東勝利褐煤摻燒的經(jīng)濟(jì)性分析

王海峰，趙世杰，王巨川，禹慶明，鄭 非

(大唐國(guó)際張家口發(fā)電廠，河北 張家口 075133)

東勝利褐煤摻燒的經(jīng)濟(jì)性分析

王海峰，趙世杰，王巨川，禹慶明，鄭 非

(大唐國(guó)際張家口發(fā)電廠，河北 張家口 075133)

摻燒內(nèi)蒙古勝利煤田所產(chǎn)褐煤，會(huì)對(duì)鍋爐燃燒及設(shè)備產(chǎn)生一定的影響，本文重點(diǎn)分析了褐煤摻燒對(duì)鍋爐燃燒、鍋爐設(shè)備、環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的影響，提出了摻燒褐煤的邊界利潤(rùn)，希望能為各火電廠進(jìn)行摻燒工作提供一定的理論依據(jù)。

褐煤；摻燒

0 引 言

東勝利褐煤摻燒，帶來(lái)收益的同時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生損耗，由于各個(gè)單位的燃煤結(jié)構(gòu)不同、年燃煤總量不同、褐煤摻燒量也不同，摻燒方案和經(jīng)濟(jì)性計(jì)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(lái)的影響進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性份析。

1 東勝利褐煤摻燒簡(jiǎn)介

內(nèi)蒙古東勝利煤礦所產(chǎn)褐煤有五大特點(diǎn)：熱值低(13 MJ/kg左右)、水份大(33%～40%左右)、揮發(fā)份高(37～46.9左右)、硫份高(折算硫份在0.36%/cal，最大的達(dá)到0.795%/cal，個(gè)別煤種的收到基硫份達(dá)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(diǎn)，在進(jìn)行東勝利摻燒時(shí)，對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性有一定的影響。

表1 我廠主燒煤與東勝利褐煤煤質(zhì)對(duì)比表

2012年，我廠共計(jì)摻燒東勝利褐煤221萬(wàn)噸，受運(yùn)輸情況影響，每月的進(jìn)廠褐煤量的不穩(wěn)定，7月份最小比例10.4%，10月份達(dá)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(duì)鍋爐的影響

2012年，根據(jù)不同比例的摻燒情況份析，總結(jié)了鍋爐主要指標(biāo)的變化情況表，見(jiàn)表3。

表3 2012年褐煤摻燒鍋爐主要指標(biāo)變化

2.1 對(duì)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(fā)熱量較低的影響，該煤種全水份Mar在33%～40%之間；內(nèi)水份變化范圍較大，在6.80%～20%之間。當(dāng)摻入勝利煤后，鍋爐的排煙溫度變化不會(huì)發(fā)生很大的變化，灰渣的含碳量也不會(huì)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(guò)2010年至2013年我廠的東勝利東勝利摻燒數(shù)據(jù)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(jìn)行的估算：

(3)另外，我廠總結(jié)了東勝利摻燒對(duì)鍋爐效率的影響的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算，其中，既有水份的影響，也體現(xiàn)了煤質(zhì)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(fā)熱量每降低1 000 kj/kg,鍋爐效率降低0.12%。兩項(xiàng)合計(jì)為對(duì)鍋爐效率的影響。

2.2 對(duì)廠用電率的影響

廠用電率升高。由于東勝利褐煤發(fā)熱量低、全水份高、灰份偏高，在摻燒時(shí)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(jī)及輸煤、除塵、除灰和脫硫等電耗升高。

(1)通過(guò)2010年至2013年我廠的東勝利東勝利摻燒數(shù)據(jù)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(jī)電耗相對(duì)升高，其中，引風(fēng)機(jī)相對(duì)升高3.1%～3.3%，送風(fēng)機(jī)相對(duì)升高3.7%～4.6%，磨煤機(jī)相對(duì)升高7.5%～7.8%，一次風(fēng)機(jī)相對(duì)升高0.4%～2.5%。

(3)廠用電率份析中，因數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)原因，未考慮輸煤、除塵、除灰的影響。

2.3 對(duì)供電煤耗的影響

供電煤耗升高。通過(guò)2010年至2013年我廠的東勝利東勝利摻燒數(shù)據(jù)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(duì)環(huán)保三項(xiàng)(SO2、NO3、煙塵)繳費(fèi)的影響

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

3 東勝利摻燒整體經(jīng)濟(jì)性份析

3.1 東勝利褐煤摻燒的綜合收益計(jì)算方法

摻燒東勝利褐煤的正收益來(lái)自褐煤與主燒煤的差價(jià)。負(fù)收益為鍋爐效率降低、廠用電率升高、環(huán)保三項(xiàng)繳費(fèi)增加、石灰石用量增加、檢修維護(hù)費(fèi)用增加等幾項(xiàng)。正、負(fù)收益綜合才是摻燒的綜合收益，見(jiàn)表4。

表4 正負(fù)收益項(xiàng)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(biāo)煤價(jià)-褐煤折標(biāo)煤價(jià)

2012年統(tǒng)計(jì)，我廠主燒煤和東勝利褐煤折標(biāo)煤后，價(jià)格差為105元/噸標(biāo)煤。

(2)2012年我廠摻燒褐煤221萬(wàn)噸，燃料部統(tǒng)計(jì)正收益為1.064億元。

3.3 負(fù)收益

(1)負(fù)收益計(jì)算公式

負(fù)收益=指標(biāo)項(xiàng)+設(shè)備項(xiàng)

其中：指標(biāo)項(xiàng)=負(fù)1+負(fù)2+負(fù)3+負(fù)4負(fù)；設(shè)備項(xiàng)=負(fù)5

(2)指標(biāo)項(xiàng)

通過(guò)對(duì)2012年1-12月份的摻燒份析：

a.指標(biāo)項(xiàng)負(fù)收益為2725.16萬(wàn)元，折合為12.33元/噸褐煤。

b.負(fù)收益與鍋爐主燒煤和褐煤的煤質(zhì)有關(guān)，相同摻燒比例下，當(dāng)主燒煤煤質(zhì)較好時(shí)，差價(jià)增加，負(fù)收益相對(duì)減??；當(dāng)主燒煤煤質(zhì)較差時(shí)，差價(jià)減小，負(fù)收益相對(duì)增加。

(3)設(shè)備項(xiàng)

對(duì)于鍋爐本體磨損及輔機(jī)磨損、運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)等無(wú)法一一進(jìn)行定量的統(tǒng)計(jì)，因此，只對(duì)除灰設(shè)備和磨煤機(jī)的維護(hù)情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)份析：

a.磨煤機(jī)：

一、二期磨煤機(jī)計(jì)劃各檢修15臺(tái)，因摻燒褐煤實(shí)際進(jìn)行檢修20臺(tái)，增加了5臺(tái)。

單臺(tái)磨煤機(jī)檢修材料費(fèi)用平均30萬(wàn)元：包括(磨碗襯板、動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、筒體襯板、導(dǎo)向板、拉桿、機(jī)封座、刮板裝置、碳精環(huán)、加載油站濾芯、電磁閥、磨煤機(jī)磨輥檢修)；單臺(tái)磨煤機(jī)檢修人工費(fèi)；增加了5臺(tái)合計(jì)增加檢修費(fèi)用150萬(wàn)元。給煤機(jī)隨機(jī)組檢修或磨煤機(jī)大修時(shí)檢查更換磨損的皮帶、刮板鏈條、軸承、密封件、單臺(tái)給煤機(jī)一年材料維護(hù)費(fèi)用1.5萬(wàn)元，5臺(tái)給煤機(jī)共計(jì)7.5萬(wàn)元。

2012年，一、二期制粉系統(tǒng)增加費(fèi)用共計(jì)315萬(wàn)元。

2012年我廠褐煤摻燒221萬(wàn)噸，那么，每摻燒1噸褐煤，全廠制粉系統(tǒng)全年增加費(fèi)用約：

315/221=1.43元/噸褐煤

b、除灰、除塵設(shè)備：

通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，除灰、除塵日常維護(hù)費(fèi)用增加約15萬(wàn)元/臺(tái)機(jī)，另外，除塵設(shè)備對(duì)于除塵器布袋檢查后，發(fā)現(xiàn)部份布袋磨損、腐蝕較為明顯，逐步更換布袋估計(jì)年費(fèi)用為100萬(wàn)元/臺(tái)機(jī)，合計(jì)，100*4+15*8=520萬(wàn)元(8臺(tái)爐，按2012年改造了4臺(tái)電袋除塵器算)。

2012年我廠褐煤摻燒221萬(wàn)噸，那么，每摻燒1噸褐煤，全廠除灰除塵全年增加費(fèi)用約：

520/221=2.35元

3.4 綜合收益

(1)通過(guò)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(fù)收益

或 綜合收益=正收益-(指標(biāo)項(xiàng)+設(shè)備項(xiàng))

(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(wàn)元

因?yàn)椋?012年褐煤平均熱值為2 916 kcal/kg，那么，每噸東勝利褐煤折標(biāo)煤：

褐煤折標(biāo)煤=2 916/7 000=0.416噸標(biāo)煤

即：每2.4噸褐煤=1噸標(biāo)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(jià)

摻燒東勝利褐煤，帶來(lái)了褐煤與主燒煤的價(jià)格差所產(chǎn)生的利潤(rùn)，同時(shí)也帶來(lái)了負(fù)面影響，因此，我們需要份析摻燒每噸褐煤的邊界差價(jià)。

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

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

因此，可以認(rèn)為當(dāng)東勝利褐煤折標(biāo)煤與主燒煤折標(biāo)煤差價(jià)小于28.1元/每噸時(shí)，將沒(méi)有摻燒的意義。

因在本次計(jì)算中，還有未考慮到的因素，建議提高邊界差價(jià)到35元為宜。

5 結(jié)束語(yǔ)

(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(huán)保三項(xiàng)+石灰石費(fèi)用平均升高約19.3%。

(2)因各廠入廠煤結(jié)構(gòu)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(biāo)煤與主燒煤的差價(jià)為105元計(jì)算，摻燒褐煤折1噸標(biāo)煤的邊界差價(jià)為28.1元/噸煤。因在本次計(jì)算中，還有未考慮到的因素，建議提高邊界差價(jià)到35元/噸煤為宜。

(3)每摻燒1噸褐煤折標(biāo)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(dāng)于1噸標(biāo)煤。因此，每摻燒1噸東勝利褐煤的利潤(rùn)為32.04元。

(4)入爐煤摻燒是各火力電廠的一項(xiàng)長(zhǎng)期工作。不同的煤源結(jié)構(gòu)、不同的存儲(chǔ)、輸送煤設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生不同的問(wèn)題。受個(gè)人水平限制，本文只進(jìn)行了東勝利褐煤的摻燒經(jīng)濟(jì)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(xué)研究院有限責(zé)任公司電站鍋爐技術(shù)研究所《摻燒東勝褐煤專(zhuān)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(guó)際張家口發(fā)電廠發(fā)電部總值長(zhǎng)，高級(jí)工程師。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.01.012

TQ534.9

B

1009-3230(2015)01-0050-04