大型生物质发电项目燃料调度管理模式研究应用

引言

广东湛江某生物质电厂装机容量为2×50Mw,为国内单机及总装机容量最大的生物质发电项目,于2011年8月和11月顺利投入商业运行。机组设计以蔗叶、校树下脚料为设计燃料,但投运以来,随着大规模生物质燃料收集工作的展开,受周边燃料分布影响,结合季节、地理、气候和收集难度等各方面考虑,从降低燃料成本的角度出发,校树皮、甘蔗渣、建筑废料等逐渐成为机组的主要燃料。机组正常运行时,燃料消耗量大,每天可消耗3000t生物质燃料,燃料调度管理逐渐成为电厂经营发展的关键因素。而生物质发电作为新能源产业,一方面,在国内的发展尚处于起步阶段,相应的管理标准和规章制度尚未完善,燃料市场的供应链不完备,处于燃料边收集采购边摸索的滞后阶段:另一方面,由于生物质燃料具有密度小、体积大、种类多样、各种燃料热值不一、含水量不同等特性,对生物质燃料的收集、储存、运输等环节提出了更高的要求。

1背景

广东湛江某生物质电厂筹建时,由于对生物质燃料了解不够,对燃料的管理照搬传统燃煤电厂的燃料管理模式,可投产后就暴露出了很多问题。首先,厂区料场的设计不合理,厂区料场设计过小,干料棚面积不足。其次,燃料的摆放、堆垛没有有合理规划,不同品种、不同热量、不同水分的燃料一起堆放,给燃料上料、配料及盘点等工作带来很大的困难。再次,燃料入厂后要经过过磅、化验、卸载、堆垛、中转、翻晒、人工破碎、上炉等各个环节,各环节的承包单位不同,在没有建立合理、明确的管理制度之前,各承包单位各自为政,中间环节多过,工作效率低下。此外,由于没有进行统一安排,各承包单位间的配合出现断层,相互间的工作关系比较紧张,容易引发矛盾,从而使得燃料从进厂到入炉的过程中出现多次滞后,甚至影响了机组的正常上料。

2生物质燃料调度模式研究

2.1调整部门机构,明确职能

首先,将燃料管理模式改为厂外管理部分及厂内管理部分,将燃料经营部分解成燃料经营部及燃运分部。燃料经营部主要负责厂区外燃料管理,包括燃料市场调查、收购、调度以及对各供应商的考核。燃运分部划归运行部管理,主要负责厂区内燃料管理工作,包括燃料进厂后卸料、存放、堆垛、中转、上炉等。

其次,引入中间监督环节,燃料质检、化验工作合理分工,为此,公司成立了燃料质检班、燃料化验班。燃料质检班主要负责刚进厂燃料的过磅、计量、燃料外观检查、燃料杂质检查、燃料干湿度检查以及燃料化验样品采取工作,同时将采集到的燃料样品交给燃料化验班化验,化验结果交给生产经营部及财务部,作为燃料结算的依据。为了保证燃料质检、化验工作的公平公正,公司成立了由各部门员工组成的质检监督小组,主要负责对质检班及化验班工作的监督以及对弄虚作假、货不对板的燃料做出处罚决定。

2.2厂内燃料需求与厂外燃料调度紧密联系

为提高机组的带负荷能力,确保机组的经济运行,电厂采用各种燃料混合掺烧的方法,即将热量高的燃料和热量低的燃料,水分高的燃料与水分低的燃料,着火点低的燃料和着火点高的燃料,杂质多的燃料和杂质少的燃料按一定的比例进行掺配,以保证掺配后的混合燃料热量在22000ckc/0a左右,水分在13%以下,这种混合燃料基本上能保证机组带满负荷运行。为保证每天进厂燃料与运行需求相适应,减少燃料在厂内的中转环节,就必须加强厂内燃料管理与厂外燃料管理的联系,经摸索研究,采取以下管理措施:

(1)厂内燃料管理部门(运行部)每天做好厂内料场各种燃料库存、用量、单耗的统计工作。

(2)运行部应及时将当天燃料出现的问题反映给厂外燃料管理部门(燃料经营部)。

(3)运行部每天10:00之前将次日的燃料需求报表提交给燃料经营部。

(1)每天16:30前,燃料经营部根据运行部提交的次日燃料需求报表及时向各燃料供应商发出调度指令。

(5)燃料经营部应及时跟踪当天进厂燃料的质量情况,发现问题及时找出原因,根据实际情况及时调整燃料进厂计划。

2.3主动出击,及时掌握燃料供应信息,把握燃料收购主动权

(1)每天到各个燃料收购点搜集各种燃料的市场信息,编制各类报表、报告,及时汇报上级主管领导。

(2)熟知各个供应商的料场规模、收集能力、加工能力、供货能力,作为编制调度计划的基本依据。

(3)加大公司宣传,扩展燃料收购渠道。公司印刷了大量生物质发电环保效益和经济效益的宣传资料,并派人到周围农村发放。一方面宣贯生物质发电是利国惠民的项目,另一方面鼓励广大农村农民不要直接焚烧农林废弃物造成环境污染,而是将其卖到生物质电厂,增加农民自己的收入。

(4)加强与供应商合作,加快燃料供应链的建立。生物质电厂与供应商共同出资建造部分料场、购买部分燃料加工设备,给供应商提供在燃料管理、加工方面的技术支持,以培育供应商为主,建立稳定、良性的燃料供应市场,从而加快燃料供应链的建立和巩固,同供应商签定燃料收购保证书。

(5)制定合理、完善的燃料收购计划。生物质电厂每年初制定全年的燃料收购计划,燃料经营部根据年度收购计划,分解出每月、每周、每天的收购目标,编制出可行的燃料收购计划表。电厂管理层与燃料经营部签定每年的收购燃料保证书,年底根据年度燃料收购情况,按相应的考核管理标准进行奖罚。

(6)加强对各供应商的管理,实行供应商年度考评制度。

1)每周至少两次对各供应商加工场地内的燃料库存情况、质量情况进行巡查督促,汇总信息数据提交当值调度人员参考,以便调度人员根据信息情况作出调运计划:

2)定期对各供应商供货数量进行统计,敦促供货量不足的供应商加大燃料加工力度和供货质量,确保供货数量及质量符合调度计划要求。

2.4加强料场管理

为减少燃料在厂内的中转费用,合理调配燃料,厂内机械有序高效地中转燃料,电厂制定了厂内料场管理规定。在做好安全工作的前提下,要因地制宜,尽量增加厂内料场的存储能力,减少燃料中转,满足电厂安全、可靠、经济运行的需要,与厂外料场一起配合保障燃料供应。燃料堆放必须遵循取旧存新的原则,同时依据各种进厂燃料水分含量进行定期置换,以确保燃料不发生质变及热值下降。

3应用效果评价及推广价值

电厂进行新型燃料管理模式研究及实践应用后,燃料的收购渠道大大扩展,现在收购区域达到了海南、广西等省份,同时收购的燃料种类更多样化,燃料收购能力大幅增加,燃料库存量也大幅增加。厂外燃料调度与厂内燃料中转、需求协同合作,燃料的调度安排更加合理,厂内燃料堆放、存储安排有序,各类燃料分类堆垛,一目了然,每天的燃料盘点工作以及燃料掺配工作得以顺利进行。在国家大力发展新能源的背景下,生物质直燃发电行业已步入快速发展期,新型燃料调度管理模式能有效地解决生物质电厂在燃料收储运方面遇到的难题,对解决其他生物质电厂的类似问题有极大的借鉴意义。