浅谈电厂燃料的采制化管理

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年第6期   作者:季栋
[导读] 随着电力市场的逐步建立和电力工业体制改革进程的深化
        季栋
        国能宁夏大坝发电有限责任公司 宁夏回族自治区751607
        摘要:随着电力市场的逐步建立和电力工业体制改革进程的深化,商业化运营已成为我国电力企业改革的主要方向,引入竞争机制、降低电厂的能源消耗、降低发电损耗成本、提高电价的竞争力,早成为各电力集团和电厂所追求的经济目标。在保证供电可靠和良好电能质量的前提下,最大限度地提高电力系统运行的经济性,为用户提供廉价且充足的电能,是现代火电企业节约成本的主要目的,包括生产环节节约成本措施的落实、节能设备的选择、工程设计、安装的优化以及生产管理中的节能措施。虽然其他降低成本的措施也非常关键,但本文着重介绍燃料采制管理中降低成本的难点,并提出应对措施。
        关键词:电厂燃料;采制管理;应对策略
1燃料采制管理对于电厂收支的重要性
        发电厂分类一般包括水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂、太阳能发电厂、风能发电厂、地热发电厂等。
        在发电过程中,所有发电厂都涉及能量的转换。水力发电涉及的能量转换一般为水的势能→机械能→电能;火力发电利用可燃物作为燃料生产电能,能量转换过程为化学能→热能→机械能→电能;核能发电通过“原子核的重核裂变核能→热能→机械能→电能”的转换过程生产电能;剩下的太阳能、风能和地热能都是通过特定能量转换技术将可再生能源转换成电能。
        尽管与火力发电相比,其他发电方式能量转换步骤相对较少,可能会在转换过程中减少能量损失,但火力发电对环境条件要求较低,技术相对成熟,并且安全性相对高,适用范围更广,因此它仍然是我国电力系统主要供电方式之一。世界上多数国家的火电厂以燃煤为主,燃料的化学能转化为热能,热能以辐射和热对流的方式传递给锅炉内的高压水介质,分阶段完成水的预热、汽化、过热过程,变成蒸汽的水有较高的温度和压力,可以产生较大的动能,之后蒸汽经管道送入汽轮机,由汽轮机将蒸汽热能转换为旋转机械能,高速旋转的汽轮机转子通过联轴器拖动发电机发出电能,最后电能由发电厂电气系统升压送入电网。
        火力发电时使用的煤炭资源是能量转换的起始,是基础和根本。火力发电过程中燃料成本占发电成本的75%,在煤炭资源品质较高时,锅炉燃烧稳定,能量转化效率高,机组整体负荷较小,不仅可以减少燃料的消耗量,降低原料成本,更可以在后续锅炉机组养护上降低成本;但如果燃煤质量下降,则燃烧稳定性下降,会降低燃烧效率,还可能会增加锅炉本体及其辅助设备损耗,导致机组养护成本直线上升。同时,作为短时间内不可再生的能源,煤炭资源价格日益上涨,其中优质煤炭的价格更是水涨船高,这会对火力发电厂成本产生进一步影响,如何在同等价位中选购到较优质的煤炭,如何对煤炭等燃料进行科学管理,如何克服采制与管理过程中产生的问题并提出解决策略,是发电厂节能工作中最重要的一环。
2电厂燃料采制管理过程中的难点分析
        2.1电厂燃煤价格与燃料市场价格的差距
        我国能源行业最大的一个特点就是体制性安排的差异化。在电力市场的终端,用户电价不能随市场发生大幅度变化,导致电力行业市场化程度远远小于煤炭燃料行业的市场化程度。同时火电行业对燃煤的需求远超过个人用户,致使其对煤炭燃料市场具有极高的依赖性,程度上的差异和极高的依赖性导致电力企业在煤炭价格谈判上十分被动。
        2.2煤炭资源价格和燃料采制资金调配的矛盾
        煤炭资源属于化石燃料的一种,这种资源是动物或植物化石在上万年地质作用下,经高压或高温等一系列复杂生物化学和物理化学变化而形成,其显著特点就是短时间内不可再生。

而自从人类进入第二次工业革命,煤炭、石油和天然气就已经是工业发展社会进步不可或缺的一部分,且对其的需求量越来越高,应用也越来越广泛。尤其是煤炭资源,大到工业生产,小到国民日常生活,对煤炭的依赖程度都极高。由于煤炭资源的需求量越来越高,而短期内煤炭资源总量必然是越来越少,所以煤炭的价格只升不降,火电用煤的价格也就不断上涨,火电企业的采制成本不断上升必然会导致电厂利润的下降。一些火电企业选择上调电价或者梯度电价等方式,但电的使用普遍性决定了电价不可能过高,不可能与电煤价格涨幅同步,这造成了火电厂定价的困难。虽然电煤价格由国家调控,但煤炭燃料的特点决定了电煤价格必然会有一定程度的上涨,这导致了火电厂采制成本的不断上升,并影响了火电厂的收益。
        2.3燃料掺烧技术带来的问题
        燃料掺烧是指在燃烧过程中,根据单种燃料的性质对其按不同比例混合,通过燃料性质互补实现燃料优化,提高燃烧产能效率,减少污染物排放,缓解化石燃料日益短缺等问题。掺烧物的种类大致划分为生物质、煤泥和碎煤碎炭三大类。而对火电企业来说,配煤掺烧逐渐成为火电企业降低成本、提高燃烧效率的重要举措。根据目标需求,在燃烧时将不同种类、不同性质的煤按一定比例进行掺配、混合发电,最终配好的煤一般灰分较低,对环境影响较小,且锅炉燃烧效率和安全性有所提升,增加了煤炭资源的利用率,扩大了火电企业采制的煤种范围。然而掺烧技术对煤的配比要求较高,若配比不合适很容易出现入炉热值远高于设计热值的情况,或者出现硫分过高或过低的情况。另外配煤掺烧技术通常要求购入不同种类的煤,对煤种类的采制管理和煤场储存管理要求较高,这可能会增加火电企业燃料采制与管理的难度。
3提升电厂燃料采制管理效果的应对策略
        3.1对煤炭交易市场进行充分调研
        火电企业的燃料采制人员需要提前对煤炭交易市场进行信息收集和分析,做好市场调研工作,制定科学的采制方案,使火电企业的燃料采制成本最优,进而提升企业利润。因此要对选择范围内的燃料供应商的煤种、质量、产量以及价格等进行全面调查,在市场发展现状的基础上进行合理预测,为火电厂采制燃料提供可靠依据,可编制燃料价格与质量分析表,甚至建立数据库;同时也要结合燃料附加成本来制定对策,如根据当地煤炭资源以及交通运输情况来综合选择合适的燃料集矿点。
        3.2建立燃料采制的稳定渠道
        燃料采制是火电企业燃料采制管理中比较重要的一环,燃料管理工作的首要任务是组织充足稳定的煤源,保证火电企业的生产发电能正常运行,因此需要建立相对稳定的燃料采制渠道。采制渠道的选择与制定分为两部分:其一是燃料渠道,火电企业可以选择与电厂所在区域的重点煤炭生产供应商建立良好的合作关系,签订长期购销协议或合作框架协议来保证产电的煤源;其二是运输渠道,限于地理地形和产地等原因,煤炭燃料的运输渠道通常为铁路、公路和海上运输,因此可以与相关运输部门建立长期合作关系,在降低运输成本的同时最大程度地保证运输安全性,实现火电企业、供应商和运输部门三方共赢。类似这样的采制结构,有利于调控电厂来煤结构和入厂燃煤标煤单价,在提高了电厂保供稳定系数的同时,也提供了较强且灵活的手段来调整燃料采制成本。
结语
        煤炭资源的日益紧张导致电煤价格持续攀升,这对火电企业的采制管理提出了更高要求。面对工作中的新挑战,采制管理人员应积极面对,科学统筹,综合以上所提问题,寻求最适合火电企业的采制管理解决方案,为企业实现利润最大化目标贡献力量。
参考文献
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