理范围内(一般规定≤300千焦/千克)。

二、能量守恒管理观点

热值差按照行业惯例和统计试验一般规定为300至500千焦/千克,所有入炉煤加上最大规定允许差后反算煤场库存理论热值,如果低于理论热值则判定煤场亏热,也就是标煤量亏吨。热值差超差时要进行定量和定性分析,通过能量守恒和最大热损失管理,倒逼企业加强入厂煤入炉煤的采制化验,煤场的烧旧存新、防止自燃等减少热损管理,从而取得企业管理红利。

(一)理想状态:期初库存煤量×期初库存热值+入厂煤量×入厂煤热值-入炉煤量×入炉煤实测热值=期末库存煤量×煤场实测热值。

(二)实际状态:期初库存量×期初热值+入厂煤量×入厂热值-(入炉煤量×(入厂实测热值-允许热值差))=期末库存煤量×煤场实测热值。

三、能量守恒的热值差管理案例探讨

影响热值差超差的原因主要包括以下三方面:进耗不均衡的结构性因素,入炉热值虚低因素和库存热值变化因素。

煤场盘点质数量准确与否是分析入厂入炉热值差结构性影响、入炉热值虚低的前提基础。

案例一:以某热电公司2020年1-3月份来耗存热值表为例

(一)结构性影响:当期结构性热值差=[当期入厂热值-(当期入厂煤量×当期入厂热值+期初煤量×期初热值-期末煤量×期末热值)/(当期入厂煤量+期初煤量-期末煤量)]=245千焦/千克

(二)根据能量平衡原则反推入炉煤热值:(当期入厂Qnet.ar×当期入厂煤量+期初库存Qnet.ar×期初库存量-期末库存Qnet.ar×期末库存量)/当期耗用煤量=16.649千焦/千克。

入炉热值虚低=16.649-16.494=155千焦/千克。

(三)理论库存热值=(当期入厂Qnet.ar×当期入厂煤量+期初库存Qnet.ar×期初库存量-(当期入厂Qnet.ar-0.300)×当期入炉煤量)/期末库存量=13.233千焦/千克。

实盘热值13.160千焦/千克,低于最大热损计算的理论热值低0.073千焦/千克,说明库存煤亏热。月度一般问题不大,如果是季度、半年度或年度要引起高度重视并进一步分析。

四、入厂、入炉煤热值差分析方法(案例入炉热值虚低155千焦/千克的原因分析方法)

厂炉热值差的分析顺序应当遵循,先定量后定性的原则,就是先通过数学方法分析可以定量的指标,再分析定性部分的指标。故而当期厂炉热值差的构成应当为:定性热值差与定量热值差之和。

(一)结构性热值差(定量)

计算方法:结构性热值差=当期入厂热值-(期初库存×期初收到基+当期入厂煤量×当期入厂收到基低位热值-期末库存量×期末库存热值)/(当期入厂煤量+期初煤量-期末煤量)

入厂煤与入炉煤燃用不同步,计算对象不一致性易产生热值差,甚至出现热值差倒挂现象。一般认为累计三个月以上热值差才具有可比性。

(二)全水分差影响(定量)

当月若结构性影响较小,计算折算后入炉热值,并计算折算后入厂、入炉煤热值差。

当月若结构性影响较大,入厂、入炉煤热值统计对象不一致,此项分析意义不大。累计热值差分析时,结构性热值差影响较小,入厂入炉统计对象一致,在计算入厂入炉热值差时应该先进行水分折算。

(三)采制化影响

采制化方面的影响应当主要分为入厂、入炉采制化因素和煤场盘点因素两个方面的影响。

1.盘点热值影响

按照当期计算期末库存热值的方法,期末库存热值等于盘点时的热值加上盘点后的入厂减去盘点后的入炉。所以盘点热值对结构性热值差的计算会产生一定量的影响。首先应当通过库存结构确认当前库存煤热值,然后分析盘点热值是否虚高或虚低,一般的盘点热值虚高,会导致库存热值虚高,结构性热值差偏低,反之导致库存热值虚低,结构性热值差偏高。

2.入厂、入炉采制化因素影响(定性)

要重点分析:一是入厂、入炉采样设备检定、校准情况,以及统计期内设备运行状况是否良好。二是当前加大配煤掺烧力度,不能做到分煤种取样,入炉煤样是否跟实际入炉煤比例匹配。三是根据月度存查样抽查结果分析制样、化验环节是否存在问题。四是分析日常全水分煤样制样和化验操作是否规范。

从以上几个方面入手分析入厂热值是否存在虚高和入炉热值是否存在虚低问题。

(四)正反平衡煤耗差与机组负荷率等因素影响

对正反平衡煤耗差和机组负荷率因素的分析,主要为佐证入炉热值是否出现虚低的现象。分析时应当将首先将当期其它耗用等指标还原,分析正反平衡煤耗差是否在合理范围内,如正平衡煤耗显著低于反平衡煤耗,则可以认定当期入炉煤热值虚低。同时应当比较燃煤发电企业历史上在相同负荷率条件下的正反平衡煤耗有无重大变化,如有煤耗明显降低但未曾进行有关节能的重大技改,则可以认定当期入炉煤热值虚低。

(五)煤场储存损失及煤场自燃方面

完成对上述因素的分析之后,如仍不能解释当期全部厂炉热值差,则可以分析为当期煤场储存损失或煤场发生自燃导致的影响。分析这部分因素影响时,应当由相应煤种长期存储热值损失实验数据或者煤场自燃现场照片、视频作为佐证。

五、结论

基于能量守恒的入厂入炉热值差管理是将来耗存全盘考虑热值差影响因素的一种方法,经实践证明可杜绝煤场亏卡问题,此方法能及早发现亏煤趋势,防止企业亏煤“暴雷”,规避燃料人员从业风险。建议各燃煤发电企业以月度、季度为统计单位,以半年、全年为考核期限,查找入厂入炉煤热值差产生的环节和原因并加以管控并考核,全面真实反映企业燃料管理水平,降低入厂入炉煤热值差,争取最大管理红利。

参考文献:

[1]章志晞,到厂煤和入炉煤热值差异产生原因分析,浙江电力,2007(4)

[2]皱浙锦,发电企业经济分析[M] 北京:中国电力出版社.2008

[3]吴锁贞,电厂入厂煤与入炉煤热值差问题的研究煤质技术[J],2010(06)

*本文暂不支持打印功能

monitor