关于火电厂循环流化床锅炉煤泥掺烧的技术要点及经济性测算

摘要：如何发挥循环流化床锅炉对燃料适应性的特点，通过探索煤泥掺烧的实施方式和方法，从而达到安全稳定掺烧；对比测算煤泥掺烧对标煤单价的影响，达到提升企业经济效益的目的，本文通过现场实际探索和测算，提出了解决方案及分析结论。

关键词：煤泥掺烧技术要点经济性

中图分类号：P618文献标识码： A

1.开展煤泥掺烧的背景及意义

在火电厂经营中，燃料成本约占总成本70%，如何降低燃料成本是每个发电企业经营管理的工作重心。对循环流化床锅炉而言，更要充分发挥其对多种劣质燃料广泛适应性的特点，在保证设备安全稳定的基础上，通过试验实现各煤种的科学配比掺烧，降低综合标煤单价。

2.某电厂机组特点

以某电厂为例，有2台30万千瓦亚临界凝汽式间接空冷式汽轮机组，配2×1100t/h亚临界中间再热循环流化床锅炉，来煤采用管带式输送机和公路汽车联合运输方式。

管带机将临近矿生产的煤矸石、洗中煤、劣质煤等分别输送、存入厂内贮煤筒仓，其他补充煤种采用公路汽车运输至电厂。同时，配置一套煤泥管道输送系统向锅炉输送煤泥，实现燃料掺烧。煤泥输送系统按锅炉燃煤掺烧比例10%、最大出力20%设计，配置2套煤泥浆制备系统、2台储料仓，4台膏体泵，配4条管路分别通向2台锅炉炉顶的两个给料点，膏体泵送最大流量4×30m3/h，单泵5―30 m3范围内可调。

3.煤泥掺烧的技术要点

3.1煤泥基本特性

煤泥的主要特性：含水量大、含灰量大、 粒度细；粘度大，流动性差；遇水易流失，风干易飞扬，易污染周围环境；堆积状态下形态不稳定，且占地量大。

以某电厂三个主要煤泥来源为例，煤质特性如下表：

煤源 Qnet,ar (Kcal/Kg) Mt (%) Mad (%) Aad (%) Vad (%) St,ad (%) Qb,ad (J/g) 热值（MJ/kg）

煤源一 3182 24.26 0.89 42.08 4.60 0.48 17378 13.31

煤源二 3175.9 24.67 0.63 43.23 8.52 0.83 18305 13.28

煤源三 3387.9 25.56 1.01 38.74 5.79 0.58 19787.27 14.17

根据成浆性能分析，样品可输送含水率范围为32%-42%。最佳输送含水率为35%-39%。

3.2某电厂煤泥掺配方式及对机组的影响

该电厂煤泥输送系统建成后，通过一年试运摸索，发现系统存在易堵、管道弯头处磨损严重，甚至发生崩管泄露等问题，不能长期保持系统稳定满出力，为此开阔思路，向管理要效益，实践中摸索其他有效途径，最终实现两种方式煤泥掺烧。

⑴ 通过专用煤泥输送系统送入炉膛直接燃烧。煤泥运至煤泥泵房，送入刮板机，通过膏浆制备机制成煤泥膏，再经煤泥膏体泵加压后经输送管道至炉膛顶部送入炉膛燃烧。实现了煤泥的远距离输送，煤泥燃烧充分。

⑵ 煤泥晾晒后在煤场完成掺配。煤泥卸至煤场并晾晒，经过晾晒水分小于12%后（化验结果），再与煤场存煤进行掺混，掺混后的煤通过卸煤沟、筒仓（掺烧筒仓）、碎煤机、输煤皮带入煤仓、入炉膛。通过输煤系统的综合利用，实现煤泥掺烧。

进行煤泥掺烧后对于机组的影响，主要有：一是对锅炉床温影响：由于煤泥中水分较大，煤泥入炉后，先吸热将水分蒸发后放热，造成局部床温较大的变化，调整不及时可能造成炉床结焦；二是煤泥将会带入更多灰分：灰分的增加会造成水冷壁表面的灰垢层加厚，水冷壁吸热量减少，炉膛出口烟温升高，分离器烟温升高，同时灰分大会导致尾部烟道受热面积灰严重，使锅炉换热效果差，排烟温度高，锅炉效率下降；三是对除尘器的影响：煤泥燃烧较原煤烟尘浓度大、粉尘细、含湿量高,烟尘量大、烟速高，烟尘特性将发生变化，可能使布袋除尘器的除尘效率下降，造成除尘器堵灰；四是对燃料输送系统的主要影响：由于煤泥粘度大，煤泥晾晒后与大矿煤掺配后的混配煤在输送过程中，可能会出现输煤皮带粘煤，碎煤机磨损，落煤筒粘煤、筛煤机粘煤，犁煤器粘煤以及筒仓、原煤仓粘煤等影响设备出力和寿命的情况，对输煤设备影响较大。

3.3某电厂煤泥掺配采取措施

针对可能出现问题，该厂采取以下措施：

针对煤泥输送系统掺烧采取措施，一是保证煤泥库房储料充足，煤泥制膏期间尽量做到刮板机上料连续均匀，避免形成冲击载荷或造成长时间空转；二是进入制备机前对来料完成杂质分离，保证煤泥品质；三是煤泥制备时，合理调整加水量，保证含水率范围为35%-39%；四是定期对煤泥泵房的制成煤泥含水量及低位发热量进行化验，积累经确定验科学调整方案；五是规范煤泥制备及输送系统设备的维护定期工作，建立定期工作技术档案，合理控制定期维护周期；六是与运行值长有效沟通，保证机组稳定。

针对煤泥晾晒掺烧采取措施，一是首选煤泥与大矿高品质煤种进行掺配，保燃料质量稳定；二是煤泥在煤场掺配时，煤泥晾晒必须严格控制含水量，保证含水小于12%；三是煤泥晾晒合格后尽量在煤场进行掺配，减少煤沟掺配，确保掺配充分；四是从源头抓起，购进含水量较低的煤泥，减少晾晒亏吨和晾晒时长，同时把好晾晒及检验关；五是煤场晾晒铺摊均匀，厚度不超过30厘米，根据天气及时翻整，遇有雨雪防水覆盖；六是把好取样化验关，不合格不入系统；七是科学确定掺烧比例，根据当时阶段的负荷、来煤热值等动态跟踪调整。

4.某厂煤泥掺烧的经济性测算

煤泥掺烧产生经济效益以某电厂某月煤泥掺烧为例测算煤泥对标煤单价影响,该月实际发电3.22亿千瓦时，全月烧原煤218456吨，实现煤泥掺烧8.6%，全月综合标煤单价513.5元/吨，煤泥综合入炉单价139.71元/吨，其他煤种综合入炉单价265.74元/吨。分别对掺烧煤泥和不掺烧的标煤单价进行测算，结果如下：

项 目 总燃

原煤量

(吨) 热值(kj/kg) 天然煤价

(元/吨) 掺煤泥

综合标单

（元/吨） 无煤泥

综合标单

（元/吨） 占比

煤泥 18785 13017 139.71 314.16 0 8.6%

其他煤种 199671 14673 265.74 530.14 530.14 91.4%

总计 218456 14530 254.91 513.50 530.14 100.0%

标单差

(元/吨) -16.64

由上可知，在掺烧后可实现综合标单降低16.64元/吨。按照以上参数，对不同掺烧比例对标煤单价的影响进行测算，结果如下：

煤泥掺烧比 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8%

影响标煤单价

（元/吨） 1.80 3.64 5.50 7.41 9.35 11.32 13.34 15.39

煤泥掺烧比 9% 10% 11% 12% 13% 14% 15% 16%

影响标煤单价

（元/吨） 17.48 19.61 21.79 24.01 26.27 28.58 30.94 33.35

参照测算结果，如完成掺烧比10%，月燃烧标煤10.8万吨，则可实现月燃料费节约211.79万元。

5.结论

通过摸索找到稳定可靠的运行方式和管理方法，实现煤泥高比例持续掺烧，是降低循环流化床锅炉运行成本的有效方法，同时亦具有良好社会效益和环保效益。

参考文献：

1.路春美《循环流化床锅炉设备与运行》 I S B N ：9787508377605 中国电力出版社

2.李青 公维平等《火力发电厂节能和指标管理技术》中国电力出版社