燃料生产经营一体化管理的应用背景和技术特点

广东省韶关粤江发电有限责任公司 邓子平

燃料生产经营一体化管理的应用背景和技术特点

广东省韶关粤江发电有限责任公司 邓子平

燃料生产经营一体化管理，对电厂的环保、优化运行、燃煤采购、经济性等均提出了新的科学问题。通过燃料供应链全过程进行管理，可实现电厂环保指标、经济指标、安全指标的协同优化，进一步提升燃煤掺烧的环保、经济、安全潜力，丰富燃煤掺烧技术。针对内陆电厂燃料生产经营一体化管理技术，广东省内研究尚处于空白阶段。研究包括内陆火电厂燃料生产经营一体化管理技术，将能进一步提升内陆火电厂机组的燃煤适应性能和环保性能，将对内陆电厂燃料生产经营管理技术的发展意义重大。

燃料生产；管理系统；应用

1 引言

火电是排污大户，目前火电行业二氧化硫和氮氧化物排放量分别占全国排放总量的40%以上，其中，燃煤发电排放在电力工业排放中占据主导地位。经过对落后产能的淘汰和新增机组的合理布局，大容量、高参数的超临界、超超临界燃煤机组逐步已成为广东省燃煤发电的主力机组，有力的支撑我省火力节能减排工作，燃煤发电的煤耗水平和排放水平领先于全国。近年来，广东省提出要实现火电发电煤耗从312克标准煤/千瓦时下降至296克标准煤/千瓦时的目标。

2 火力发电发展与节能减排的压力与趋势

随着我国节能减排工作的不断深入，燃煤发电机组所面临的环境污染问题日益突出，对机组的效率也提出更高的要求。根据《节能减排十二五规划》，到2020年，全国万元国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤，比2015年的1.034吨标准煤下降16%，实现节约能源6.7亿吨标准煤；与此同时，全国二氧化硫排放总量控制在2086.4万吨，比2015年2267.8万吨减少8%，新增削减能力654万吨；全国氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在238万吨、2046.2万吨，比2015年的264.4万吨、2273.6万吨各减少10%，分别新增削减能力69万吨、794万吨。其中，火电行业，到2020年供电煤耗须比2015年下降8%，二氧化硫排放量下降8%，氮氧化物下降29%，具体见表1。由此可见，火电行业的节能减排压力空前巨大，发展火电的高效、低染污燃烧技术迫在眉睫。

表1 火电行业的节能减排指标

广东省作为我国经济发展大省，所承担的节能减排任务十分艰巨。《广东省“十三五”节能减排综合性方案》中明确提出，到2020年，全省单位生产总能耗下降到0.477吨标准煤/万元，比2015年下降18%；化学需氧量和二氧化硫排放总量分别控制在170.1万吨、71.5万吨，比2015年分别下降12.0%、14.8%；氨氮和氮氧化物排放总量分别控制在20.39万吨、109.9万吨，比2015年分别下降13.3%、16.9%。其中，电力行业的节能率需达到9%。

“十二五”期间，广东省通过科学组织、统筹规划、狠抓重点超额完成国家的节能减排任务，用能水平和排放水平均处于全国前列，节能减排空间进一步压缩。在此基础上，要完成国家的“十三五”节能减排任务，广东省面临的压力空前巨大！

2011年国家环保部颁布新的《火电厂大气污染物排放标准（GB 13223－2011）》，提出所有新建火电机组氮氧化物污染物排放标准定为100毫克／立方米；从2014年7月1日开始，对现有火电机组氮氧化物污染物排放量标准定为100毫克／立方米；氮氧化物、二氧化硫和烟尘等的排放限值接近或者达到发达国家和地区的要求。该标准的颁布，导致燃煤发电厂面临环保压力空前巨大。

可见，“十三五”期间，广东省的燃煤电厂的节能减排任务十分艰巨，形势异常严峻。燃煤发电作为广东省发电中坚力量，在节能减排的新形势下，面临着许多崭新的科学问题。

3 内陆火电机组燃料生产经营现状及存在的问题

韶关发电厂地处粤北，地理条件决定了其在煤炭采购运输需通过海运中转（煤炭由广州港、高栏港通过铁路、驳船、汽运中转运输进厂）。广东省内其他内陆电厂煤炭采购、运输模式均与韶关发电厂大致相当，燃料生产经营管理均较广东省内沿海电厂复杂。

此前，省内其他内陆火电厂陆续建设了各自燃料管理信息平台，但相关信息平台或侧重燃料生产（数字化煤场）或侧重于燃料经营（采购、结算），然而燃料生产和经营是息息相关，只有将燃料生产经营一体化管理，打通燃煤从采购到燃烧的全过程中的所有环节，使采购、调运、验收、煤场存煤、煤仓储煤、掺烧概况、锅炉燃烧状况等信息一目了然；当生产经营环节各项指标出现偏离时，能及时、准确地提供病灶源，让基于信息化系统作出的相关决策为生产提供准确、到位帮助，能及时地纠正生产过程中出现的指标偏离，起到最佳的节能降耗目。

4 系统技术特点

1)通过信息化平台实现了对内陆大型火电厂燃料生产经营进行全面、高效管理。通过建立燃料生产经营一体化管理信息平台实现了对燃煤采购、调运、接卸、验收、结算、堆取、盘点、掺烧、燃烧优化各流程的全面、高效管理，通过实现对燃煤供应链的全面、高效管理，有效促进了全厂燃料管理水平提升。

2)革新了传统火电厂被动式混煤掺烧方式，实现了主动式燃煤掺烧管理。目前国内燃煤电厂基本采用被动式混煤掺烧，即根据煤场实际存煤情况进行混煤掺烧，实际掺烧效果受煤场存煤情况影响较大。广东省韶关粤江发电有限责任公司针对被动式混煤掺烧弊端，通过信息化手段实现了混煤掺烧前移，即燃煤采购决策模型根据实际存煤、在途来煤以及计划发电量等信息，在安全、环保、经济前提下，实现了主动式燃煤采购，并通过前段主动式燃煤采购与后端被动式混煤掺烧相结合，进一步提升了机组安全、环保、经济运行。

3)通过信息化手段实现火电厂燃煤供应链上各单位、部门、人员间的高效协同和信息共享。通过燃料生产经营一体化管理信息平台燃煤供应链信息在红海湾发电公司与集团公司间、电厂各部门间、部门人员间、不同信息系统间实现了自动、实时传递，消除了信息孤岛。

4)实现了燃煤供应链管理自动化、智能化。通过建立库存预测数据模型、主动式采购决策数据模型、智能化调运数据模型、多目标混煤掺烧数据模型、燃煤一体化结算数据模型，实现了燃料管理的自动化、智能化。

5 结束语

随着节能减排力度不断加大以及燃煤成本在燃煤电厂经营成本所占比重的不断提高，通过对燃料生产经营进行一体化、智能化管理，实现由燃煤采购直到燃煤入炉全流程 “购、运、卸、验、堆、取、配、送、烧”的智能化管理，对内陆燃煤电厂经济、安全、环保运行具有非常重要影响。