发电企业电煤采购成本及燃用成本对标工作研究

张士金

（中电投物流有限责任公司，北京 100021）

发电企业电煤采购成本及燃用成本对标工作研究

张士金

（中电投物流有限责任公司，北京 100021）

阐述了发电企业电煤采购成本管理的现状，指出不同发电企业间电煤采购成本对标工作存在的突出问题。通过对电煤采购成本和燃用成本影响因素的分析与研究，提出了完善电煤采购成本对标方法和开展电煤燃用成本对标工作的建议。

发电企业；电煤采购；燃用成本

1 电煤采购市场现状分析

近10年来，我国煤炭生产和消费市场化程度越来越高，煤炭企业、物流企业及发电企业之间的产、供、需三方关系已不再是政府主导、行业协调的格局，完全依靠市场自行调节和平衡，发电企业与煤炭企业采购电煤的量、质、价自主协商确定。煤炭供应量小于市场需求时，煤炭销售价格大涨；煤炭供应量大于市场需求时，煤炭销售价格下跌。前几年，煤炭供应紧张，价格飞涨，供需矛盾十分突出。以中国华能、中国大唐、中国国电、中国华电和国家电投集团公司（以下简称“五大发电集团”）为代表的各发电企业连年亏损。国家发改委为遏制电煤价格无序上涨和下跌，于2010年10月13日正式发布环渤海动力煤价格指数（5 500 kcal／kg），每周发布1次，以此指导电煤交易价格。2010年10月—2015年12月环渤海动力煤价格走势如图1所示。

图1 环渤海动力煤价格走势

近3年来，随着我国煤炭产能持续释放、铁路运力增加，发电企业采购电煤的价格逐步下降，环渤海动力煤价格指数（5 500 kcal／kg）由2013年1月初的634元／t下跌至2015年12月末的372元／t，跌幅达41%。至此，发电企业扭亏为盈，利润大增。

五大发电集团为降低电煤采购成本，提升企业竞争力，推行阳光采购、竞价采购、现货市场询比价等多种形式的市场采购，并开展了同区域、不同发电企业间的电煤采购成本（即含税入厂标煤单价）对标工作，对标结果在五大发电集团范围内进行高低排序，对所属的发电企业按月份和年度进行考核。绝大部分发电企业是以不低于同区域平均值为目标，部分发电企业的目标是同区域最低，形成了一味追求含税入厂标煤单价最低的对标现象。2015年某发电集团公司在辽宁、江西的发电企业与同区域内五大发电集团所属发电企业含税入厂标煤单价对标结果如表1所示。

表1 2015年辽宁和江西区域含税入厂标煤单价对标情况元／t

2 对标工作存在的主要问题

a.只注重对标名次排序。部分发电企业对数据的真实性不负责任，搞数字游戏，设置保密范围，甚至对数据恶意造假，开展含税入厂标煤单价对标工作失去了公平公正性。

b.对标概念模糊。部分发电企业忽略真实成本概念，开展含税入厂标煤单价对标工作缺乏科学严谨性。

c.对标企业区域划分不合理。发电企业区域位置不同，煤源地不同，物流渠道不同（水运、汽运、铁路直达），锅炉设计煤种不同（褐煤、烟煤等），对标可比因素少，开展含税入厂标煤单价对标工作也就失去了客观合理性。如位于辽宁东北部抚顺的发电企业应与同区域沈阳的发电企业对标（沈阳抚顺紧邻，电厂间距离约60 km），而不能与辽宁东南部丹东的电厂对标（电厂间距离约300 km）。

d.对标工作不全面。部分发电企业忽略了煤质特性指标对发电燃用成本的影响，未考虑煤质特性是否符合锅炉设计煤种或校核煤种，背离了电煤采购管理的初衷“花最少的钱，采购最适合于电厂燃用的煤炭”，只追求含税入厂煤标煤单价在同区域对标的结果，不考虑燃用成本。

e.不利于电煤供应稳定与安全。部分发电企业为应对上级单位的业绩考核，采取强势压低采购价格，致使煤企供应意愿下降甚至暂停供应，在煤炭资源过剩和运力宽松的形势下仍出现电煤供应告急甚至影响发电负荷的现象。如阜新、抚顺、重庆合川、江西贵溪等电厂在2015年曾出现较长时间的电煤供应紧张事件，致使被动采取抬高时段煤价来保障电煤供应安全。

3 电煤采购成本分析

a.采购方式

目前，绝大部分发电企业采购电煤由供应商送货到厂，也有少部分发电企业自行组织车辆（船）赴煤矿或煤源地自提到厂。验收方式一般有3种：到厂验收、出矿验收和委托第3方检验机构验收。数量和质量验收数据作为双方结算的依据。结算方式大致分一票到厂和多票到厂。电煤采购合同中约定了供应方式、验收方式和结算方式等。

b.采购成本构成

电煤采购到厂价格＝∑｛煤炭出矿价（车板价、港口平仓价）＋物流费用（公路运费、铁路运费、水运费、港口中转费等）＋其它费用｝。上述费用的高低是构成电煤到厂价格的要素，也是电煤采购成本高低的影响因素。

c.采购成本对标方法

五大发电集团为最大限度地降低电煤采购成本，除采取多种形式的市场竞价采购外，还开展了同区域、不同发电企业间含税入厂标煤单价对标工作。通过对标，电煤采购成本得到合理下降，促进询比价、议价、招投标等竞价方式在电煤采购中的应用。对标也是价格发现的过程，是挤出中间环节成本的有效措施之一，致使煤炭出矿价、港口平仓价以及物流费用等有了一定程度地降低，为煤矿、电厂直接对接提供了条件。

4 电煤燃用成本分析

锅炉是发电企业最重要的主设备之一。设计单位按照拟燃用煤炭的品种、特性以及煤质指标作为设计煤种和校核煤种，通过详细的热力计算，严格按照设计规程和标准对锅炉燃烧系统、制粉系统以及输煤系统和煤场等开展设计工作。设备制造厂按照设计要求进行锅炉制造。发电企业在实际发电生产中，应按照设计煤种和校核煤种进行电煤采购和燃用。如果锅炉燃用的不是设计煤种，也不符合校核煤种要求，各项煤质指标和燃烧特性均达不到设计值，会带来锅炉效率下降、蒸发量不足、制粉出力不够、设备磨损、主辅设备故障率升高等问题，还可造成机组停运影响发电利用小时［1］。部分发电企业对此没有进行深入细致地分析研究。在电煤采购过程中只注重发热量、挥发分、灰分、硫分等几项主要指标对采购成本的影响，而忽略了煤炭的可磨性和灰熔融等主要特性对锅炉经济运行和安全运行的影响。

部分发电企业在电煤采购合同中通常只约定发热量、挥发分、灰分、硫分指标范围，对超出标准的指标采取扣款处理，其扣款额度远不及由此给电煤燃用带来的成本上升、主辅设备事故增加以及少发电的综合影响程度。

a.发热量

发热量是煤炭最重要的指标，也是锅炉设计的一个重要依据。煤炭发热量越高，说明煤炭的挥发分和固定碳含量高，有助于煤粉的稳定燃烧。发热量过高，将导致锅炉燃烧室温度过高、锅炉结渣或结渣程度增加、导致锅炉排烟温度升高，不利于锅炉的安全运行及经济运行。发热量过低，将导致锅炉燃烧不稳定、锅炉灭火甚至发生爆炸事故［2］。

在电煤采购时，采购合同中均明确约定发热量指标，并以发热量的高低来确定采购价格。一般以设计煤种的收到基低位发热量Qnet，ar作为采购条件和定价基准。

b.挥发分

挥发分是判明煤炭着火特性的首要指标。挥发分越高，着火越容易，越容易引起锅炉制粉系统的自燃和爆炸，也标志着煤炭存储时间不宜太长。挥发分过低造成燃烧不稳定，甚至锅炉灭火。根据锅炉设计要求，燃用煤炭的挥发分指标变化不宜太大，否则会影响锅炉的正常运行。如原设计燃用低挥发分的煤而改烧高挥发分的煤后，因火焰中心逼近喷燃器出口，可能因烧坏喷燃器而停炉。若原设计燃用高挥发分的煤种而改烧低挥发分的煤，因着火过迟致使燃烧不完全，甚至造成锅炉熄火及爆炸事故等［3］。

在电煤采购合同中部分发电企业明确约定挥发分指标。大多以设计煤种的干燥基Vad或干燥无灰基挥发分Vdaf作为采购条件和定价基准。如江西区域发电企业对干燥基Vad低于规定值按照区间实施1～6元／t不等的扣款，而辽宁区域的发电企业对挥发分指标一般不做任何约定。

c.灰分

煤炭中的灰分是不可燃成分，如煤炭中的灰分为25%，意味着煤炭中有25%不可燃的灰运至发电企业，既增加物流成本又影响锅炉安全运行。当煤炭中灰分指标高于锅炉设计煤种时，主要体现在燃烧火焰传播速度下降，着火时间推迟，燃烧不稳定，炉温下降，可造成设备损坏，锅炉结渣以及过热器超温，受热面沾污和磨损加剧，引起锅炉受热面结渣，锅炉安全运行受到严重威胁；排灰量大幅增加，发电企业要解决大量的煤灰输送、储存、综合利用等问题，还存在冲灰管道结垢及磨损问题，浪费大量水资源以及造成贮灰场对当地环境污染等问题；电厂用于破碎制粉的能耗增加，煤的发热量下降，燃烧稳定性降低，锅炉效率下降，除尘成本增加［4］。

在电煤采购时，部分发电企业在采购合同中并没有明确约定灰分指标。如由山西晋中两渡发往江西贵溪某电厂的电煤，到达电厂的直接成本为645元／t，其中火车运费251元／t、车板价394元／t，如果煤炭中灰分变化±1%，直接影响采购成本±6.45元／t，其燃用成本的增减幅度高出采购成本数倍以上。

d.水分

煤炭中水分指标对发电燃用成本的影响较大，水分偏高致使锅炉制粉出力和干燥出力下降，经济性和安全性受到严重影响。煤炭中的水分是燃烧过程中的有害物质之一，它在燃烧过程中吸收大量的热，对锅炉燃烧产生影响［5］。另外，煤炭中的水分过高，意味着将不可燃的水运至发电企业，不仅增加运输成本，同时也增加了发电企业的卸煤、储煤、输煤及破碎等一系列困难，尤其是东北及蒙东地区，冬季水分过高可造成冻煤，增加卸车难度。煤炭中含有适量的水分，对煤粉燃烧有一定的催化作用。而煤炭中水分过低，运输和仓储过程中粉尘浓度大，污染环境，煤炭自燃的可能增加，也给从业人员带来健康问题。

大部分发电企业在电煤采购合同中没有明确约定水分指标。如对全水不予考核，全水Mar＞8%以上部分不扣吨不补热值，单批全水Mar＞18%的入厂煤炭按规定扣吨不补热值等。以江西煤业集团供应景德镇某电厂的电煤为例，由景德镇东站发运至鲇鱼山站的铁路运费为21元／t，车板价为151元／t，到厂价格为172元／t。如按上述合同约定Mar＞8%，实际为17%＞Mar＜18%，造成运费损失，直接影响成本增加1.89元／t。以辽宁区域的发电企业为例，对电煤水分指标Mar没有任何约定，由内蒙白音华矿区供朝阳某电厂的车板价95元／t，运费131元／t，Mar变化范围经常在±（1%～5%），直接影响采购成本增减1.31～6.55元／t；由霍林河矿区供大连某电厂的煤炭价格为140元／t，运费182元／t，Mar变化值也经常在±（1%～5%），直接影响采购成本增减1.82～9.1元／t。

e.硫分

硫分是煤中有害杂质，对燃烧本身没有影响，但含量太高，对设备腐蚀和环境污染严重。煤炭中的硫燃烧后的主要产物是SO2及少量SO3，含有SO2和SO3及水的烟气进入锅炉尾部时，形成硫酸等腐蚀性蒸汽凝结在锅炉低温受热面上，对锅炉设备产生强烈的腐蚀作用［6］。另外SO2随着烟气排出，严重影响当地环境。煤炭中的硫含量过高，增加煤粉自燃、降低煤炭灰熔融温度，导致锅炉容易结渣或结渣程度加剧，给发电企业带来严重的后果。目前，发电企业对电煤硫分含量的要求越来越高，应积极采取有效措施，如燃烧前除硫、燃烧中除硫、燃烧后脱硫等。

在电煤采购时，发电企业对电煤中硫分超标都约定了处罚规则，对超标部分实施扣款处理。如江西区域的发电企业规定空干燥基全硫St.ad≤1%，对超过合同约定按区间扣款20～40元／t不等；辽宁区域的发电企业规定干燥基全硫St，d≤0.8%，每高于0.1个百分点，扣1元／t；重庆区域的发电企业规定干燥基全硫St，d≤1.0%，按照区间每高于0.1个百分点，扣5～200元／t不等。对硫超标扣款可起到降低采购成本的作用，却忽略了燃用高硫煤对发电设备健康水平的影响，没有对脱硫成本大幅上升进行分析研究。

f.可磨性

煤炭的可磨性是指在规定的条件下，将煤炭研磨成粉的难易程度。发电企业应用最多的是哈德格罗夫可磨性指数（HGI），可磨性指标对发电企业的制粉设备影响非常大。电煤的哈氏可磨指数通常在50～90范围内。指数越高，说明煤炭越软，煤炭制成煤粉越容易、磨煤机的出力越高，经济性就越好。指数越低，说明煤炭越硬，煤炭制成煤粉难度大、磨煤机的出力下降、磨损严重，经济性就越差。另外，煤炭中的水分对哈氏可磨指数的影响程度较大，且无烟煤、烟煤及褐煤受到水分的影响程度存在差异［7］。

大部分发电企业在电煤采购合同中，一般对可磨指数不设置约定值，没有考虑可磨指数对锅炉制粉和燃烧效率的影响。可磨指数一旦超过锅炉设计煤种的基准值，将造成厂用电增加、锅炉制粉系统出力降低、磨煤机维护量增加、燃烧效率下降，致使电煤燃用成本上升，经济效益下降。

g.灰熔融性（灰熔点）

煤炭的灰熔融性是影响电厂锅炉安全、经济运行的重要指标之一。煤的灰熔融性对锅炉运行影响较大，固态排渣炉在燃烧灰熔融性低的煤时会产生结渣，液态排渣炉在燃烧灰熔融性高的煤时又不能顺利排渣，这2种情况都直接影响锅炉安全运行，甚至会产生严重的安全事故［8］。煤炭的灰熔融性通常以4个特征点温度来表示，即变形温度DT、软化温度ST、半球温度HT和流动温度FT。通常以软化温度ST作为分析研究和判断锅炉是否结渣以及结渣的严重程度等。

在锅炉设计煤种时，对煤炭的灰熔融温度要求非常高。软化温度ST如果低于锅炉设计煤种的设计值，锅炉结渣、受热面减少，水冷壁局部过热爆管，排烟温度上升，锅炉出力下降，锅炉结渣严重时，要被迫停炉检修处理，增加几十万元甚至数百万元以上的检修费用，降低了发电设备等效利用小时，也威胁锅炉运行人员的安全。

绝大部分发电企业在电煤采购合同中，对煤炭的灰熔融性（灰熔点）未设置任何约束条件。

5 结论

发电企业在合理控制电煤采购成本时，应细化和完善不同发电企业间入厂标煤单价对标方法，体现对标工作的科学性、合理性和客观性；应对电煤燃用成本进行分析与研究，开展发电企业内部电煤燃用成本对标工作，即对采购的电煤煤质指标及特性与设计煤种开展对标，做到“花最少的钱，采购最适合于电厂燃用的煤炭”，保障锅炉经济运行和安全运行。对此提出几点建议。

a.完善对标区域划分。明确同区域概念，理清物流渠道，做到区域划分合理、物流渠道可比，体现对标工作客观公正、科学合理。

b.完善电煤采购成本对标方法。细化发电企业同类型机组、同设计煤种的对标标准，开展不含税入厂标煤单价对标。

c.推动电煤燃用成本对标工作。研究煤质指标及特性对锅炉制粉及燃烧的影响，对采购的电煤煤质指标及特性与设计煤种开展对标，降低电煤燃用成本，保障锅炉经济运行和安全运行，提高发电企业的综合经济效益。

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［4］张士金，李 培，周永刚，等.1 050 MW机组烟煤锅炉掺烧白音华褐煤试验研究［J］.电站系统工程，2015，31（2）：23－26.

［5］吴景兴，李宏毅，李瑞芬，等.410吨锅炉掺烧褐煤试验研究［J］.东北电力技术，2008，29（1）：18－22.

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Research on Comparison of Coal Purchasing Cost and Coal Using Cost in Power Generation Enterprises

ZHANG Shi⁃jin
（CPI logistics Co.，Ltd.，Beijing 100021，China）

This paper describes the existing circumstances of coal purchasing cost management and points out main problems in differ⁃ent power generation enterprises.According to analysis and research of coal using cost，a comparison method of coal using cost is put forward in this paper.

Power generation enterprises；Coal purchase；Use cost

F426.61

A

1004－7913（2016）05－0019－05

张士金（1963—），男，学士，高级工程师，从事电力燃料管理工作。

2016－01－03）