褐煤处理系统可行性分析

褐煤处理系统可行性分析一、掺烧褐煤产生的问题及影响。二、安全方面三、经济方面：煤耗、电耗、炉效、AGC考核、影响电量四、标煤单价五、设备改造费用六、设备：人员配置、场地问题、设备系统、一次投入、维护处理费用。一、煤质：1、褐煤：产地内蒙锡林浩特。全水分38%，收到基灰分17.06%，干燥无灰基挥发份30.01%，收到基硫份1.2%,收到基低位热值13MJ/kg。2、大同煤：产地大同口泉。全水分9.98%，收到基灰分14.13%，干燥无灰基挥发份34.15%，收到基硫份0.76%，收到基低位热值23.32MJ/kg。二、目前掺烧褐煤产生的问题及影响：（一）因褐煤发热量为同煤的55.7%，因此掺烧褐煤比例为30%时，给煤量增加约17.86%，烟气量相应增加约20%。掺烧褐煤比例为40%时，给煤量增加约25%，烟气量相应增加约30%。（二）对指标的影响。1、对炉效的影响：掺烧褐煤后大约影响炉效降低1.4%，影响煤耗增加约4.51g/kwh。（1）排烟损失：掺烧褐煤后，因煤热值低，造成同负荷时烟气量增大20-30%，导致排烟热损失增加约1%，影响煤耗增加约3.226g/kwh。（2）不完全燃烧热损失：因掺烧褐煤后造成同负荷时烟气量增大20-30%,不完全燃烧热损失增加约0.4%,影响煤耗增加约1.29g/kwh。2、对辅机耗电的影响：（1）因掺烧褐煤时,同负荷下给煤量增大17-25%,磨煤耗电率约增加0.05%。（2）因掺烧褐煤时烟气量增大20-30%,引风机耗电率约增加0.074%。（3因掺烧褐煤时含硫增大,脱硫耗电率增加0.076%。共影响厂用电率增加0.2%，影响煤耗增加约0.7g/kwh。3、对热耗的影响：掺烧褐煤后因烟气量增大20-30%，导致减温水流量平均增加10t/h，导致热耗增加62J/kwh，影响煤耗增加约2.34g/kwh。综合以上三方面，掺烧褐煤影响煤耗增加约7.55g/kwh。我厂按全年发电量30亿千瓦时，标煤单价按500元/吨计算，每供电煤耗变化1g/kwh，燃煤成本变化150万元。煤耗增加7.55g/kwh，燃煤成本增加1132.5万元。（三）安全方面的影响：1、结焦情况：低负荷炉膛内无明显结焦现象，喷燃器处无明显结焦现象。高负荷时炉膛内结焦积灰明显，排渣机、碎渣机故障率增加，严重时影响锅炉设备安全和人身安全。2、因褐煤水分大，磨煤机出口温度低，易造成堵磨和堵管现象，实际运行中已经多次发生堵磨现象，既影响安全运行，又影响了负荷。3、因褐煤挥发分高，增加了自燃着火的机率。目前磨煤机入口有时发生冒火星现象，被迫降低磨煤机出力，影响了机组负荷降低。4、因烟气量增加20-30%，造成一次风管、烟道、引风机、烟囱等设备运行压力增大，易发生漏风、漏粉、磨损严重等缺陷，增加了故障机率。因安全影响造成的经济损失不易估算。（四）调整方面：1、对制粉系统的影响：因褐煤水分大，掺烧褐煤磨出口温度低（40－50℃），无法提高。掺烧褐煤的磨低负荷时保持较高风速，高负荷时一次风压不太容易满足。由于掺烧褐煤的磨煤机出口温度低，造成煤粉流动性差，易发生堵磨和堵一次风管等故障。2、对负荷的影响：掺烧褐煤时满负荷时给煤量160T/H左右，最高190T/H。170MW负荷时给煤量95T/H，最高110T/H。因此当负荷变化较大时，有时被迫降低机组负荷。（燃用大同煤时，满负荷给煤量140T/H，较稳定；170MW负荷时给煤量70T/H。）3、汽压调整：由于褐煤煤质不稳，发热量低，汽压波动较大，为防止超压，主汽压力保持较低。汽压波动造成炉侧各参数波动，增加了调整难度。4、汽温调整：掺烧褐煤后，高负荷时结焦积灰明显，造成减温水量大，超温次数增加。5、燃烧调整：炉膛负压正常，相同负荷下炉内火焰无明显变化，炉膛温度没有明显变化。（五）褐煤对设备的影响：1、制粉系统：（1）因褐煤水分大，煤粘，造成磨煤机出口速关阀无法操作，严重影响经济性和安全性。速关阀无法关闭，制粉系统检修时无法隔离；低负荷停磨备用时，造成一次风漏入炉膛，增加了风机耗电，降低了炉膛温度；还有可能造成启停炉时煤粉进入炉膛造成积粉。（2）因褐煤水分大，干燥风量大，造成磨入口温度高，使入口热风门温度较高，增加了磨入口风门漏风的机率；因温度高，将热风门的控制部分元件烤坏。（3）因掺烧褐煤后热值低，带负荷能力差，影响设备定修和正常消缺时间，影响了制粉系统可靠性。2、因褐煤硫分大，高负荷时氧量偏低，炉膛还原性气氛较强，炉膛结焦较快，对受热面有一定的腐蚀。同时结焦快，造成渣量大，严重影响排渣系统的安全运行。3、因掺烧褐煤后烟气量增大，对受热面的磨损有一定程度的增加。4、因褐煤水分大，烟气中水分增大，冬季输灰管处易结块造成堵灰。5、因烟囱设计富裕容量较小，高负荷时烟囱承压增加，且腐蚀严重。（六）因褐煤硫分大造成的影响：1、对脱硫设施的影响：自从掺烧褐煤后收入炉煤硫份在1.1%左右，最高多达1.6%。我厂设计是0.76%，比设计值高了将近1倍。对脱硫设备影响较大。环保压力增加很多。2、因褐煤含硫分大，发生空预器低温腐蚀的机率增加，尤其在冬季。目前我厂采取的措施主要是通过投入一、二次暖风器提高排烟温度，加强尾部烟道的吹灰。这样降低了炉效，增加了汽水损失，使得供电煤耗增加。（七）掺烧褐煤，给输煤系统卸、供煤带来一定的影响及难度。如去年火车来褐煤时，因褐煤水分大，冬季环境温度低，冻块较多，卸煤困难。因冻块多，碎煤机、辊轴筛堵塞严重，严重影响上煤速度，甚至影响煤仓煤位，被迫降负荷。（八）对电量和两个细则考核的影响：（1）因掺烧褐煤造成少发电量约7000万千瓦时。（2）因掺烧褐煤11月限负荷和“两个细则考核”，被考核约350万元（被考核因后到电网做工作已降低）。（3）掺烧褐煤后，其他因公司去电网做工作已经免考和调度更改负荷曲线等原因影响的负荷无法统计，实际影响了不少电量。共影响经济收入约1000万元。三、若进行改造设备减少掺烧褐煤的影响需要的投资。（一）增压风机220（二）引风机（三）一次风机（四）磨煤机（五）排渣机共需要万元。四、煤价：褐煤煤价为68元/千大卡，同煤为100元/千大卡。按掺烧60万吨褐煤计算，3.1某60某68=12648万元，同热值同煤3.1某60某100=18600万元。节约成本5952万元。总之，掺烧褐煤带来的损失约3000万元，节约燃料成本5952万元。共节约成本3000万元。五、为降低掺烧褐煤对机组的影响，需要加装褐煤干燥系统，现对该系统进行分析如下：（一）褐煤干燥系统由干燥主机及其配套的热风炉、封闭式定量给料机、特制的封闭排料装珞、一次高效旋风除尘器、二次冲击一湿式过滤除尘器和废气净化装珞等组成的硬件系统及其自动控制装珞等组成。按处理能力投资分别为：70T/H的系统，约540万元。100T/H的系统，约960万元。200T/H的系统，约2200万元。（二）处理后效果：1、褐煤干燥系统可除去水分12%，因附有除矸系统，可提高热值800大卡左右，即我厂褐煤热值可提高至3900大卡左右，水分降至26%。2、因该系统运行温度为220-240℃，故不影响煤的品质。（二）褐煤处理系统每吨标煤处理成本约30元。其中包括运行费用、辅助设备耗电、燃料消耗、材料消耗、人工成本、设备折旧、管理费用等。按褐煤处理后每年掺烧100万吨计算，费用为（100某3100/7000）某30=1328万元。每天需处理1000000/300=3333吨。每小时处理3333/20=167吨。（三）褐煤干燥后带来的影响：1、对炉效的影响：褐煤干燥后大约影响炉效降低1%，影响煤耗增加约3.226g/kwh.（1）排烟损失：褐煤干燥后，造成同负荷时烟气量增大20%，导致排烟热损失增加约0.7%，影响煤耗增加约2.26g/kwh。（2）不完全燃烧热损失：因掺烧褐煤后造成同负荷时烟气量增大20%，不完全燃烧热损失增加约0.3%，影响煤耗增加约0.96g/kwh。2、对辅机耗电的影响：褐煤干燥后共影响厂用电率增加0.1%，影响煤耗增加约0.35g/kwh。3、对热耗的影响：褐煤干燥后因烟气量增大20%，导致减温水流量平均增加5t/h，导致热耗增加31J/kwh，影响煤耗增加约1.17g/kwh。综合以上三方面，掺烧褐煤影响煤耗增加约4.746g/kwh。我厂按全年发电量30亿千瓦时，标煤单价按500元/吨计算，每供电煤耗变化1g/kwh，燃煤成本变化150万元。煤耗增加4.746g/kwh，燃煤成本增加711.9万元。4、将减少对带负荷能力和两个细则的考核，此类影响可降至100-200万元。5、将提高褐煤掺烧比例：褐煤掺烧比例可升至50%，可掺烧100万吨。6、褐煤干燥后经济效益计算：褐煤煤价为68元/千大卡，同煤为100元/千大卡。按掺烧100万吨褐煤计算，3.1某100某68=21080万元，同热值同煤3.1某100某100=31000万元。节约成本9920万元。总之，掺烧褐煤带来的损失约1000万元，褐煤处理费用1328万元，节约燃料成本9920万元。共节约成本9920-1000-1328=7592万元。比褐煤干燥前节约成本7592-3000=4592万元。