六.运行及经济性分析 目前运行数据如下:锅炉冷态启动点火时先投油燃烧,燃烧至约450℃时投烟煤,烟煤稳燃后断油,炉膛温度升至约750℃投无烟煤,成功点火,耗油约15吨,耗烟煤约20吨;如果锅炉冷态启动时投油到床温650℃-750℃投无烟煤,实际耗油量约25吨。投烟煤和无烟煤是以床温为准。
(1)投油到投无烟煤(650℃-750℃时投)点火实际耗油量约25吨。
燃油耗费:
燃油消耗:25吨(一台炉)
燃油价格:0.495万元/吨
燃油耗费:0.495×25=12.375(万元)
(2)投油到450℃时投烟煤,750℃时投无烟煤,实际耗油量约15吨,烟煤约20吨。
燃油耗费:
燃油消耗:15吨(一台炉)
燃油价格:0.495万元/吨
燃油耗费:0.495×15=7.425(万元)
烟煤耗费:
假定点火烟煤低位发热量为21300KJ/kg,
标煤价格暂按550元/吨估列;
燃煤消耗:20吨(一台炉);
折算到标煤:20×21300/(7000×4.1868)=14.5t
标煤耗费:14.5×550=7975元
总点火耗费:7.425+0.798=8.223万元
每点火一次启用烟煤系统比直接点燃无烟煤节省费用: 12.375-8.223=4.152万元
从以上可以看出,锅炉冷态启动一次采用油和烟煤联合启动比采用油启动节省费用4.152万元。增加初投资一个烟煤仓约6万元,烟煤耐压称重给煤机30万元,共36万元,冷态启动9次就可回收初投资。按一台炉一年冷炉点火15次计算,每台机组每年可节约62万元,四台机组每年节约248万元,经济性好。
七.应用推广 龙岩坑口火电厂工程首次设置启动烟煤仓,采用油和烟煤联合启动的方式,已得到用户的认可和好评。其后设计的燃用本省无烟煤的50MW级CFB也普遍采用联合点火方式,因来煤参差不齐,煤质差时,着火温度要到850℃,如果没有先投烟煤,甚至无法达到投无烟煤的温度,一定要投烟煤才能成功点火。
2005年由安徽煤炭设计院设计的晋江热电厂(2x50MW)和安溪煤矸石电厂(2x50MW),初设请我院评审时,要求其增加启动烟煤仓,现运行状况良好,晋江热电厂冷态启动一次耗油约8吨。现在,我院和西南电力设计院合作,正在设计的龙岩坑口二期2x300MW、福建华电漳平2x300MW和福建永安火电厂2x300MW燃用福建无烟煤,也设计了启动烟煤系统,采用燃油和烟煤联合启动的方式,在大机组的应用上得到推广,将有更好的经济效益。
参照龙岩一期的运行情况,300MW循环流化床两种启动方式每次启动节省费用预期结果如下:
(1)投油到投无烟煤(650℃时投煤)点火实际耗油量约50吨。
燃油耗费:
燃油消耗:50吨(一台炉)
燃油价格:0.495万元/吨
燃油耗费:0.495×50 = 24.75(万元)
(2)投油到450℃时投烟煤,750℃时投无烟煤,实际耗油量约30吨,烟煤约40吨。
a. 燃油耗费:
燃油消耗:30吨(一台炉)
燃油价格:0.495万元/吨
燃油耗费:0.495×30 = 14.85(万元)
b. 烟煤耗费:
假定点火烟煤低位发热量为21300KJ/Kg,
标煤价格暂按550元/吨估列;
燃煤消耗:40吨(一台炉);
折算到标煤:40×21300/(4.1868×7000)=29.07t
标煤耗费:29.07×550=16000元
总点火耗费:14.85+1.6=16.45万元
每点火一次启用烟煤系统比直接点燃无烟煤节省费用:24.75-16.45=8.3万元。
锅炉启动系统加装烟煤系统后,炉前给煤系统无需改动,只需根据需要,输送所需烟煤到烟煤仓。每台炉设置一座有效容量约为100m3烟煤仓,可以满足一次冷态启动烟煤耗量;设置最大出力为45t/h电子称重式给煤机及埋刮板给煤机各一台。增设启动烟煤系统需增加设备初投资计算如下(一台炉):

从以上可以看出,每点火一次启用烟煤系统比直接点燃无烟煤节省费用8.3万元,增设一套启动烟煤系统,需增加初投资约57万元,增加的初投资费用大概点火7次即可收回成本,假定300MW机组一年冷炉点火按15次考虑,一年内即可收回成本,以后每年每台机组可节约点火燃油耗费约124.5万元。
八.结束语 针对循环流化床锅炉燃用超低挥发份无烟煤启动点火系统,我院在135MW级CFB上首次设计采用燃油和烟煤联合启动的方式,启动过程安全稳定,缩短启动燃油时间,经济性好,此设计方案解决了小容量CFB启动时用人工配底料(渣和烟煤的混合料)和启动过程用人工加烟煤的不便,着火不稳定,控制困难等等的弊病,也解决了135MW级以上CFB燃用类似煤质耗油量大,着火不稳定的问题,在135MWCFB上,如果用人工加烟煤,其一次用量约20吨,是很不现实的。将来在300MW级或更大容量机组上应有推广,将会有更好的实用性和收到更好的经济效益。希望在国内和国际遇到燃燃用超低挥发份无烟煤CFB也能推广应用。