330MW机组燃煤经济性分析
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330MW机组燃煤经济性分析
（一）设计煤种
海口电厂#8/9炉原设计煤种如表1所示。
表1 锅炉原设计煤质
序号 名称 符号 单位 设计煤质 校核煤种
1 收到基水份 Mar ％ 8.5 10
2 空气干燥基水份 Mad ％ 2.5 5
3 收到基灰份 Aar ％ 18.3 18
4 干燥无灰基挥发份 Vdaf ％ 30.7 42
5 收到基碳 Car ％ 58.0 56.3
6 收到基氢 Har ％ 4.0 5.5 7 收到基氮 Nar ％ 1.0 1.1
8 收到基氧 Oar ％ 11.5 17.1
9 收到基硫 Sar ％ 1.0 1.0
10 收到基低位发热量 Qnet，ar MJ/kg 23.01
23.42
2017年#8/9炉进行环保超低排放改造时，锅炉主要进行了低氮燃烧器改造、SCR装置提效改造和空预器改造。由于煤炭市场不稳定，实际入厂煤的煤种波动较大，依据海口电厂近年实际的入厂煤质数据，改造时采用的设计煤种和校核煤种见表2。
表2 环保升级改造设计煤质
序号 名称 符号 单位 设计煤质 校核煤种
1 收到基水份 Mar ％ 21.6 8.50
2 空气干燥基水份 Mad ％ 15.33 3.28 3 收到基灰份 Aar ％ 5.52 19.40
4 干燥无灰基挥发份 Vdaf ％ 47.61 38.93
5 收到基碳 Car ％ 54.85 58.52
6 收到基氢 Har ％ 3.56 3.73
7 收到基氮 Nar ％ 1.14 0.98
8 收到基氧 Oar ％ 12.46 7.34
9 收到基硫 Sar ％ 0.87 1.53
10 收到基低位发热量 Qnet，ar MJ/kg 20.53 22.35
（二）常用煤种
根据数据统计，海口电厂近年来常用的煤种为印尼煤（热值在3800～4800kcal/kg范围）、国产混煤（热值5100kcal/kg左右）、另会有少量的俄罗斯煤、蒙煤、菲律宾煤等煤种。通常印尼煤与国内煤来船计划按3:1比例，每隔2个月来一艘国产煤作为安全煤种和保库存。并根据实际发电量来调整来煤。煤种主要边界参数见表3。
表3 海口电厂燃煤采购计划煤种
项目 单位 内 容
煤 种 - 低热值印尼煤 中热值印尼煤 国产煤
收到基全水份 % ～30 ～25 ﹤10
空干基灰份 % ﹤5 ﹤8 ﹤25
空干基全硫 % ﹤0.5 ﹤0.6 ﹤1.2%
收到基低位发热量 kcal/kg ～3800 4200～4700 5000～5500
（三）燃用不同煤种经济性试验分析
1.试验结果分析方法
（1）供电总成本计算方法：根据汽机试验的高、中、低负荷段热耗，分别计算出不同负荷段不同煤种的发电标煤耗，再按标煤单价700元/吨计算出发电燃煤成本，加上厂用电、液氨和石灰石成本，减去石膏和灰渣收益，得出供电总成本。
（2）三种煤单位运行消耗性材料（石灰石粉、液氨）按典型的国产煤、中热值印尼煤、低热值印尼煤的消耗取样。
表4不同煤种的运行消耗性材料费用
项 目 单位 低热值印尼煤 中热印尼煤 国产煤（神混）
石灰石粉单价 元/吨 256 256 256
液氨采购单价 元/吨 4590 4590 4590
石灰石粉单位成本 元/kw.h 0.0016 0.0017 0.0029
液氨单位成本 元/kw.h 0.0010 0.0009 0.0012
费用总计 元/kw.h 0.0026 0.0026 0.0041
2.高负荷段试验结果分析 表5高负荷段计算资料
项 目 单位 低热值印尼煤 中热印尼煤 国产煤（神混）
电负荷 MW 315.5 329.9 330.5
汽机热耗率 kJ/kwh 7803.75 7803.75 7803.75
锅炉效率 % 93.59 93.866 94.2
厂用耗电率 % 7.613 7.26 6.92
发电标煤耗 g/kwh 282.68 281.85 280.85
供电标煤耗 g/kwh 305.97 303.91 301.73
由上表知，在高负荷段，燃用国产煤时的发电煤耗最低、厂用电率最低、锅炉效率最高，燃用印尼煤发电煤耗和厂用电率均上升，锅炉效率降低，而且印尼煤热值越低，发电煤耗、厂用电率、锅炉效率三项指标均越差。
#8、9机组在燃用低热值印尼煤时带不满负荷说明： 西安热工院对我厂#8机组协调控制系统进行了优化，通过实验得出磨煤机以下结论：当#8炉磨煤机煤量超过30t/h时，实际入炉煤量变化速度已经不能等同于给煤机给煤量变化量，会造成主汽压力的偏差持续增加，以造成给煤量过调，为确保安全，#8炉单台磨煤机给煤量不大于36t/h。为确保我厂机组的安全运行，#8机组燃用低热值印尼煤（低位发热量小于3800kcal/kg）时#8机组实际总给煤量不大于180t，#9实际总给煤量不大于170t。按照我厂燃用低位发热量小于3800kcal/kg印尼煤的经验，#8机组总煤量180t时机组出力315MW；#9机组总煤量170t时机组出力295MW。即为了保机组及设备的安全，燃用低热值印尼煤时，在机组5台磨煤机均正常运行的情况下，#8机组最高出力不高于315MW，#9机组不高于295MW。
3.中负荷段试验结果分析
表6 中负荷段计算资料
项 目 单位 低热值印尼煤 中热印尼煤 国产煤
电负荷 MW 249.9 251.9 250.8
汽机热耗率 Kj/kwh 7954.5 7954.5 7954.5
锅炉效率 % 93.92 94.36 94.24
厂用耗电率 % 7.84 7.83 7.17 发电煤耗 g/kwh 287.44 286.09 286.50
供电煤耗 g/kwh 311.89 310.39 308.63
由上表知，中负荷段燃用中热值煤锅炉效率最高、发电煤耗最低，国产煤次之，低热值印尼煤最差。厂用电率燃用低热值印尼煤煤最差，中热值印尼煤次之，国产煤最好。
4.低负荷段试验结果分析
表7 低负荷段计算资料
项 目 单位 低热值印尼煤 中热印尼煤 国产煤
电负荷 MW 165.1 165.0 164.8
汽机热耗率 Kj/kwh 8295.3 8295.3 8295.3
锅炉效率 % 93.558 94.772 94.125
厂用耗电率 % 7.73 7.54 7.58 发电煤耗 g/kwh 297.06 293.25 295.27
供电煤耗 g/kwh 321.94 317.16 319.48
由上表知，低负荷段燃用中热值煤锅炉效率最高、发电煤耗最低，国产煤次之，低热值印尼煤最差。厂用电率燃用低热值印尼煤煤最差，国产煤次之，中热值印尼煤最好。
5.试验结果汇总
（1）假设国产煤、中低热值印尼煤的标煤单价均为700元/吨，粉煤灰价格144元/t，石膏价格107元/t，石灰价格256元/t，液氨价格4590元/t，计算结果如下：
表8不同煤种的运行消耗性材料费用表
项 目 单位 低热值印尼煤 中热印尼煤 国产煤（神混）
石灰石粉单价 元/吨 256 256 256
液氨采购单价 元/吨 4590 4590 4590 石灰石粉单位成本 元/kw.h 0.0016 0.0017 0.0029
液氨单位成本 元/kw.h 0.0010 0.0009 0.0012
费用总计 元/kw.h 0.0026 0.0026 0.0041
表9 不同煤种的粉煤灰和石膏收益表
项 目 单位 低热值印尼煤 中热印尼煤 国产煤（神混）
粉煤灰均价 元/吨 144 144 144
石膏均价 元/吨 107 107 107
粉煤灰单位收益 元/kw.h 0.0037 0.0053 0.0131 石膏单位收益 元/kw.h 0.0012 0.0013 0.0021
收益总计 元/kw.h 0.0049 0.0065 0.0152
（2） 以相同的标煤单价700元/吨为基准，计算的供电成本如下：
表10 不同煤种不同负荷段的供电成本汇总表
负荷 煤种 供电标煤耗
（g/kw.h） 供电燃料成本（元/kw.h） 运行消耗性成
本（元/kw.h） 粉煤灰和石膏收
益（元/kw.h） 供电总成本
（元/kw.h）
高负荷 国产煤 301.73 0.211 0.004715 0.015580 0.200
中热值印尼煤 303.91 0.214 0.002422 0.004768 0.212
低热305.97 0.20.0030.00670.2值印尼煤
13 044 82 09
中负荷 国产煤 308.63 0.216 0.004750 0.015311 0.205
中热值印尼煤 310.39 0.218 0.002352 0.004660 0.216
低热值印尼煤 311.89 0.217 0.003092 0.006747 0.214
低负荷 国产煤 319.48 0.224 0.002827 0.014802 0.212
中热值印尼煤 317.16 0.225 0.002798 0.005156 0.223
低热值印尼煤 321.94 0.222 0.002018 0.006116 0.218
由上表知，标煤价格相同时，各负荷段燃用国产煤效益最好，低热值印尼煤的效益次之，中热值印尼煤的效益最差。
（3）以国产煤的标煤单价700元/吨为基准，等供电成本下印尼煤与国产煤折算标煤价差值见下表。 表11 等供电成本印尼煤与国产煤折算标煤价差值
煤种 供电总成本
平均值 供电总本差额 影响煤价
平均值 影响煤价
平均差额 等供电成本标煤价 差额
元/kwh 元/kwh 元/t 元/t 元/t 元/t
国产煤 0.206 0.000 -35.90 0.00 700.00 基准
中热值印尼煤 0.217 0.011 -7.46 28.44 663.65 -36.35
低热值印尼煤 0.214 0.008 -12.33 23.57 674.73 -25.27
由上表知，低热值印尼煤的标煤价格比国产煤低36.35元/t以上，中热值印尼煤的标煤价格比国产煤低25.27元/t以上时，燃用印尼煤经济性高。
6.总结
三种煤的综合优劣比较：
表12三种煤的综合优劣比较
