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1、 Haimen thermal power plant of Huaneng Group全厂布局图Making PowerPoint work harder Haimen thermal power plant of Huaneng Group运行集控室价 值 工 程 寻 优 总 画 面 Huaneng Haimen Power Plant 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61036MW燃煤机组，一期建设规模为 41036MW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、B
2、HDB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
3、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。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
4、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。1.2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1/31/4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
5、。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。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
6、，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
7、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。112.2 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
8、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122.3 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
9、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142 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
10、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。单位燃料成本标煤单价煤耗曲线Q元/kwh入炉煤热值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
11、、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。333222111模型后续完善工作模型完善 进行中管道效率的反平衡计算细化至机组硫份变化对成本影响混煤设备适应分析采购中增加硫份约束掺配中增加硫份约束掺配中增加灰熔点约束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
12、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21222324四 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负荷回归方程式500MWy = 2E-07x2 - 0.0078x + 376.13750MWy = 3E-07x2 - 0.
13、0129x + 434.93900MWy = 3E-07x2 - 0.0144x + 452.811036MWy = 5E-07x2 - 0.0205x + 524.11加权均值y = 1E-07x2 - 0.0067x + 359.77负荷1036MW900MW750MW500MW加权均值最优输 入燃料热值 （KJ/kg）2185021550213502085021000最低单位输出价值（元/Kw.h）0.16321210.16306950.16497590.16854980.1661077表2 典型负荷下最优单位输出价值入炉煤热值 低于最佳热值由于热值降低造成的 损失大于采购成本降 低带来
14、的收益，造成 单位燃料成本上升入炉煤热值 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1、从入炉煤热值与单位燃料成本的趋势图可以看出：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。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21850 KJ/kg、21550 KJ/kg、21350 KJ/kg、20850 KJ/kg、 21000 KJ/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
15、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1785025000 KJ/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
16、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找到了一个抓手精细化管理、提高经济效益抓手强化了认同协同 观念上的认同 工作上的协同实现了三个转变 运行操作思路 燃料掺配观念 燃料采购思路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无无无无忧忧忧忧PPTPPTPPTPPT整理整理整理整理发发发发布布布布
