東勝利褐煤摻燒的經濟性分析

王海峰，趙世杰，王巨川，禹慶明，鄭 非

(大唐國際張家口發電廠，河北 張家口 075133)

東勝利褐煤摻燒的經濟性分析

王海峰，趙世杰，王巨川，禹慶明，鄭 非

(大唐國際張家口發電廠，河北 張家口 075133)

摻燒內蒙古勝利煤田所產褐煤，會對鍋爐燃燒及設備產生一定的影響，本文重點分析了褐煤摻燒對鍋爐燃燒、鍋爐設備、環保達標排放的影響，提出了摻燒褐煤的邊界利潤，希望能為各火電廠進行摻燒工作提供一定的理論依據。

褐煤；摻燒

0 引 言

東勝利褐煤摻燒，帶來收益的同時必然會產生損耗，由于各個單位的燃煤結構不同、年燃煤總量不同、褐煤摻燒量也不同，摻燒方案和經濟性計算也不同，因此，為方便在本文份析中，按摻燒比例每變化10%所帶來的影響進行經濟性份析。

1 東勝利褐煤摻燒簡介

內蒙古東勝利煤礦所產褐煤有五大特點：熱值低(13 MJ/kg左右)、水份大(33%～40%左右)、揮發份高(37～46.9左右)、硫份高(折算硫份在0.36%/cal，最大的達到0.795%/cal，個別煤種的收到基硫份達3%～4%)，其灰份看似不大(15.16%～21.51%左右)，但在考慮到熱值和水份因素后，其灰份也很大。由于以上特點，在進行東勝利摻燒時，對機組的經濟性有一定的影響。

表1 我廠主燒煤與東勝利褐煤煤質對比表

2012年，我廠共計摻燒東勝利褐煤221萬噸，受運輸情況影響，每月的進廠褐煤量的不穩定，7月份最小比例10.4%，10月份達到最大比例59%，其余各月在15%～40%左右。

表2 2012年1-12褐煤摻燒量及比例

2 摻燒東勝利褐煤對鍋爐的影響

2012年，根據不同比例的摻燒情況份析，總結了鍋爐主要指標的變化情況表，見表3。

表3 2012年褐煤摻燒鍋爐主要指標變化

2.1 對鍋爐效率的影響

鍋爐效率的下降。主要受東勝利水份較高、低位發熱量較低的影響，該煤種全水份Mar在33%～40%之間；內水份變化范圍較大，在6.80%～20%之間。當摻入勝利煤后，鍋爐的排煙溫度變化不會發生很大的變化，灰渣的含碳量也不會有明顯的改變，因而鍋爐效率的變化主要由排煙中的增加的水蒸汽所引起。

(1)通過2010年至2013年我廠的東勝利東勝利摻燒數據份析：

東勝利摻燒比例每提高10%，可使鍋爐效率降低約0.20%～0.25%。

(2)鍋爐效率的變化受水份影響，可按以下公式進行的估算：

(3)另外，我廠總結了東勝利摻燒對鍋爐效率的影響的經驗公式進行估算，其中，既有水份的影響，也體現了煤質的影響：

鍋爐效率△η=△Qnet,ar*0.12+△Mar*0.03

水份每增加1%，鍋爐效率降低0.03%；發熱量每降低1 000 kj/kg,鍋爐效率降低0.12%。兩項合計為對鍋爐效率的影響。

2.2 對廠用電率的影響

廠用電率升高。由于東勝利褐煤發熱量低、全水份高、灰份偏高，在摻燒時造成入爐煤熱值降低，那么，需要的總煤量增加，由此引起鍋爐輔機及輸煤、除塵、除灰和脫硫等電耗升高。

(1)通過2010年至2013年我廠的東勝利東勝利摻燒數據份析：

東勝利摻燒比例每提高10%，可使廠用電率升高約0.04%～0.07%。

(2)使各輔機電耗相對升高，其中，引風機相對升高3.1%～3.3%，送風機相對升高3.7%～4.6%，磨煤機相對升高7.5%～7.8%，一次風機相對升高0.4%～2.5%。

(3)廠用電率份析中，因數據統計原因，未考慮輸煤、除塵、除灰的影響。

2.3 對供電煤耗的影響

供電煤耗升高。通過2010年至2013年我廠的東勝利東勝利摻燒數據份析：

東勝利摻燒比例每提高10%，可使供電煤耗升高約0.86～1.1 g/kwh。

2.4 對環保三項(SO2、NO3、煙塵)繳費的影響

費用增加。摻燒勝利煤使入爐煤硫份升高、灰量增大，造成環保三項(SO2、NOx、DUST)繳費增加，通過2010年至2013年我廠的東勝利東勝利摻燒數據份析，東勝利摻燒比例每提高10%，可使環保三項+石灰石費用平均升高約19.3%。

3 東勝利摻燒整體經濟性份析

3.1 東勝利褐煤摻燒的綜合收益計算方法

摻燒東勝利褐煤的正收益來自褐煤與主燒煤的差價。負收益為鍋爐效率降低、廠用電率升高、環保三項繳費增加、石灰石用量增加、檢修維護費用增加等幾項。正、負收益綜合才是摻燒的綜合收益，見表4。

表4 正負收益項目

3.2 正收益

(1)東勝利褐煤摻燒的正收益主要是褐煤與主燒煤(主燒煤熱值約4 300 kcal/kg)

正收益=主燒煤折標煤價-褐煤折標煤價

2012年統計，我廠主燒煤和東勝利褐煤折標煤后，價格差為105元/噸標煤。

(2)2012年我廠摻燒褐煤221萬噸，燃料部統計正收益為1.064億元。

3.3 負收益

(1)負收益計算公式

負收益=指標項+設備項

其中：指標項=負1+負2+負3+負4負；設備項=負5

(2)指標項

通過對2012年1-12月份的摻燒份析：

a.指標項負收益為2725.16萬元，折合為12.33元/噸褐煤。

b.負收益與鍋爐主燒煤和褐煤的煤質有關，相同摻燒比例下，當主燒煤煤質較好時，差價增加，負收益相對減小；當主燒煤煤質較差時，差價減小，負收益相對增加。

(3)設備項

對于鍋爐本體磨損及輔機磨損、運行時間延長等無法一一進行定量的統計，因此，只對除灰設備和磨煤機的維護情況進行了統計份析：

a.磨煤機：

一、二期磨煤機計劃各檢修15臺，因摻燒褐煤實際進行檢修20臺，增加了5臺。

單臺磨煤機檢修材料費用平均30萬元：包括(磨碗襯板、動環、靜環、筒體襯板、導向板、拉桿、機封座、刮板裝置、碳精環、加載油站濾芯、電磁閥、磨煤機磨輥檢修)；單臺磨煤機檢修人工費；增加了5臺合計增加檢修費用150萬元。給煤機隨機組檢修或磨煤機大修時檢查更換磨損的皮帶、刮板鏈條、軸承、密封件、單臺給煤機一年材料維護費用1.5萬元，5臺給煤機共計7.5萬元。

2012年，一、二期制粉系統增加費用共計315萬元。

2012年我廠褐煤摻燒221萬噸，那么，每摻燒1噸褐煤，全廠制粉系統全年增加費用約：

315/221=1.43元/噸褐煤

b、除灰、除塵設備：

通過數據統計，除灰、除塵日常維護費用增加約15萬元/臺機，另外，除塵設備對于除塵器布袋檢查后，發現部份布袋磨損、腐蝕較為明顯，逐步更換布袋估計年費用為100萬元/臺機，合計，100*4+15*8=520萬元(8臺爐，按2012年改造了4臺電袋除塵器算)。

2012年我廠褐煤摻燒221萬噸，那么，每摻燒1噸褐煤，全廠除灰除塵全年增加費用約：

520/221=2.35元

3.4 綜合收益

(1)通過以上份析，我廠摻燒東勝利褐煤的綜合收益為：

綜合收益=正收益-負收益

或 綜合收益=正收益-(指標項+設備項)

(2)2012年我廠綜合收益為：

綜合收益=1.064*10 000-(2 725.16+520+315)=7 079.84萬元

因為：2012年褐煤平均熱值為2 916 kcal/kg，那么，每噸東勝利褐煤折標煤：

褐煤折標煤=2 916/7 000=0.416噸標煤

即：每2.4噸褐煤=1噸標煤

那么：

每摻燒2.4噸褐煤的收益=7 079.84/(221*2 916/7 000)=76.9元

即，每摻燒2.4噸褐煤，可得到76.9元的收益，每噸褐煤的摻燒收益為32.04元。

4 摻燒東勝利褐煤的邊界差價

摻燒東勝利褐煤，帶來了褐煤與主燒煤的價格差所產生的利潤，同時也帶來了負面影響，因此，我們需要份析摻燒每噸褐煤的邊界差價。

按2012年摻燒比例28.8%、主燒煤與褐煤折標煤差價105元計算，每摻燒褐煤折1噸標煤(即2.4噸褐煤)：

邊界差價=主燒煤與褐煤折標煤差價-綜合收益=105-76.9=28.1元/噸煤

因此，可以認為當東勝利褐煤折標煤與主燒煤折標煤差價小于28.1元/每噸時，將沒有摻燒的意義。

因在本次計算中，還有未考慮到的因素，建議提高邊界差價到35元為宜。

5 結束語

(1)東勝利摻燒比例每提高10%，可使鍋爐效率降低約0.20%～0.25%；廠用電率升高約0.04%～0.07%；供電煤耗升高約0.86%～1.1 g/kwh；環保三項+石灰石費用平均升高約19.3%。

(2)因各廠入廠煤結構不同，摻燒東勝利褐煤的收益也不同，但是，損耗基本相同。按我廠2012年摻燒比例28.8%、每噸褐煤折標煤與主燒煤的差價為105元計算，摻燒褐煤折1噸標煤的邊界差價為28.1元/噸煤。因在本次計算中，還有未考慮到的因素，建議提高邊界差價到35元/噸煤為宜。

(3)每摻燒1噸褐煤折標煤，可得到76.9元的收益，我廠東勝利褐煤熱值為2 916 kcal/kg，每2.4噸東勝利褐煤相當于1噸標煤。因此，每摻燒1噸東勝利褐煤的利潤為32.04元。

(4)入爐煤摻燒是各火力電廠的一項長期工作。不同的煤源結構、不同的存儲、輸送煤設備都會產生不同的問題。受個人水平限制，本文只進行了東勝利褐煤的摻燒經濟性分析，希望能給各火電廠的摻燒工作提高一定的幫助。

[1] 華北電力科學研究院有限責任公司電站鍋爐技術研究所《摻燒東勝褐煤專題講課》2010.

An Economy Analyses on Mix-burning Bovey Coal of Dong Sheng Li

WANG Hai-feng, ZHAO Shi-jie, WANG Ju-chuan, YU Qing-ming, ZHENG Fei

(Datang International Power Generation CO., LTD Zhangjiakou Power Plant)

It certainly will have impact on the boiler combustion and equipment if we burn coal mixed Bovey coal of Dong Sheng Li. We will talk about it in this article. Meanwhile, we have put forward the boundary profits of Mix - burning Bovey Coal, hoping to provide some theoretical basis for the other power plant.

Lignite; Mix-burning

2014-11-15

2014-12-14

王海峰，男，大唐國際張家口發電廠發電部總值長，高級工程師。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.01.012

TQ534.9

B

1009-3230(2015)01-0050-04