抽凝机组热电厂发电效益问题探讨
王怀福，吴建东
（华能济宁高新区热电有限公司，山东济宁272100）
摘要：文中以某电厂实际工况，实际能耗指标，实际煤价等为依据，对不同工况下的发电致益进行了探讨，建立了数学模型，引入发电最佳效益点概念，对抽凝式热电机组如何合理发电进行了探讨，对热电金业减亏增盈具有重委意义.
关键词：边际贡献；发电效益：最佳效益点：探讨
中图分类号：TK223文献标志码：B文章编号：1009-3230（2011）09-0033-05
DiscussionofCondensingSteamThermalPower Generation Effectiveness
WANG Huai-fu WU Jian-dong(Hua*neng Jining High - tech Zone Thermal Power Co. Ltd. Jining 272100 China)
Abstraet; In this paper the actual energy consumption indicators the actual price of coal as thehasis for the benefit of power generation under diferent conditions were discused， a mathematical model the introduction of the concept of generating the besteffcieney point， the extraction-condensing how reasonable themal power generation units was discused reduced losses andincreased profits for the thermal power enterprises of great significance.
下公式进行计算，它们之间的关系如图1.
0引言
成本计算公式：完全成本=变动成本不变成本（固定费用G）
近几年来煤价一直高位运行，且仍在不断攀升，火电企业基本是全线亏损，小型热电厂更是生存维艰.如何合理发电，确定最佳效益负荷点，是减亏增效的重要手段.某电厂为区域性热电厂， 主要供工业热用户，日供汽量1600-2500t，现有装机容量为2x30MW抽凝式供热机组.本文以该厂实际工况参数、实际煤价为依据，探讨了机组电负荷与效益的关系、最佳效益负荷点及量价与效益之间的关系.
利润计算公式：利润总额（P总）=销售收人（含电汽销售收人）-完全成本
=销售收人（含电汽销售收入）-变动成本-不变成本（固定费用G）
1.2边际贡献
用的概念，它是指销售收人减去变动成本后的余 单位销售边际贡献是管理会计中一个经常使额，边际贡献是运用盈亏分析原理，进行产品生产决策的一个十分重要指标.边际贡献一般可分为单位产品的边际贡献和全部产品的边际贡献，其计算方法为：
1发电成本、利润、边际贡献的计算方法
根据传统会计方式，成本及利润可以按照以
单位产品边际贡献=销售单价-单位变动成本
图1费用收人与销售量关系图
全部产品边际贡献=全部产品的销售收人-全部产品的变动成本
显然边际贡献越大越好，在订价决策中，首先应保证边际贡献不为负数，其次应考虑，全部产品积余.面在特殊订价中，边际贡献保持正数是接 的边际贡献应足以弥补固定成本，并仍有一定的受与否的底线.
1.3热电厂的边际贡献计算
热电厂是同时生产形式不同、质量不等的两种产品-一热能和电能，它们对燃料能量的利用程度差别很大，迄今为止，尚无单一的热经济指标，能够在质量、数量上来衡量两种能量转换过程的完善程度”.一般根据热负荷决定电负荷即以热定电，热负荷一定的情况下，电负荷变化时，热电比、供热比变化，供电煤耗变化，单位发电边际贡献也在变化.供热比变化，会影响固定费用在发电和供热方面的分摊，会影响供热成本和供电成本.
单位供电边际贡献=不含税上网电价-单位燃料成本-其它单位供电变动成本（单位电量材料费、单位电量水费等）
总利润P=发电利润供热利润=（单位供电边际贡献×供电量发电固定成本分摊）（单位供热边际贡献×供热量供热固定成本分推）
只讨论发电利润时：
某电厂含税销售电价为0.4105元/kWh，不含税为0.35085元/kWh，因此：
销售收人=电价x供电量（x，单位kWh）=0.35085xx
变动成本=单位变动成本x供电量（xkWh）=[单位标煤单价（元/kg）x供电煤耗（Mh，kg/kWh）其它单位变动成本（0.01元/kWh）】×供电量（xkWh）
某电厂2011年三月份标煤不含税单价为808.43元/t，既0.80843元/kg，因此：
变动成本=（0.80843xMh0.01）xx
则 P= 0.35085×x-（0.80843 ×Mh0.01)]xx-G 0.01) ×x-G=[0.35085 -( 0.80843 ×Mh
bg = 0.35085 -0. 80843 x Mh - 0. 01 =0.34085 -0. 80843 × Mh
既利润等于边际贡献总量减去固定费用.Bg>G时盈利，Bg<G时亏损，Bg=G时持平，当Bg为负值时加剧亏损，发电不如不发（从效益角度讲），Bg为负值或接近负值时应该只发厂用电.在当前电价情况下，减小发电量（或单机运行）的目的是减小亏损，既减小发电量要能保证Bg值增加或不变小.不能得到正的P、而变为追求Bg是一种非正常状态，这主要是当前“市场煤、计划电”原因造成的. 1.4边际贡献、供电煤耗边界值 当日固定费用G为220000元，单位边际贡献Bg为0.025元/kWh时，根据公式计算出的盈亏平衡点的日发电量x为8800000kWh.当日固定费用C为220000元，日供电量为120万kWh时，根据公式计算出的盈亏平衡点的单位边际贡献Bg为0.1833元/kWh.当标煤单价为0.80843元/kg（上月值），单位边际贡献Bg为零时，根据公式计算出的极限Mh为421.6g/kWh.这一数字是Bg的正负转折点，实际运行中，机组要禁止在超过此煤耗的负荷下运行，否则就会加剧亏损. 知道目标发电边际贡献值一样可求得煤耗值，如要想发电单位边际贡献为0.02696元/kWh，当标煤单价为0.808元/kg时，则根据公式求得供电煤耗必须低于388.3g/kWh.当Mh为0.400kg/kWh、标煤单价为808.43元/t、日供电量为120万kWh、日固定费用为220000元时，盈亏平衡点的电价为0.593元/kWh（含税）. 2发电效益的影响因素及其相互关系 和供电煤耗五项指标影响，其相互关系曲线如图 发电效益主要受电价、煤价、供汽量、供电量2.根据煤耗曲线可以看出，Mh是随负荷变化的，因此Bg、g也是随负荷变化的，Bg是某一负荷下的bg与该负荷下的供电量的乘积，面不是某一负荷下的bg与最大负荷时的供电量的乘积，分析可知，始终存在着一个最大Bg负荷点，既最佳效益负荷点. 图2煤耗Mh.边际贡载Bg、供电量X关系曲线图 从上到下，供热量越来越大，既热电比增大，煤耗降低.供热量大到一定程度时，Bg线在高负荷段上扬，表明机组可以满发；反之，供汽量减小时，能够产生正值的Bg的负荷范围减小，无效益或制造负效益（负Bg值）的机会增加. 从右到左，供热量不变，电负荷降低，同样热电比增大，煤耗降低.煤耗最低点为以热定电点，所发电量为自然电量.机组在“合适的”供热参数下运行时，煤耗最低点左侧的工况（应极力避免的工况）就不存在. 耗最低点在满负荷点，而中间呈弓背型（如图：最 供汽量最大（80/h）和纯凝两种状态下，煤低煤耗连线）.因低负荷下厂用电率高（曲线不理想）、低参数导致凝汽损失大，不论是靠调节门节流（定压）还是滑参数（滑压）.供汽量越大，高负荷时的煤耗曲线越平坦，说明机组适宜于满负荷运行，机组具有较好的调峰性能. 最低煤耗点接近421.6g/kWh时，bg、Bg也接近为零，最低煤耗点和最大Bg点重合，其它能够产生正值的Bg的工况下最高Bg点对应的负荷，高于最低煤耗点所对应的负荷，所发电量既薄 利多销，既最低煤耗点时的bg最大，但Bg却不是最大，既在此后更高的负荷下，煤耗增加导致bg减小而对Bg产生的减小影响，不如x增大对Bg的增大影响大，既一个减小较慢的数字乘以一个增大较大的数字，其乘积是增大的.起初两者距离越来越大，此后距离越来越小，满负荷时再次重合.最低煤耗点左侧的工况应极力避免. 创造正值的Bg的负荷范围越小，平均煤耗越高，只要平均煤耗接近421.6g/kWh，就只能发厂用电.当极限煤耗红线上移或煤耗曲线下移到 使Bg足够大时可冲击满负荷，红线上移靠降低煤价和涨电价，煤耗曲线下移靠增大供汽量和提高运行检修水平. 举例：某电厂三种实际工况下的Bg计算见表如下（标煤单价采用3月份实际值不含税0.80843元/kg，电价不含税0.35085元/kWh，Bg根据公式算得，考虑裕量乘以系数0.9）： 日供汽1700tBg计算表 表1 汽负荷（吨/天） 电负荷（k） 40 45 1700（即每台机35.4/h） 50 55 60电价0.3105元/kwhBg（元/天） 供电煤耗（g/hh） 4624 415 2059 419 1205 423 -5167 427 -7733 429电价0.3305元/kwhBg（元/天） 19400 18680 17260 15150 14430 日供汽2200跑Bg计算表 表2汽负荷（吨/天） 电负荷（iw） 40 45 2200（即每台机46/h） 50 55 60供电煤耗（g/likw） 392 395 398 400 403电价0.3105元/bbBg（元/天） 电价0.3305元/kthBg（元/天） 20689 35463 20918 37540 20622 39090 41080 20763 19508 41670表3 日供汽2500Bg计算票汽负荷（v/天） 电负线（iw） 2500（即每台机52/） 50供电托（p/kh） 390 40 392 45 393 395 55 866 60电价0.3105元/tBg（元/天） 电价0.3305元/kihBg（元/天） 22086 36860 23275 39896 24988 43456 25566 45881 24747 46910 时，每台机组供热量达到52vh时可基本满发；电 由表1~表3可知，电价为0.3105元/千瓦价为0.3305元/千瓦时，供热量达到46/h时就可满发（图3所示）. 图3供热量35t/h利物图 3典型工况下的最佳效益点 3.1典型工况下的煤耗、边际贡献关系 荷2-3万内未找到最大Bg点，说明机组不能在 如图4，在Q=35t/h状态下（典型工况），负2万及以上负荷运行.双机供汽量在2500V天、即单机供汽量在54t/h以上时，基本可满发. 当供热量足够大、煤价足够低、电价足够高时，bg变得足够大，Mh对Bg的影响变弱，Bg值 主要取决于x，Bg曲线在最低煤耗点以后开始变平并上扬，此时机组可满负荷发电. 3.2机组满负荷发电时的极限或转折点煤价 可以满发的转折点，就是Bg曲线变成水平并开始上扬的煤价，以Q=35vh状态为例.设未 知煤价为r，选取2万和3万时的Bg值，使其相等，得出的r为： （0.34085 -0.415r)× 2 =（0.34085 -0.429t) x3 r=0.746元/kg，折合含税价为873元/t.实际上Bg曲线变成水平只是转折点，这种情况下仍不能满发，面要满发煤价应进一步降低，我们可 通过设一个满负荷时的Bg期望值来算出可满发 的煤价，仍以Q=35vh状态为例，如果期望满负荷三万时比两万负荷时每天多得2万元的Bg话，其煤价：应为： (0.3408 5 - 0.415 r) ×20 000 ×24 = 20 000 （0. 340 85 - 0. 429r)x 30 000× 24 - 图4供热量Q=35v/h时的Mh、Bg曲线 现行实际煤价，依靠降低煤价在35th工况下满 r=563元/t，折合含税价为659元/t，远低于发不大可能. 3.3电价提高后的发电最佳效益点 例，设未知电价为d，选取2万和3万时的Bg值， 假设电价提高2分，仍以Q=35th状态为使其相等，得出的d为： （d-0.415x0.808 43 -0.01)×2 =(d-0.429 ×0.80843 -0.01) x3 d=0.379元/kWh，折合含税价为0.443元/kWh.因此如要满发，电价最少要提高：0.443-0.4105=0.0325元/kWh.而0.0325元/kWh只是Bg值不随负荷增加面降低的极限值，而不是 盈亏平衡点的值.如果煤价继续上涨，电价还要提既不含税标煤单价应低于671.37元/t，既应比现高更多，显然35Vh供汽量下提2分仍不能满发. 行煤价808.43元/t低137.06元/t. 电价提高两分后，使单位边际贡献为零的极限煤价变为：0.36085-0.80843r=0 如两台机运行时负荷达到4×10kw，煤耗达到415g/kWh，供电量达到800000kWh时，相应 Bg值为：Bg=（0.34085-0.415×0.76643)x800 000=4281元. 则：r=446.4g/kWh 既增加2分钱后虽不能扭亏为盈，但可使机组运行产生负Bg的机会减小（红线上移），既产生正Bg的负荷范围扩大，最大Bg点的负荷更 高，因为Bg线整体上移，最高点的Bg值更大.特别是高负荷段的Bg线快速上扬、拾头，有利于多发、快增效. 如要取得与一台机相同的Bg值，则反算出kWh不变，煤价应为0.71952元/kg，既不含税标 的煤耗应低于389.6g/kWh，或者煤耗415g/煤单价应低于719.52元/t，既应比现行煤价808.43元/低88.91元/t. 3.4内部挖潜降低煤耗的影响 3~4月份供热量太低、煤价太高. 显然，两台机运行不合算，主要原因是该电厂 仍以Q=35vh状态为例，如各负荷下煤耗 降低10g/kWh，看2-3万负荷下的Bg值差别：4结论及建议 0.405×0.80843)×20 000×24=6449元 2x10kw负荷时的Bg值：Bg=（0.34085- 热电机组随着供热量的变化，供电煤耗指标相应变化.在当前高煤价背景下，通过测算确定机组发电最佳效益点，合理发电，对热电企业减亏 增盈具有重要意义.本文分析了典型工况下的煤耗、边际贡献关系，建立了数学模型，引人发电最佳效益点概念.特别对于机组满负荷发电时的极限或转折点煤价，电价提高后的发电最佳效益点， 内部挖潜降低煤耗的影响，单机运行及双机运行条件等典型工况进行了研究. 3x10负荷时的Bg值：Bg=（0.34085-0.419 ×0.808 43) ×30 000 ×24 =1 525 元 显然，目前煤价电价下，靠提高运行检修水平带较高负荷. 满发困难（并非不要提高运行及检修水平），但可 3.5单机运行及双机运行条件 70~80th左右，一台机运行可满发，如果两台机 根据某电厂3~4月份的实际工况，供热量在运行，只能以热定电而不能满发（提价前），一台机运行煤的发热量要求较高，发热量须在17581.2kj/kg以上（最好是18837kj/kg左右）.价格较 高，两台机运行可烧平均热值159068kj/kg的煤，价格较低，二者相差42元/t，现分析一台机运行和两台机运行各自的经济性.一台机运行日发电量6x10°kwh以上，上网电量5×10*kwh以 上，二台机运行时每台机负荷在1.5x10kw左右，发电量略高，但由于厂用电大，因此上网电量几乎相同，现根据不同煤价计算出各自Bg值： 研究表明，热电机组应降负荷运行，同时要提高检修水平，全力进行内部挖潜.在单台机运行 供热不足时，可适当投高减，但单台机运行供热量低于80/h（既每天1920：以下）或两台机运行（低供汽量下）时，应力避投高减.此外还应提高间.从提高运行经济性的角度出发，热电机组还 机组启、停速度，尽量缩短在负Bg区的运行时应提高计量的准确性，并将其作为指导机组高效运行的基础.进行经济性分析时，应绘制电厂供汽量间隔5th下的煤耗曲线围，明确不同供汽 量、不同煤价、不同煤耗下的最大Bg点，指导机组高效运行，这些措施对热电企业减亏增盈具有重要意义. 煤耗约为338g/kWh，煤价以三月份的808.43 单机运行时根据实际数据统计，单机运行时元/t为准，其每天的Bg值为：Bg=（0.34085-0.338×0.808 43)×500 000=33800元. 参考文献 [1]孙茂付，等，主端，管理会计学[M].中国人民大学出版社，2009年7月第5版[2]青岛捷能汽轮机股份有服公司.C30-8.82/0.981 汽轮机说明书[Z].青為捷能汽轮机股份有限公司，2003(4).[3]李青，张兴营，徐光照，火力发电厂生产指标警理手 册[M].2007（3）.[4]划动风，王迷洋，电力系统信惠安全关键技术的研 究[J].森林工程 2007 23（4）：88-91. 每台负荷约为1.5x10kw左右，上网电量基本 双机运行时两台机运行时，不能满负荷运行，相同，煤耗增加至约407g/kWh，煤价降低42元/t 相应Bg值为：Bg=（0.34 085-0.407×0.76643)x500000=14 456元. 如要取得与一台机相同的Bg值，则反算出的两台机运行时的平均煤耗应低于356.5gkWh，或者煤耗0.407不变，煤价应为0.67137，
