基于大型燃煤锅炉价值寻优工程研究ppt课件.pptx

基于大型燃煤锅炉价值寻优工程研究 HaimenthermalpowerplantofHuanengGroup全厂布局图 HaimenthermalpowerplantofHuanengGroup 运行集控室 价值工程寻优总画面 HuanengHaimenPowerPlant 设计情况 华能海门电厂位于汕头市潮阳区海门镇东南角洪洞村 电厂规划容量为6 1036MW燃煤机组 一期建设规模为4 1036MW超超临界燃煤发电机组 华能海门电厂一期共四台1036MW燃煤汽轮发电机组的锅炉主设备由东方锅炉 集团 股份有限公司 BHK BHDB制造 锅炉型号 DG3000 26 15 1型锅炉 锅炉燃烧设计煤种为神府东胜烟煤 校核煤种1为50 神府东胜烟煤 50 澳大利亚蒙托煤 校核煤种2为山西晋北烟煤 锅炉除了燃烧设计煤种和校核煤种以外 还能单独燃烧蒙托煤以及蒙托煤与晋北煤50 50 的混煤 锅炉在BRL工况下 使用设计煤种 校核煤种 保证热效率应不小于93 84 按低位发热值 华能海门电厂概况 NO 1 电厂能耗概要NO 2 价值工程定义NO 3 建模 计算方法NO 4 数据分析计算NO 5 项目总结 通过重新对机炉进行热力试验和应用运筹学理论方法 基于煤价 煤质 煤耗三方面的平衡点 确定燃煤采购成本和机组运行经济性之间的数量关系 将定性分析转为了定量分析 得出单位燃料成本与入厂煤热值的关系 实现电厂单位电力输出成本的价值最优化 从而更加有效提升电厂管理精细化 最终实现电厂的经济效益最大化 根据实际测算 日负荷率70 情况下 电厂单位输出价值降低0 0032元 Kw h 对于燃煤机组具有较大的参考和借鉴价值 0主要研究课题 1电厂能耗概要 1 1课题背景机组设计标准供电煤耗282g KW h 保证热耗率7343 0kJ KW h 实际由于煤种变化大 变负荷调峰等因素影响很难达到设计值 随着节能减排工作的深入开展 必须从更精细的角度挖掘设备的节能潜力 以提高机组运行的经济性 大型燃煤锅炉价值寻优工程课题具有前瞻性和创新性 特指机组从一个煤种工况到另外一个工况变化过程中对机组供电煤耗率的影响 通过试验建模 拟合计算来获得单位电力输出成本的价值最优化 1电厂能耗概要 1 2瞬变负荷情况由于受外界负荷的影响 并且华能海门电厂百万机组又具备较好的调峰能力 通常电网调度会频繁改变机组的负荷曲线 以响应外界用户的要求 以华能海门电厂4台机组分析 始终跟踪AGC 日变负荷时间段占1 3 1 4左右 见图1 但在这种深度变负荷波动过程中 较稳态相比 增加了机组能耗 降低了效率 这与目前国家所倡导的节能减排 可持续发展的主题是相违背的 实际机组半波升降是最多的 同时也是能耗消耗最多的模式 就目前时间情况而言 一是电网百万节能机组必须节能调度 二是电厂在这边变负荷过程中 应深入研究 例如寻找合适的煤种 适宜的变负荷速率 优化AGC模式等方法以达到现有条件下的最优 2电厂能耗概要 1 3热值变化情况由于电厂的燃料环节与市场煤价走势 经济形势 电厂采购等环节息息相关 以往火力发电企业在燃煤的采购环节为了降低采购成本往往采购价格相对较低的煤种 但是锅炉机组偏离设计煤种后供电煤耗会大幅上升 燃煤的采购和掺烧环节存在一定的矛盾 采购环节与掺烧环节脱节必然产生不必要的减值 自2012年以来电厂燃料成本基本成直线下降 以5000大卡的印尼煤为例 降负荷达25 电厂燃料采购也逐渐趋于高品质煤种 然而 电厂燃料对于如何平衡采购和掺烧的矛盾 是一个较复杂的问题 目前未见到解决的先例 如何平衡燃煤采购和机组燃煤需求是我们生产主线上价值研究的方向 做好存量资产的管理 减少减值因素 控制燃料成本 已建成发电企业亟需解决的课题 2价值工程定义2 1价值管理在电厂的应用与主要做法 在功能已确定的前提下降低发电成本 具有改进潜力大的项目 10 价值工程是一门有效的科学管理技术 它从技术和经济两方面相结合的角度 研究如何提高产品 系统或服务的价值 降低其成本以取得良好的技术经济效果 是一种符合客观实际的谋求最佳技术经济效益的有效方法 生产运行主线价值工程应用研究 通过使用价值工程技术对生产运行主线进行详细分析 得出燃煤电厂的生产运行操作价值主链 并以此作为为价值工程技术应用的首要优化方向 11 2 2生产运行主线价值工程应用研究 最右边是客户价值 安全 可靠 运行稳定能满足电网要求 机组性能指标 M m R A 达到标准要求 即高峰能带上负荷 低谷能压得下负荷 升 降负荷速率 AGC AVC 一次调频等考核指标的投入率 调整合格率达到考核标准值 继电保护 涉网设备等可靠 价值主链核心的部分是锅炉效率和煤场 关键点是燃料采购 入厂验收 掺配 锅炉燃烧和机组热效率 Q2是入炉煤热值 通过计算 寻找最优热值 使单位燃料成本达到最低 Q1是掺配目标或入厂煤热值 燃料采购的煤质要根据机组的实际特性 电厂的燃煤实际采购情况并控制S份 达到使单位燃料成本最低的最优采购方案 返回上页 12 2 3生产运行主线价值工程应用研究 供电煤耗 标煤单价 单位燃料成本 供电煤耗与入炉煤热值 机组负荷等因素有关 标煤单价与入厂煤热值有关 单位燃料成本与标煤单价 供电煤耗直接相关 供电煤耗 单位燃料成本 标煤单价 以往火力发电企业在燃煤的采购环节为了降低采购成本往往采购价格相对较低的煤种 但是锅炉机组偏离设计煤种后供电煤耗会大幅上升 燃煤的采购和掺烧环节存在一定的矛盾 采购环节与掺烧环节脱节必然产生不必要的减值 对于如何平衡采购和掺烧的矛盾 是一个较复杂的问题 目前未见到解决的先例 如何平衡燃煤采购和机组燃煤需求是我们生产主线上价值研究的方向 单位燃料成本的影响因素 13 寻找入炉煤热值同供电煤耗之间的关系 再寻找入厂煤热值同煤价之间的关系 得出单位燃料成本与入厂煤热值的关系 标煤单价 入厂煤热值 入炉煤热值 平衡 14 2价值工程定义2 4生产运行主线价值工程应用研究 从入炉煤热值与单位燃料成本的关系图3可以看出 总存在一个最佳入炉煤热值 使单位燃料成本最低 入炉煤热值偏离最佳热值 都会使单位燃料成本上升 1 入炉煤热值低于最佳热值 由于热值增加减少的损失弥补不了煤价升高在采购成本上的支出 造成单位燃料成本上升 2 入炉煤热值高于最佳热值 由于热值增加减少的损失弥补不了煤价升高在采购成本上的支出 造成单位燃料成本上升 2价值工程定义2 5单位燃料成本最优 成本与热值的关系 单位燃料成本 单位燃料成本 目的 手段 供电煤耗 标煤单价 手段 目的 入厂煤热值 入炉煤热值 入炉煤挥发份 手段 目的 采购方案 燃料比 汽机热耗 厂用电率 管道效率 电量权重 锅炉效率 反平衡 2价值工程定义2 5单位燃料成本框架关系 三试验建模 计算方法 式中分别电厂的单位输出价值 单位输出电能 单位输入燃料 机组供电煤耗 单位燃料成本 对于大型火力发电机组来说 围绕发电企业的价值主线 进行深入分析 必须找到切入点 煤炭采购 煤炭入厂检验 储存 掺配 输送 发电运行 上网售电是火力发电企业的价值主线 价值工程管理的核心就是以最低的发电成本获取最佳的功能为目标 对于一般的火力发电来说 综合供电成本的降低能有效提高企业价值创造能力 模型后续完善工作 入炉煤标煤单价的确定 三试验建模 计算方法 四数据分析计算 确定入炉煤热值与锅炉效率的关系 确定入炉煤热值与供电煤耗的关系 入炉煤热值与标煤单价的关系确定 通过热力试验重新摸索各机组的特性 应用反平衡的计算方法 找到机组不同负荷条件下 燃用不同热值的燃料与机组供电煤耗之间的对应关系 应用Origin专业制图和数据分析软件 拟合出入对应关系曲线 生产运行主线价值工程应用研究 通过热力试验重新摸索各机组的特性 应用反平衡的计算方法 找到机组不同负荷条件下 燃用不同热值的燃料与机组供电煤耗之间的对应关系 应用Origin专业制图和数据分析软件 拟合出入炉煤热值与供电煤耗的关系曲线 确定入炉煤热值与锅炉效率的关系 确定入炉煤热值与供电煤耗的关系 21 22 23 24 四数据分析计算 表1典型负荷下入炉煤热值与供电煤耗数学关系式 表2典型负荷下最优单位输出价值 数据分析结论 26 四数据分析结论 2 1036MW 900MW 750MW 500MW 加权均值负荷分别对应的最优输入燃料热值21850KJ kg 21550KJ kg 21350KJ kg 20850KJ kg 21000KJ kg 随着负荷的增大 最佳输入燃料热值同步小范围增大 这与锅炉燃烧息息相关 3 煤价越高 高低热值价格偏差越大 最小单位输出价值偏差越大 通过计算17850 25000KJ kg区间 加权均值最低单位输出价值偏差为0 013元 Kw h 而2012年标煤870元 吨时 同比单位输出价值偏差为0 022元 Kw h 纯燃料成本增加较大 项目经济分析 以电厂7月份加权均值负荷分析 1036MW 900MW 750MW 500MW负荷对应比例分别为 4 67 12 5 50 33 3 即荷率为70 进行计算 通过实际的配煤折算 与6月份相比 单位输出价值偏差为0 0032元 Kw h 7月份电量19亿度电计算 通过锅炉热值寻优 四台机可节约608万元 以年累计计划电量200亿折算 可节约成本6400万元 价值工程主线成果应用过程 按最佳热值 燃料计划 库存 电量确定月度采购计划确定月度来煤时序 燃供部 燃料部 运行部 做好来煤堆放 煤场掺配做好上煤满足机组环保指标 参照入炉煤热值与供电煤耗关系等推荐图 控制入炉煤热值接近最佳入炉煤热值定期分析实际情况 后期工作 开发自动计算程序软件 实时推进最优热值煤种 并进行耗差分析 29 生产主线实施价值工程的体会 30 生产主线实施价值工程取得的收获 价值工程 员工的创造性思维得到发挥 技术 经营同管理结合紧密 精细化管理工作得到促进 部门沟通协同得到加强 31 1 通过寻找热值与供电煤耗的关系曲线 热值与标煤单价的关系曲线 最终找到适合本单位机组最低单位燃料成本对应的最佳热值范围 确定最佳燃煤采购方案 结合本单位机组的特性 综合考虑煤质变化 硫份 挥发份 水份 灰熔点等 对机组安全性 环保等带来的影响 结合库存量和库