电力燃料精益化管理

1、Copy Right By LMC1电力燃料精细化管理探讨电力燃料精细化管理探讨2内容安排一、电力燃料面临的困局一、电力燃料面临的困局二、精细化管理介绍二、精细化管理介绍 二、发电企业燃料精细化管理二、发电企业燃料精细化管理3（1）原煤产量统计（2）电煤消耗所占煤炭产量统计一、电力企业面临的困局4（3）重点合同全国煤价平均比上年度上涨（元/吨）（4）净出口变为净进口数据来源：海关总署 Copy Right By LMC5二、精细化管理概述二、精细化管理概述精细化管理的起源精细化管理的起源精细化管理的思想精细化管理的思想6 精细化管理源于发达国家，它是社会化大生产和社会分工的要求，导致社会服务和

2、生产向高精尖方向发展，它是建立在常规管理之上，其目的是最大程度的提高生产效率减少资源的使用。 1.泰勒科学管理提高人的效率减少使用工具 2.戴明的为质量而管理 创造产品与服务改善的恒久目标 3.丰田生产方式准时化（JIT）和自动化（Jidoka）”是贯串丰田生产方式的两大支柱 精细化管理的起源精细化管理的起源7精细化管理思想精细化管理思想（1 1）精细化管理是对管理过程分解和量化的）精细化管理是对管理过程分解和量化的过程；过程；（2 2）精细化管理是一种极限追逐过程；）精细化管理是一种极限追逐过程；（3 3）精细化管理是一个完整的系统过程；）精细化管理是一个完整的系统过程；（4 4）精细化管理

3、应该引入先进的自动控制设）精细化管理应该引入先进的自动控制设备与计算机软件系统。备与计算机软件系统。8三电力燃料精细化管理供应链下的发电企业燃料精细管理所要解决的问题发电集团精细化方案发电企业精细化方案9供应链视角下发电企业燃料精细化管理所要解供应链视角下发电企业燃料精细化管理所要解决的问题决的问题l采用精细化思想再造发电企业运作流程。l大力加强发电企业信息化建设。l与上游原料供应商建立动态战略合作关系。l保证物流通畅，缓解瓶颈制约。l采用精细化思想再造集团燃料管理流程。 供应链视角下的发电企业精细管理，就是要以电力供应链为企业运行环境，以精细管理原则指导企业运营，既要在发电企业内部进行精细生

4、产，实施精细管理，又要在发电企业与上下游企业的链接关系中体现精细管理思想，即以发电企业为核心实施精细供应链管理。10电厂燃料的管理过程：关注流程电厂燃料的管理过程：关注流程电厂的燃料管理包括：计划、运输、验收、接卸、盘点、存储、入炉配煤掺烧、结算、统计等环节11（1）优化采购计划 建立供应商的数据档案，在条件允许情况下，制定燃料采购计划，以最小的成本采购相同当量的热值。（2）加强数量验收关 建立入厂煤数量和质量的验收制度，严把数量和质量的验收，杜绝验收管理过程中的漏洞。（3）严把质量验收关 煤质下降会影响发电企业的经济效益、安全生产、设备维护，导致直接和间接的损失，主要体现在： 抬高标煤单价，

5、导致燃料采购成本直接上升; 劣质煤会使锅炉出力受限，影响发电量和供电量; 煤质下降会使煤耗和厂用电率增加，发电单位燃料成本直接上升: 劣质煤会导致机组可用率下降，影响机组负荷; 煤质下降、灰分增大会使机组检修和更新改造工程费大幅上升。电厂精细化管理方案电厂精细化管理方案12（3）加强煤场管理 实现煤场的分类堆放，对煤场进行定时盘点，保持煤场排水通畅，减少雨水冲刷损失，有计划的进行盘点置换，降低热值损失，减少煤场的自燃现象。（4）优化入炉燃烧掺配 根据机组负荷、机组特性、煤场存煤情况，对入炉煤进行掺配，降低锅炉扰动，减少无谓的消耗。（5）减少煤炭搬运 煤炭搬运会造成损失和二次运输费用增加。（6）

6、加强统计工作 建立各类原始记录台帐，做好收、耗、存统计台帐，及时报送日报、月报。加强燃料核算工作，审核各批次的煤种、热值、挥发份等，把好结算关，做到不亏吨、不亏卡。电厂精细化管理方案电厂精细化管理方案13集团精细化管理：关注战略规划集团精细化管理：关注战略规划（1）建立与外部环境相适应的管控体系）建立与外部环境相适应的管控体系 煤炭企业在国家政策的支持下，通过整合、重组，逐步掌握了煤炭市场的话语权，电力企业要想摆脱弱势地位，只有建立适应煤炭市场变化的燃料管理体系，实行集团化燃料管控模式，充分发挥集团整体优势，燃料统一采购、集中议价，增加市场交易的话语权，降低采购成本。（2）产业链的打造）产业链

7、的打造 我国“北煤南运、西煤东运、煤炭出关”的物流特点以及我国煤炭资源存在的结构性矛盾，集团公司建立电煤产运销一体化的调运体系无疑将是战略选择上的重大胜利。（3）建立预警机制）建立预警机制 为应对电厂用煤紧张局面，可建立存煤预警机制、煤质预警机制、煤价预警机制等综合预警体系，使涉及煤炭供应的各个环节都能事前反馈信息，集团公司有时间处理或协调当下危急。14集团精细化管理：关注战略规划集团精细化管理：关注战略规划（1）建立与外部环境相适应的管控体系）建立与外部环境相适应的管控体系 煤炭企业在国家政策的支持下，通过整合、重组，逐步掌握了煤炭市场的话语权，电力企业要想摆脱弱势地位，只有建立适应煤炭市场

8、变化的燃料管理体系，实行集团化燃料管控模式，充分发挥集团整体优势，燃料统一采购、集中议价，增加市场交易的话语权，降低采购成本。（2）产业链的打造）产业链的打造 我国“北煤南运、西煤东运、煤炭出关”的物流特点以及我国煤炭资源存在的结构性矛盾，集团公司建立电煤产运销一体化的调运体系无疑将是战略选择上的重大胜利。（3）建立预警机制）建立预警机制 为应对电厂用煤紧张局面，可建立存煤预警机制、煤质预警机制、煤价预警机制等综合预警体系，使涉及煤炭供应的各个环节都能事前反馈信息，集团公司有时间处理或协调当下危急。15集团精细化管理：关注战略规划集团精细化管理：关注战略规划（4）供应商管理）供应商管理 在实践

9、中，供应商关系是具有层次性的，企业并不是也不需要和所有的企业建立合作伙伴关系。所以根据燃料及其它备品备件在煤电企业中的作用和重要性的不同，我们可以把煤电企业的 供应商分为如下四种： 从成本因素、质量因素、到货因素、服务因素等方面进行选择和评价，由此建立煤电企业与燃煤供应商关系定位的一个基本评价框架 。16集团精细化管理：关注战略规划集团精细化管理：关注战略规划（5）健全制度）健全制度集团公司所有的决策和规划都需要靠制度来落实，建立清晰的管理制度和工作流程，明确工作职责及内容，增强集团公司的执行力。 （6）物流运输）物流运输 要加强运输渠道管理，不断优化运输结构，增强公路、水路以及铁路的运输能力

10、，在保证充足稳定的煤炭运力的前提下，努力降低运输成本。 （7）搞好战略性储煤搞好战略性储煤 要抓住煤炭市场的不同时机，搞好战略性储煤工作，特别在汛期和冬季来临之前，一定要保证充足的燃煤储备，防止断煤停机和由于煤源紧缺对煤炭价格的冲击，努力使入厂煤价格保持平稳受控状态，集团公司应通过广泛扩展进煤渠道，合理调整煤源结构，优化运输方式，协调好各方关系。17集团精细化管理：关注战略规划集团精细化管理：关注战略规划（8）综合成本衡量体系）综合成本衡量体系 应改变单纯以入厂煤单价作为衡量发电企业生产成本的标准，而需要从多个方面对发电成本进行综合衡量。因为单纯以入厂煤单价来考虑成本是否偏高或偏低过于片面，它

11、不能反映对发电企业综合成本的影响。 最主要的是两个方面： 第一，是来煤质量。应从来煤的水分、灰分、硫分、挥发份、热值等方面综合考虑来煤质量，并据此制定相关的煤质考核标准； 第二，是生产运营成本。包括因燃煤不同煤种产生的使用成本、维修成本、安全成本等。 设计一套煤价、煤质衡量标准。这既可以用于对区域内发电企业竞争者优劣势进行综合评价，为集团公司扬长避短、挖掘企业自身潜在优势提供可靠依据；又可以作为企业采购煤炭时的理论衡量标准，有助于企业科学有效的进行电煤采购与成本分析核算。 18精益化与精细化精益化与精细化 精细化管理就是摒弃传统的粗放式管理精细化管理就是摒弃传统的粗放式管理模式，将具体、明确的

12、量化标准渗透到管理模式，将具体、明确的量化标准渗透到管理的各个环节。精细化管理最基本的特征就是的各个环节。精细化管理最基本的特征就是重过程、重细节，更加注重每一件事、每一重过程、重细节，更加注重每一件事、每一个细节。个细节。 精益化管理中的精益化管理中的“精精”体现在质量上，体现在质量上，追求追求“尽善尽美尽善尽美”、“精益求精精益求精”；“益益”体现在成本上，表示少投入、少消耗资源，体现在成本上，表示少投入、少消耗资源，尤其是要减少不可再生资源的投入和耗费，尤其是要减少不可再生资源的投入和耗费，多产出效益，实现企业又好又快的发展。多产出效益，实现企业又好又快的发展。Copy Right By

13、 LMC19火力发电厂燃料管理火力发电厂燃料管理 体系的建立体系的建立20 火力发电厂燃料管理是一项复杂的系统工程，涉火力发电厂燃料管理是一项复杂的系统工程，涉及燃料订货、采购、接卸、验收化验及车辆管理、及燃料订货、采购、接卸、验收化验及车辆管理、费用结算、配煤燃烧、煤场管理、统计核算等一系费用结算、配煤燃烧、煤场管理、统计核算等一系列工作，而燃料管理体系主要包括燃料的供应、耗列工作，而燃料管理体系主要包括燃料的供应、耗用和储存管理三个环节。目前，火力发电厂燃料管用和储存管理三个环节。目前，火力发电厂燃料管理仍较粗放，多数未用系统论的观点来综合考虑三理仍较粗放，多数未用系统论的观点来综合考虑三

14、个环节的联系、协调，使得三个管理环节相互脱节个环节的联系、协调，使得三个管理环节相互脱节，操作无序，组织随意性比较大，直接导致燃烧不，操作无序，组织随意性比较大，直接导致燃烧不经济、损耗增大，针对目前火力发电厂燃料管理及经济、损耗增大，针对目前火力发电厂燃料管理及成本分析存在的问题，研究建立和开发燃料管理体成本分析存在的问题，研究建立和开发燃料管理体系及成本分析优化系统，对实现燃料科学管理，降系及成本分析优化系统，对实现燃料科学管理，降低发电成本，提高电厂运行的经济性和安全性具有低发电成本，提高电厂运行的经济性和安全性具有十分重要的意义。十分重要的意义。1背景及意义21目前，国内对火力发电厂燃

15、料管理的研究还存在不目前，国内对火力发电厂燃料管理的研究还存在不足：足： （1）缺乏对建立燃料管理体系的研究，燃料管理）缺乏对建立燃料管理体系的研究，燃料管理中存在的问题未得到系统分析和解决；中存在的问题未得到系统分析和解决； （2）信息系统建设不够合理，数据的查询和成本）信息系统建设不够合理，数据的查询和成本分析繁琐、不够深入，不能对燃料的采购、消耗和分析繁琐、不够深入，不能对燃料的采购、消耗和储存做出灵敏的反映，极易延误燃料管理的决策；储存做出灵敏的反映，极易延误燃料管理的决策； （3）燃煤优化的研究未结合火力发电厂的实际条）燃煤优化的研究未结合火力发电厂的实际条件，给燃料管理及锅炉运行提

16、供经济性指导。件，给燃料管理及锅炉运行提供经济性指导。 上述存在的不足制约着火力发电厂燃料管理效益上述存在的不足制约着火力发电厂燃料管理效益的提高。研究建立燃料管理体系及成本分析优化系的提高。研究建立燃料管理体系及成本分析优化系统，研究开发燃料管理信息系统，解决上述存在的统，研究开发燃料管理信息系统，解决上述存在的不足已成目前燃料管理的一项重要工作。不足已成目前燃料管理的一项重要工作。1.1 课题的提出 22（1）分析燃料管理过程，设计燃料管理流程。）分析燃料管理过程，设计燃料管理流程。 分析实现燃料管理目标的影响因素和解决方法，分析实现燃料管理目标的影响因素和解决方法，研究燃料供应、耗用、储

17、存相互之间独立性、相互研究燃料供应、耗用、储存相互之间独立性、相互作用问题，建立一种管理模式，使之间协调有效工作用问题，建立一种管理模式，使之间协调有效工作；根据管理模式设计管理流程。作；根据管理模式设计管理流程。（2）设计储存管理方案）设计储存管理方案 根据锅炉燃烧要求和现有煤源及煤场情况合理划根据锅炉燃烧要求和现有煤源及煤场情况合理划分煤场，确定存储方式；分析安全性生产及经济性分煤场，确定存储方式；分析安全性生产及经济性对燃煤储存的要求，确定煤场合理的储存量约束。对燃煤储存的要求，确定煤场合理的储存量约束。（3）设计耗用管理及供应管理方案）设计耗用管理及供应管理方案 分析燃煤耗用及供应的目

18、标要求，研究以成本优分析燃煤耗用及供应的目标要求，研究以成本优化为核心内容的管理方法。化为核心内容的管理方法。1.2燃料管理体系的建立的主要工作232 管理流程设计管理流程设计24 首先综合考虑外部环境与现有储存情况制定燃料的储存约首先综合考虑外部环境与现有储存情况制定燃料的储存约束（总储存量及分煤质储存量），再结合矿点计划及煤场储束（总储存量及分煤质储存量），再结合矿点计划及煤场储存结果，分别对燃料供应及耗用成本进行优化，最后供应和存结果，分别对燃料供应及耗用成本进行优化，最后供应和耗用的结果再指导储存约束的制定。耗用的结果再指导储存约束的制定。 供应及耗用过程优化是程序化、不确定型决策过程

19、，为减供应及耗用过程优化是程序化、不确定型决策过程，为减少决策的复杂程度提高可操作性，外部环境状态在较短时间少决策的复杂程度提高可操作性，外部环境状态在较短时间内可认为是确定的，即煤矿基本情况、燃煤的采购量、燃煤内可认为是确定的，即煤矿基本情况、燃煤的采购量、燃煤的耗用量及质量要求是确定的，该时间段的决策采用确定型的耗用量及质量要求是确定的，该时间段的决策采用确定型决策方法。对于不确定因素带来的风险可采用备选方案等手决策方法。对于不确定因素带来的风险可采用备选方案等手段来防范。段来防范。 储存约束是该管理系统的核心，它所确定的储存量及质量储存约束是该管理系统的核心，它所确定的储存量及质量要求是

20、供应及耗用优化的基础，其合理性是系统实现最优的要求是供应及耗用优化的基础，其合理性是系统实现最优的关键。储存约束的制定是不确定型决策，其过程难以量化，关键。储存约束的制定是不确定型决策，其过程难以量化，主要依靠充分的调查研究和经验来完成的，同时需要系统信主要依靠充分的调查研究和经验来完成的，同时需要系统信息的充分反馈来指导其完善。息的充分反馈来指导其完善。2.1 设计思路25物流系统由所处的环境、系统输入、输出、处理等几方面构物流系统由所处的环境、系统输入、输出、处理等几方面构成，模式为输入成，模式为输入-转化转化-输出。燃料物流系统模式用图输出。燃料物流系统模式用图2.1所示所示进行描述：进

21、行描述：2.2 系统模式系统处理：燃料储存及混配、信息处理输出：入炉燃料、信息输入：入厂燃料、信息外 部 系 统 物质流 信息流 反馈 图2.1 火力发电厂的燃料物流系统模式图说明：输入信息包括：供应燃料的价格、质量、数量及供煤单位名称等；说明：输入信息包括：供应燃料的价格、质量、数量及供煤单位名称等； 输出信息包括：耗用的经济性及耗用煤质的稳定性、适应性等情况；输出信息包括：耗用的经济性及耗用煤质的稳定性、适应性等情况； 系统处理中信息处理包括：煤场储煤数量、质量及价格等统计情况；系统处理中信息处理包括：煤场储煤数量、质量及价格等统计情况； 系统外部环境包括：机组对燃煤的数量质量要求、煤炭生

22、产情况、煤炭市场价格情况、运输情况、煤系统外部环境包括：机组对燃煤的数量质量要求、煤炭生产情况、煤炭市场价格情况、运输情况、煤矿供应能力等。矿供应能力等。 26 根据系统动力学，物流系统分为物质流和信息流，其根据系统动力学，物流系统分为物质流和信息流，其中信息流中信息反馈是形成决策的基本要素。系统实施中信息流中信息反馈是形成决策的基本要素。系统实施中不是机械的执行预定方案，而是根据信息反馈的新情中不是机械的执行预定方案，而是根据信息反馈的新情况对于原有方案进行及时调整和修正。况对于原有方案进行及时调整和修正。 在燃料物流系统中，供应、耗用、储存子系统都存在在燃料物流系统中，供应、耗用、储存子系

23、统都存在信息反馈，子系统之间的信息反馈构成系统的信息反馈信息反馈，子系统之间的信息反馈构成系统的信息反馈。 根据燃料管理流程设计思路，储存约束作为系统管理根据燃料管理流程设计思路，储存约束作为系统管理的核心，也是系统信息反馈的核心。储存约束信息输入的核心，也是系统信息反馈的核心。储存约束信息输入至系统，系统的信息最终反馈到储存约束，如：某一煤至系统，系统的信息最终反馈到储存约束，如：某一煤种在特定锅炉燃烧一定时期的绩效表现指导储存约束计种在特定锅炉燃烧一定时期的绩效表现指导储存约束计划的制定；煤场储存结果及实际进厂煤的情况对储存约划的制定；煤场储存结果及实际进厂煤的情况对储存约束计划的合理性提

24、供反馈信息。储存约束根据系统反馈束计划的合理性提供反馈信息。储存约束根据系统反馈的信息进行调整，使系统整体趋于最优。的信息进行调整，使系统整体趋于最优。系统管理信息流程见图系统管理信息流程见图2.2。 2.2 系统模式272.2 系统模式矿点计划煤场储存约束供应储存耗用燃烧结果煤场储存结果图图2.2 系统管理信息流程图系统管理信息流程图28 储存约束作为系统信息反馈的核心储存约束作为系统信息反馈的核心，其形成要随燃料市场、发电市场等，其形成要随燃料市场、发电市场等外部环境影响的反馈而调整，是动态外部环境影响的反馈而调整，是动态的、开放的，能反映物流信息功能。的、开放的，能反映物流信息功能。该模

25、式将储存约束确定为系统与外部该模式将储存约束确定为系统与外部环境结合的切入点，有利于接受外部环境结合的切入点，有利于接受外部信息，符合客观实际，使系统的调整信息，符合客观实际，使系统的调整优化具有可操作性。优化具有可操作性。2.2 系统模式29 未来发生不确定因素造成系统的风险。该系统中未来发生不确定因素造成系统的风险。该系统中不确定因素主要有两点：外部煤炭市场变化及运输不确定因素主要有两点：外部煤炭市场变化及运输环节出现问题等外部环境不确定因素，即矿点情况环节出现问题等外部环境不确定因素，即矿点情况多变；发电负荷及电站锅炉健康状况的不确定因素多变；发电负荷及电站锅炉健康状况的不确定因素，即燃

26、烧要求多变。对不确定因素的合理处理可降，即燃烧要求多变。对不确定因素的合理处理可降低系统风险。本系统消化这一风险采取方法为：低系统风险。本系统消化这一风险采取方法为： 缩短优化周期，随时间的缩短不确定因素将减缩短优化周期，随时间的缩短不确定因素将减少；少； 对于含有较多不确定因素的方案要制定备选方对于含有较多不确定因素的方案要制定备选方案；案； 采用合理的储存管理模式在应对变化时将利于采用合理的储存管理模式在应对变化时将利于备选方案的调整。备选方案的调整。2.3 风险防范30 火力发电厂为安全生产都设有储煤场，其目的是火力发电厂为安全生产都设有储煤场，其目的是： 合理储备一定数量的燃料，保证燃

27、料不间断的合理储备一定数量的燃料，保证燃料不间断的供应；供应； 调剂来煤的余缺，缓解供需的矛盾；调剂来煤的余缺，缓解供需的矛盾； 上煤混配掺烧后保证煤质符合锅炉的要求；上煤混配掺烧后保证煤质符合锅炉的要求； 防止外部条件变化应急燃料的储备。防止外部条件变化应急燃料的储备。 3 燃料储存管理方案燃料储存管理方案 31 火力发电厂电站锅炉要求燃煤在规定时间内必须火力发电厂电站锅炉要求燃煤在规定时间内必须着火、必须燃尽，发挥出全部热量，以提高锅炉效着火、必须燃尽，发挥出全部热量，以提高锅炉效率，否则将造成损失。率，否则将造成损失。 燃煤质量指标包括挥发分、发热量、灰分、水分燃煤质量指标包括挥发分、发

28、热量、灰分、水分、灰的熔融特性、硫分，具体指标要求如下：、灰的熔融特性、硫分，具体指标要求如下： 挥发分是煤质重要指标，是判断煤的着火性能、挥发分是煤质重要指标，是判断煤的着火性能、燃烧稳定性的首要指标。挥发分高的煤着火性能好燃烧稳定性的首要指标。挥发分高的煤着火性能好、燃烧稳定。、燃烧稳定。 发热量是煤质的另一个重要指标。作为动力燃料发热量是煤质的另一个重要指标。作为动力燃料，发热量越大经济价值越大。从大量煤质统计规律，发热量越大经济价值越大。从大量煤质统计规律可知，煤的收到基低位发热量是水分、灰分、挥发可知，煤的收到基低位发热量是水分、灰分、挥发分的函数，不是一个独立变量。分的函数，不是一

29、个独立变量。 3.1 储存燃煤的质量与数量要求 32 灰分对燃烧的影响首先体现在对着火的影响。煤灰分对燃烧的影响首先体现在对着火的影响。煤中含灰量大使火焰传播速度减慢、着火推迟，燃烧中含灰量大使火焰传播速度减慢、着火推迟，燃烧稳定性差。灰分大也会使燃烬程度差，机械燃烧热稳定性差。灰分大也会使燃烬程度差，机械燃烧热损失增加。灰分增加使受热面污染和磨损加剧，导损失增加。灰分增加使受热面污染和磨损加剧，导致锅炉事故率增加。致锅炉事故率增加。 水分大导致部分热量消耗在水分增加和过热，使水分大导致部分热量消耗在水分增加和过热，使炉膛燃烧温度水平降低，导致稳定性下降，并使排炉膛燃烧温度水平降低，导致稳定性

30、下降，并使排烟体积增加、排烟温度升高、热损失增加，最终造烟体积增加、排烟温度升高、热损失增加，最终造成锅炉热效率降低、发电煤耗增加。水分过多还将成锅炉热效率降低、发电煤耗增加。水分过多还将造成原煤流散性恶化，引起原煤斗、给煤机原煤粘造成原煤流散性恶化，引起原煤斗、给煤机原煤粘结堵塞。结堵塞。 3.1 储存燃煤的质量与数量要求 33 灰的熔融特性对锅炉运行影响很大。固态排渣煤灰的熔融特性对锅炉运行影响很大。固态排渣煤粉炉在燃烧灰熔点低的煤时，将会结渣。液态排渣粉炉在燃烧灰熔点低的煤时，将会结渣。液态排渣炉燃烧灰熔点较高的煤时又不能顺利排渣。炉燃烧灰熔点较高的煤时又不能顺利排渣。 硫分虽然是可燃物

31、质，但含量过高会引起锅炉腐硫分虽然是可燃物质，但含量过高会引起锅炉腐蚀和堵灰，并造成大气污染。蚀和堵灰，并造成大气污染。 火力发电厂煤场储煤来源广泛，不同煤种的质量火力发电厂煤场储煤来源广泛，不同煤种的质量指标各异，燃煤需要进行掺配才能达到燃用要求。指标各异，燃煤需要进行掺配才能达到燃用要求。为此，煤场储存煤种之间要保持一定的比例，以此为此，煤场储存煤种之间要保持一定的比例，以此保证燃煤掺配的需求。在实际应用中，合理划分煤保证燃煤掺配的需求。在实际应用中，合理划分煤场，将来煤分类后储存，既能直观体现煤种分布，场，将来煤分类后储存，既能直观体现煤种分布，又能方便耗用中进行掺配。又能方便耗用中进行

32、掺配。 3.1 储存燃煤的质量与数量要求 34 火力发电厂燃料储存数量要保证安全生产所需，火力发电厂燃料储存数量要保证安全生产所需，要求储存控制的方式采用连续观测库存控制系统（要求储存控制的方式采用连续观测库存控制系统（固定量系统），即当库存煤量下降至某限度时立即固定量系统），即当库存煤量下降至某限度时立即进行补充，以保持一定的储存量。储存量的保持水进行补充，以保持一定的储存量。储存量的保持水平是在准确分析市场及需求的基础上合理评价储存平是在准确分析市场及需求的基础上合理评价储存持有成本、订货成本与缺货成本而确定的不同煤种持有成本、订货成本与缺货成本而确定的不同煤种的储存结构及总量。的储存结构

33、及总量。 3.1 储存燃煤的质量与数量要求 35 储存方案的设计目标为有利于混配燃烧，储存方案的设计目标为有利于混配燃烧，减少储煤损失，降低储煤热损和减少流动资减少储煤损失，降低储煤热损和减少流动资金占用，要求确定储存总量及不同煤质的储金占用，要求确定储存总量及不同煤质的储存量。储存量根据日耗量、季节、市场进行存量。储存量根据日耗量、季节、市场进行确定，是不确定型决策，主要依靠充分的调确定，是不确定型决策，主要依靠充分的调查研究和经验完成的。存贮论方法作为国外查研究和经验完成的。存贮论方法作为国外研究燃料储备量的有效方式，由于我国燃料研究燃料储备量的有效方式，由于我国燃料资源开发布局、交通运输

34、及市场方面原因，资源开发布局、交通运输及市场方面原因，在国内应用有一定困难。为便于实施，本论在国内应用有一定困难。为便于实施，本论文结合电厂实际经过摸索后采用定量分析结文结合电厂实际经过摸索后采用定量分析结合经验判断的方法进行燃料储备量的确定。合经验判断的方法进行燃料储备量的确定。 3.2 储存方案的设计36 （1）总储存量的确定）总储存量的确定储存量确定模式以分月耗煤量为依据，参照储存量确定模式以分月耗煤量为依据，参照上一年度资料进行分析计算，并结合影响当上一年度资料进行分析计算，并结合影响当期储备煤量的主客观因素确定当月储备量。期储备煤量的主客观因素确定当月储备量。具体计算方法如表具体计算

35、方法如表2.4及表及表2.5所示。该模式可所示。该模式可推广应用至周，以确定本周储备量。推广应用至周，以确定本周储备量。 3.2 储存方案的设计373.2 储存方案的设计表表2.4 2003年收耗煤资料统计表年收耗煤资料统计表月份123456789101112平均日进量（吨）878270157117684165135156403641834016641386558020平均日耗量（吨）822476698246784966575920400137214096685478627566最大日进量（吨）11156100551069398149951785273118193768611534109741

36、0896最小日进量（吨）304434172572233511721903225815402498293866082793最大日耗量（吨）8887288779195891580827992478755345340864886608744最小日耗量（吨）7704560026979583548054188225823981929470959185790不均匀收耗（吨）5582854606623658069106089259239942842571020525951平均耗进比（%）00.941.091.161.151.021.150.990.891.021.070.910.94最大耗进比（%）1.08

37、1.161.121.141.211.351.201.491.301.261.101.16注：平均耗进比=平均日耗量/平均日进量最大耗进比=最大日耗量/平均日耗量不均匀收耗=最大日耗量-最小日进量 383.2 储存方案的设计表表2.5 2004年分月储备煤量计算表年分月储备煤量计算表月份123456789101112发电量（亿千瓦时）4.504.004.304.404.003.002.202.202.304.004.404.50耗煤量（万吨）23.4020.8022.3622.8820.8015.6011.4411.4411.9620.8022.8823.4日均耗煤量（万吨）0.750.720.

38、720.760.670.520.390.390.390.670.760.754日保险储备量（万吨）3.002.882.883.042.682.081.561.561.562.683.043.00不均匀进煤储备（万吨）0.580.550.660.660.690.610.250.400.280.570.210.60平均经常储备（万吨）0.750.780.840.870.680.600.390.390.400.720.760.75最高经常储备（万吨）0.810.910.941.000.830.810.470.580.520.900.840.87最高储备（万吨）4.394.344.484.704.20

39、3.502.282.542.364.154.094.47393.2 储存方案的设计注：平均经常储备量=平均日耗煤量平均耗进比（平均耗进比1时按实际计算）保险储备量=平均日耗煤量保险储备天数最高经常储备量=平均日耗煤量最大耗进比不均匀进煤储备量=最大日耗煤量-最小日进煤量最高储备量=保险储备量+最高经常储备量+不均匀进煤储备量 该储存系统是一个开放系统，是人机系统。根据上述该储存系统是一个开放系统，是人机系统。根据上述输入计算的结果，综合考虑机组运行要求、煤场情况及煤输入计算的结果，综合考虑机组运行要求、煤场情况及煤源状况在保险储煤量与最高储备量之间最终确定储备量。源状况在保险储煤量与最高储备量

40、之间最终确定储备量。该储存模式能适应市场，首先不是一个常数，而是随着各该储存模式能适应市场，首先不是一个常数，而是随着各种影响储煤量的主客观因素而变化；其次注重经济上合理种影响储煤量的主客观因素而变化；其次注重经济上合理性；它对储备煤量进行分解，有利于实践中检验是否实用。性；它对储备煤量进行分解，有利于实践中检验是否实用。 403.2 储存方案的设计 （2）分煤种储量的确定）分煤种储量的确定 在总量确定的同时，储存量要求合理分配各煤种比例结构在总量确定的同时，储存量要求合理分配各煤种比例结构以确定分煤种量。分煤种约束依据燃烧对煤种要求和对外以确定分煤种量。分煤种约束依据燃烧对煤种要求和对外部市

41、场的分析，通过人为判断来制定，制定依据如下：部市场的分析，通过人为判断来制定，制定依据如下： 要保证方便掺配，即按照实际燃用所验证的合理要保证方便掺配，即按照实际燃用所验证的合理掺配比例储存；掺配比例储存； 要保持各煤种有一定的安全储量，以备突然出现要保持各煤种有一定的安全储量，以备突然出现的情况作为应急所需；的情况作为应急所需； 要把握总体煤质的水平。要把握总体煤质的水平。414 燃料耗用管理方案燃料耗用管理方案424.1.1 指标要求指标要求 煤质指标中与煤种配比成线性关系的为耗煤质指标中与煤种配比成线性关系的为耗用煤质的线性约束条件，其中包括挥发分、用煤质的线性约束条件，其中包括挥发分、

42、发热量、灰分、水分、硫分。挥发分是燃料发热量、灰分、水分、硫分。挥发分是燃料重要特性，不能低于低极限值以维持低负荷重要特性，不能低于低极限值以维持低负荷燃烧的稳定，不能高于高极限值以防燃烧器燃烧的稳定，不能高于高极限值以防燃烧器喷口烧坏；发热量是燃料的特征指标，也是喷口烧坏；发热量是燃料的特征指标，也是锅炉经济性、安全性的重要保证，入炉煤发锅炉经济性、安全性的重要保证，入炉煤发热量技术低限主要根据燃烧稳定性而制定的热量技术低限主要根据燃烧稳定性而制定的否则易造成锅炉结焦；灰分、水分和硫分一否则易造成锅炉结焦；灰分、水分和硫分一般越低越好，不应超过上限值，其中，硫越般越低越好，不应超过上限值，其

43、中，硫越高酸露点高易腐蚀尾部烟道，增大二氧化硫高酸露点高易腐蚀尾部烟道，增大二氧化硫排放量。排放量。 4.1 耗用煤质要求434.1.2 指标的可加性指标的可加性 火力发电厂燃煤在耗用时要进行掺配，而配煤质火力发电厂燃煤在耗用时要进行掺配，而配煤质量的预测是基于如挥发分和发热量、灰熔融性温度量的预测是基于如挥发分和发热量、灰熔融性温度等与单煤间有较好可加性（即可加权平均性）。配等与单煤间有较好可加性（即可加权平均性）。配煤虽然是一个简单的机械混合过程，但其燃烧特性煤虽然是一个简单的机械混合过程，但其燃烧特性并不是组分煤种的简单叠加。由于单一煤的组成及并不是组分煤种的简单叠加。由于单一煤的组成及

44、特性不同，混合后不同煤质的颗粒在燃烧过程中相特性不同，混合后不同煤质的颗粒在燃烧过程中相互影响、制约，使得混煤的煤质特性比单一煤种复互影响、制约，使得混煤的煤质特性比单一煤种复杂杂37。1994年浙江大学曾为杭州动力配煤场作过配年浙江大学曾为杭州动力配煤场作过配煤挥发分可加性及实测发热量与其单煤加权平均理煤挥发分可加性及实测发热量与其单煤加权平均理论值间的关系试验，发现燃煤指标可加性有如下的论值间的关系试验，发现燃煤指标可加性有如下的特点：特点： 燃煤挥发分的可加性：配煤挥发分比单煤的理论燃煤挥发分的可加性：配煤挥发分比单煤的理论加权平均值稍低，其偏低值一般不超过加权平均值稍低，其偏低值一般不

45、超过2%。4.1 耗用煤质要求444.1.2 指标的可加性指标的可加性 燃煤发热量的可加性：发热量是评价配煤质量的燃煤发热量的可加性：发热量是评价配煤质量的首要指标。配煤的热值比单煤的理论加权平均值稍首要指标。配煤的热值比单煤的理论加权平均值稍有增高。有增高。 燃煤熔融性温度、灰分、硫分的可加性：煤灰成燃煤熔融性温度、灰分、硫分的可加性：煤灰成分不十分特殊情况下，配煤的灰熔融性温度具有较分不十分特殊情况下，配煤的灰熔融性温度具有较好的可加性。配煤的灰分、硫分具有较好的可加性好的可加性。配煤的灰分、硫分具有较好的可加性。 配煤的许多质量指标并不完全具有很好的线性可配煤的许多质量指标并不完全具有很

46、好的线性可加性，在掺配时要适当考虑指标可加性的特点，如加性，在掺配时要适当考虑指标可加性的特点，如配煤时挥发分的下限值应比要求值提高才能满足锅配煤时挥发分的下限值应比要求值提高才能满足锅炉需要。炉需要。4.1 耗用煤质要求454.1.3 适应性要求适应性要求 锅炉对煤种的适应性不同。通过若干年的使用，锅炉对煤种的适应性不同。通过若干年的使用，即使同一编号的锅炉，由于实际使用煤种质量不同即使同一编号的锅炉，由于实际使用煤种质量不同、锅炉的调整和技术改造，也包括运行人员操作经、锅炉的调整和技术改造，也包括运行人员操作经验习惯的不同，各锅炉对煤种的种类和质量要求不验习惯的不同，各锅炉对煤种的种类和质

47、量要求不一样。一样。 太原第一热电厂对太原第一热电厂对1号炉大修后进行了燃烧调整及号炉大修后进行了燃烧调整及效率试验，试验报告见表效率试验，试验报告见表2.6。试验结果表明，锅炉。试验结果表明，锅炉经过大修后，在相同负荷下耗用煤的热值降低但锅经过大修后，在相同负荷下耗用煤的热值降低但锅炉效率未降低，由此可见设备健康状况对燃料适应炉效率未降低，由此可见设备健康状况对燃料适应性有影响。性有影响。 4.1 耗用煤质要求464.1 耗用煤质要求表表2.6 太原第一热电厂太原第一热电厂1号炉大修后燃烧调整及效率实验报告号炉大修后燃烧调整及效率实验报告项目单位大修前大修后电负荷Mw181242286179

48、241296入炉煤低位热值MJ/kg24.2324.2323.4920.9021.7021.54锅炉效率%91.3991.2790.9591.3290.9190.95配煤的适应性应通过实际试烧来验证。任何一种方案验证必须经过实际锅炉配煤的适应性应通过实际试烧来验证。任何一种方案验证必须经过实际锅炉带满负荷、低负荷稳燃和连续高负荷等运行工况的全面实验，才能对适应性做带满负荷、低负荷稳燃和连续高负荷等运行工况的全面实验，才能对适应性做出评价。出评价。474.1.4 稳定性要求稳定性要求 电站锅炉的灰处理系统、静电除尘器和吹灰器等辅助系电站锅炉的灰处理系统、静电除尘器和吹灰器等辅助系统的运行都是以锅

49、炉用煤质量稳定为前提，煤质的不稳定统的运行都是以锅炉用煤质量稳定为前提，煤质的不稳定将造成辅助系统的损坏。同时，电厂自动化程度越高对煤将造成辅助系统的损坏。同时，电厂自动化程度越高对煤种适应范围越窄，只有稳定的煤质才能保证锅炉的安全稳种适应范围越窄，只有稳定的煤质才能保证锅炉的安全稳定运行。大多定运行。大多125MW以上机组都应用了以上机组都应用了DCS，自动化程度，自动化程度大为提高。实现自动控制后就要求煤质必须稳定在一定范大为提高。实现自动控制后就要求煤质必须稳定在一定范围。煤质大幅波动将使的自动控制无法实现，锅炉的安全围。煤质大幅波动将使的自动控制无法实现，锅炉的安全高效运行就会受到极大

50、的威胁。高效运行就会受到极大的威胁。 由于电力市场形成，发电厂需要竞价上网。市场竞争对由于电力市场形成，发电厂需要竞价上网。市场竞争对机组运行的安全稳定性、经济性和可调性提出了更高、更机组运行的安全稳定性、经济性和可调性提出了更高、更严的要求，要求机组有良好的负荷变化响应特性。稳定的严的要求，要求机组有良好的负荷变化响应特性。稳定的煤质是有良好负荷响应特性的基础。煤质是有良好负荷响应特性的基础。 4.1 耗用煤质要求484.2.1 耗用目标耗用目标（1）耗用煤质适应及稳定）耗用煤质适应及稳定 在实际运行中电站锅炉以稳燃为主要目标在实际运行中电站锅炉以稳燃为主要目标，要求提供适合燃烧的稳定煤质，

51、即要求煤，要求提供适合燃烧的稳定煤质，即要求煤质稳定在要求指标范围内波动。质稳定在要求指标范围内波动。（2）耗用成本最低）耗用成本最低 在一定的煤质要求下，追求耗用成本最低在一定的煤质要求下，追求耗用成本最低，即入炉煤标准煤单价最低。，即入炉煤标准煤单价最低。4.2 耗用方案的设计494.2.2 优化方法优化方法 耗煤的最优化问题实际上就是在约束条件下求目耗煤的最优化问题实际上就是在约束条件下求目标函数的极值问题，具体做法可概括为如下三个步标函数的极值问题，具体做法可概括为如下三个步骤：确定约束条件，确定目标函数，求解。采用的骤：确定约束条件，确定目标函数，求解。采用的数学模型如下：数学模型如

52、下：（1）目标函数）目标函数n种单煤相配，追求配煤的成本最低。种单煤相配，追求配煤的成本最低。（2）约束条件）约束条件 用用n种单煤配制的某个技术指标不能大于配煤技术种单煤配制的某个技术指标不能大于配煤技术指标的上限；用指标的上限；用n种单煤配制的某个技术指标不能小种单煤配制的某个技术指标不能小于配煤技术指标的下限；各种单煤的配比不能为负于配煤技术指标的下限；各种单煤的配比不能为负值。值。4.2 耗用方案的设计50（3）求解）求解 当约束条件和目标函数确定后，求解的问题便成当约束条件和目标函数确定后，求解的问题便成了一个纯数学问题，求解的方法可采用单纯形法。了一个纯数学问题，求解的方法可采用单

53、纯形法。（4）条件）条件 上述数学模型是建立在如下假设条件基础之上的上述数学模型是建立在如下假设条件基础之上的：所选定的各煤质指标均具有直线可加性；各指标：所选定的各煤质指标均具有直线可加性；各指标之间没有交互影响；各种单煤的煤质指标是个常量之间没有交互影响；各种单煤的煤质指标是个常量。 根据上述模型假设条件要求，优化应用条件为：根据上述模型假设条件要求，优化应用条件为：指标约束要考虑指标线性可加的特点而确定；准确指标约束要考虑指标线性可加的特点而确定；准确的度量所掺配煤种的平均质量，并且基本保证其质的度量所掺配煤种的平均质量，并且基本保证其质量的基本稳定。量的基本稳定。4.2 耗用方案的设计

54、514.2.3 实际应用实际应用 在实际应用中，为提高可操作性，减少掺烧过程的复杂度在实际应用中，为提高可操作性，减少掺烧过程的复杂度，在掺配时主要考虑关键因素，一般主要考虑热值和挥发分，在掺配时主要考虑关键因素，一般主要考虑热值和挥发分的影响。熔融特性、硫、水分、灰分等因素如超标较多影响的影响。熔融特性、硫、水分、灰分等因素如超标较多影响燃烧时再考虑处理，如煤场煤水分明显超标时需要考虑不掺燃烧时再考虑处理，如煤场煤水分明显超标时需要考虑不掺配或减少掺配量。配或减少掺配量。 在实际应用中，为提高掺配的可操作性，减少掺配的盲目在实际应用中，为提高掺配的可操作性，减少掺配的盲目性，应对来煤历史情况

55、进行分析。通过对掺配组合进行实验性，应对来煤历史情况进行分析。通过对掺配组合进行实验，制定出各种负荷情况下掺配的计划，具体操作时，再根据，制定出各种负荷情况下掺配的计划，具体操作时，再根据实际情况对计划进行一定范围的优化，可避免大面积的优化实际情况对计划进行一定范围的优化，可避免大面积的优化带来运作的无序和繁杂。带来运作的无序和繁杂。 在实际应用中，针对锅炉对煤种不同的适应性要求，在优在实际应用中，针对锅炉对煤种不同的适应性要求，在优化时考虑既要适合一定工况下燃用，又要避免不同工况下燃化时考虑既要适合一定工况下燃用，又要避免不同工况下燃用煤质的大幅波动，以防负荷变化时跟踪能力下降和自动控用煤质

56、的大幅波动，以防负荷变化时跟踪能力下降和自动控制的失效。制的失效。4.2 耗用方案的设计525 燃料供应管理方案燃料供应管理方案 53 火力发电厂所需煤炭数量大，而设计库存火力发电厂所需煤炭数量大，而设计库存有限，供煤矿点多，运输环节复杂，供运需有限，供煤矿点多，运输环节复杂，供运需的链条还很脆弱，其煤炭供应关系还不是一的链条还很脆弱，其煤炭供应关系还不是一种非常稳定的关系。火力发电厂燃煤供应完种非常稳定的关系。火力发电厂燃煤供应完全进入市场采购，将难以保证正常的煤炭供全进入市场采购，将难以保证正常的煤炭供应。应。 供应的可靠性要求采购必须坚持计划为主供应的可靠性要求采购必须坚持计划为主、市场

57、调节为辅的原则。坚持计划为主，保、市场调节为辅的原则。坚持计划为主，保证煤炭供应的主渠道，使电厂煤炭供应有稳证煤炭供应的主渠道，使电厂煤炭供应有稳定的基础。在计划为主的前提下，灵活运用定的基础。在计划为主的前提下，灵活运用市场渠道作为供煤手段的有效调剂和补充。市场渠道作为供煤手段的有效调剂和补充。5.1 供应的可靠性要求54（1）首先，要收集煤炭资源产量、品种、规）首先，要收集煤炭资源产量、品种、规格、质量、价格和市场燃料供应趋势等信息格、质量、价格和市场燃料供应趋势等信息，做好市场调查、市场预测工作。，做好市场调查、市场预测工作。 市场调查主要内容包括：市场需求调查、市场调查主要内容包括：市

58、场需求调查、市场竞争及发展趋势调查、矿方营销策略调市场竞争及发展趋势调查、矿方营销策略调查。查。 市场预测主要内容包括：预测煤炭生产能市场预测主要内容包括：预测煤炭生产能力、运输能力、需求前景、价格变动趋势。力、运输能力、需求前景、价格变动趋势。5.2 供应方案的设计55（2）其次，要进行燃料供应量及质量保证程度、计）其次，要进行燃料供应量及质量保证程度、计量盈亏情况分析。量盈亏情况分析。 电力生产特点要求不间断的供应燃料，燃料供应电力生产特点要求不间断的供应燃料，燃料供应量保证程度低将使储备量下降，导致安全发电保证量保证程度低将使储备量下降，导致安全发电保证系数降低。在分析燃料供应量完成情况

59、时要与计量系数降低。在分析燃料供应量完成情况时要与计量盈亏情况结合，反映燃料数量盈亏及索赔情况。同盈亏情况结合，反映燃料数量盈亏及索赔情况。同时要对燃料供应质量保证程度进行分析，检查煤矿时要对燃料供应质量保证程度进行分析，检查煤矿供煤的质量保证程度。供煤的质量保证程度。（3）最终，根据上述分析及预测结果，运用优化的）最终，根据上述分析及预测结果，运用优化的方法确定采购方案。方法确定采购方案。 根据市场预测外部环境情况及储存量约束要求，根据市场预测外部环境情况及储存量约束要求，合理确定本期采购数量及质量，运用优化的方法确合理确定本期采购数量及质量，运用优化的方法确定最低采购成本下的分矿采购量。通

60、过历史供应数定最低采购成本下的分矿采购量。通过历史供应数量、质量保证程度的分析来评价风险度，对于风险量、质量保证程度的分析来评价风险度，对于风险度过高的方案要制定备用方案。度过高的方案要制定备用方案。5.2 供应方案的设计566 结论结论57 我们着重介绍了火力发电厂燃料管理体系的建立我们着重介绍了火力发电厂燃料管理体系的建立，本文的作者在此基础上完成了太原第一热电厂燃，本文的作者在此基础上完成了太原第一热电厂燃料管理体系应用方案、燃料成本分析与优化的方法料管理体系应用方案、燃料成本分析与优化的方法及太原第一热电厂燃料成本分析与优化应用系统的及太原第一热电厂燃料成本分析与优化应用系统的实现等有