浅谈褐煤掺烧褐煤管理及经济效益

浅谈褐煤掺烧管理及经济效益,二一年十月二十七日,辽宁东方发电有限公司,2009年以来，通过科学实践和修正，东方发电公司在未进行大的资金投入和改造情况下，开创HP863中速磨煤机大比例混配和掺烧褐煤先例。,辽宁东方发电有限公司（下称东方发电公司）前身为辽宁发电厂三期扩建工程，装有两台350MW国产机组，分别于2005年1月、4月投产。,东方发电公司主要的燃用煤种,一、相关背景阐述,锅炉设备：是哈尔滨锅炉厂生产。每台炉配备5台上海重型机械厂制造的HP863中速磨煤机，锅炉制粉系统为正压直吹式制粉系统，采用热风干燥方式。按设计煤种，机组额定负荷4台磨煤机运行，保持1台备用。,东方发电公司高热值煤种从2005年至2008年涨幅为78.7%，而上网电价涨幅仅为22.5%，煤价涨幅远远超出电价涨幅。,龙江煤入厂标煤单价,东方公司上网电价,427.4,763.8,0.31,0.3798,东方发电公司2008年燃料成本为7.306亿元，占发电成本的68.7%，环比上年增加1.8049亿元，环比升高4.08%。公司当年亏损5032万元，累计亏损8160万元。,2005年至2009年燃料成本占总成本比例,2005年至2009年利润完成情况,二、混配可行性分析,1.褐煤安全混配可行性分析。制粉系统爆炸与煤质关系很大，对于挥发份Vdaf19%的煤质，煤粉就可形成易爆的气粉混合物。东方发电公司燃用的褐煤挥发份Vdaf平均为40.36%，属于易燃易爆煤。褐煤挥发分在温度达到210250就可析出，对制粉系统运行带来一定的安全隐患。另外霍煤含水量较大，若混配比例较大时，影响磨煤机安全出力。无论何种形式的制粉系统燃用或掺烧褐煤本身都存在着风险性。经聘请东北电科院专家对掺烧褐煤情况进行跟踪试验，结论是只要全面掌握褐煤特点，制定制粉系统防漏、治漏措施，提高磨煤机干燥出力，解决积粉、积煤自燃等问题，掺烧褐煤完全可行。,2.提高经济效益的可行性分析。2005年至2008年，东方发电公司燃用的霍林河褐煤（下称霍煤）入厂标煤单价每吨由373.63元/吨上涨到495.3元，涨幅为32.6%，仅高于此期间电价涨幅的10.1%。2008年，东方发电公司褐煤入厂标煤单价是高热值煤的65%（每吨相差268.58元），褐煤价格优势明显。若能解决机组安全运行和磨煤机出力问题，根据机组日负荷尖峰、腰荷及低谷不同时段科学合理的掺烧褐煤，即可以有效的降低发电成本。,3.褐煤市场供应的可行性分析。由于高热值煤在市场上供不应求，龙江等统配计划煤到货率无法得到保证。褐煤由于形成年代短，易于开采且价格较低、运输方便，对发电企业降低成本极为有利。目前我国已探明褐煤储藏量占煤炭总储量的13%。根据地理位置和运力等因素，东方发电公司掺烧褐煤，选择了内蒙古东部霍林河煤业集团出产的褐煤。,三、具体混配解析,1.组织过程制定掺烧褐煤的安全预案措施；做好煤质化验，并将化验结果及时反馈，便于运行人员根据煤质成分变化及时进行调整；保证混配均匀，降低锅炉燃烧的脉动性，燃料调度及时向值长提供混配煤种和褐煤掺烧比例，由值长统筹调整机组的运行方式；根据日发电计划，按时段确定合理的掺烧比例；调整月度综合奖考核办法，加大混配褐煤考核力度。2009年混配褐煤奖励105.6万元。考核机制的建立，对混配褐煤组织协调起到了极大的促进作用。,2.技术支撑公司成立混配褐煤组织机构，并且聘请上级公司和东北电科院专家作为顾问指导，制定了混配掺烧褐煤总水分的控制，以此确定基本比例、出口温度的控制，如何保证不凝结、不粘煤、漏粉、积煤的清理、大负荷运行炉膛结焦问题，如何甩焦、对受热面的磨损检查、评估、维护等5个方案。混配试验的第一阶段，掺烧比例为15%的褐煤与85%的烟煤混配，制粉系统出力和锅炉出力均未受到影响，其中磨煤机干燥出力即磨煤机出口温度保持在65-70之间，第二阶段，将掺烧褐煤比例提高到25-30%，验证是可行的。,如果想进一步提高混配褐煤比例，必须提高磨煤机入口风温，为此，公司组织相关专家对如何提高入口风温进行研讨，于2009年至2010年，分别对两台炉的空气预热器进行反转改造，相同工况下提高混配褐煤比例10-20%。,3.安全控制控制煤粉细度在合理的范围内，保证磨煤机出口一次风管的煤粉浓度及煤粉气流均匀。控制磨煤机出口温度正常在6570。适当提高一次风压，保证磨煤机入口风量。如果磨煤机停运时间较长，要保证该磨煤斗及给煤机给皮带不存煤，防止煤粉自燃。保证磨煤机消防蒸汽系统处于正常备用状态。制定落实制粉系统易磨部件的定检制度。加强巡检及参数监控，确保制粉系统缺陷及时发现和处理。,4.采储保障制定经济采购燃料结构比例。根据各煤种的市场最大到货量和综合标煤单价对比分析，制定经济采购结构，确定煤炭采购策略，除褐煤外，确定了经济采购排序：龙江统配煤、抚顺矿务局煤、龙江地方煤、西乌煤、龙江优#1煤、铁法矿务局煤。保证优质煤储备3-5万吨的目标。为满足负荷曲线的尖峰特性，煤场需要有一定高热值煤的储备，通过煤场储备调整缓冲优质煤时段性的不足。因为全年大负荷时段多出现在夏季，确定了在6月份前完成优质煤储备3-5万吨，实现存煤10万吨，保持煤场高、中、低热值煤比例处于3:3:4煤场结构。,细化煤场存放和上煤。制定了详细煤场存放和上煤实施方案，要求煤种科学存放，严格按照生产调度组织上煤，合理使用高热值煤，减少高热值煤无谓损耗。,四、取得主要经济效益2009年，东方发电公司耗用霍煤等低热值煤80.2547万吨，折算标煤量37.5619万吨，降低标煤单价39.8元/吨，节约燃料成本4988万元；由于霍煤量热值低，增加耗煤量216206吨，增加制粉系统、引风机以及输煤厂用电量464.1万千瓦时，增加发电成本150.4万元；增加制粉系统（磨煤机、给煤机、送粉管路）、除灰系统（电除尘输灰管路、阀门）、受热面检修防磨等维护材料费164万元。上述三项综合考虑，2009年合计节约成本4674万元。,五、大比例混配褐煤与抢发电量效益比较1、混配褐煤与抢发电量排序。虽然混配褐煤能够大幅降低燃料成本，但对抢发电量影响较大。在用电市场相对需求不足的时期，抓住时机抢发电量是关键。因此，要做好煤场一定高中热值煤储备，保证合理煤场结构，随时满足电网调电需求；同时，做好负荷预测，对负荷曲线年度、月度和日尖峰要有预见性。在发电量与混配褐煤平衡时，应该以抢发电量为主。,2、最佳经济发电负荷区测定。以71%左右负荷率（发电量25万千瓦）完成全年发电量目标，是东方发电公司2010年最为经济发电负荷区域。,机组负荷率与边际利润和小时利润关系表,六、存在的问题,1.易产生爆燃。磨煤机启停操作过程中，进行磨煤机吹扫时，内部煤粉浓度变化较大，可能会达到爆燃的条件。磨煤机入口温度过高，如有本体及排料系统漏风现象，将会增加石子煤室积粉自燃、结焦的可能性。石子煤室有明火时，如遇有磨煤机跳闸，石子煤室煤粉浓度瞬间增大有爆燃危险。石子煤箱内发生自燃，在清理石子煤时，若排料门不严、热风扰动，有爆燃危险。磨煤机本体密封损坏及出口管路漏泄时，将有大量细粉漏出，达到一定粉尘浓度可能导致闪爆、煤粉长时间堆积可能发生自燃。,2.厂用电率增加。由于混配褐煤耗煤量增加，辅机单耗和电除尘用电明显增加，2009年掺烧褐煤影响综合厂用电率同比增加0.45%。3.占用现金流较大。为了保证混配褐煤和抢发电，需要储备30%的高价、高热值煤，因此，造成库存成本增加，占用较多现金流。,4.混配煤和抢发电量关系无法精准平衡。由于混配褐煤，致使平均热值低于校核煤种热值，单位时间磨煤机出力降低，机组完成发电调度曲线能力降低。主要原因是，由于机组上煤方式是提前3小时上煤，有时由于日负荷预测较难判断，出现上低热值煤，使顶尖峰时带不满负荷；或者上高热值煤带低负荷，使高热值煤无谓的浪费。因此，有时不能完全实现经济混配和发电效益最大化的平衡。,1.东方公司创造HP863磨煤机掺烧褐煤的先例，在煤炭市场供货紧张情况下，解决了煤源不足的问题。2.在不进行主要锅炉设备改造的情况下，只要管理组织到位，对于改变设计煤种，在不同负荷曲线状态下燃用不同比例的低价褐煤能够满足电网调电需求。3.在安全性与经济性的最佳平衡状态下，目前东方公司年平均掺烧褐煤比例已经能够达到45%，实现了国内相同型号、相同设计煤种机组褐煤掺烧的最大突破。,七、结论,1、安全技术保障是基础。一是制定掺烧褐煤的安全预案措施。二是严格控制、调整好磨煤机系统相关参数。三是严格落实制粉系统易磨件定检制度。四是确保磨煤机风、粉系统缺陷及时发现并消除。五是做好磨煤机长时间停运的安全措施。六是为防止炉膛内部结焦，定期进行