方超

(華能南通電廠，江蘇南通226003)

火電廠經(jīng)營煤耗率指標(biāo)分析與應(yīng)用

方超

(華能南通電廠，江蘇南通226003)

現(xiàn)行的火電廠煤耗率和燃料損失指標(biāo)相互隔離，本身也有一定的局限性。從經(jīng)營管理入手，探索了火電廠經(jīng)營煤耗率這一新指標(biāo)，其特點(diǎn)是覆蓋了機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和燃料管理指標(biāo)，其計(jì)算依據(jù)是入廠燃料驗(yàn)收數(shù)據(jù)、燃料盤點(diǎn)數(shù)據(jù)和關(guān)口電能計(jì)量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確性有保障，可作為全廠綜合性能耗指標(biāo)。由此引出的燃料損失率，可作為入廠與入爐間燃料數(shù)量和熱值損失的綜合性燃料損失指標(biāo)。

火電廠；經(jīng)營管理；煤耗率；燃料損失

火電廠是能源轉(zhuǎn)換企業(yè)，其輸入能源是燃料，輸出能源是電能。燃料入廠后，其大部分進(jìn)入鍋爐用于發(fā)電，同時(shí)在入廠與入爐間存在一小部分燃料損失。

1 現(xiàn)行的煤耗率及燃料損失指標(biāo)

1.1 煤耗率指標(biāo)

現(xiàn)行的用于衡量機(jī)組能源轉(zhuǎn)換效果的主要指標(biāo)是發(fā)、供電煤耗率（為敘述方便，以下將發(fā)、供電煤耗率簡稱為煤耗率），其特點(diǎn)是以機(jī)組為研究對(duì)象，取入爐燃料作為輸入能源。然而，在煤耗管理的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：（1）用入爐燃料計(jì)算出的全廠煤耗率，不是真正意義上的全廠煤耗（因其不包含入廠與入爐間的燃料損失），只能作為生產(chǎn)層面的全廠機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；（2）煤耗率計(jì)算的準(zhǔn)確性有待提高，主要是對(duì)入爐煤數(shù)量和熱值計(jì)量沒有入廠煤重視，準(zhǔn)確度相對(duì)欠佳。

1.2 燃料損失指標(biāo)

現(xiàn)行的入廠至入爐間的燃料損失指標(biāo)，是煤場存損率和熱值差[1]。但在電廠燃料管理的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：（1）煤場存損率只反映入廠與入爐之間燃煤損失的一部分，且不便測(cè)求，只能作為廠內(nèi)打燃煤損耗的依據(jù)；（2）因統(tǒng)計(jì)期內(nèi)鍋爐燃用的煤與當(dāng)期的入廠煤不完全對(duì)應(yīng)，熱值差經(jīng)常會(huì)失真，且同樣的熱值差對(duì)不同熱值的入廠煤而言所占的百分比是不同的，困擾著燃料管理。

從以上分析可以看出，現(xiàn)行的煤耗率指標(biāo)僅是生產(chǎn)層面的機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，不能作為全廠性經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；現(xiàn)行的燃料損失指標(biāo)有失真現(xiàn)象，不能用于考核，且煤耗率指標(biāo)和燃料損失指標(biāo)是相互隔離的，容易被操控。一個(gè)不爭的事實(shí)是，電廠對(duì)入廠煤計(jì)量和發(fā)、供電電能計(jì)量比較重視，因?yàn)槭怯糜诮Y(jié)算的，故能對(duì)入廠煤數(shù)量檢測(cè)、煤質(zhì)取樣、關(guān)口電能表校驗(yàn)嚴(yán)格把關(guān)，其數(shù)據(jù)相對(duì)可靠準(zhǔn)確。為此從經(jīng)營管理入手，探索出一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)——全廠經(jīng)營煤耗率，試圖通過直接采用入廠煤驗(yàn)收檢測(cè)數(shù)據(jù)（入廠煤數(shù)量和熱值）和電能數(shù)據(jù)（發(fā)電量、供電量）進(jìn)行計(jì)算，以提高煤耗率計(jì)算的準(zhǔn)確性，同時(shí)試圖擴(kuò)大煤耗率指標(biāo)的覆蓋面，將生產(chǎn)層面的煤耗率和管理層面的燃料損失包含進(jìn)去，以此作為經(jīng)營管理層面的能耗指標(biāo)。

2 經(jīng)營煤耗率指標(biāo)

2.1 研究對(duì)象

火電廠的原料是燃料，產(chǎn)品是電，燃料和電是電廠經(jīng)營管理的主要對(duì)象。站在生產(chǎn)角度，所關(guān)心的是單位產(chǎn)品機(jī)組本身所消耗的燃料，即現(xiàn)行的生產(chǎn)層面的煤耗率；站在經(jīng)營角度，所關(guān)心的是單位產(chǎn)品全廠所消耗的全部燃料 （包括機(jī)組所消耗的燃料和燃料管理環(huán)節(jié)所損失的燃料），即經(jīng)營層面的煤耗率（簡稱為經(jīng)營煤耗率）。

可見，經(jīng)營煤耗率的研究對(duì)象是整個(gè)電廠，輸入能源是統(tǒng)計(jì)期內(nèi)電廠消耗的標(biāo)煤量（含燃煤、燃油等，將其折算為標(biāo)煤量，包括庫存標(biāo)煤量變化），輸出能源是電能（發(fā)電量，供電量，凈上網(wǎng)電量），另外還有燃料損失和機(jī)組能量損失。電廠能源轉(zhuǎn)換示意圖如圖1所示。

圖1 電廠能源轉(zhuǎn)換示意圖

2.2 全廠經(jīng)營煤耗率公式

2.2.1 電廠消耗的標(biāo)煤量

由圖1可以看出，統(tǒng)計(jì)期內(nèi)電廠消耗的標(biāo)煤量可用以下2個(gè)公式求得：

2.2.2 統(tǒng)計(jì)期內(nèi)燃料管理環(huán)節(jié)燃料損失率

燃料管理環(huán)節(jié)燃料損失率，是指統(tǒng)計(jì)期內(nèi)從入廠到入爐間的燃料損失的標(biāo)煤量與消耗的標(biāo)煤量之比：

式（3）中：Lrs為統(tǒng)計(jì)期內(nèi)燃料管理損失率（包含數(shù)量和熱值損失）。

2.2.3 全廠經(jīng)營煤耗率

根據(jù)煤耗率定義，得：

將式（2）代入式（5），經(jīng)整理，得；

同理，可得：

式（4—7）中：bf，bjyf，bjyg，bjyzh分別為統(tǒng)計(jì)期內(nèi)發(fā)電煤耗率、經(jīng)營發(fā)電煤耗率、經(jīng)營供電煤耗率和經(jīng)營綜合供電煤耗率，g/（kW·h）；Wf為統(tǒng)計(jì)期內(nèi)發(fā)電量，kW·h；Lfcy，Lzh分別為發(fā)電廠用電率和綜合廠用電率[1]。

2.2.4 簡要分析

（1）由式（5）求經(jīng)營發(fā)電煤耗率時(shí)，只需用到入廠燃料和庫存燃料數(shù)據(jù)（庫存燃料數(shù)量可通過盤點(diǎn)求得，庫存燃料熱值可用該燃料對(duì)應(yīng)的入廠化驗(yàn)值），而入廠燃料的數(shù)量和熱值數(shù)據(jù)、庫存燃料盤點(diǎn)數(shù)據(jù)是值得可信的，因而經(jīng)營發(fā)電煤耗率數(shù)據(jù)也是值得可信的。

（2）由式（6）、式（7）和式（8）可知，經(jīng)營發(fā)電煤耗率同時(shí)包含了機(jī)組發(fā)電煤耗率和燃料損失率，經(jīng)營供電煤耗率同時(shí)包含了經(jīng)營發(fā)電煤耗率和廠用電率，故經(jīng)營煤耗率是集機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和燃料管理指標(biāo)于一體的全廠綜合性能耗指標(biāo)。同時(shí)又提示要降低經(jīng)營煤耗率，既要加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行、檢修管理，降低機(jī)組煤耗率，又要加強(qiáng)燃料管理，降低燃料損失率。

（3）由式（3）可知，燃料損失率是以標(biāo)準(zhǔn)煤量來衡量的，而標(biāo)準(zhǔn)煤量綜合了數(shù)量和熱值，故燃料損失率是集燃料數(shù)量損失和熱值損失于一體的燃料管理指標(biāo)，它比單獨(dú)的存損率和熱值差指標(biāo)來得科學(xué) （因燃料數(shù)量和熱值可相互轉(zhuǎn)化，如煤的水分蒸發(fā)，則燃料數(shù)量減少，對(duì)應(yīng)熱值增加）。

3 應(yīng)用實(shí)例

某電廠在某一統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，發(fā)電量為79 087.85萬kW·h，生產(chǎn)廠用電率為4.08%，統(tǒng)計(jì)期內(nèi)燃料數(shù)量和熱值如表1所示。其中燃油熱值為42 652 kJ/kg，試求其經(jīng)營煤耗率。

表1 統(tǒng)計(jì)期內(nèi)燃料數(shù)量和熱值匯總

期初庫存標(biāo)煤量 =（102 061×19 492+4865× 19 585+235.61×42 652）/29 308=71 472.065 t；

期末庫存標(biāo)煤量=（90 852×20 153+4953×20 115+ 230.43×42 652）/29 308=66 207.119 t；

統(tǒng)計(jì)期內(nèi)入廠標(biāo)煤量=（341 689×20 366）/29 308= 237 438.180 t；

電廠消耗標(biāo)煤量 =71 472.065+237 438.180-66 207.119=242 703.125 t；

入爐（發(fā)電）標(biāo)煤量 =（352 365×19 918+5.18× 42 652）/29 308=239 478.197 t；

損 失 標(biāo) 煤 量 =242 703.125-239 478.197= 3 224.928 t；

發(fā)電煤耗率=239 478.197/79 087.85×100=302.80 g/（kW·h）；

經(jīng)營發(fā)電煤耗率=242 703.125/79 087.85×100= 306.88 g/（kW·h）；

經(jīng)營供電煤耗率=306.88/（1-0.040 8）=319.93 g/（kW·h）；

燃料損失率 =3 224.928/242 703.125=0.013 3= 1.33%。

從煤耗率計(jì)算結(jié)果來看，經(jīng)營發(fā)電煤耗率比發(fā)電煤耗率大4.08 g/（kW·h），此項(xiàng)是由燃料損失引起的。

從燃料損失計(jì)算結(jié)果來看，燃料損失率為1.33%，正常[筆者曾測(cè)算過，如按煤場存10天發(fā)電用煤、允許煤場存損率為0.5%，按入廠煤熱值20 908 kJ/kg、允許入廠與入爐煤熱值差為418 kJ/kg,則綜合起來的燃煤損失率為2.17%]。但如單純從入廠與入爐煤熱值差來看，本例為20 366-19 918=448 kJ/kg，已超標(biāo)（要求小于418 kJ/kg），似乎熱值管理有問題。其實(shí)不然，因?yàn)槠诔醮婷簾嶂递^低，而期末存煤熱值相對(duì)較高，如將表1左側(cè)的數(shù)據(jù)（期初存煤和本期入廠煤）作為輸入，將表1右側(cè)的數(shù)據(jù)（期末存煤和本期入爐煤）作為輸出，則本期輸入的加權(quán)平均熱值為20 159 kJ/kg，輸出的加權(quán)平均熱值為19 968 kJ/kg，實(shí)際綜合加權(quán)熱值差只有191 kJ/kg，正常；輸入的天然煤量為448 615 t，輸出的天然煤量為448 170 t，天然煤損失445 t，基本正常。

4 結(jié)束語

（1）電廠經(jīng)營煤耗率指標(biāo)，匯集了機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和燃料管理指標(biāo)，用于計(jì)算的入廠燃料數(shù)據(jù)、燃料盤點(diǎn)數(shù)據(jù)和關(guān)口電能數(shù)據(jù)可靠準(zhǔn)確，可作為電廠經(jīng)營層面的綜合性能耗指標(biāo)，用于統(tǒng)計(jì)分析和考核。

（2）電廠燃料損失率指標(biāo)，匯集了從入廠到入爐間的燃料數(shù)量和熱值損失指標(biāo)，可作為電廠燃料管理的綜合性燃料損耗指標(biāo)。建議在提高入爐煤數(shù)量和熱值計(jì)量準(zhǔn)確性的前提下，用燃料損失率2.2%替代現(xiàn)行的煤場存損率0.5%和入廠與入爐煤熱值差418 kJ/kg的考核指標(biāo)。

（3）通常情況下，燃料損失率為1%～2%，由此將引起經(jīng)營煤耗率比生產(chǎn)煤耗率 （現(xiàn)行的煤耗率）高3～6 g/（kW·h）。因此，要降低經(jīng)營煤耗率，就必須同時(shí)加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行、檢修管理和燃料管理。

[1]DL/T 904—2015火力發(fā)電廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算方法[S].

Analysis and Application of Management-referenced Coal Consumption Rate in Thermal Power Plants

FANG Chao
(Huaneng Nantong Power Plant,Nantong 226003,China)

Currently,the coal consumption rate and fuel loss rate of the coal-fired power plants were isolated and they also had some limitations.Based on the operation and management,this paper proposed a new indicator of coal consumption of power plants,including both the economic indicators and the fuel management indicators.According to the incoming fuel acceptance data,the fuel inventory data and electrical energy metering data,the obtained indicator is accurate and can be used as a comprehensive energy consumption indicator.Further,the resulting fuel loss could be used as a comprehensive fuel loss indicator for the fuel quantity and loss of heating value between incoming and incoming furnaces.

coal-fired power plant;business management;coal consumption rate;fuel loss

TM621

B

1009-0665（2016）06-0095-03

方 超（1958），男，江蘇通州人，高級(jí)工程師，從事電廠節(jié)能和設(shè)備可靠性管理工作。

2016-07-10；

2016-08-21