基于配煤摻燒的管理方法及火電廠效益分析

莊紅俊

【摘 要】火電廠的運(yùn)營成本在很大程度上受煤炭?jī)r(jià)格的影響，因此需要尋找替代煤源以降低燃料成本，而配煤摻燒的科學(xué)應(yīng)用能夠有效解決這一問題?；诖耍恼乱曰痣姀S配煤摻燒為研究對(duì)象，首先介紹了火電廠配煤摻燒的基本概念及種類，然后分析了配煤摻燒管理方法，最后具體討論了基于配煤摻燒的火電廠經(jīng)濟(jì)效益，希望對(duì)我國火力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展有所幫助。

【關(guān)鍵詞】火電廠；配煤摻燒；管理方法；效益

近年來，隨著我國電力市場(chǎng)體制改革的不斷深化，電力行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，電力企業(yè)需要采取一定的措施來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，降低發(fā)電成本，尤其是火力發(fā)電企業(yè)。燃煤是火力發(fā)電的主要途徑，而在火電廠的運(yùn)營成本中，燃煤成本占據(jù)了總成本的70%，因此，采取配煤摻燒措施來降低燃煤成本已成為火電廠發(fā)展必然要求。

一、火電廠配煤摻燒概述

（一）配煤摻燒的基本概念

配煤摻燒的應(yīng)用主要目的在于根據(jù)相關(guān)規(guī)定比例，在主燃煤種之中按照應(yīng)有比例摻加其他煤種，形成混合煤，在不影響鍋爐發(fā)電要求的基礎(chǔ)上，減少材料損耗。在實(shí)際應(yīng)用中，配煤摻燒的科學(xué)應(yīng)用可有效提高煤炭的利用率，并且對(duì)于減少二氧化硫、氮?dú)浠衔锏挠卸疚镔|(zhì)的產(chǎn)生也有著積極作用，符合當(dāng)前節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)的社會(huì)發(fā)展要求。

（二）配煤摻燒種類

配煤摻燒根據(jù)配和位置的不同，可以將其分為爐前配煤和爐內(nèi)配煤兩種。其中，爐前配煤是指在鍋爐外根據(jù)配煤需求進(jìn)行配煤，主要包括鍋爐輸煤皮帶配煤、火電廠煤炭?jī)?chǔ)蓄場(chǎng)所配煤以及配煤場(chǎng)配煤等三種配煤方式。這種對(duì)燃煤的綜合調(diào)度方式能夠有效保障煤炭的利用率，但是其缺陷也很明顯，那就是無法根據(jù)鍋爐需求實(shí)時(shí)調(diào)整煤炭比例，靈活性較差，配煤成本也相對(duì)較高；爐內(nèi)摻燒，就是通過將不同種類的煤炭投入磨煤機(jī)中打粉，然后配和攪拌送入對(duì)應(yīng)的燃燒器，實(shí)現(xiàn)摻燒，這種方法也是最簡(jiǎn)單，最常見的配煤摻燒方式。

二、配煤摻燒管理策略

（一）建立健全配煤摻燒管理制度

經(jīng)濟(jì)煤種普遍具有水分大、揮發(fā)分高以及灰熔點(diǎn)低等特點(diǎn)，常規(guī)鍋爐，如中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)煙煤鍋爐等，若是使用經(jīng)濟(jì)煤種配煤，極易發(fā)生諸如鍋爐大面積結(jié)焦，甚至制粉系統(tǒng)爆破等事故，因此，火力發(fā)電企業(yè)需要組織專業(yè)技術(shù)人員認(rèn)真研究和探索制定詳細(xì)的保證配煤摻燒安全的組織措施和技術(shù)措施，成立了公司配煤摻燒領(lǐng)導(dǎo)小組及工作小組，出臺(tái)了《儲(chǔ)煤場(chǎng)管理辦法》《全燒經(jīng)濟(jì)煤種管理辦法》《供熱期間摻燒經(jīng)濟(jì)煤種規(guī)定》等管理制度，并根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)修定、完善，明確各相關(guān)部門的職責(zé)，使經(jīng)濟(jì)煤種摻燒工作有組織、有依據(jù)、有標(biāo)準(zhǔn)、有序推進(jìn)，有效降低鍋爐運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（二）合理制定配煤摻燒方案

配煤摻燒方案的制定需要從以下五方面入手：第一，根據(jù)國家電網(wǎng)發(fā)布的電力調(diào)度曲線要求，以火電廠既有設(shè)備為基礎(chǔ)，即時(shí)調(diào)整摻配方式，如在電網(wǎng)平峰和低谷時(shí)段，加大摻混比例，部分低谷時(shí)段全燒經(jīng)濟(jì)煤種，從源頭上降低鍋爐結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)；第二，加強(qiáng)鍋爐吹灰管理，縮短鍋爐吹灰周期，保證爐膛受熱面清潔，有效預(yù)防結(jié)焦；第三，切實(shí)加強(qiáng)鍋爐燃燒調(diào)整，特別是一、二次風(fēng)的配比，適當(dāng)提高一次風(fēng)速，推遲燃料著火點(diǎn)，有效防止結(jié)焦；第四，嚴(yán)格限制鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行，在摻燒經(jīng)濟(jì)煤種時(shí)鍋爐蒸發(fā)量不超過610t/h，嚴(yán)防鍋爐大面積結(jié)焦；第五，每隔半個(gè)月篩一次煤粉細(xì)度，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確保煤粉細(xì)度合格。

（三）完善配煤摻燒安全保護(hù)措施

針對(duì)鍋爐制粉系統(tǒng)及粉倉可能出現(xiàn)的爆破情況，火電廠需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，有針對(duì)性地采取措施來完善防爆技術(shù)體系，同時(shí)，印發(fā)《鍋爐制粉系統(tǒng)防爆手冊(cè)》，然后通過宣傳、培訓(xùn)等措施，確保相關(guān)管理人員和一線鍋爐運(yùn)行及檢修維護(hù)人員熟知每一項(xiàng)防爆技術(shù)措施，并嚴(yán)格執(zhí)行：

1.嚴(yán)格執(zhí)行磨煤機(jī)啟停、給煤機(jī)斷煤處理規(guī)定；

2.嚴(yán)格控制磨煤機(jī)出口溫度；

3.每天安排一次制粉系統(tǒng)漏風(fēng)檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；

4.縮短粉倉降粉周期，由原來的一個(gè)月三次改為每周一次，防止粉倉壁掛粉自燃；

5.安裝粉倉充氮系統(tǒng)，定期充氮，降低粉倉氧濃度，確保粉倉運(yùn)行安全；

6.嚴(yán)控制粉系統(tǒng)運(yùn)行中的氧量，消除制粉系統(tǒng)突發(fā)爆破所需的必備條件，確保鍋爐制粉系統(tǒng)安全；

（四）加強(qiáng)配煤摻燒技術(shù)改造

在對(duì)配煤摻燒技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要重點(diǎn)考慮兩個(gè)方面，即降低燃煤成本和保障鍋爐安全運(yùn)行?；诖?，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)配煤摻燒過程中的燃煤的成本和鍋爐運(yùn)行情況進(jìn)行深入分析，明確燃燒過程中造成成本浪費(fèi)和影響鍋爐安全運(yùn)行的主要因素，然后以此為基礎(chǔ)，科學(xué)、合理的進(jìn)行配煤摻燒方案調(diào)整，正確改進(jìn)技術(shù)，使之在配煤摻燒中充分發(fā)揮作用，提高配煤摻燒的有效性。

三、火電廠配煤摻燒的效益分析

（一）成本效益分析

1.購煤成本。購煤成本主要考慮所燒煤種的煤量與煤價(jià)。計(jì)算中主要以設(shè)計(jì)煤種或校核煤種單價(jià)為基礎(chǔ)。通過與摻燒各單煤種價(jià)格進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出不同摻燒方案燃料成本的變化。煤成本模型為：

在公式中，P001表示火電廠燃煤成本，Mi為單煤質(zhì)量，Pi為煤炭?jī)r(jià)格，指一定時(shí)間內(nèi)所燃燒煤炭的種類。

2.燃煤運(yùn)行成本分析。燃煤在摻入經(jīng)濟(jì)煤種后，鍋爐機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)必然會(huì)發(fā)生變化，具體來說，在負(fù)荷相同的條件下，摻有經(jīng)濟(jì)煤種的燃煤煤量必然會(huì)增大，同時(shí)，相應(yīng)的磨煤機(jī)電耗、風(fēng)機(jī)電耗等工序的耗電量也會(huì)增加，使得鍋爐機(jī)組整體的供電煤耗相對(duì)于單燒主燒煤種時(shí)有所增加。

3.燃煤運(yùn)輸成本分析。燃煤運(yùn)輸成本包含多方面因素，主要包括：運(yùn)輸費(fèi)用、雜費(fèi)、稅收費(fèi)用、卸船費(fèi)、滯卸費(fèi)。

（二）摻燒效益分析

某火電廠為了解配煤摻燒方案的經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)立兩個(gè)對(duì)照鍋爐機(jī)組，分別采用高硫低標(biāo)煤和經(jīng)濟(jì)煤種進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：

1.高硫低標(biāo)煤組。該廠一季度累計(jì)購入天然煤，平均含硫量ω（Sar）=0.891，標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)為497I/t，高硫煤節(jié)約燃料采購費(fèi)用202萬元，支出脫硫材料費(fèi)及排污費(fèi)68萬元，產(chǎn)生綜合效益134萬元。

2.低質(zhì)經(jīng)濟(jì)煤種。該廠一季度累計(jì)購入低質(zhì)經(jīng)濟(jì)煤種，節(jié)約燃料成本132萬元，由于斷堵煤引起制粉系統(tǒng)耗電費(fèi)及損失電量費(fèi)用合計(jì)29萬元，產(chǎn)生綜合效益237萬元。

由此可見，通過科學(xué)合理地配煤摻燒，在保證機(jī)組燃燒穩(wěn)定、穩(wěn)發(fā)滿發(fā)和滿足環(huán)保的要求下，大大節(jié)約了發(fā)電燃料成本。

四、結(jié)束語

總而言之，隨著煤炭行業(yè)供給側(cè)改革的不斷深化，當(dāng)前煤炭供應(yīng)緊張的局面已經(jīng)得到了一定的緩解，但是，燃煤成本依然是制約火電廠經(jīng)濟(jì)效益提升的關(guān)鍵因素，對(duì)配煤摻燒方案的優(yōu)化也需要繼續(xù)進(jìn)行。對(duì)于火電廠而言，將是現(xiàn)階段以及未來較長一段時(shí)間內(nèi)的主要降本方式，需要相關(guān)管理人員扎實(shí)工作、精細(xì)調(diào)整，最大限度減少由于配煤摻燒帶來的各種影響。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉立彪，陳睿，馬曉飛等.火電廠配煤摻燒管理探討[C].//第五屆發(fā)電廠鍋爐優(yōu)化改造與配煤摻燒技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流研討會(huì)論文集.2015：411-415.