基于配煤摻燒的管理方法及火電廠效益分析

莊紅俊

【摘 要】火電廠的運營成本在很大程度上受煤炭價格的影響，因此需要尋找替代煤源以降低燃料成本，而配煤摻燒的科學應用能夠有效解決這一問題。基于此，文章以火電廠配煤摻燒為研究對象，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濟效益，希望對我國火力發電事業的發展有所幫助。

【關鍵詞】火電廠；配煤摻燒；管理方法；效益

近年來，隨著我國電力市場體制改革的不斷深化，電力行業的競爭不斷加劇，電力企業需要采取一定的措施來實現節能降耗，降低發電成本，尤其是火力發電企業。燃煤是火力發電的主要途徑，而在火電廠的運營成本中，燃煤成本占據了總成本的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

配煤摻燒的應用主要目的在于根據相關規定比例，在主燃煤種之中按照應有比例摻加其他煤種，形成混合煤，在不影響鍋爐發電要求的基礎上，減少材料損耗。在實際應用中，配煤摻燒的科學應用可有效提高煤炭的利用率，并且對于減少二氧化硫、氮氫化合物的有毒物質的產生也有著積極作用，符合當前節能降耗和環境保護的社會發展要求。

（二）配煤摻燒種類

配煤摻燒根據配和位置的不同，可以將其分為爐前配煤和爐內配煤兩種。其中，爐前配煤是指在鍋爐外根據配煤需求進行配煤，主要包括鍋爐輸煤皮帶配煤、火電廠煤炭儲蓄場所配煤以及配煤場配煤等三種配煤方式。這種對燃煤的綜合調度方式能夠有效保障煤炭的利用率，但是其缺陷也很明顯，那就是無法根據鍋爐需求實時調整煤炭比例，靈活性較差，配煤成本也相對較高；爐內摻燒，就是通過將不同種類的煤炭投入磨煤機中打粉，然后配和攪拌送入對應的燃燒器，實現摻燒，這種方法也是最簡單，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

經濟煤種普遍具有水分大、揮發分高以及灰熔點低等特點，常規鍋爐，如中儲式制粉系統煙煤鍋爐等，若是使用經濟煤種配煤，極易發生諸如鍋爐大面積結焦，甚至制粉系統爆破等事故，因此，火力發電企業需要組織專業技術人員認真研究和探索制定詳細的保證配煤摻燒安全的組織措施和技術措施，成立了公司配煤摻燒領導小組及工作小組，出臺了《儲煤場管理辦法》《全燒經濟煤種管理辦法》《供熱期間摻燒經濟煤種規定》等管理制度，并根據實際情況及時修定、完善，明確各相關部門的職責，使經濟煤種摻燒工作有組織、有依據、有標準、有序推進，有效降低鍋爐運行的安全風險。

（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，根據國家電網發布的電力調度曲線要求，以火電廠既有設備為基礎，即時調整摻配方式，如在電網平峰和低谷時段，加大摻混比例，部分低谷時段全燒經濟煤種，從源頭上降低鍋爐結焦風險；第二，加強鍋爐吹灰管理，縮短鍋爐吹灰周期，保證爐膛受熱面清潔，有效預防結焦；第三，切實加強鍋爐燃燒調整，特別是一、二次風的配比，適當提高一次風速，推遲燃料著火點，有效防止結焦；第四，嚴格限制鍋爐超負荷運行，在摻燒經濟煤種時鍋爐蒸發量不超過610t/h，嚴防鍋爐大面積結焦；第五，每隔半個月篩一次煤粉細度，及時進行調整，確保煤粉細度合格。

（三）完善配煤摻燒安全保護措施

針對鍋爐制粉系統及粉倉可能出現的爆破情況，火電廠需要根據現場實際情況，有針對性地采取措施來完善防爆技術體系，同時，印發《鍋爐制粉系統防爆手冊》，然后通過宣傳、培訓等措施，確保相關管理人員和一線鍋爐運行及檢修維護人員熟知每一項防爆技術措施，并嚴格執行：

1.嚴格執行磨煤機啟停、給煤機斷煤處理規定；

2.嚴格控制磨煤機出口溫度；

3.每天安排一次制粉系統漏風檢查，發現問題及時處理；

4.縮短粉倉降粉周期，由原來的一個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，定期充氮，降低粉倉氧濃度，確保粉倉運行安全；

6.嚴控制粉系統運行中的氧量，消除制粉系統突發爆破所需的必備條件，確保鍋爐制粉系統安全；

（四）加強配煤摻燒技術改造

在對配煤摻燒技術進行優化時，需要重點考慮兩個方面，即降低燃煤成本和保障鍋爐安全運行。基于此，相關技術人員需要對配煤摻燒過程中的燃煤的成本和鍋爐運行情況進行深入分析，明確燃燒過程中造成成本浪費和影響鍋爐安全運行的主要因素，然后以此為基礎，科學、合理的進行配煤摻燒方案調整，正確改進技術，使之在配煤摻燒中充分發揮作用，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。計算中主要以設計煤種或校核煤種單價為基礎。通過與摻燒各單煤種價格進行對比，計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為單煤質量，Pi為煤炭價格，指一定時間內所燃燒煤炭的種類。

2.燃煤運行成本分析。燃煤在摻入經濟煤種后，鍋爐機組運行狀態必然會發生變化，具體來說，在負荷相同的條件下，摻有經濟煤種的燃煤煤量必然會增大，同時，相應的磨煤機電耗、風機電耗等工序的耗電量也會增加，使得鍋爐機組整體的供電煤耗相對于單燒主燒煤種時有所增加。

3.燃煤運輸成本分析。燃煤運輸成本包含多方面因素，主要包括：運輸費用、雜費、稅收費用、卸船費、滯卸費。

（二）摻燒效益分析

某火電廠為了解配煤摻燒方案的經濟效益，設立兩個對照鍋爐機組，分別采用高硫低標煤和經濟煤種進行對比試驗，試驗結果如下：

1.高硫低標煤組。該廠一季度累計購入天然煤，平均含硫量ω（Sar）=0.891，標煤單價為497I/t，高硫煤節約燃料采購費用202萬元，支出脫硫材料費及排污費68萬元，產生綜合效益134萬元。

2.低質經濟煤種。該廠一季度累計購入低質經濟煤種，節約燃料成本132萬元，由于斷堵煤引起制粉系統耗電費及損失電量費用合計29萬元，產生綜合效益237萬元。

由此可見，通過科學合理地配煤摻燒，在保證機組燃燒穩定、穩發滿發和滿足環保的要求下，大大節約了發電燃料成本。

四、結束語

總而言之，隨著煤炭行業供給側改革的不斷深化，當前煤炭供應緊張的局面已經得到了一定的緩解，但是，燃煤成本依然是制約火電廠經濟效益提升的關鍵因素，對配煤摻燒方案的優化也需要繼續進行。對于火電廠而言，將是現階段以及未來較長一段時間內的主要降本方式，需要相關管理人員扎實工作、精細調整，最大限度減少由于配煤摻燒帶來的各種影響。

【參考文獻】

[1]劉立彪，陳睿，馬曉飛等.火電廠配煤摻燒管理探討[C].//第五屆發電廠鍋爐優化改造與配煤摻燒技術經驗交流研討會論文集.2015：411-415.