一種火力發電的配煤方法與流程

2023-06-19 14:51:26

本發明涉及配煤摻燒的方法，尤其涉及的是一種火力發電的配煤方法。

背景技術：

煉焦煤、電煤摻燒、鍋爐作業準備的工序之一。煉焦或碳化前煤料的一個重要準備過程。即為了生產符合質量要求的焦炭、電煤、鍋爐煤，把不同種類原煤按適當的比例配合起來。

隨著火力發電煤源的緊張狀況，配煤摻燒已成為大勢所趨，如何合理經濟的配煤摻燒成為電力專業人員的研究課題，根據合理經濟的配煤燃燒方法，從而獲得燃燒利益最大化。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種火力發電的配煤方法，計算配煤燃燒下的經濟性，從而確定最佳燃燒方式。

本發明是通過以下技術方案實現的：本發明包括以下步驟：

(1)選取多個煤種，第一個煤種的標煤單價為m1，第二個煤種的標煤單價為m2，第n個煤種的標煤單價為mn；每種配煤方式中，第一個煤種比例a1，第二個煤種比例a2，第n個煤種的比例為an，該配煤方式下的標煤單價為bm＝m1*a1+m2*a2…+mn*an；

(2)將供電煤耗記為gdmh＝hr/(29.271*η*ηgd*(1-ε))，其中hr為汽輪機熱耗值，η為鍋爐熱效率，ηgd為管道效率，ε為廠用電率，ε＝cyd/fdl，cyd為單位小時廠用電量，fdl為單位小時發電量；

(3)將液氨、石灰石消耗費用記為hb＝ya*djya+shs*djshs，其中，ya為液氨量，shs為石灰石消耗量，djya為液氨標煤單價，djshs為石灰石標煤單價；

(4)將單位小時供電量記為gdl＝fdl-cyd；

(5)以某一穩定負荷段為計算區間，機組供電1kw·h的收益：

dwsy＝(sw*gdl-hb-gdmh*gdl*bm)/gdl，sw為上網電價，單位記為元/kw·h；dwsy最大值即為最佳配煤方式；

(7)當最佳配煤方式燃煤平均熱值低，制粉系統給煤總量一定，此時最大輸入熱量無法滿足電網負荷要求，則尋求次最佳配煤方式。

將排煙溫度、排煙氧量、飛灰、爐渣可燃物含量納入鍋爐熱效率計算過程中，並記為鍋爐熱效率η，不同的配煤方式有不同的鍋爐熱效率η。

作為本發明的優選方式之一，不同的配煤方式，汽輪機熱耗hr不同。

作為本發明的優選方式之一，所述管道效率ηgd取統一值。

作為本發明的優選方式之一，最佳配煤方式下，若機組輔助設備超出設計值運行、環保指標無法滿足要求，則捨棄該配煤方式，並尋求次最佳配煤方式。

作為本發明的優選方式之一，考慮不同配煤方式下的主蒸汽參數、再熱蒸汽參數、減溫水量、金屬壁溫，其中主蒸汽參數、再熱蒸汽參數和減溫水量考核是否達到機組設計值，如最佳配煤方式下主蒸汽參數、再熱蒸汽參數不達標、有再熱蒸汽減溫水投入影響機組經濟性、金屬壁溫長時間超溫且運行調整無法解決影響機組安全運行，則尋求次最佳配煤方式。

本發明相比現有技術具有以下優點：本發明在利用已知的因素下，制定相應的配煤燃燒方式，並得出該配煤方式下的配煤價格，同時記錄各配煤摻燒方式下的鍋爐燃燒運行參數通過上述參數計算配煤燃燒下的經濟性，從而確定最佳燃燒方式，同時不用考慮設備狀況，簡單方便。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。

本實施例包括以下步驟：

(1)選取多個煤種，第一個煤種的標煤單價為m1元/克，第二個煤種的標煤單價為m2元/克，第n個煤種的比例為mn元/克；每種配煤方式中，第一個煤種比例a1，單位記為％，第二個煤種比例a2，單位記為％，第n個煤種的比例為an，單位記為％，某一配煤方式下，標煤單價為bm＝m1*a1+m2*a2…+mn*an元/克；

(2)將供電煤耗記為gdmh＝hr/(29.271*η*ηgd*(1-ε))，其中hr為汽輪機熱耗值，單位記為kw·h/kj,η為鍋爐熱效率，單位記為％，ηgd為管道效率，單位記為％，ε為廠用電率，ε＝cyd/fdl，單位記為％，cyd為單位小時廠用電量，fdl為單位小時發電量；gdmh的單位記為g/kw·h；

將排煙溫度、排煙氧量、飛灰、爐渣可燃物含量等參數納入鍋爐熱效率計算中，並記為鍋爐熱效率η，不同配煤方式下的鍋爐熱效率不同；

不同配煤方式下的汽輪機熱耗hr不同，汽輪機熱耗值hr可以依據發電企業現有採集數據系統計算得出，且可以實時讀取；

ηgd為管道效率，統一取0.99；

(3)將液氨、石灰石消耗費用記為hb＝ya*djya+shs*djshs，其中，不同配煤方式下的液氨、石灰石單位小時消耗費用記為hb，表示為液氨與石灰石單位小時消耗量乘以各自單價，液氨量記為ya，單位噸/小時，石灰石消耗量記為shs，單位噸/小時，液氨單價記為djya，單位元/噸，單位石灰石單價記為djshs，單位元/噸；

(4)將單位小時供電量記為gdl＝fdl-cyd；

(5)以某一穩定負荷段為計算區間，則該1小時的發電量記為fdl，則不同配煤方式下、單位小時的供電收益計算公式如下：

機組供電1kw·h的收益dwsy＝(sw*gdl-hb-gdmh*gdl*bm)/gdl；dwsy最大值即為最佳配煤方式；sw為上網電價，單位記為元/kw·h。

最佳配煤方式必須能滿足機組負荷及響應要求，如最佳配煤方式燃煤平均熱值低，制粉系統給煤總量一定，此時最大輸入熱量無法滿足電網負荷要求，則尋求次最佳配煤方式；或者滿足電網負荷要求，但是響應速度低於電網要求，也要尋求次最佳配煤方式。如：最佳配煤方式下，平均熱值4200kj/kg，該配煤方式下機組磨煤機全部運行，制粉系統最大給煤量為300t/h，此時輸入總熱量無法滿足當前電網要求，則該方案捨棄；若該配煤方式下能滿足電網負荷要求，但是升降負荷響應速度無法滿足電網需求，該方案亦捨棄。

同理，在最佳配煤方式下，若機組輔助設備(如風機、磨煤機、水泵等)超出設計值運行、環保指標無法滿足要求，該配煤方式也應捨棄。如：最佳配煤方式下，風機開度已至最大，且運行區間進入失速區域，脫硫系統入口指標超出設計允許值，則該方案捨棄。

另外也需要考慮不同配煤方式下的主蒸汽參數、再熱蒸汽參數、減溫水量、金屬壁溫等參數。

如該配煤方式下主蒸汽參數、再熱蒸汽參數無法達到機組設計值、有再熱蒸汽減溫水投入等影響機組經濟性時，則該配煤方案捨棄，尋求次最佳配煤方式。

如該配煤方式下金屬壁溫長時間超出金屬管屏材料允許的最高溫度、且運行調整無法解決從而影響機組安全運行時，則該配煤方案捨棄，尋求次最佳配煤方式。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。