煤炭采购和配煤掺烧的线性规划分析

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20年第4 05期

华中电力

第l卷 8

煤炭采购和配煤掺烧的线性规划分析刘志强f电长源荆¨热电厂，国湖北荆门 4 84 ) 4 0 0

摘要：通过线性规划法优化选煤、配煤，可以在保证锅炉正常燃烧的前提下，计算出成本最低的煤种和配煤方案，起到扩大煤源、降低火电厂燃料成本的作用。从而提高火电厂的经济效益和竞争力。关键词：种；炭采购；性规划；料成本煤煤线燃中图分类号：4 76 F 0 .1文献标识码： B文章编号：0 66 1(0 50 -0 60 10—5 920 ) 0 7—3 4

L n a r ga i e rP o r mmi gAn l sso o l u c a ea d B e d n o l n ay i f a r h s n l n i g C a C PLI Zhiq a g U—in

0前

言

在传统的锅炉燃烧巾。多采用单煤燃烧的方大式。煤采购中，种集中在“燃煤电煤”即要求燃煤品，质参数满足锅炉燃烧对燃煤品质的临界值要求。这

在当前电煤供应不足的情况下，以购买到完难

全适应锅炉燃烧需要的煤炭。质变化会引起电厂煤发电成本的改变。其中绝大部分为燃料成本的变化。在这种新形势下，电厂面临着煤种选择的问发题。选购哪些煤种？其比例如何？分析并解决这些

在计划经济的体制下一直沿用。家给各大煤矿下国达电煤计划，煤矿按计划生产电煤。按电煤计各并划价格出售给火电厂。随着改革的深化，炭企业煤被下放到地方，炭价格市场化。电煤价格持续上煤涨，电煤成为稀缺资源，劣质煤充斥市场，购买到想完全满足锅炉燃煤品质临界值的煤变得十分困难。 采用配煤掺烧的方式可以用多种煤混合出满足锅炉燃烧需要的煤种，而使在单煤燃烧方式下不适从宜的煤种变成火电厂的宝贵资源。

问题有利于大幅度地降低燃料成本进而降低发电成本。大提高火电厂的经济效益。大 火电厂锅炉的煤炭燃烧有其对应的煤种。锅炉在设计之初便给定了其设计煤种，具体给出了其并热值、水份、挥发份、灰份、硫份等的要求。于坑口对

电厂而言，计煤种即是本地煤矿的煤种，炭采设

煤购不存在选煤问题。而对于非坑口电厂，电煤必须外购 .地煤种品质差异巨大 .此存在煤种选择外冈的问题。

2利用线性规划法指导优化配煤采用配煤掺烧的方式需要解决以下问题：

(1选用那些煤种进行配煤。 1 1f)配煤量的比例如何。 2 ()配煤是否比单煤具有更好的经济性。 3 (1如何指导购煤谈判和购煤决策。 4 可以用线性规划法进行优化配煤来解决这些问题。

l采用配煤掺烧方式解决电煤供应不足的问题虽然锅炉规定了设计煤种及其品质参数 .是但多年的锅炉运行实践证明 .煤的品质偏离设计品燃质时 .一定的范围内，不影响锅炉的正常燃烧 .在并

由于煤炭在燃烧过程中的物理、学反应极其化复杂，几种煤质的混合，导致燃烧过程中化学反会应有较大的变化 .因此混煤与单煤之间并不是完全的线性可加关系。究配煤主要质量指标与单煤之研间的量变关系是动力配煤理论的一项课题。但是配煤的主要质量指标与单煤的线性相加之间 .其偏差并不大。冈此在具体工程应用中，一般应用煤质线性可加性来进行估算，并依照燃烧试验所获得的数

锅炉效率的降低也是很小的，即锅炉对煤种有一定程度的适应性。只有当煤炭品质过差时，才会导致

锅炉效率大幅度下降、机组不能满负荷运行的情况出现。根据锅炉燃烧的实践和实验 .以确定某类可

型锅炉的燃煤品质参数的临界值。当超过 (不足)或 临界值时，炉将不能正常燃烧，时需要投油来锅这

助燃，幅度提高发电的边际成本，大严重影响经济效益。收稿日期：0 5 4—2 20—0 1

作者简介：刘志强( 7一，, 1 3 )男湖北新洲人， 9工程师，硕士学位，从事发电厂信息管理工作一

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第 1卷 8据对理论数据进行修正。

煤炭采购和配煤掺烧的线性规划分析用 .表 2见。

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优化配煤的主要原则是在配煤产品质量指标

分析以上的规划求解结果，知：可 在以上的煤种及其费用条件下，应选取 18号 5

完全满足用户需要的前提下，到成本最低的各种

得单煤的配比，以取得最大的经济效益。其实质是一个数学规划问题，即在完全满足约束条件下求解出

煤和 2 5号煤进行配煤 .其配煤比例为 f.8: 9 03 94 0 1 )样， . 8 4 I这配煤的各项性能指标满足锅炉正常燃烧的指标要求，且在获得相同热值的前提下， 有最优的经济值 f用最低 )6 .1。这就意味费 18O 7

目标函数的极值问题。具体可概括为如下 3个步

骤：确定约束条件；确定目标函数；求解。①②③以配煤最低成本为目标函数，以单煤的成本、

着：该配煤的费用比燃烧任何单煤和其他任何配煤(给定的 8种单煤中选取)从都要低。配煤比之和

煤质参数和锅炉燃煤品质参数临界值等为约束条件.建立如下线性规划数学模型。 mn= C iS x,= 1

08 1 3= .8 + .1 )含义为：配煤的消 . (03 94 0 18的 0 2 4该耗量为锅炉设计煤种消耗量的倍率系数。计煤种设消耗量为 1 1/, 3 . h由于配煤的热值高于设计煤种， 4t 所以其消耗量低于设计煤种为 08 1 3 1 1 h . x 3 .t。 0 2 4/一，) n

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