5、当前掺烧劣质煤的利弊分析.doc

当前掺烧劣质煤的利弊分析（蒲州发电分公司，崔青峰）【摘要】2009年，漳泽电力股份有限公司（以下简称“公司”）全力以赴“防止ST”，面对资源日趋紧缺、价格持续高位运行的煤炭市场，动员所属单位积极开展突破高煤价的专题研究，取得了显著成效，全年燃料成本同比下降1.3亿元，为完成年度“防止ST”目标奠定了坚实基础。【关键词】突破高煤价 专题 研究 之二2009年的煤炭市场仍处于高煤价运行，电厂经营形势不容乐观。如何降低入厂煤价进而大幅度降低燃料成本，成为我公司的研究课题。由于我公司在2008年曾进行过大量煤泥掺烧，因此积累了一定的应用经验，现将劣质煤燃用做如下总结:一、劣质煤的分类根据晋南地区周边煤源实际情况，我们把劣质煤简单的分为两类。一是原煤进行洗选加工后的副产品煤泥，其特点是低硫份，高水分，易粘结，热值约在40004200大卡（水分为10%）。由于其粘结性大容易导致电厂的输煤系统、给煤系统堵塞。煤泥主要分布在山西的霍州、孝义、临汾地区，运输距离较远。二是煤层中含矸量较大的原煤，由于其煤层结构导致其中矸石与煤共生不易排出。其特点是热值较低，约在33003800之间，含矸量大，硫份约在2.5%左右，主要分布在陕西渭南、铜川地区。二、蒲洲发电公司燃煤、输煤系统简介（一）燃煤系统蒲洲发电公司锅炉由哈尔滨锅炉厂制造，锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉，型号为HG-1060/17.5-YM31, 全钢架悬吊结构、紧身封闭布置、固态排渣，燃用混煤。锅炉采用单炉膛、平衡通风、四角布置切向燃烧方式。制粉系统为冷一次风正压直吹式，配5台中速磨煤机。在BMCR工况时，4台磨煤机运行，一台备用。空气预热器采用三分仓空气预热器。磨煤机为北京电力设备厂生产的中速磨，型号为ZGM95G，设计出力为33.7吨/小时，最大出力为57.5吨/小时，石子煤的最小排出量不大于磨煤机出力的0.05%。（二）输煤系统输煤系统主要由输煤栈桥、火车卸煤沟、斗轮机、汽车煤沟、煤场等组成。火车来煤通过3台螺旋卸煤机卸到火车煤沟，通过两台叶轮给煤机拨煤至输送皮带，经过1.35公里的输煤栈桥送至厂内，根据生产需要可以直接上至锅炉，也可通过斗轮机堆放至煤场，其设计出力约为500吨/小时。汽车来煤后直接堆放在煤场，通过斗轮机取煤或通过汽车煤沟上煤。根据来煤煤质的不同，各系统之间可以单独上煤，也可以相互掺配。煤场设计面积为2万平方米，存煤量为7.15万吨。三、劣质煤的选用由于锅炉磨煤机为中速磨，其对来煤要求较高，如果煤中矸石含量大则严重影响到磨煤机的出力，故将煤泥作为劣质煤的选用对象。今年4月初通过对河津、霍州地区进行煤泥市场调研，将调研结果与设计煤种、现有燃用煤种对比如下：名 称Mt(%)全水Mad(%)内水Ad(%)灰分Vdaf(%)挥发份St,d(%)硫份Qnet,ar(cal/g)发热量河津龙门焦化煤泥6.80.8349.2131.950.633446霍州白龙矿煤泥22.12.0842.8636.801.083228蒲洲三月份来煤6.570.9339.1128.012.134299蒲洲四月份来煤6.270.9638.6027.272.354275设计煤种6.611.7526.9128.321.295167由于加之蒲洲发电公司煤场小，不具备晾晒及二次转运条件，实际应用当中煤泥水分不宜超过10%，所以采用调研时选取的河津龙门干煤泥作为分析对象，将灰分、硫份、发热量做如下对比图： 从上述对比图可以明显看出煤泥低硫、高灰、低热的煤质特点，因此选用煤泥着重进行技术及经济性能分析。四、技术比较在保证锅炉燃烧稳定及制粉系统不堵塞的前提下，选用按70%现有煤种加30%煤泥的掺烧比例进行分析：名 称Mt(%)全水Mad(%)内水Ad(%)灰分Vdaf(%)挥发份St,d(%)硫份Qnet,ar(cal/g)发热量河津龙门焦化煤泥6.80.8349.2131.950.633446蒲洲三月份来煤6.570.9339.1128.012.134299设计煤种6.611.7526.9128.321.295167掺烧30%煤泥煤种6.640.942.1429.21.684043按30%煤泥掺烧比例后的煤种，其指标对比图如下：1、掺烧煤泥后的煤种灰分增大，发热量降低，在接带同样负荷的前提下，所需要的煤量增加，进而导致磨煤机、风机出力增加。下面仅以磨煤机单耗为例从生产报表中选取数据进行统计：日 期当日热值（kcal/kg）单耗（kwh/t）标煤单耗（kwh/t）09.5.2640528.0813.909.6.2142368.0513.309.6.2649948.0411.26由此可知，掺配煤泥后磨煤机单耗要增加0.6kwh/t，按蒲洲发电公司年发电量36亿度，设计发电煤耗360g/kwh计，全年需要消耗标煤近130万吨，仅磨煤机电量消耗，掺配煤泥后要比现有煤种多耗电近78万度，比设计煤种多耗电近350万度。 2、由于灰分增加导致烟气飞灰浓度加大，根据经验磨损公式：T=C3（g/m2）可知，磨损量与飞灰浓度、与飞灰流速的三次方成正比。掺烧煤泥后的烟气飞灰浓度增加直接导致锅炉受热面磨损加剧，其中尤以省煤器磨损最为严重，2007年河津电厂曾因省煤器泄露多次停炉，导致投产不到10年便更换省煤器，其中煤质变差为不可忽略的因素之一。根据我公司锅炉使用说明书其省煤器设计使用寿命不低于30年，使用现有煤种飞灰浓度是设计值的1.2倍，掺烧煤泥后飞灰浓度是设计值的1.23倍，由此得出约减少省煤器使用寿命6年左右。3、掺烧煤泥后的不安全因素增加。08年4月至10月因燃用煤泥水分大，粘性大造成磨煤机频繁断煤，锅炉MFT达11次。 4、由于掺烧煤泥热值在4000大卡，锅炉满负荷时需要煤量约180吨，如果有一台磨煤机大修或在夏季，则负荷高峰时只能接带至25万，其主要制约因素是空气预热器阻力过大、引风机设计裕量小。通过以上技术比较掺烧煤泥主要在锅炉磨损、制粉系统厂用电量、负荷的接待及锅炉的安全运行等方面造成影响。随着锅炉设计技术及防磨技术的进步，锅炉磨损的影响可以大大减少。通过加强电厂运行人员的技术水平，不安全因素的影响可以得到控制。因此在进行经济性比较时可以着重不考虑磨损及不安全因素的影响。五、经济性比较1、灰分加大导致原灰处理成本增加。目前我公司每吨原灰处理成本是10元（主要是运输油料消耗、灰场机械维修），按年消耗130万吨标煤，拉灰费用为：设计煤种为475.5万元，现有煤种为825.5万元，掺烧煤种为945.3万元。2、硫份降低导致脱硫成本降低。脱除每吨硫单计石灰石粉成本是890元（石灰石粉按纯度95%，每吨270元），按年消耗130万吨标煤，脱硫费用为：设计煤种为2037万元，现有煤种为4012万元，掺烧煤种为3365万元。3、制粉电耗影响。按年消耗130万吨标煤，上网电价0.3153元计算，制粉电耗为：设计煤种为1463万度，461万元；现有煤种为1729万度，545.15万元；掺烧煤种为1807万度，569.7万元。4、不安全因素影响。08年全年MFT共计11次，掺烧后全年暂按一次考虑，综合平时稳燃投油合计40吨计算，每吨燃油价格为6000元，总共24万元。5、灰库库容影响。灰库按设计煤种设计储灰年限为11年，灰库投资5336万元，年均485.1万元。使用非设计煤种后，储灰年限缩短，年均摊增加。使用现有煤种储灰年限为6.33年，均摊为842.9万元；使用掺烧煤种后储灰年限为5.53年，均摊为964.9万元。经济性比较汇总表（单位：万元 ） 煤种原灰处理制粉电耗不安全因素影响储灰影响脱硫费用合计现有煤种825.5545.150842.940126225.56设计煤种475.54610485.120373458.6掺烧30%煤泥煤种945.3569.724964.933655868.9六、结论1、在综合考虑原灰处理、电耗、储灰、脱硫、不安全因素等不利因素的前提下，燃用非设计煤种后标煤单价升高，与设计煤种相比，燃用现有煤种升高18.5元/吨，燃用掺烧煤种升高21.3元/吨，平均升高20元/吨左右。掺烧30%煤泥煤种比燃用现有煤种降低2.73元/吨。2、在目前市场条件下，设计煤种的标煤单价约为550元/吨，现有煤种的标煤单价为530元/吨，掺烧30%煤泥煤种标煤单价为510元/吨。在综合考虑不利因素影响的同时结合目前煤价行情，与设计煤种比较，燃用现有煤种的标煤单价为530+18.5=548.5元/吨，燃用掺烧煤种的标煤单价为510+21.3=531.3元/吨，燃用掺烧煤种大约有20元的优势空间，燃用现有煤种基本与设计煤种相当。3、从定向角度看，设