浅谈火电企业的全生命周期优化管理

摘要： 火电企业的全生命周期包括规划选址、可研及初步设计、施工图设计、招投标、施工、机组运行、技术改造、经营管理等过程，从全生命周期的角度对每个过程实施优化管理，可以增强企业管理水平和经营效益。

Abstract： Full life cycle for coal-fired thermal power enterprises included project planning， site selection， feasibility study， preliminary design， construction drawing design， bidding， construction， operation， technological transformation and operating management. By management optimization of every process， thermal power enterprises could be improved.

关键词： 火电企业；全生命周期；设计优化；运行优化；管理

Key words： thermal power enterprise；full life cycle；design optimization；operation optimization；management

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）01-0012-03

0 引言

燃煤火电的全生命周期是指从项目立项到建设运营、再到机组退役的全过程，包括规划选址、可研及初步设计、施工图设计、招投标、施工、机组运行、技术改造、经营管理等过程。前人对火电企业的全生命周期造价管理[1]、建设管理[2]进行了研究。本文从火电企业业主的角度出发，基于全生命周期优化管理的理念，统筹考虑火电企业各阶段的管理方式，实现各阶段管理的有效衔接，有助于提高火电企业在全生命周期的管理水平，实现火电企业效益最大化。

1 火电企业的全生命周期优化管理

1.1 规划选址优化 火电厂厂址在一定程度上决定了火电厂的“出身”，是火电厂外部环境条件的决定性因素。厂址选择质量除对火电厂的工程造价产生重要影响之外，还在很大程度上影响火电厂全生命周期的运行方式和经济效益。

在火电厂规划选址阶段，火电企业要根据总体发展战略、结构调整方向及区域布局规划，综合考虑国家和地方政策、市场条件、社会和环境影响等因素，预测火电企业的全生命周期生存状况和经济效益，做好火电厂的宏观选址优化。由于我国能源资源和电力负荷在地域分布上有一定的不均衡性，火电厂布局应符合我国一次能源总体流向，统筹考虑输煤与输电问题。现阶段，我国火电厂址选择优先考虑靠近电力负荷中心，有利于减轻电网建设和输电压力，同时考虑环保容量的限制；坑口或矿区电站以及港口、铁道路口等运输条件较好的地区，鼓励发展煤电一体化；利用本地煤炭资源建设燃用洗中煤、泥煤以及其他劣质煤的大、中型电厂；靠近热负荷中心区的热电联产电厂[3]。

1.2 设计优化 火电项目设计阶段包括可研及初步设计阶段、施工图设计阶段。在设计阶段优化中，坚持“优化设计、降低造价、提高效率”原则，在造价优化和效率优化贯穿整个设计阶段，基于全生命周期最优的理念，科学处理好造价与指标、效益之间的关系，提高项目全生命周期的经济效益和竞争力；树立“火电企业主导优化方向，设计院配合制定优化方案”的思想，充分发挥火电企业作为项目业主的主观能动性和设计优化意识，各部门全方位参与，规划和计划主管部门要统筹衔接，基建和生产主管部门要提前介入，保证项目设计与工程建设、生产运营的顺利衔接。

1.2.1 可研及初步设计阶段 在可研及初步设计阶段，火电企业应重点做好厂址及总平面布置优化、建设条件优化、工艺系统及设备选型优化等。

1.2.1.1 厂址及总平面布置优化 厂址优化应综合平衡电力负荷、接入系统、煤源、交通运输、水源、灰场、工程地质、环境保护等建设条件，做好项目厂址比选，选择总体最优厂址，达到总体效益最大化。总平面布置方案优化应按照布置紧凑、分区合理和节约用地的原则，优化厂址总体规划、总平面布置方案和主厂房布置形式；厂区竖向布置设计应因地制宜，结合地形、地貌、工程地质等条件，减少土石方量，力争达到全厂综合平衡。

1.2.1.2 建设条件优化 论证项目电力消纳方向、跨省跨区送电通道、送受电规模和接入电压等级，争取较好的消纳市场。对于热电联产项目，落实热负荷，争取合理热价，研究热电冷联供及热源热网一体化运营的可行性。科学选择煤源，合理确定最佳煤种，优化运煤方式及路径，优化铁路专用线方案。优化水源选取和取水管线设计，选择合理的循环水冷却方式，强化节水措施和水务管理，优化空冷系统的冷却方式。优化灰场选址和输灰方式，落实灰渣综合利用方案。在做好地质勘测的基础上，优化地基处理方案。采用适度超前的环保标准，合理选择脱硫、脱硝、除尘系统方案。

1.2.1.3 工艺系统及设备选型优化 统筹兼顾机组指标的先进性、造价的合理性和运行的可靠性，优化工艺系统布置和主辅机设备选型。在主机参数选择上，60万千瓦级及以上机组优先选用超超临界及高效超超临界技术，优化主机参数选择，并研究采用二次再热技术的可行性和必要性；30万千瓦级供热机组优先选择超临界参数。主、辅机选型除了要重视设计工况下的能耗指标外，还应根据机组实际负荷情况着重考虑部分负荷下的运行性能，以便有效降低机组全负荷工况下的能耗指标，确保机组长周期运行的经济性。基于系统优化的思想，开展各工艺系统和辅机选型优化，推进集成创新。采用回热及广义回热技术、变频及广义变频技术、烟气余热深度利用技术、四分仓空气预热器及柔性密封技术、管道烟道阻力优化技术、凝汽器冷端优化技术、给水泵及引风机汽动驱动方案、单辅机配置方案等推进系统精细化设计，提高机组效率，降低供电煤耗，保证运行可靠性。

1.2.2 施工图设计阶段 施工图设计是工程设计的最终阶段，是优化设计的另一个重要环节。火电企业应组织设计院完成对工艺布局、辅机造型、主要建（构）物布置和尺寸、投资控制等方面的优化设计，将初步设计阶段确定的优化设计准则和优化设计方案进一步具体化、详细化，对设计变更加强管理，同时严格控制工程造价指标，对施工图预算指标进行优化，确保施工图预算总额控制在初步设计概算总额之内。另外，火电企业应加强组织对施工图阶段设计成果的审查，施工图设计深度和质量应满足相关标准、规范和规程的要求，消灭差、错、碰、漏等现象，尽早发现问题，堵塞设计漏洞，避免后期大量的设计变更，为项目的施工建设奠定基础。

1.3 招投标优化 在招投标阶段，火电企业应严格规划招标管理，构建全方位的招投标监督机制，在此基础上做好招投标优化管理。火电企业应以工程设计文件为依据，组织编制技术部分和商务部分的招标文件，并组织对投标文件进行评标，最终选择最优的设备采购和工程承包中标单位。在优化评标过程中，火电企业应综合考虑投标单位业绩、投标价格和技术方案，合理安排各部分指标评价权重，以技术部分和商务部分综合评分作为依据。在技术部分评标中，不仅要考虑机组指标的先进性，还要考虑设备到货的及时性、运行的可靠性和维护的便利性；在商务部分评标中，不应简单追求投标价格最低，而应以全生命周期成本最低作为评价依据，在满足技术要求和指标的前提下降低全生命周期的平均成本。

1.4 施工优化 火电施工优化主要包括施工组织总设计优化、工期优化和造价优化，做好施工进度、质量和成本控制，保证施工安全，顺利移交生产。火电企业应加强施工组织管理，科学合理地制定相关措施，以招投标管理为基础，以合同管理为纽带，充分发挥施工单位、监理单位的专业优势，并协调好与设计单位的衔接工作。

1.4.1 施工组织总设计优化 在施工组织总设计优化中，应严格审核并控制里程碑进度，优化施工总体平面布置，合理充分利用施工设备和场地，做好主要建（构）物的开工顺序、时间节点安排和建筑物永临结合方案，避免交叉作业和重复施工浪费，严格控制工程变更，保证在预定时间内完成工程任务。

1.4.2 施工工期优化 在施工工期优化上，要避免片面追求缩短工期的行为，在有条件的情况下可以合理压缩工期，并根据实际施工进度适时优化调整工期方案，争取项目尽快投产。

1.4.3 工程造价优化[1] 在施工阶段工程造价优化上，要建立工程造价动态监控体系，根据资金计划合理确定费用支出。在施工过程中，以施工图预算或工程合同价为控制目标，在施工重要节点或定期将实际工程造价值与控制值进行对比分析，严控工程造价超标。合理确定工程结算进度，控制工程进度款的支付。

1.5 机组运行优化 火电机组运行优化是通过设备运行和检修管理，降低运行成本，提高机组效率，最终提高企业效益。火电企业应强化运行优化制度管理，把节能降耗目标真正落到实处；建立健全节能降耗评价体系，以机组运行小指标为基础编制机组能耗评价体系；完善落实节能降耗责任制，上一个环节要对下一环节负责，下一环节要监督检查上一环节工作的好坏，对上一环节把关。火电企业应加强对机组的能耗诊断和性能测试，对运行参数和指标进行详细分析，通过与先进机组对标，找出影响机组能耗水平的原因，挖掘运行优化潜力。针对能耗诊断过程中发现的问题，以提升机组整体性能为目标，提出机组优化运行措施或检修建议，合理安排检修项目和检修工期，确保机组达到最佳运行指标。

1.6 技术改造优化 当火电机组由于“先天性”原因导致能耗水平居高不下，或者由于机组服役时间较长而导致能耗指标相对落后时，实施技术改造是快速降低机组能耗和提高运行效益的重要手段。同运行优化类似，在实施技术改造前应首先对机组进行详细的能耗诊断，摸清技术改造的潜力和方向，避免盲目技改，切实提高技改投资效益。在技术改造具体措施上，要根据机组具体情况，因地制宜地采用汽轮机本体通流优化改造技术、中低压连通管抽汽供热改造技术、低真空供热改造技术、热泵余热回收技术、汽轮机增容技术、氧化皮治理技术、冷端优化技术、烟气余热利用技术、变频技术、空预器改造技术、点火节能优化技术、吹灰系统优化技术、污染物高效协同脱除技术等先进节能降耗技术，对火电机组进行综合升级改造，有效降低机组能耗水平。

1.7 经营管理优化 火电企业经营管理的目的是为了增加企业收入、控制企业成本、提高企业效益，通过积极抢发电量、拓展供热市场、严格控制煤价、争取有利政策等手段提高企业的经营效益。

1.7.1 积极抢发电量，优化电量结构 火电企业应积极做好与地方政府、电监办、电网公司的沟通协调工作，及早掌握各方面信息，全力争取基数电量，同时积极争取替代电量、外送电量和有效益的直供电量，优化电量结构；密切关注电网供需变化趋势，及时收集系统用电负荷及其它电力企业的生产信息和设备检修状况，分析应对电力市场环境变化的策略，为多发电创造有利条件；尽最大可能保持机组在网时间，抢发每一度电。热电联产机组应发挥“以热促电”的优势，抓住供热季的有利时机，抢发增供，提高发电、供热综合效益。

1.7.2 拓展供热市场，优化热用户结构 热电联产机组应积极开拓有效益的供热市场，优化热用户结构，加大优质非居民用户和直供用户比例，在经济可行的条件下开拓夏季非居民供热或供冷市场，提高机组热电比，增加供热边际利润。同时积极探索热源、热网、换热站一体化经营，甚至直供到户的供热模式，增加机组直供比例，提高供热效益。在经济可行的条件下，纯凝机组应适时开展供热改造，以热促电，提高发电、供热综合效益；供热机组采用热泵或低真空供热改造技术，提高余热利用效率，增加企业供热能力和效益。

1.7.3 严格控制煤价，优化燃料结构 燃料成本占火电企业生产成本的绝大部分，控制煤价成为火电企业控制成本的关键。火电企业应根据国家宏观经济走势和煤炭市场形势，科学研判煤价变化趋势，优化库存比例。根据地理位置和交通运输条件，优化来煤结构，合理选择铁路来煤、汽车来煤、海外来煤或海进江来煤比例。优化采购方式，尽量减少中间商比例，推进厂矿直接对接采购，形成规范的运输定价模式，降低燃料成本。采用国内领先的设计理念和技术手段，优化燃料采、制、化管理，实现燃料全流程闭环管控，有效指导采购及存取煤方案，促进精细化管理、精准化挖潜，节约燃料成本。优化配煤掺烧方案，在满足机组负荷的前提下，制定不同工况下的科学掺配煤方案，科学混配、合理掺烧，确保度电效益最大化。

1.7.4 争取有利政策，增加收入来源 面对国家日益严格的环保减排标准，火电企业要积极承担社会责任，加大环保建设的资源投入，下足功夫开展环保减排治理工作，实现废水“零排放”，烟尘、二氧化硫、氮氧化物达标排放。在此基础上第一时间争取通过环保部门组织的环保电价验收，尽快获得除尘、脱硫、脱硝电价收入，增加火电企业度电利润。热电联产企业应积极向国家和地方能源、价格主管部门争取相关政策支持，并加强与地方热力公司的合作共赢，在保障民生和保本微利的前提下，向政府建议出台热价、补贴、热费回收、热网配套费和税收优惠等支持政策。

2 有关建议

2.1 建立健全火电企业全生命周期优化管理体系 建立包括规划选址、设计、招投标、施工、机组运行、技术改造、经营管理等在内的火电企业全生命周期优化管理体系和规章制度，提高全生命周期优化管理意识，为火电企业的全生命周期优化管理提供指导。

2.2 重视各阶段、各部门的管理衔接 各阶段的优化管理要综合考虑全生命周期不同阶段、不同部门的需求。例如在设计阶段，基建和生产部门要提前介入，不仅要考虑控制造价和优化指标，而且要考虑建设施工、安全生产、运行优化的要求，尽量避免后期大量的设计变更，以及机组刚投产不久就需要技术改造的可能。

2.3 建立优化管理的激励机制 火电企业的经营效益与全生命周期各个阶段都有很大关系，而企业经营管理的好坏，关键取决于人的因素。要激发和鼓励人的主管能动性和创造性，提高优化管理的效果，就要建立一定的激励机制。对设计院、施工单位、机组运行人员和经营管理人员的激励，往往能起到事半功倍的效果。

参考文献：

[1]赵超恩.全生命周期造价管理理论在火电工程中的应用[J].山西建筑，2013，39（30）：219-220.

[2]张晓鲁.基于全寿命周期的火电工程建设管理研究[J].中国工程科学，2011，13（4）：68-74.

[3]东北电力设计院.火力发电厂厂址选择手册（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2009.