一種配煤摻燒的優化方法與流程

本發明涉及配煤摻燒
技術領域：
，特別涉及一種配煤摻燒的優化方法。
背景技術：
：燃料成本是火力發電廠或機組生產經營中最主要的運行成本。供電煤耗反應了火力發電廠或機組的能效水平，在穩定的入爐煤質條件下通常是一個相對穩定的數值。受制于煤炭市場的供求關系影響，從不同煤礦采購的燃料價格差異是一個實時波動的變量，使得不同的配煤摻燒比例下燃料成本出現很大差異，這也是火力發電廠配煤摻燒的根本動機。配煤摻燒的研究中還未見有關于經濟性評價通用模型的報道。技術實現要素：為解決現有技術的問題，本發明提出一種配煤摻燒的優化方法，本技術方案建立能夠反應燃料成本隨配煤摻燒比例變化的方法，根據煤炭市場變化遴選出最優的配煤摻燒方案。為實現上述目的，本發明提供了一種配煤摻燒的優化方法，包括：將多個摻燒比例按順序進行排列；其中，所述摻燒比例是配煤摻燒時兩種煤種的混合比例；根據摻燒比例的排列結果，計算相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值；將基準工況的入爐煤標單價減去摻燒煤種的入爐煤標單價的結果與所述相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值進行比較，根據比較結果確定最優摻燒比例。優選地，所述相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值的表達式為：其中，δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值，元/t；p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；為摻燒比例為xi時的供電煤耗，g/kwh；為摻燒比例為xi+1時的供電煤耗，g/kwh。優選地，將多個摻燒比例按從小到大的順序排列。優選地，所述最優摻燒比例滿足：δp*i-1＜p-pb≤δp*i其中，p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；pb為摻燒煤種的入爐煤標單價，元/t；δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值；δp*i-1為摻燒比例為xi-1與摻燒比例為xi之間的入爐煤標單價差臨界值；所述最優摻燒比例為xi。優選地，將多個摻燒比例按從大到小的順序排列。優選地，所述最優摻燒比例滿足：δp*i＜p-pb≤δp*i-1其中，p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；pb為摻燒煤種的入爐煤標單價，元/t；δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值；δp*i-1為摻燒比例為xi-1與摻燒比例為xi之間的入爐煤標單價差臨界值；所述最優摻燒比例為xi。為實現上述目的，本發明還提供了一種配煤摻燒的優化方法，包括：在至少三種煤種配煤摻燒時，確定配煤摻燒的煤種中一種煤種和另一種煤種之間的最優摻燒比例；其中，以燃煤成本最低的摻燒比例為兩種煤種的最優摻燒比例；依次類推，將配煤摻燒的煤種中一種煤種和另一種煤種按照最優摻燒比例混合，獲取第一主燒煤種，確定所述第一主燒煤種與配煤摻燒的煤種中第三種煤種之間的最優摻燒比例，直至配煤摻燒的所有煤種參與配煤，最終獲取所有煤種之間的最優摻燒比例。優選地，所述確定配煤摻燒的煤種中一種煤種和另一種煤種之間的最優摻燒比例的方法為：將多個摻燒比例按順序進行排列；其中，所述摻燒比例是配煤摻燒時兩種煤種的混合比例；根據摻燒比例的排列結果，計算相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值；將基準工況的入爐煤標單價減去摻燒煤種的入爐煤標單價的結果與所述相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值進行比較，根據比較結果確定最優摻燒比例。優選地，所述相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值的表達式為：其中，δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值，元/t；p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；為摻燒比例為xi時的供電煤耗，g/kwh；為摻燒比例為xi+1時的供電煤耗，g/kwh。上述技術方案具有如下有益效果：本技術方案用入爐煤標單價差臨界值綜合反映了機組能效和入爐煤價格對燃料成本的影響，是一種火力發電廠或機組配煤摻燒經濟性評價的通用方法，特別適用于燃料采購部門根據煤炭市場價格來決定采購策略，也可以應用于其他熱力企業配煤摻燒的經濟性評價中。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明提出的一種配煤摻燒的優化方法流程圖之一；圖2為本發明提出的一種配煤摻燒的優化方法流程圖之二；圖3為本實施例的每度售電燃煤成本與摻燒比例的關系圖之一；圖4為本實施例的每度售電燃煤成本與摻燒比例的關系圖之二。具體實施方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。本技術方案的工作原理為：配煤摻燒的經濟性評價應綜合考慮鍋爐效率、輔機電耗和減溫水量變化對機組供電煤耗的影響，以及摻燒煤標單價對入爐煤成本的影響。考慮到不同比例配煤摻燒的經濟效益核算需求，選擇某一入爐煤條件作為基準工況，獲得機組的供電煤耗，將不同配煤摻燒比例的各項經濟性指標與基準工況作比較計算出差值，再將各項差值折合成機組供電煤耗的變化量，從而確定不同摻燒比例下的燃燒成本。基于上述工作原理，如圖1所示，為本發明提出的一種配煤摻燒的優化方法流程圖之一。包括：步驟101)：將多個摻燒比例按順序進行排列；其中，所述摻燒比例是配煤摻燒時兩種煤種的混合比例；在本步驟中，摻燒比例的排序方式涵蓋兩種情況。第一種情況為：將多個摻燒比例按從小到大的順序排列。第二種情況為：將多個摻燒比例按從大到小的順序排列。步驟102)：根據摻燒比例的排列結果，計算相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值；所述相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值的表達式為：其中，δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值，元/t；p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；為摻燒比例為xi時的供電煤耗，g/kwh；為摻燒比例為xi+1時的供電煤耗，g/kwh。在上式中，涉及不同摻燒比例下的供電煤耗bx，bx＝b+δb1+δb2+δb3。式中，bx為任意摻燒比例x下的供電煤耗，g/kwh；b為基準工況的供電煤耗，g/kwh；δb1為鍋爐效率變化對供電煤耗的影響，g/kwh；δb1為鍋爐效率變化對供電煤耗的影響，g/kwh；b為基準工況的供電煤耗，g/kwh；ηb為基準工況的鍋爐效率，％；δηb為鍋爐效率的變化量，％。δb2為輔機電耗變化對供電煤耗的影響，g/kwh；δb2為輔機電耗變化對供電煤耗的影響，g/kwh；b為基準工況的供電煤耗，g/kwh；λ為基準工況的輔機電耗，％；δλ為輔機電耗的變化量，％。δb3為減溫水量變化對供電煤耗的影響，g/kwh。δb3＝k·δs；δb3為減溫水量變化對供電煤耗的影響，g/kwh；δs為減溫水量的變化量，t/h；k為折算系數，g/kw·t。步驟103)：將基準工況的入爐煤標單價減去摻燒煤種的入爐煤標單價的結果與所述相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值進行比較，根據比較結果確定最優摻燒比例。在本步驟中，當多個摻燒比例按從小到大的順序排列時，所述最優摻燒比例滿足：δp*i-1＜p-pb≤δp*i其中，p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；pb為摻燒煤種的入爐煤標單價，元/t；δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值；δp*i-1為摻燒比例為xi-1與摻燒比例為xi之間的入爐煤標單價差臨界值；所述最優摻燒比例為xi。當多個摻燒比例按從大到小的順序排序時，所述最優摻燒比例滿足：δp*i＜p-pb≤δp*i-1其中，p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；pb為摻燒煤種的入爐煤標單價，元/t；δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值；δp*i-1為摻燒比例為xi-1與摻燒比例為xi之間的入爐煤標單價差臨界值；所述最優摻燒比例為xi。圖1是將兩種煤種進行配煤摻燒來獲取最優摻燒比例的技術方案。當三種及三種以上的煤種進行配煤摻燒時，以三種煤種為例，可以將兩種煤種按最優摻燒比例進行混合，獲得混煤，再將該混煤視為主燒煤種或摻燒煤種確定與第三種煤的最佳摻燒比例。其他情況依此類推。根據上述描述，如圖2所示，為本發明提出的一種配煤摻燒的優化方法流程圖之二。包括：步驟201)：在至少三種煤種配煤摻燒時，確定配煤摻燒的煤種中一種煤種和另一種煤種之間的最優摻燒比例；其中，以燃煤成本最低的摻燒比例為兩種煤種的最優摻燒比例；在本步驟中，所述確定配煤摻燒的煤種中一種煤種和另一種煤種之間的最優摻燒比例的方法為：步驟2011)：將多個摻燒比例按順序進行排列；其中，所述摻燒比例是配煤摻燒時兩種煤種的混合比例；在本步驟中，摻燒比例的排序方式涵蓋兩種情況。第一種情況為：將多個摻燒比例按從小到大的順序排列。第二種情況為：將多個摻燒比例按從大到小的順序排列。步驟2012)：根據摻燒比例的排列結果，計算相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值；所述相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值的表達式為：其中，δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值，元/t；p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；為摻燒比例為xi時的供電煤耗，g/kwh；為摻燒比例為xi+1時的供電煤耗，g/kwh。在上式中，涉及不同摻燒比例下的供電煤耗bx，bx＝b+δb1+δb2+δb3。式中，bx為任意摻燒比例x下的供電煤耗，g/kwh；b為基準工況的供電煤耗，g/kwh；δb1為鍋爐效率變化對供電煤耗的影響，g/kwh；δb1為鍋爐效率變化對供電煤耗的影響，g/kwh；b為基準工況的供電煤耗，g/kwh；ηb為基準工況的鍋爐效率，％；δηb為鍋爐效率的變化量，％。δb2為輔機電耗變化對供電煤耗的影響，g/kwh；δb2為輔機電耗變化對供電煤耗的影響，g/kwh；b為基準工況的供電煤耗，g/kwh；λ為基準工況的輔機電耗，％；δλ為輔機電耗的變化量，％。δb3為減溫水量變化對供電煤耗的影響，g/kwh。δb3＝k·δs；δb3為減溫水量變化對供電煤耗的影響，g/kwh；δs為減溫水量的變化量，t/h；k為折算系數，g/kw·t。步驟2013)：將基準工況的入爐煤標單價減去摻燒煤種的入爐煤標單價的結果與所述相鄰的兩個摻燒比例之間的入爐煤標單價差臨界值進行比較，根據比較結果確定最優摻燒比例。在本步驟中，當多個摻燒比例按從小到大的順序排列時，所述最優摻燒比例滿足：δp*i-1＜p-pb≤δp*i其中，p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；pb為摻燒煤種的入爐煤標單價，元/t；δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值；δp*i-1為摻燒比例為xi-1與摻燒比例為xi之間的入爐煤標單價差臨界值；所述最優摻燒比例為xi。當多個摻燒比例按從大到小的順序排序時，所述最優摻燒比例滿足：δp*i＜p-pb≤δp*i-1其中，p為基準工況的入爐煤標單價，元/t；pb為摻燒煤種的入爐煤標單價，元/t；δp*i為摻燒比例為xi與摻燒比例為xi+1之間的入爐煤標單價差臨界值；δp*i-1為摻燒比例為xi-1與摻燒比例為xi之間的入爐煤標單價差臨界值；所述最優摻燒比例為xi。應用實例：以一臺600mw火力發電機組為例，先估算出不同的暖水煤入爐比例下供電煤耗變化情況如表1所示，相比于不摻燒的工況(即基準工況)，摻燒比例為10％時，供電煤耗下降0.90g/kwh；摻燒比例為20％時，供電煤耗升高0.40g/kwh。其中，20％是滿足機組安全運行的最大摻燒比例。表1項目不摻燒摻燒10％摻燒20％鍋爐效率變化量％0+0.27-0.16輔機電耗變化量％0+0.00117-0.04233過熱減溫水量變化量t/h0-10.4-1.7再熱減溫水量變化量t/h0-6.5-2.6折合供電煤耗變化量g/kwh0-0.90+0.40供電煤耗g/kwh315.59314.69315.997月-9月的入爐煤標單價如表2所示。計算出入爐煤標單價差臨界值：δp*1＝-0.014300p、δp*2＝0.040972p。7月份的主燒煤和摻燒煤實際標單價差p-pb為0元，小于δp*2＝11.27元，并且大于δp*1＝-3.93元，每度售電燃煤成本與摻燒比例的關系如圖1所示，最佳摻燒比例為10％。9月份的主燒煤和摻燒煤實際標單價差p-pb為42.57元，大于δp*2＝16.31元，每度售電燃煤成本與摻燒比例的關系如圖3、圖4所示，最佳摻燒比例為20％。相比于不摻燒的工況，可計算出5月～9月因配煤摻燒產生的經濟效益為293.63萬元。表2由本實施例可知，本技術方案能夠反應燃料成本隨配煤摻燒比例變化的方法，根據煤炭市場變化遴選出最優的配煤摻燒方案。以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12