燃煤發(fā)電廠摻燒褐煤對(duì)機(jī)組供電煤耗及經(jīng)濟(jì)性影響分析

李春雷（遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司，遼寧　　鐵嶺　　112000）

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燃煤發(fā)電廠摻燒褐煤對(duì)機(jī)組供電煤耗及經(jīng)濟(jì)性影響分析

李春雷
（遼寧華電鐵嶺發(fā)電有限公司，遼寧鐵嶺112000）

摘要：燃煤發(fā)電廠能否盈利，取決于成本和利潤(rùn)的博盈，而煤在成本里是影響最大的指標(biāo)，它占總成本的70%～80%，對(duì)電廠而言，如何降低煤的成本至關(guān)重要。燃煤發(fā)電廠在確保機(jī)組正常運(yùn)行基礎(chǔ)上通過摻燒適當(dāng)比例的便宜褐煤，建立最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，有效降低發(fā)電成本。本研究按照生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行逐項(xiàng)詳實(shí)核算燃煤電廠摻燒褐煤后各項(xiàng)生產(chǎn)成本變化，以論述和說明摻燒褐煤給燃煤電廠帶來的益處。

關(guān)鍵詞：摻燒；褐煤；煤耗；經(jīng)濟(jì)性

0. 引言

燃煤發(fā)電廠燃料費(fèi)用是最大的一項(xiàng)成本，企業(yè)要想降低成本，首先考慮燃煤成本管理。摻燒非設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)煤種，如褐煤、印尼煤等，以進(jìn)一步提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，是近年來各燃煤發(fā)電廠不斷探索和研究的課題。本研究在確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行基礎(chǔ)上，試圖通過摻燒一定比例褐煤，不但降低成本而且還不影響正常生產(chǎn)。通過查閱文獻(xiàn)，關(guān)于燃煤發(fā)電廠摻燒褐煤的研究報(bào)道也有一些，介紹了相關(guān)成功應(yīng)用情況。但是基于工藝系統(tǒng)的深度煤耗成本核算涉及較少，論述也不全面。本研究突破傳統(tǒng)理念，按照生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行逐項(xiàng)詳實(shí)核算燃煤電廠摻燒褐煤后各項(xiàng)生產(chǎn)成本變化，以論述和說明摻燒褐煤給燃煤電廠帶來的益處。同時(shí)，也為電廠燃煤成本管理提供必要的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)支持。

1. 煙煤、褐煤成本分析

某燃煤電廠有4臺(tái)300MW機(jī)組，原設(shè)計(jì)煤種主要為煙煤。為了本研究成本計(jì)算需要，按照當(dāng)前煤炭?jī)r(jià)格作為基準(zhǔn)價(jià)格。電廠煙煤標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)為762.93元/t（含稅、估算價(jià)），褐煤標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)為640.08 元/t（含稅、估算價(jià)），綜合標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)680.81元/t（不含稅）。其中，由于褐煤由國鐵運(yùn)輸，#1、#2煤場(chǎng)無卸車設(shè)備，褐煤只能卸到#3煤場(chǎng)，從#3煤場(chǎng)汽運(yùn)至#1、#2煤場(chǎng)向一期供煤。從#3煤廠向#2倒運(yùn)費(fèi)用為7.00元/t（天然煤），折算成標(biāo)準(zhǔn)煤倒運(yùn)總費(fèi)用近14元/t。因此，摻燒褐煤成本降低為108.85元/t。

2. 摻燒褐煤對(duì)機(jī)組供電煤耗的影響

（1）摻燒褐煤對(duì)鍋爐效率、供電煤耗的影響

按照事先做的褐煤摻燒試驗(yàn)，初步測(cè)算摻燒褐煤后鍋爐效率降低了0.18%左右，按照鍋爐效率每變化1%，影響煤耗3.70g/kW·h，摻燒褐煤后影響煤耗增加0.67g/kW·h。

（2）摻燒褐煤對(duì)機(jī)組負(fù)荷率、供電煤耗的影響

摻燒褐煤的運(yùn)行方式為尖峰時(shí)間段兩臺(tái)磨煤機(jī)摻燒褐煤，褐煤與煙煤比例1∶2摻燒。其他負(fù)荷段為4臺(tái)磨煤機(jī)摻燒褐煤，1臺(tái)磨煤機(jī)正常燃用煙煤，摻燒按照褐煤與煙煤比例1∶2摻燒。煙煤、褐煤煤質(zhì)較差，發(fā)熱量低，某單月份累計(jì)入爐煤發(fā)熱量完成1.38×104kJ/kg，部分時(shí)間段2.00×102t機(jī)組負(fù)荷僅能帶2.50×102MW，致使尖峰負(fù)荷帶不上去。磨煤機(jī)正常出力在41t～45t左右，摻燒褐煤后出力降至33t～35t。因此，尖峰時(shí)間段兩臺(tái)磨煤機(jī)摻燒褐煤，磨煤機(jī)出力降低16t，按照現(xiàn)燃用煤質(zhì)發(fā)熱量計(jì)算，磨煤機(jī)降低出力16t約影響機(jī)組負(fù)荷2.20×104kW，根據(jù)供電煤耗與負(fù)荷的關(guān)系曲線，機(jī)組負(fù)荷下降1.00×104kW，供電煤耗升高1.23g/kW·h，摻燒褐煤影響供電煤耗2.71g/kW·h。尖峰時(shí)間按照8h/d，每天平均機(jī)組負(fù)荷率按照75%，尖峰平均負(fù)荷按照2.7×105kW，機(jī)組供電煤耗按照3.40×102g/kW·h，摻燒褐煤機(jī)組負(fù)荷率下降影響供電煤耗升高計(jì)算：供電煤耗升高=摻燒褐煤增加標(biāo)煤量÷日發(fā)電量=（2.71g/kW·h×8h×2.7×105kW）÷ （75%×3.00×105kW×24h）=1.08g/kW·h。

（3）摻燒褐煤磨煤機(jī)、引風(fēng)機(jī)耗及渣漿泵電量增加對(duì)供電煤耗的影響

由于褐煤水分高，影響磨煤機(jī)出力，造成摻燒褐煤后磨煤機(jī)較全燒煙煤磨煤機(jī)增加1臺(tái)運(yùn)行，引風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)間減少，尖峰時(shí)間渣漿泵增加1臺(tái)運(yùn)行，致使廠用電率增加，影響供電煤耗增加。

①每臺(tái)機(jī)組增加磨煤機(jī)1臺(tái)運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間約8h，磨煤機(jī)正常運(yùn)行電流50A，電壓6000V，功率因數(shù)0.85。增加磨煤機(jī)電量=1.732×電流×電壓×功率因數(shù)×小時(shí)數(shù)=1.732×50×6000×0.85×8=3533.28 kW·h。

每天平均機(jī)組負(fù)荷率按照75%計(jì)算，機(jī)組供電煤耗按照3.40×102g/kW·h，因摻燒褐煤增加1臺(tái)磨煤機(jī)影響供電煤耗升高計(jì)算：供電煤耗升高=增加運(yùn)行磨煤機(jī)電量×機(jī)組供電煤耗÷日發(fā)電量=3353.28kW·h×3.40×102g/kW·h÷ （75%×3.00×105kW×24h）=0.21g/kW·h。

②引風(fēng)機(jī)高速切換至低速運(yùn)行時(shí)間減少4h，引風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)電流可比高速運(yùn)行時(shí)降低60A，增加引風(fēng)機(jī)電量=1.732×電流×電壓×功率因數(shù)×小時(shí)數(shù)=1.732×60×6000×0.85×4=2120kW·h。

每天平均機(jī)組負(fù)荷率按照75%計(jì)算，機(jī)組供電煤耗按照3.40×102g/kW·h，因引風(fēng)機(jī)高速切換至低速運(yùn)行時(shí)間減少4h影響供電煤耗升高計(jì)算：供電煤耗升高=增加引風(fēng)機(jī)電量×機(jī)組供電煤耗÷日發(fā)電量=2120kW·h×3.40×102g/kW·h÷（75% ×3.00×105kW×24h）=0.13g/kW·h。

③增加1臺(tái)渣漿泵運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間約8h，磨煤機(jī)正常運(yùn)行電流50A，電壓6000V，功率因數(shù)0.85。兩臺(tái)爐共用1個(gè)渣漿泵房。增加渣漿泵電量=1.732×電流×電壓×功率因數(shù)×小時(shí)數(shù)÷2臺(tái)機(jī)組=1.732×50×6000×0.85×8÷2=1766.64 kW·h。

每天平均機(jī)組負(fù)荷率按照75%計(jì)算，機(jī)組供電煤耗按照3.40×102g/kW·h，因摻燒褐煤增加1臺(tái)渣漿泵影響供電煤耗升高計(jì)算：供電煤耗升高=增加渣漿泵電量×機(jī)組供電煤耗按照÷日發(fā)電量=1766.64，kW·h×3.40×102g/kW·h÷ （75%×3.00×105kW×24h）=0.11g/kW·h。

④摻燒褐煤磨煤機(jī)、引風(fēng)機(jī)耗、渣漿泵電量增加影響供電煤耗增加=0.21 g/kW·h+0.13g/kW·h+0.11g/kW·h=0.45g/kW·h。

⑤摻燒褐煤鍋爐效率、負(fù)荷率及廠用電影響供電煤耗總計(jì)。摻燒褐煤影響供電煤耗總計(jì)=鍋爐效率影響煤耗+負(fù)荷率影響煤耗+磨煤機(jī)、引風(fēng)機(jī)影響煤耗=0.67g/kW·h+1.08g/kW·h+0.45g/kW·h= 2.20g/kW·h。

3. 摻燒褐煤經(jīng)濟(jì)性分析

（1）摻燒褐煤降低燃料成本

摻燒按照每天每臺(tái)機(jī)組平均摻燒褐煤1000t計(jì)算，摻燒褐煤成本降低為762.93 元/t-640.08元/t-14元/t=108.85元/t。每天降低燃料成本=1.00×103t×108.85元/t =1.09×105元。

（2）鍋爐效率及負(fù)荷率增加燃料成本

每天平均機(jī)組負(fù)荷率按照75%計(jì)算，鍋爐效率、負(fù)荷率及廠用電量變化影響供電煤耗增加2.20g/kW·h。鍋爐效率及負(fù)荷率增加燃料成本=發(fā)電量×供電煤耗增加×標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)=（75% ×3.00×105kW×24h）×2.20g/kW·h ×680.81元/t=8088.02元。

（3）每臺(tái)機(jī)組每天摻燒褐煤經(jīng)濟(jì)性分析

每臺(tái)機(jī)組每天摻燒褐降低燃料成本還是比較客觀的，具體計(jì)算情況如下。摻燒褐煤經(jīng)濟(jì)性=摻燒褐煤降低燃料成本－鍋爐效率及負(fù)荷率增加燃料成本=108850.00元-8088.02元=100761.98元。

結(jié)論

綜上所述，本研究詳細(xì)分析和計(jì)算了燃煤發(fā)電廠燃料系統(tǒng)摻燒褐煤后對(duì)鍋爐、機(jī)組、磨煤機(jī)、引風(fēng)機(jī)及渣漿泵等效率、供電煤耗成本指標(biāo)，經(jīng)核算，燃煤發(fā)電廠摻燒褐煤后每天、每臺(tái)300MW機(jī)組降低燃料成本約10076.98元。依據(jù)褐煤的特點(diǎn)，對(duì)燃料系統(tǒng)進(jìn)行合理混配和摻燒褐煤，極大地降低了發(fā)電成本，提高了電廠生產(chǎn)效益。同時(shí)，生產(chǎn)實(shí)踐也表明，燃煤發(fā)電廠摻燒褐煤能增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，但由于褐煤熱值較低，灰渣量較大，摻燒褐煤后造成受熱面磨損嚴(yán)重，加大了空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率，增加了鍋爐結(jié)焦，會(huì)影響到機(jī)組某些系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，還有待燃煤電廠做進(jìn)一步持續(xù)技術(shù)改進(jìn)和提高，尤其要充分考慮生產(chǎn)的安全性和不穩(wěn)定性，以不斷提高電力安全生產(chǎn)水平。

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