某電廠機組不同負荷下配煤摻燒研究及效益分析

方志仕

【摘 要】隨著煤炭市場價格的不斷上漲，火力發(fā)電企業(yè)的經(jīng)營成本不斷增加，為了最大限度的降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)盈利能力，本文在保證鍋爐安全、經(jīng)濟、環(huán)保運行的前提下，通過制定科學(xué)、可行的配煤摻燒方案，探究機組在不同運行負荷下最優(yōu)摻配方案，從而降低成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】配煤摻燒;負荷;經(jīng)濟效益

【Abstract】As coal market prices continue to rise， thermal power enterprise operating costs continue to increase， in order to maximize reduce production cost， improve enterprise's profit ability， this article in the boiler running under the premise of safety， economy， environmental protection， by formulating scientific and feasible scheme about combustion， explore the unit under different operation load optimal blending scheme， to reduce cost， improve the economic benefits of enterprises.

【Key words】Coal mixture burning; Load; Economic benefits

0 前言

2004年以來，我國施行煤電聯(lián)動政策，電價、煤價漲落形勢基本趨同，燃料成本一直是火力發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營成本中比例最大的一部分（占發(fā)電總成本的65%-70%），因此燃料的經(jīng)濟性直接影響火電企業(yè)的盈利能力。本文基于某電廠采購煤種來源多樣化，采購煤種與鍋爐設(shè)計煤種特性存在差異的情況，通過對不同煤種進行配煤摻燒，最大限度的降低生產(chǎn)成本，最終確定機組在不同額定負荷工況下最優(yōu)的配煤摻燒方案。

1 機組及入廠煤源概況

該電廠一期2×630MW國產(chǎn)超臨界空冷機組， 于2007年7月12日開工建設(shè)，2009年8月24日和9月12日，兩臺機組相繼一次順利通過168h滿負荷試運。項目于2009年12月1日獲得國家發(fā)改委核準(zhǔn)，機組于2009年12月9日正式啟動投入商業(yè)運營。機組在100%額定負荷工況下，廠用電率為4.4%，供電煤耗為312g/（kW·h）;在75%額定負荷工況下，廠用電率為4.56%，供電煤耗為322.7g/（kW·h）;50%額定負荷工況下，廠用電率為5.47%，供煤耗為336.8g/（kW·h）[2]。

入廠煤源主要結(jié)構(gòu)分為主力煤源、低質(zhì)煤源和高硫煤源，其中主力煤源為： a煤、d煤、e煤等，低質(zhì)煤源為：b煤，高硫煤源為：c煤，其煤質(zhì)情況及天然煤價見表1。

表1 該電廠周邊供應(yīng)煤質(zhì)情況及天然煤價統(tǒng)計表

2 煤場管理配煤摻燒原則

2.1 煤場結(jié)構(gòu)

該電廠一期1、2號煤場可分別存煤2.5萬噸，跨兩個煤場斗輪取料機、堆取料機跨兩個煤場，兩套設(shè)備共用一條軌道;二期煤場臨時煤場，可存煤30萬噸，劃分為A、B、C三個區(qū);汽車卸煤溝，共8個煤斗，可儲煤量為1000噸。

2.2 “三堆煤”管理

該電廠燃料管理部負責(zé)煤場管理，合理規(guī)劃“三堆煤”即高硫煤、低質(zhì)煤、適燒煤的合理堆放，以滿足配煤摻燒的要求。

2.3 配煤摻燒原則

以2014年國家新環(huán)保法為根本，結(jié)合公司2011年、2012年、2013年全年入廠及入爐煤量煤質(zhì)情況、機組負荷情況、脫硫排放超標(biāo)情況、制粉系統(tǒng)斷堵煤情況以及爐內(nèi)結(jié)焦特性、汽溫特性、鍋爐效率等方面進行綜合評價分析，匯總整理了機組不同負荷工況下對煤質(zhì)的要求，見表2。

3 不同負荷下最優(yōu)摻配方案

3.1 100%負荷率下?lián)脚浞桨?/p>

機組在100%負荷率下，供電煤耗為312g/（kW·h），滿足入爐煤熱值5134kcal/kg，折算硫份0.88%等基本條件，有以下四種摻配方案。

方案一：全部使用d煤;經(jīng)計算標(biāo)單407.15元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費2.82萬元，燃料成本367.24萬元，合計370.06萬元。

方案二：d煤與a煤進行2：3摻配得到混煤f;經(jīng)計算混煤f熱值5241.8kcal/kg，硫份0.76%，不含稅天然煤價328.12元/噸，標(biāo)單438.18元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費4.29萬元，燃料成本395.23萬元，合計399.52萬元。

方案三：d煤與e煤進行2：3摻配得到混煤g;經(jīng)計算混煤g熱值5201kcal/kg，硫份0.78%，不含稅天然煤價323.39元/噸，標(biāo)單435.25元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費4.44萬元，燃料成本392.58萬元，合計397.02萬元。

方案四：d煤與a煤、e煤進行1：1：1摻配得到混煤h;經(jīng)計算混煤h熱值5171.33kcal/kg，硫份0.79%，不含稅天然煤價325.29元/噸，標(biāo)單440.32元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費4.52萬元，燃料成本397.16萬元，合計401.68萬元。

3.2 75%負荷率下?lián)脚浞桨?/p>

在機組75%負荷率下，供電煤耗為322.7g/（kW·h），滿足入爐煤熱值4620kcal/kg，折算硫份0.98%等基本條件，有以下七種摻配方案。

方案一：d煤與b煤、c煤進行2：1：1摻配摻配得到混煤i;經(jīng)計算i煤熱值4666.75kcal/kg，硫份0.92%，不含稅天然煤價263.87元/噸，標(biāo)單395.8元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費4.52萬元，燃料成本276.47萬元，合計280.99萬元。

方案二： f煤與b煤、c煤進行4：1：1摻配摻配得到混煤j;經(jīng)計算j煤熱值4715.03kcal/kg，硫份0.94%，不含稅天然煤價284.69元/噸，標(biāo)單422.66元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費4.57萬元，燃料成本295.23萬元，合計299.8萬元。

方案三：g煤與b煤、c煤進行4：1：1摻配摻配得到混煤k;經(jīng)計算k煤熱值4687.83kcal/kg，硫份0.96%，不含稅天然煤價281.54元/噸，標(biāo)單420.4元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費4.69萬元，燃料成本293.65萬元，合計298.35萬元。

方案四：h煤與b煤、c煤進行4：1：1摻配摻配得到混煤m;經(jīng)計算m煤熱值 4668.05kcal/kg，硫份0.96%，不含稅天然煤價282.8元/噸，標(biāo)單424.07元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費4.71萬元，燃料成本296.22萬元，合計300.93萬元。

方案五：全部使用a煤，經(jīng)計算標(biāo)單461.86元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費4.16萬元，燃料成本322.61萬元，合計326.78萬元。

方案六：全部使用e煤，經(jīng)計算標(biāo)單456.98元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費4.41萬元，燃料成本319.2萬元，合計323.61萬元。

方案七：全部使用d煤，經(jīng)計算標(biāo)單407.15元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費2.18萬元，燃料成本284.4萬元，合計286.58萬元。

3.3 50%負荷率下?lián)脚浞桨?/p>

在機組50%負荷率下，供電煤耗為336.8g/（kW·h），滿足入爐煤熱值4472kcal/kg，折算硫份1.01%等基本條件，有以下七種摻配方案。

方案一：d煤與b煤、c煤進行2：2：1摻配摻配得到混煤n;經(jīng)計算n煤熱值4502.8kcal/kg，硫份0.91%，不含稅天然煤價251.95元/噸，標(biāo)單391.68元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費3.19萬元，燃料成本188.55萬元，合計191.74萬元。

方案二：f煤與b煤、c煤進行3：1：1摻配摻配得到混煤o;經(jīng)計算o煤熱值4609.68kcal/kg，硫份0.98%，不含稅天然煤價276元/噸，標(biāo)單419.12元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費3.36萬元，燃料成本201.76萬元，合計205.12萬元。

方案三：g煤與b煤、c煤進行3：1：1摻配摻配得到混煤p，經(jīng)計算p煤熱值4585.2kcal/kg，硫份0.99%，不含稅天然煤價273.16元/噸，標(biāo)單417.02元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費3.41萬元，燃料成本200.75萬元，合計204.16萬元。

方案四：h煤與b煤、c煤進行3：1：1摻配摻配得到混煤q，經(jīng)計算q煤熱值 4567.4kcal/kg，硫份1%，不含稅天然煤價274.3元/噸，標(biāo)單420.39元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費3.46萬元，燃料成本202.37萬元，合計205.83萬元。

方案五：全部使用a煤，經(jīng)計算標(biāo)單461.86元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費2.87萬元，燃料成本222.33萬元，合計225.2萬元。

方案六：全部使用e煤，經(jīng)計算，標(biāo)單456.98元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費3.04萬元，燃料成本219.98萬元，合計223.02萬元。

方案七：全部使用d煤，經(jīng)計算標(biāo)單407.15元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費1.5萬元，燃料成本196萬元，合計197.5萬元。

4 結(jié)論

通過對某電廠機組在不同額定負荷工況下多種配煤摻燒方案經(jīng)濟性分析可以得出以下結(jié)論：在機組100%負荷率下全部使用d煤的方案最優(yōu)，在機組75%負荷率下使用d煤與b煤、c煤進行2：1：1摻配的方案最優(yōu)，在機組50%負荷率下使用d煤與b煤、c煤進行2：2：1摻配的方案最優(yōu)。在配煤摻燒實際工作中可以根據(jù)實際來煤量和機組負荷情況進行調(diào)整，選擇相對最優(yōu)的配煤方案，細化配煤摻燒管理，最大限度降低燃料成本。可見各火力發(fā)電企業(yè)都可以結(jié)合自身入廠煤實際情況探究機組不同負荷工況下的最優(yōu)配煤方案，從而有效地控制企業(yè)發(fā)電成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]