掺烧印尼煤安全性及经济性分析
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电厂优化印尼煤掺烧的经济性分析摘要:当前,我国发电厂基本上为活力发电厂,而在火力发电中,燃料费用在总发电成本中的比重高达70%,并且基于我国资源紧缺背景,使得煤炭价格持续增加,导致火电厂企业经济效益严重下降,甚至发生行业性亏损问题。
因此,一些企业为了改善经营状况,开始掺烧价格低廉的印尼煤。
对此,本文对电厂制粉系统现状及掺烧情况以及印尼煤的特点及燃用情况进行简单介绍,对掺烧印尼煤的实际情况进行简单分析,最后介绍掺烧印尼煤的经济性情况,并提出掺烧印尼煤的运行调整建议。
关键词:电厂印尼煤掺烧分析前言:在燃煤电厂生产中,煤炭作为基础生产原料和动力之源,其成本往往能占到了电厂运营成本的70%以上[1]。
近年来煤炭价格触底反弹后趋于高位,对煤电行业压力与日俱增;且随着电力改革的深入,大用户直供电的推进,竞价上网日益激烈,对燃煤电厂的生产利润和生存空间构成严峻挑战。
印尼煤以其较低的市场价格受到国内煤电企业的关注,且各煤电企业也根据自身的实际进行了部分的掺烧,也取得了一定降低成本的效果。
一、电厂制粉系统现状及掺烧情况:广州某电厂是4×320MW燃煤发电机组,制粉系统采用由北京电力设备制造厂生产的ZGM80G-III型中速辊式磨煤机(表1),单机采用五用一备正压直吹方式运行。
表1:ZGM80G-III型中速辊式磨煤机随着煤炭市场的价格波动,根据电厂实际生产燃烧过:神木2、山西大混、神木大混、印尼煤等不同煤种,并取得良好的经济效益。
自2017年四月份开始,电厂开始尝试进行部分掺烧印尼煤,其燃用情况如下图。
虽然该电厂掺烧印尼煤的比例并不是很大,但印尼煤以其较低的价格优势,掺烧中良好的燃烧效果,成为降低生产成本有效方法,在电厂连续掺烧的六个月,就为电厂节省生产成本约1022.2万元。
但印尼煤作为一种高挥发分煤种,也需要在生产中采取行之有效的措施,保障生产的安全性。
二、印尼煤的特点及燃用情况我厂燃用的印尼煤,其热值较低,挥发分比较高,水分较大。
妈湾电厂磨煤机掺烧印尼煤着火分析及处理摘要:随着国家供给侧结构性改革和煤炭行业去产能政策等实施,国内燃煤价格急速上升,增加了发电厂的运营压力。
电厂为降低燃料成本,掺烧具有高挥发分、高水分、低发热量、低灰分、低成本等特点的印尼煤成为主要手段,给电厂带来经济效益的同时相应也增加制粉系统爆燃事故风险,对机组运行的安全性和稳定性造成严重影响。
基于此,本文以妈湾电厂为例,通过磨煤机着火前后参数变化,分析6E磨煤机掺烧印尼煤着火的原因,并针对着火原因,结合相关运行管理经验,对着火事故进行处理,以期为同类事故提供经验参考。
关键词:妈湾电厂;磨煤机;着火原因;掺烧;处理磨煤机作为大型火电机组的重要辅机设备之一,其运行的稳定性直接影响着机组的安全稳定运行。
而正压直吹式制粉系统爆燃不仅会损坏磨煤机及其附件,还会影响机组的安全稳定运行。
因此,在日常运行维护工作中,相关运行人员不仅要基于掺烧印尼煤的情况及磨煤机着火规律,在磨煤机着火初期采取提前干预措施,同时还应及时采取合理的处理措施,以降低着火事故对制粉系统以及整个燃烧系统的影响。
本文以妈湾电厂2020年12月某次6E磨煤机掺烧印尼煤着火事故为背景,对磨煤机掺烧印尼煤着火分析及处理进行如下分析。
1设备概况妈湾电厂现投运6台330MW国产燃煤机组,锅炉采用哈尔滨锅炉厂的HG-1025/18.2-YM6型、亚临界压力、一次中间再热、控制循环汽包炉,采用平衡通风、正压直吹、四角切圆喷燃燃烧,设计煤种为晋北烟煤(校核煤种:澳大利亚煤、安太堡煤),燃烧器采用摆动式直流燃烧器四角直吹切圆喷然方式,燃烧器顶部设有两层紧凑燃尽风、底部设有一层AA底部辅助风,低氮燃烧改造后燃烧器顶部上面还布置了四层高位燃尽风。
每台炉配六台正压直吹式制粉系统,采用HP803中速碗式磨煤机,五用一备,其内部结构如图1所示。
为降低燃料成本掺烧印尼煤,其掺烧基本分析数据如表1所示。
图1 HP803中速碗式磨煤机内部结构表1 掺烧印尼煤的基本分析数据煤种热值(kj/kg)硫分(%)挥发分分(%)灰分(%)全水份(%)MA 印尼煤50620.1148.353.0321.38CRI 印尼煤54060.3952.4412.5313.39BA 印尼煤60740.3643.826.0413.492着火过程2020年12月1日,给煤机减速箱检修后启动制粉系统,吹扫5 min后启动磨煤机,给煤量19 t/h,热风调门开度100%,冷风调门开度45%,磨煤机电流27.36A。
330MW锅炉印尼煤掺烧控制和经济性比较(华能海口电厂林道川李敏)摘要:本文分析了电厂常用印尼煤的特点,制定了电厂印尼煤掺烧办法和燃用印尼煤运行控制措施,进行了锅炉燃用印尼煤和国产煤技术指标比较和综合经济性比较,总结了电厂印尼煤掺烧的结果,提出了电厂燃用印尼煤煤质的控制指标和积极配烧印尼煤的建议。
关键词:锅炉,印尼煤,掺烧华能海口电厂330MW机组容量为2×330 MW,#8机组于2006年竣工投产,#9机组于2007年竣工投产。
锅炉燃料主要以山西烟煤为主。
随着电力体制的深化改革,电力燃料的供应逐步走向市场化,为了降低发电用煤的成本,在不增加对环境的污染和不浪费自然资源的前提下,电厂针对锅炉的结构设计特点,对具有低热值、低灰分、高挥发分特性的进口印尼煤进行了配烧。
通过两年半时间配烧积累了经验,达到拓宽锅炉燃煤的适应范围,较好地适应电力燃料的市场变化,进一步降低了发电成本,提高了机组运行的经济性。
一、330MW锅炉整体概况海口电厂#8、#9号锅炉,型号为HG-1018/18.6-YM23,是哈尔滨锅炉厂有限责任公司采用美国燃烧工程公司(CE)的技术设计和制造的,锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉,采用平衡通风、四角切圆燃烧方式,设计燃料为烟煤。
锅炉采用π型布置,炉膛四周布满水冷壁。
屏式再热器布置于炉膛前墙和两侧墙的水冷壁处,炉膛上部布置有分隔屏过热器和后屏过热器,炉膛出口处布置前屏再热器和末级再热器。
在水平烟道上布置了末级过热器。
尾部竖井烟道布置低温过热器和省煤器。
炉顶、水平烟道两侧,转向室及尾部竖井周围均由膜式壁包覆。
炉后布置两台三分仓回转式空气预热器。
过热蒸汽采用两级三点喷水调节温度,再热蒸汽采用改变摆动燃烧器角度调节温度,并配有事故喷水减温器。
省煤器单级布置,位于尾部烟道低温过热器的下方。
锅炉为固态排渣煤粉炉,采用直流式水平浓淡燃烧器,四角切圆燃烧方式,燃烧器为摆动式,摆动角度为±30º。
江苏新海发电有限公司2×330MW 机组锅炉掺烧印尼煤分析及总结刘庆华朱广忠林革摘要介绍了新海发电有限公司2×330 MW机组锅炉掺烧印尼煤的试验情况,针对印尼煤高挥发份、高内水、低热值、低灰分的特性,提出了切实可行的掺烧措施,为2×330 MW锅炉燃烧高挥发分煤种积累了经验,扩大了锅炉燃煤的适应范围。
关键词四角切向燃烧印尼煤高挥发分低热值掺烧前言:江苏新海发电有限公司2×330 MW 机组(#15、#16机组)相继于2005年6月、2005年8月投产,锅炉设计煤种为山西贫煤,可燃基挥发份(Vdaf)在15.64%,低位发热量(Qnet,ar)在21.77MJ/kg。
2×330 MW机组投产后,曾试烧过挥发份较高的神华煤,取得一定成功,并积累了烧高挥发份煤的经验。
随着电力体制的深化改革,电力燃料的供应逐步走向市场化,在2008年1月份,由于自然环境的异常变化,加之交通运力的不足,造成我公司煤碳供应相当紧张,为避免出现无煤停机的局面,公司从港口运进7万多吨高挥发份、高内水、低热值的印尼煤,要求进行掺混配烧,并确保机组安全运行,缓解公司生产压力。
1 设备概况2×330 MW机组锅炉型号:WGZ1100/17.45-4型亚临界、一次中间再热、自然循环汽包炉,生产厂家为:武汉锅炉厂。
制粉系统采用ZGM95G型中速磨煤机、冷一次风机、正压直吹、负压炉膛、平衡通风制粉燃烧系统,配5台磨煤机,其中4台运行,1台备用。
设计煤粉细度R90≤13%。
锅炉采用四角切向燃烧、直流式百叶窗水平浓淡燃烧器。
燃烧器正四角布置,在炉内形成双切圆燃烧,假想切圆分别为Φ890mm 和Φ1206mm。
过热器系统设有两级喷水减温系统,再热蒸汽调温以烟气挡板调节为主,喷水调温为辅助调节手段,在再热蒸汽的进口管道上,装有事故喷水减温器,作为事故紧急喷水用,以保护再热器。
表1 锅炉主要设计参数2 印尼煤特性新海发电有限公司此次掺烧的印尼煤由中港印能源集团有限公司提供, 印尼煤煤质特性:可燃基挥发份(Vdaf)为50.81%,低位发热量为14.94MJ/kg,全硫Sad为0.19%,灰熔点在1150℃左右。
掺烧经济煤种与评估若干方面的探讨韶关粤江发电有限责任公司是拥有两台600MW机组、两台330MW机组的火力发电公司,其中600MW机组锅炉为东锅产前后墙对冲式煤粉炉,设计煤种神混2号煤种,随着燃煤市场煤价的波动,我公司开始研究燃烧价格较低的经济性煤种,包括印尼动力煤、印尼环保煤以及高栏港神混煤等低价煤种。
为了保证燃烧经济煤种的安全,我公司进行了一系列的掺烧试验,拟拓宽锅炉对燃煤的适应性和降低燃煤发电成本。
本文对燃用印尼环保煤进行代表性阐述。
1 锅炉蒸汽主要参数在低发热量的印尼煤与神混煤的掺烧试验中,1号机组锅炉在300~600MW负荷范围内稳定运行,并保持其中3台磨煤机(A磨+C磨+F磨)长期磨制低发热量的印尼煤。
1号机组在500~600MW负荷下,由于印尼煤的发热量较低(4600kcal/kg),需投入6台磨煤机运行(设计为5投1备)。
主蒸汽参数、再热蒸汽参数均到设计值,各级减温水用量正常。
2 炉膛温度记录情况试验中从炉膛各个看火孔进行温度测量,炉内燃烧最高温度为1458℃,较该炉燃用神混煤或神混煤与印尼动力煤掺烧时温度略低40℃左右,炉内没有出现明显结焦情况,与之前全部燃用神混煤的情况一致。
没有发现炉内结大焦,仅个别看火孔偶尔挂点小焦,不影响锅炉正常运行。
3 锅炉损失及效率查阅我公司的《锅炉化学生产日报表》,掺烧印尼煤试验中各个班值对1号锅炉的飞灰、炉渣中可燃物含量的分析以及排烟热损失q2、机械不完全燃烧热损失q4、锅炉效率η的计算。
掺烧低热值印尼煤时排烟热损失平均在5.8%,与之前的燃用山西烟煤的运行情况接近,排烟热损变化很小,但较高炉的设计值偏高,这可能是因为空预器漏风和排烟温度升高所造成的。
由q4的计算结果可以看出,1号炉在掺烧50%的低热值印尼煤时,锅炉的机械不完全燃烧热损失q4都在0.2%以下,平均值约在0.15%,较锅炉的设计值0.7%降低,可见掺烧印尼煤后可以降低锅炉的机械不完全燃烧热损失q4。
混煤掺烧的安全性及经济性河南电力试验研究院2010年5月1混煤掺烧的必要性1设计煤种供应紧张,采购不到足够数量的设计煤种。
2为降低燃煤采购成本,掺烧超出校核煤种的低质煤。
3使用设计煤种时存在不安全、不经济,附属系统不适应的情况。
4设计为电除尘器,实际燃煤飞灰比电阻较高,除尘器效率大大降低,为满足污染物排放要求,掺烧高硫煤以降低燃煤飞灰比电阻。
2混煤掺烧中出现的问题1炉内结渣、2水冷壁高温腐蚀3排烟温度升高4灰渣可燃物升高5制粉系统爆炸6空预器堵灰7附机电耗升高8风机运行不稳定9燃烧稳定性下降,锅炉灭火10参数达不到设计,锅炉出力降低11输灰系统出力满足不了要求12受热面超温13污染物排放超标14一次风管频繁堵管15中速磨石子煤量大增,石子煤排放不及3出现问题的原因分析及应对措施1炉内结渣a 惨烧强结渣性的煤b 几种不结渣性的煤惨混合燃烧过程中形成低灰熔点的共熔体c 惨烧高灰份的煤后,一次风管堵管,造成火焰中心偏斜,引起局部结渣 煤的结渣特性: 结渣性判别:结渣综合指数R23222232/TiO O Al SiO OK O Na O Fe MgO CaO A B ++++++=MgOCaO O Fe SiO SiO G +++⨯=3222100结渣等级判别界线:采用灰熔点及结渣综合指数能较好地判断煤的结渣倾向混煤的灰熔点不具备加和性,有时比两种单煤都低,有时比两种单煤都高,因此掺烧时除对准备掺烧的煤种进行灰熔点测试外,还应对不同比例掺烧后煤种进行按比例混合后的灰熔点测定以判断掺混煤及混合后煤的结渣特性对于原燃用煤种运行中存在结渣的通过惨烧高灰熔点的煤,提高混煤的灰熔点可以减轻锅炉结渣,混煤的灰熔点应提高≥8%;对于原燃用煤种运行中不存在结渣问题,混煤掺烧时要使混煤的灰熔点不降低或降低<设计的8%,以避免混煤掺烧后发生结渣。
神华煤与大同、兖州煤在某些锅炉上掺烧出现结渣加剧现象,原因是神华煤为高CaO 的煤种,除与本身煤灰中形成低灰熔点共熔体外,在与高铁煤掺烧时还有多余的CaO 与掺烧煤中的Fe2O3形成低灰熔点共熔体,从而在一定比例下出现结渣加剧的现象。
#3机组掺烧印尼煤期间安全性分析及改进措施摘要:为应对全国煤价的不断上涨,从降低成本的角度考虑,对#3机组进行掺烧印尼煤试验。
此次掺烧的印尼煤其特点为高挥发分、高水分、低熔点、低发热量的煤种。
本文通过对#3锅炉不同燃烧器层的掺烧,来改变磨煤机的各类运行参数,分析讨论#3锅炉对印尼煤的适应性情况,以及对在此试验过程中出现的问题提出一定的改进措施。
关键词:锅炉印尼煤掺烧一、乐清电厂#3机组锅炉简介浙江浙能乐清发电厂#3锅炉为超\超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊Π型结构、露天布置燃煤锅炉。
炉前布置六台HP1003型中速磨煤机,锅炉采用冷一次风机正压直吹式制粉系统。
每台磨煤机出口四根煤粉管道接一层燃烧器。
五台磨煤机就可满足BMCR负荷,其中一台备用。
炉膛由膜式壁组成,从炉膛冷灰斗进口到炉膛四周采用螺旋管圈,在此上方为垂直管圈。
上部布置有前屏过热器和后屏过热器,水平烟道布置高温再热器和高温过热器,尾部烟道布置有低温再热器和省煤器。
每台锅炉设24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角,煤粉和空气从四角送入,在炉膛中呈切圆方式燃烧。
燃烧器的上部设有SOFA风,以降低炉内NOx的生成量。
尾部烟道下方设置两台三分仓容克式空气预热器。
炉底排渣系统采用机械除渣方式。
二、乐清电厂#3机组锅炉掺烧印尼煤试验具体实施方案1、#3锅炉制粉系统结构介绍#3锅炉制粉系统为冷一次风正压直吹式系统,系统内设置了两台动叶可以调节的轴流一次风机、六台HP1003中速磨煤机、六台耐压式电子称重式皮带给煤机、六只原煤斗。
A-F磨煤机分别对应锅炉的A-F层燃烧器,磨煤机出口设置外置式煤粉分离器,用以控制煤粉细度。
制粉、输送煤粉用的空气由两台轴流一次风机供给,从一次风机出口的一次风分成两路,一路为通过三分仓式的空气预热器加热的热风,另一路为冷风。
冷、热一次风通过各自风道上的调节挡板混合至适当的温度后进入磨煤机,通过调节冷一次风调节挡板控制磨煤机出口温度,通过调节热一次风调节挡板控制混合风风量。
掺烧印尼煤对机组安全稳定运行的影响摘要:本文以1000MW二次再热pa型锅炉为例,通过对印尼煤燃料特性的分析,基于对防止磨煤机爆燃、防止原煤仓自燃、防止锅炉结焦、防止给煤机下煤管堵塞等方面的考虑,制订锅炉掺烧印尼煤的最优方案,从方案的实际应用效果可以看出,掺烧印尼煤影响机组制粉系统安全稳定运行的问题,均得到有效解决。
关键词:pa型锅炉;掺烧;印尼煤;安全运行为了有效降低发电成本,电厂在配煤掺烧工序,需要在原有国产煤的基础上,掺加一定比例的进口煤,而受到电厂地理位置的影响,电厂对运输成本与煤炭采购成本进行综合考虑,并确定了引进印尼煤的方案,但是,由于印尼煤易燃烧,并且挥发分较高,这就给1000MW二次再热pa型锅炉机组的安全稳定运行造成严重影响,针对这种情况,电厂需要根据印尼煤的燃烧特性来编制一套切实可行的掺烧方案,在确保锅炉机组安全稳定运行的情况下,实现经济效益最大化目标。
1 印尼煤燃料特性印尼煤挥发分高,干燥无灰基含量介于47%-53%之间,因此,发生自燃的概率相对较大,并且,印尼煤含水量大,全水分含量在30%左右,软化温度在1150℃左右,如果掺烧比例出现偏差,那么锅炉喷燃器与水冷壁则极易发生结焦现象。
目前,电厂引进的印尼煤品种主要包括印尼褐煤、高硫印尼煤、高灰分印尼煤及低热值印尼煤,印尼煤的基本特性如表1所示。
表1:不同种类的印尼煤燃料特性2 掺烧印尼煤对机组安全稳定运行产生的不良影响及解决措施磨煤机作为1000MW二次再热pa型锅炉机组的制粉系统,其运行状态直接关系到整个机组的安全性与稳定性,尤其对印尼煤来说,由于挥发分较高,发生自燃的概率较大,因此,在磨煤机的启动阶段、运行阶段以及停运阶段极易发生粉管堵塞或者爆燃等安全事故,针对这种情况,技术人员需要及时采取行之有效的解决措施来避免事态扩大,以确保锅炉机组能够始终保持安全稳定的运行状态。
2.1 针对磨煤机启动阶段的安全问题采取的解决措施当磨煤机开启以后,整个机体首先进入暖磨期,这期间,技术人员应当先行开启冷风,并投入惰化蒸汽,然后再启动热风调节挡板,将磨煤机出口温度控制在75±2℃。
掺烧印尼煤安全性及经济性分析摘要:印尼煤具有低热值、低熔点等特点,合理地掺烧印尼煤可以有效地降低成本的支出,具有极高的经济价值。
基于此,本文首先从制粉系统运行、调温风比例、受热面磨损等方面对掺烧印尼煤安全性进行分析,其次从锅炉效率、耗煤量、排放物成本等方面对掺烧印尼煤经济性进行分析,最后从炉煤热值、掺烧比例、购买成本方面并且结合试验的方法对掺烧印尼煤的经济性进行分析,从而保障印尼煤被合理的使用。
关键词:印尼煤;安全性;经济性;锅炉效率引言:随着电力市场影响压力的增大,为了有效地降低企业的发电成本,提高企业的经济效益,各大企业纷纷尝试新的运营模式,并且对锅炉的燃烧方式进行改进,采用了掺烧印尼煤的燃烧方式,希望能够通过这种办法来降低企业的成本,进而提高企业的经济效益。
1掺烧印尼煤安全性分析1.1制粉系统运行制粉系统是锅炉系统的重要组成部分,往往是安全性影响最大的地方。
为了提高制粉系统的安全性,需要避免制粉系统中出现积粉问题,从而有效地防止爆炸事故的发生。
在制粉系统中,爆炸的地方主要发生在气粉混合较多的区域,如管道、煤粉仓等,在这些区域,煤粉极易发生沉积。
在温度的影响下,将会导致煤粉迅速地氧化,随着时间的推移,当煤粉的温度达到自燃的临界点时,就会引起煤粉发生爆炸,进而导致安全事故的发生。
通过对煤粉的挥发分进行控制可以在很大程度上降低煤粉爆炸的风险,所以在掺烧印尼煤时需要控制好这一物理量。
通常情况下,需要将挥发分的数值控制在20%以下,防止煤粉加热过程中快速分解,这样的煤粉在燃烧过程中更加的稳定,提高锅炉的燃烧效率。
同时在制粉系统中着火后也更加容易扑灭,从而降低制粉系统发生自燃或者爆炸事故[1]。
1.2磨煤机干燥通风量磨煤机的干燥通风量对于锅炉的安全性具有较大的影响,当通风量发生变化时,将会引起风煤比的变化。
当风煤比增大时,煤粉的浓度相对地就会降低,煤粉燃烧过程就会不稳定;当风煤比减少时,煤粉的浓度相对地就会增大,煤粉无法完全被吹出管道,进而导致煤粉在管道发生沉积,存在极大的爆炸隐患。
所以,风煤比的控制非常重要,只有这样才能保障煤粉全部被吹出管道,从而避免煤粉沉积的现象发生。
煤粉的干燥通风量计算公式如下:,式中:风煤比。
通过上述公式进行计算,即可得到煤粉实际需要的通风量,从而保障磨煤机使用的安全性。
磨煤机的干燥通风量主要受到混煤发热量和水分的影响,通常情况下,混煤发热量的影响占据的比重较大,而水分的影响效果较小,这是由于混煤基水分数值小于15%的缘故,因此,水分对干燥通风量的影响不如发热量。
1.3调温风比例磨煤机进行吹风时,需要提高风的温度。
一方面,可以减少煤粉中的水分,加速煤粉的燃烧过程;另一方面,可以提高煤粉的初始温度,有利于煤粉的稳定燃烧。
然而,当温度过高时,则会导致煤粉发生自燃,对制粉系统的安全造成极大的影响,甚至引发爆炸事故。
因此,需要对风温进行严格的控制,温度控制在60-65℃之间较为合适。
调温风比例计算公式如下:为了保障煤粉的水分符合要求,需要根据上述公式进行计算,从而正确地对风温进行调节,保证煤粉处在一个合适的温度,避免煤粉发生自燃。
通常情况下,调温风比例会随着煤粉水分的增加而减少,只有保障合适的比例,才能保障煤粉能够稳定燃烧。
因此,在掺烧印尼煤时,需要保障煤粉的水分较低,这样可以有效地降低风温,便于对煤粉的温度进行控制,从而保障掺烧印尼煤后制粉系统更加的安全[2]。
1.4受热面磨损情况为了保障锅炉使用过程的安全,需要对锅炉受热面的磨损情况进行分析,以此来保障锅炉能够安全运行。
通常情况下,可以用磨损系数对锅炉受热面的磨损情况进行评估,计算公式如下:由上式可以得出,磨损系数越大,锅炉受热面的磨损也就越严重,为了避免发生危险,需要对受热面进行及时地更换。
因此,在掺烧印尼煤时,需要尽可能地降低磨损系数,选择磨损系数较小的印尼煤。
如果印尼煤的磨损系数较大,则需要减少印尼煤的掺混比例,进而将锅炉受热面的磨损系数降到最低。
此外,印尼煤在掺混过程中,需要避免受力不均的情况发生,这样可以有效地防止对锅炉受热面造成局部磨损,延长锅炉受热面的使用寿命,同时提高锅炉使用的安全性能,有效地降低锅炉发生爆炸的风险。
2掺烧印尼煤经济性分析2.1锅炉效率锅炉效率是衡量掺烧印尼煤经济性的重要标准,通过对锅炉热损失的计算,便可以对锅炉的热效率进行评估。
锅炉的热损失主要包括排烟热损失、散热损失、未完全燃烧损失等,将上述的热损失进行求和即可得到总的热损失。
所以,锅炉效率可以用如下式子计算得出:以排烟热损失计算为例,,而且排烟热损失也是影响锅炉效率的主要因素。
排烟温度主要受到水分和发热量的影响,一方面,水温的传热温差较小,相应地会导致排烟温度的增加;另一方面,当煤粉的发热量过低时,需要增加给煤量来提高锅炉的温度,这将会导致烟气的增加,这些烟气会携带走一部分热量,进而影响锅炉的热效率。
此外,排烟温度过高将会影响锅炉的经济性,通常情况下,排烟温度每上升10℃,烟气就会携带走0.6-0.8%的热量。
因此,为了提高锅炉燃烧的效率,需要将排烟温度控制在较低水平。
2.2耗煤量煤炭作为锅炉运行的主要燃料,耗煤量将直接关系到经济效益问题。
因此,为了提高经济效益,一方面,需要提高煤粉的燃烧效率,保障燃料能够充分燃烧,这样既可以减少烟气的生成,降低排烟热损失,又能够从根本上减少耗煤量,提高燃料的利用率。
另一方面,可以从燃煤的种类上着手,例如:可以通过掺烧印尼煤的方式提高煤粉的燃烧效率,这是因为印尼煤中褐煤的含量较高,大约占60%左右,在燃烧过程中可以充分放热,并且产生的烟气较少,因而具有较大的经济性。
掺烧印尼煤时需要合理地进行燃煤的配比,一般可以采用1:1的方式进行混合,便可以保障燃料能够稳定燃烧。
需要注意的是,印尼煤的可磨性系数较低,仅为40%左右,在研磨过程中需要合理地设定参数,保障煤粉的颗粒大小符合要求,这样既可以提高燃料的燃烧效率,又能够减少耗煤量,从而带来更大的经济效益[3]。
2.3排放物成本煤炭中的排放物主要以和为主,在处理这些大气污染物时往往需要一部分的成本,进而对经济效益造成影响。
掺烧印尼煤可以在很大程度上减少和的排放量,尤其是的排放量,具有明显的效果。
这是因为印尼煤的含硫量较低,仅仅在1%左右,可以从根本上减少的生成,从而节约大量的成本。
通常情况下,掺烧印尼煤采用2:3的比例,这样可以有效地减少污染物的生成,降低污染物的处理费用。
此外,为了降低污染物的排放,还可以从燃烧方式和运行条件上改进。
例如:可以采用皮带进行混煤掺烧,经过一定的检测后,将高硫煤和低硫煤分割开,以低硫煤进行混合,进而减少的生成。
为了降低的生成,需要从燃烧方式上进行控制,可以将混煤在低氮燃烧器中进行燃烧,在低氧燃烧区时需要燃烧时间较短,在富氧还原区需要保障燃烧充分,进而降低的生成。
3掺烧试验分析3.1掺烧方式对印尼煤配煤方式进行试验,磨煤机为:一台印尼+一台石炭+四台神华煤,过渡到两台印尼+一台石炭+三台神华煤。
由于印尼煤具有高水分、高挥发分、低热值、低灰熔点、易结焦的特性,为了确保机组能够安全稳定地掺烧印尼煤运行,需要严格按照相关流程进行印尼煤掺烧试验。
由于前期已经开始一台磨煤机掺烧印尼煤,接下来进行两台磨煤机掺烧印尼煤试验,期间进行600MW、475MW、320MW三个负荷段试验,观察锅炉结渣、沾污、锅炉效率、生产量等的变化趋势。
定期测试炉膛火焰温度,根据烟温变化趋势分析炉内结渣发展情况。
定期对受热面管壁温度监视,根据变化趋势分析受热面沾污及结焦情况;通过看火孔观察对流受热面、水冷壁与燃烧器喷口结渣情况;定期测试排烟温度、灰渣可燃物含量,计算锅炉效率,分析锅炉运行经济性变化趋势;从目前运行情况看,这种运行方式安全上可行,没有发生锅炉结焦及制粉系统爆炸事件[4]。
3.2运行分析机组掺烧低位发热量3400kcal/kg的印尼煤,机组在大负荷下需6台磨煤机运行。
负荷630MW时,给煤量达到275吨/小时。
因C磨煤机为低热值印尼煤,因其水分大,磨煤机干燥出力仅为36吨/小时,磨煤机出口温度仅为58℃,远远低于其它磨煤机的煤量和温度。
3.2.1炉煤热值分析根据同类型机组热值对煤耗的影响可以得出:燃料低位发热量变化为1000KJ/kg,即239Kcal/kg,影响煤耗值0.3g/kw·h。
分析在不同煤量下,掺烧煤热值对机组煤耗的影响。
根据前期运行情况,机组在5台或6台磨煤机运行方式偏多,未增加磨煤机之前,掺烧3400印尼煤比例为15.2%,影响煤耗0.31g/kw.h,即因燃煤热值下降248Kcal/kg,煤耗增大0.31g/kw.h。
在此方式下运行,增加一台磨煤机运行后对,锅炉制粉系统电耗的影响见右图。
在相同负荷下启动第六台磨煤机后,将前后的指标对比可以得到如下结论:启动第六台磨煤机后,磨煤机一次风机的用电量增加,锅炉的排烟温度增大,说明锅炉的效率下降了。
启动第六台磨煤机后,发电厂用电量增加800KW/h,日增加1.92万kWh。
启动第六台磨煤机后,锅炉排烟温度上升4℃。
按照同类型超临界锅炉排烟温度温度每升高6℃,机组煤耗增大1g/kWh,则上升4℃煤耗增大0.666g/kWh。
热值下降及排烟温度两项合计影响煤耗增大:0.666+0.31=0.976g/kWh。
按照标煤单价758元(含税,不含税670元),日发电量2300万kWh,机组煤耗295g/kWh计算,日增加成本2300*0.976=22.448吨标煤,相当于增加费用22.448*758=1.70万元。
3.2.2掺烧比例分析因印尼煤给煤量小,需启动一台磨煤机后,每小时增加厂用电量800kWh,日增加厂用电量1.92万kWh,按照燃料成本0.203元/kWh。
日增加费用0.39万元。
总计增加费用0.39+1.70=2.09万元,即日增费用2.09万元/天。
3.2.3购买成本分析印尼煤3400原煤单价320元/吨,折标煤单价697元/吨,神混5500折标煤单价752元/吨,印尼3400比神混5500低45元/吨,按照目前一台磨煤机掺烧印尼煤的量为35吨/小时,每天的掺烧量为24*35=840吨/天,折算为标煤为3400/7000*840=408吨,印尼煤折标煤后比神混标煤优惠45元/吨标煤,目前每天掺烧印尼煤优惠45*408=18390元,即每天掺烧印尼煤节省燃料费1.839万元/天。
与2.09万元有2510元差价,即每天约亏损2510元。
通过上述分析可得,若要保持持平或盈利,则有三种方式,第一种是降低印尼煤购买成本,第二种是提高掺烧比例,第三种是提高掺烧煤的热值。
4应对措施分析4.1降低印尼煤购买成本降低印尼煤购买成本是一种重要的经济控制手段,可以从成本上提高掺烧印尼煤的经济性。