某電廠機(jī)組不同負(fù)荷下配煤摻燒研究及效益分析

方志仕

【摘 要】隨著煤炭市場(chǎng)價(jià)格的不斷上漲，火力發(fā)電企業(yè)的經(jīng)營(yíng)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(jì)、環(huán)保運(yùn)行的前提下，通過(guò)制定科學(xué)、可行的配煤摻燒方案，探究機(jī)組在不同運(yùn)行負(fù)荷下最優(yōu)摻配方案，從而降低成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】配煤摻燒;負(fù)荷;經(jīng)濟(jì)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(lái)，我國(guó)施行煤電聯(lián)動(dòng)政策，電價(jià)、煤價(jià)漲落形勢(shì)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(yíng)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(jì)性直接影響火電企業(yè)的盈利能力。本文基于某電廠采購(gòu)煤種來(lái)源多樣化，采購(gòu)煤種與鍋爐設(shè)計(jì)煤種特性存在差異的情況，通過(guò)對(duì)不同煤種進(jìn)行配煤摻燒，最大限度的降低生產(chǎn)成本，最終確定機(jī)組在不同額定負(fù)荷工況下最優(yōu)的配煤摻燒方案。

1 機(jī)組及入廠煤源概況

該電廠一期2×630MW國(guó)產(chǎn)超臨界空冷機(jī)組， 于2007年7月12日開(kāi)工建設(shè)，2009年8月24日和9月12日，兩臺(tái)機(jī)組相繼一次順利通過(guò)168h滿負(fù)荷試運(yùn)。項(xiàng)目于2009年12月1日獲得國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)，機(jī)組于2009年12月9日正式啟動(dòng)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。機(jī)組在100%額定負(fù)荷工況下，廠用電率為4.4%，供電煤耗為312g/（kW·h）;在75%額定負(fù)荷工況下，廠用電率為4.56%，供電煤耗為322.7g/（kW·h）;50%額定負(fù)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(jià)見(jiàn)表1。

表1 該電廠周邊供應(yīng)煤質(zhì)情況及天然煤價(jià)統(tǒng)計(jì)表

2 煤場(chǎng)管理配煤摻燒原則

2.1 煤場(chǎng)結(jié)構(gòu)

該電廠一期1、2號(hào)煤場(chǎng)可分別存煤2.5萬(wàn)噸，跨兩個(gè)煤場(chǎng)斗輪取料機(jī)、堆取料機(jī)跨兩個(gè)煤場(chǎng)，兩套設(shè)備共用一條軌道;二期煤場(chǎng)臨時(shí)煤場(chǎng)，可存煤30萬(wàn)噸，劃分為A、B、C三個(gè)區(qū);汽車卸煤溝，共8個(gè)煤斗，可儲(chǔ)煤量為1000噸。

2.2 “三堆煤”管理

該電廠燃料管理部負(fù)責(zé)煤場(chǎng)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(guó)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(jī)組負(fù)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(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，匯總整理了機(jī)組不同負(fù)荷工況下對(duì)煤質(zhì)的要求，見(jiàn)表2。

3 不同負(fù)荷下最優(yōu)摻配方案

3.1 100%負(fù)荷率下?lián)脚浞桨?/p>

機(jī)組在100%負(fù)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(jì)算標(biāo)單407.15元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)2.82萬(wàn)元，燃料成本367.24萬(wàn)元，合計(jì)370.06萬(wàn)元。

方案二：d煤與a煤進(jìn)行2：3摻配得到混煤f;經(jīng)計(jì)算混煤f熱值5241.8kcal/kg，硫份0.76%，不含稅天然煤價(jià)328.12元/噸，標(biāo)單438.18元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)4.29萬(wàn)元，燃料成本395.23萬(wàn)元，合計(jì)399.52萬(wàn)元。

方案三：d煤與e煤進(jìn)行2：3摻配得到混煤g;經(jīng)計(jì)算混煤g熱值5201kcal/kg，硫份0.78%，不含稅天然煤價(jià)323.39元/噸，標(biāo)單435.25元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)4.44萬(wàn)元，燃料成本392.58萬(wàn)元，合計(jì)397.02萬(wàn)元。

方案四：d煤與a煤、e煤進(jìn)行1：1：1摻配得到混煤h;經(jīng)計(jì)算混煤h熱值5171.33kcal/kg，硫份0.79%，不含稅天然煤價(jià)325.29元/噸，標(biāo)單440.32元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)4.52萬(wàn)元，燃料成本397.16萬(wàn)元，合計(jì)401.68萬(wàn)元。

3.2 75%負(fù)荷率下?lián)脚浞桨?/p>

在機(jī)組75%負(fù)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(jìn)行2：1：1摻配摻配得到混煤i;經(jīng)計(jì)算i煤熱值4666.75kcal/kg，硫份0.92%，不含稅天然煤價(jià)263.87元/噸，標(biāo)單395.8元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)4.52萬(wàn)元，燃料成本276.47萬(wàn)元，合計(jì)280.99萬(wàn)元。

方案二： f煤與b煤、c煤進(jìn)行4：1：1摻配摻配得到混煤j;經(jīng)計(jì)算j煤熱值4715.03kcal/kg，硫份0.94%，不含稅天然煤價(jià)284.69元/噸，標(biāo)單422.66元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)4.57萬(wàn)元，燃料成本295.23萬(wàn)元，合計(jì)299.8萬(wàn)元。

方案三：g煤與b煤、c煤進(jìn)行4：1：1摻配摻配得到混煤k;經(jīng)計(jì)算k煤熱值4687.83kcal/kg，硫份0.96%，不含稅天然煤價(jià)281.54元/噸，標(biāo)單420.4元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)4.69萬(wàn)元，燃料成本293.65萬(wàn)元，合計(jì)298.35萬(wàn)元。

方案四：h煤與b煤、c煤進(jìn)行4：1：1摻配摻配得到混煤m;經(jīng)計(jì)算m煤熱值 4668.05kcal/kg，硫份0.96%，不含稅天然煤價(jià)282.8元/噸，標(biāo)單424.07元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)4.71萬(wàn)元，燃料成本296.22萬(wàn)元，合計(jì)300.93萬(wàn)元。

方案五：全部使用a煤，經(jīng)計(jì)算標(biāo)單461.86元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)4.16萬(wàn)元，燃料成本322.61萬(wàn)元，合計(jì)326.78萬(wàn)元。

方案六：全部使用e煤，經(jīng)計(jì)算標(biāo)單456.98元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)4.41萬(wàn)元，燃料成本319.2萬(wàn)元，合計(jì)323.61萬(wàn)元。

方案七：全部使用d煤，經(jīng)計(jì)算標(biāo)單407.15元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)2.18萬(wàn)元，燃料成本284.4萬(wàn)元，合計(jì)286.58萬(wàn)元。

3.3 50%負(fù)荷率下?lián)脚浞桨?/p>

在機(jī)組50%負(fù)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(jìn)行2：2：1摻配摻配得到混煤n;經(jīng)計(jì)算n煤熱值4502.8kcal/kg，硫份0.91%，不含稅天然煤價(jià)251.95元/噸，標(biāo)單391.68元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)3.19萬(wàn)元，燃料成本188.55萬(wàn)元，合計(jì)191.74萬(wàn)元。

方案二：f煤與b煤、c煤進(jìn)行3：1：1摻配摻配得到混煤o;經(jīng)計(jì)算o煤熱值4609.68kcal/kg，硫份0.98%，不含稅天然煤價(jià)276元/噸，標(biāo)單419.12元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)3.36萬(wàn)元，燃料成本201.76萬(wàn)元，合計(jì)205.12萬(wàn)元。

方案三：g煤與b煤、c煤進(jìn)行3：1：1摻配摻配得到混煤p，經(jīng)計(jì)算p煤熱值4585.2kcal/kg，硫份0.99%，不含稅天然煤價(jià)273.16元/噸，標(biāo)單417.02元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)3.41萬(wàn)元，燃料成本200.75萬(wàn)元，合計(jì)204.16萬(wàn)元。

方案四：h煤與b煤、c煤進(jìn)行3：1：1摻配摻配得到混煤q，經(jīng)計(jì)算q煤熱值 4567.4kcal/kg，硫份1%，不含稅天然煤價(jià)274.3元/噸，標(biāo)單420.39元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)3.46萬(wàn)元，燃料成本202.37萬(wàn)元，合計(jì)205.83萬(wàn)元。

方案五：全部使用a煤，經(jīng)計(jì)算標(biāo)單461.86元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)2.87萬(wàn)元，燃料成本222.33萬(wàn)元，合計(jì)225.2萬(wàn)元。

方案六：全部使用e煤，經(jīng)計(jì)算，標(biāo)單456.98元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)3.04萬(wàn)元，燃料成本219.98萬(wàn)元，合計(jì)223.02萬(wàn)元。

方案七：全部使用d煤，經(jīng)計(jì)算標(biāo)單407.15元/噸，生產(chǎn)一天的脫硫材料費(fèi)1.5萬(wàn)元，燃料成本196萬(wàn)元，合計(jì)197.5萬(wàn)元。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)某電廠機(jī)組在不同額定負(fù)荷工況下多種配煤摻燒方案經(jīng)濟(jì)性分析可以得出以下結(jié)論：在機(jī)組100%負(fù)荷率下全部使用d煤的方案最優(yōu)，在機(jī)組75%負(fù)荷率下使用d煤與b煤、c煤進(jìn)行2：1：1摻配的方案最優(yōu)，在機(jī)組50%負(fù)荷率下使用d煤與b煤、c煤進(jìn)行2：2：1摻配的方案最優(yōu)。在配煤摻燒實(shí)際工作中可以根據(jù)實(shí)際來(lái)煤量和機(jī)組負(fù)荷情況進(jìn)行調(diào)整，選擇相對(duì)最優(yōu)的配煤方案，細(xì)化配煤摻燒管理，最大限度降低燃料成本?？梢?jiàn)各火力發(fā)電企業(yè)都可以結(jié)合自身入廠煤實(shí)際情況探究機(jī)組不同負(fù)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(jì)效益。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]