东胜利褐煤掺烧的经济性分析

王海峰，赵世杰，王巨川，禹庆明，郑 非

(大唐国际张家口发电厂，河北 张家口 075133)

东胜利褐煤掺烧的经济性分析

王海峰，赵世杰，王巨川，禹庆明，郑 非

(大唐国际张家口发电厂，河北 张家口 075133)

掺烧内蒙古胜利煤田所产褐煤，会对锅炉燃烧及设备产生一定的影响，本文重点分析了褐煤掺烧对锅炉燃烧、锅炉设备、环保达标排放的影响，提出了掺烧褐煤的边界利润，希望能为各火电厂进行掺烧工作提供一定的理论依据。

褐煤；掺烧

0 引 言

东胜利褐煤掺烧，带来收益的同时必然会产生损耗，由于各个单位的燃煤结构不同、年燃煤总量不同、褐煤掺烧量也不同，掺烧方案和经济性计算也不同，因此，为方便在本文份析中，按掺烧比例每变化10%所带来的影响进行经济性份析。

1 东胜利褐煤掺烧简介

内蒙古东胜利煤矿所产褐煤有五大特点：热值低(13 MJ/kg左右)、水份大(33%～40%左右)、挥发份高(37～46.9左右)、硫份高(折算硫份在0.36%/cal，最大的达到0.795%/cal，个别煤种的收到基硫份达3%～4%)，其灰份看似不大(15.16%～21.51%左右)，但在考虑到热值和水份因素后，其灰份也很大。由于以上特点，在进行东胜利掺烧时，对机组的经济性有一定的影响。

表1 我厂主烧煤与东胜利褐煤煤质对比表

2012年，我厂共计掺烧东胜利褐煤221万吨，受运输情况影响，每月的进厂褐煤量的不稳定，7月份最小比例10.4%，10月份达到最大比例59%，其余各月在15%～40%左右。

表2 2012年1-12褐煤掺烧量及比例

2 掺烧东胜利褐煤对锅炉的影响

2012年，根据不同比例的掺烧情况份析，总结了锅炉主要指标的变化情况表，见表3。

表3 2012年褐煤掺烧锅炉主要指标变化

2.1 对锅炉效率的影响

锅炉效率的下降。主要受东胜利水份较高、低位发热量较低的影响，该煤种全水份Mar在33%～40%之间；内水份变化范围较大，在6.80%～20%之间。当掺入胜利煤后，锅炉的排烟温度变化不会发生很大的变化，灰渣的含碳量也不会有明显的改变，因而锅炉效率的变化主要由排烟中的增加的水蒸汽所引起。

(1)通过2010年至2013年我厂的东胜利东胜利掺烧数据份析：

东胜利掺烧比例每提高10%，可使锅炉效率降低约0.20%～0.25%。

(2)锅炉效率的变化受水份影响，可按以下公式进行的估算：

(3)另外，我厂总结了东胜利掺烧对锅炉效率的影响的经验公式进行估算，其中，既有水份的影响，也体现了煤质的影响：

锅炉效率△η=△Qnet,ar*0.12+△Mar*0.03

水份每增加1%，锅炉效率降低0.03%；发热量每降低1 000 kj/kg,锅炉效率降低0.12%。两项合计为对锅炉效率的影响。

2.2 对厂用电率的影响

厂用电率升高。由于东胜利褐煤发热量低、全水份高、灰份偏高，在掺烧时造成入炉煤热值降低，那么，需要的总煤量增加，由此引起锅炉辅机及输煤、除尘、除灰和脱硫等电耗升高。

(1)通过2010年至2013年我厂的东胜利东胜利掺烧数据份析：

东胜利掺烧比例每提高10%，可使厂用电率升高约0.04%～0.07%。

(2)使各辅机电耗相对升高，其中，引风机相对升高3.1%～3.3%，送风机相对升高3.7%～4.6%，磨煤机相对升高7.5%～7.8%，一次风机相对升高0.4%～2.5%。

(3)厂用电率份析中，因数据统计原因，未考虑输煤、除尘、除灰的影响。

2.3 对供电煤耗的影响

供电煤耗升高。通过2010年至2013年我厂的东胜利东胜利掺烧数据份析：

东胜利掺烧比例每提高10%，可使供电煤耗升高约0.86～1.1 g/kwh。

2.4 对环保三项(SO2、NO3、烟尘)缴费的影响

费用增加。掺烧胜利煤使入炉煤硫份升高、灰量增大，造成环保三项(SO2、NOx、DUST)缴费增加，通过2010年至2013年我厂的东胜利东胜利掺烧数据份析，东胜利掺烧比例每提高10%，可使环保三项+石灰石费用平均升高约19.3%。

3 东胜利掺烧整体经济性份析

3.1 东胜利褐煤掺烧的综合收益计算方法

掺烧东胜利褐煤的正收益来自褐煤与主烧煤的差价。负收益为锅炉效率降低、厂用电率升高、环保三项缴费增加、石灰石用量增加、检修维护费用增加等几项。正、负收益综合才是掺烧的综合收益，见表4。

表4 正负收益项目

3.2 正收益

(1)东胜利褐煤掺烧的正收益主要是褐煤与主烧煤(主烧煤热值约4 300 kcal/kg)

正收益=主烧煤折标煤价-褐煤折标煤价

2012年统计，我厂主烧煤和东胜利褐煤折标煤后，价格差为105元/吨标煤。

(2)2012年我厂掺烧褐煤221万吨，燃料部统计正收益为1.064亿元。

3.3 负收益

(1)负收益计算公式

负收益=指标项+设备项

其中：指标项=负1+负2+负3+负4负；设备项=负5

(2)指标项

通过对2012年1-12月份的掺烧份析：

a.指标项负收益为2725.16万元，折合为12.33元/吨褐煤。

b.负收益与锅炉主烧煤和褐煤的煤质有关，相同掺烧比例下，当主烧煤煤质较好时，差价增加，负收益相对减小；当主烧煤煤质较差时，差价减小，负收益相对增加。

(3)设备项

对于锅炉本体磨损及辅机磨损、运行时间延长等无法一一进行定量的统计，因此，只对除灰设备和磨煤机的维护情况进行了统计份析：

a.磨煤机：

一、二期磨煤机计划各检修15台，因掺烧褐煤实际进行检修20台，增加了5台。

单台磨煤机检修材料费用平均30万元：包括(磨碗衬板、动环、静环、筒体衬板、导向板、拉杆、机封座、刮板装置、碳精环、加载油站滤芯、电磁阀、磨煤机磨辊检修)；单台磨煤机检修人工费；增加了5台合计增加检修费用150万元。给煤机随机组检修或磨煤机大修时检查更换磨损的皮带、刮板链条、轴承、密封件、单台给煤机一年材料维护费用1.5万元，5台给煤机共计7.5万元。

2012年，一、二期制粉系统增加费用共计315万元。

2012年我厂褐煤掺烧221万吨，那么，每掺烧1吨褐煤，全厂制粉系统全年增加费用约：

315/221=1.43元/吨褐煤

b、除灰、除尘设备：

通过数据统计，除灰、除尘日常维护费用增加约15万元/台机，另外，除尘设备对于除尘器布袋检查后，发现部份布袋磨损、腐蚀较为明显，逐步更换布袋估计年费用为100万元/台机，合计，100*4+15*8=520万元(8台炉，按2012年改造了4台电袋除尘器算)。

2012年我厂褐煤掺烧221万吨，那么，每掺烧1吨褐煤，全厂除灰除尘全年增加费用约：

520/221=2.35元

3.4 综合收益

(1)通过以上份析，我厂掺烧东胜利褐煤的综合收益为：

综合收益=正收益-负收益

或 综合收益=正收益-(指标项+设备项)

(2)2012年我厂综合收益为：

综合收益=1.064*10 000-(2 725.16+520+315)=7 079.84万元

因为：2012年褐煤平均热值为2 916 kcal/kg，那么，每吨东胜利褐煤折标煤：

褐煤折标煤=2 916/7 000=0.416吨标煤

即：每2.4吨褐煤=1吨标煤

那么：

每掺烧2.4吨褐煤的收益=7 079.84/(221*2 916/7 000)=76.9元

即，每掺烧2.4吨褐煤，可得到76.9元的收益，每吨褐煤的掺烧收益为32.04元。

4 掺烧东胜利褐煤的边界差价

掺烧东胜利褐煤，带来了褐煤与主烧煤的价格差所产生的利润，同时也带来了负面影响，因此，我们需要份析掺烧每吨褐煤的边界差价。

按2012年掺烧比例28.8%、主烧煤与褐煤折标煤差价105元计算，每掺烧褐煤折1吨标煤(即2.4吨褐煤)：

边界差价=主烧煤与褐煤折标煤差价-综合收益=105-76.9=28.1元/吨煤

因此，可以认为当东胜利褐煤折标煤与主烧煤折标煤差价小于28.1元/每吨时，将没有掺烧的意义。

因在本次计算中，还有未考虑到的因素，建议提高边界差价到35元为宜。

5 结束语

(1)东胜利掺烧比例每提高10%，可使锅炉效率降低约0.20%～0.25%；厂用电率升高约0.04%～0.07%；供电煤耗升高约0.86%～1.1 g/kwh；环保三项+石灰石费用平均升高约19.3%。

(2)因各厂入厂煤结构不同，掺烧东胜利褐煤的收益也不同，但是，损耗基本相同。按我厂2012年掺烧比例28.8%、每吨褐煤折标煤与主烧煤的差价为105元计算，掺烧褐煤折1吨标煤的边界差价为28.1元/吨煤。因在本次计算中，还有未考虑到的因素，建议提高边界差价到35元/吨煤为宜。

(3)每掺烧1吨褐煤折标煤，可得到76.9元的收益，我厂东胜利褐煤热值为2 916 kcal/kg，每2.4吨东胜利褐煤相当于1吨标煤。因此，每掺烧1吨东胜利褐煤的利润为32.04元。

(4)入炉煤掺烧是各火力电厂的一项长期工作。不同的煤源结构、不同的存储、输送煤设备都会产生不同的问题。受个人水平限制，本文只进行了东胜利褐煤的掺烧经济性分析，希望能给各火电厂的掺烧工作提高一定的帮助。

[1] 华北电力科学研究院有限责任公司电站锅炉技术研究所《掺烧东胜褐煤专题讲课》2010.

An Economy Analyses on Mix-burning Bovey Coal of Dong Sheng Li

WANG Hai-feng, ZHAO Shi-jie, WANG Ju-chuan, YU Qing-ming, ZHENG Fei

(Datang International Power Generation CO., LTD Zhangjiakou Power Plant)

It certainly will have impact on the boiler combustion and equipment if we burn coal mixed Bovey coal of Dong Sheng Li. We will talk about it in this article. Meanwhile, we have put forward the boundary profits of Mix - burning Bovey Coal, hoping to provide some theoretical basis for the other power plant.

Lignite; Mix-burning

2014-11-15

2014-12-14

王海峰，男，大唐国际张家口发电厂发电部总值长，高级工程师。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.01.012

TQ534.9

B

1009-3230(2015)01-0050-04