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链条锅炉改循环流化床锅炉
循环流化床锅炉热效率高、煤种适应性强、污染少,已被人们普遍公认。将现有的链条锅炉改为循环流化床锅炉,其原锅炉的锅筒、对流管、过热器、省煤器、空予器、钢架可基本不作改动,只需改动炉膛部份的受热面、主燃烧设备、部份炉墙、鼓引风机、制煤系统。湖南省节能中心与清华大学合作开发的免维修U型高温分离器的循环流化床锅炉,已成功地应用在衡东火电厂、桑植电厂、衡阳二七二厂、重庆澎水电厂、辰溪县火电厂、涟源钢铁厂,河南省登封电厂等近400家单位锅炉上,取得了令人满意的效果。
一、 改前改后的经济效益分析
1、衡东火电厂
衡东火电厂原是两台北京锅炉厂生产的SZL20—400/25型链条锅炉,配3000kW发电机组,设计煤种为无烟煤,而实际燃烧用的Ⅲ类烟煤,当地的无烟煤发热量≥5000kcal/kg,每吨价为140元左右,当地没有烟煤,烟煤进厂价为每吨260元/t。96年衡东火电厂将两台链条锅炉改为循环流化床锅炉后,再不从外地购进烟煤,而是燃用当地的无烟煤,掺烧原链条炉的炉渣,入炉煤发热量在3000kcal/kg左右,发电耗标煤由原来的1000g/kWh下降到680g/kWh。由此每度电节约的成本为:
(1)每kWh节约标煤 1000-680=320g
每g标煤计价 3×10-2 分/g
(原煤按260元/t计价,发热量为5500kcal/kg)
即每kWh节约320×3×10-2=9.6分
(2)无烟煤与烟煤的差价
无烟煤发热量5000kcal/kg (每吨价140元)
烟煤发热量5500kcal/kg (每吨价260元)
无烟煤折标煤0.02分/g,烟煤折标煤0.03分/g
煤价差,每kWh节约 680×0.01=6.8分/kWh
(3)按发热量计算,掺烧三分之一的炉渣。
每kWh节约量为4.4 分/kWh
三项之和每kWh小时节约20.88 分/kWh
每台改造总投资为120万元,满负荷运行1915小时即可回收投资。
2、重庆澎水火电厂
澎水火电厂原是北京锅炉厂生产的DZL35—450/39型锅炉,配6000kW的发电机组,改前改后煤种没有变化,都是当地贫烟,发热量为5600kcal/kg,每吨价120元/t,也没有掺烧炉渣,只有依*节能来偿还投资,改前发电耗标煤为1100g / kWh,改后为650g/kWh。
改后每kWh节标煤1100-650=450g/kWh
每g标煤折价为1.5×10-2 分/g
每kWh节标煤折价6.75 分/kWh
总投资240万元,满负荷运行5925小时即可回收投资。
3、辰溪县火电厂
辰溪县火电厂原是济南锅炉厂的DZP35 — 39/450抛煤机链条炉。改前燃用当地烟煤,发热量5000kcal/kg,煤价160元/t。改后燃用当地煤矸石,发热量1800 kcal/kg,进厂价18元/t配当地劣质烟煤,发热量4100kWh/kg,进厂价120元/t ,入炉煤发热量2950 kcal/kg,均价69元/t ,原发电耗标煤780g/kWh,改后为620g/kWh。
(1) 每kWh小时节标煤780-620=180g/kWh
每g标煤价0.022 分/g
每kWh节煤折币3.96 分/g
(2) 改前每g标煤价0.022分,改后为0.016 分/g
每g煤价差为0.006 分/g
每kWh节约3.72 分/kWh
两项合计,每kWh节约成本7.68 分/kWh
总投资为270万元,满负荷运行5869小时,即可收回成本。
辰溪县火电厂改为循环流化床锅炉后,每年每台炉可利用煤矸石2.7万吨,其炉渣又可做水泥的掺合料,真正做到了资源综合利用,享受国家资源综合利用的优惠政策。
二、改造与更新比较
改造的循环流化床锅炉是根据各个具体不同情况,不同煤种单独设计的,而新买的循环流化床锅炉是统一定型设计、制造的,针对性不强,因此,从技术参数上改造的都优于更新的。
衡东火电厂原锅炉出力20t/h,配3000kWh机组,改后其*大出力为4000kW,飞灰含碳量在8%以下,炉渣含碳量在2%以下。
澎水火电厂锅炉原出力35t/h,配6000kWh机组,改后*大出力为7000kW。飞灰含碳量在8%以下,炉渣含碳量在1%以下。
辰溪县火电厂,锅炉原出力35t/h,配6000kWh机组,改后*大出力为8500kW。飞灰含碳量在7%以下,炉渣含碳量在2%以下。而更新的循环流化床锅炉普遍出力不足,飞灰含碳量在10%以上。
改造与更新的投资比较
20t/h锅炉改造总投资120万,它包括了辅机、制煤、安装,整个工程。买一台新的20t/h循环流化床锅炉,本体价为110万元,但将辅机、制煤、安装全系统总计在内将达到250万元(不包括土建),改造费用则还不到更新的50%。
35t/h锅炉改造总投资270万元,它包括了辅机、制煤、安装,整个工程。买一台新的35t/h锅炉,本体价为230万元,如包括辅机、制煤、安装总投资将超过460万元,改造则费用不到更新的60%。
三、互创开发的流化床技术与其它流化床技术的比较
互创开发的循环流化床技术不仅热效率高(﹥80%),出力足(一般都具有超负荷10%以上能力),飞灰含碳量低(﹤8%);而且在结构上也有独特之处。
循环流化床锅炉的关键技术为分离器与返料器。分离器有高温分离与中温分离两大类,高温分离就是要在850-950℃的烟气中将烟气中的飞灰分离下来,再回送到炉膛燃烧。这种分离器,通常是采用特殊的价格昂贵的耐热不锈钢制成。一台35t/h的高温分离器,价值达40万元左右,而且寿命不长,一般不超过3年。我们开发的是免维修的U型分离器,其造价不到不锈钢分离器的五分之一,而且寿命与锅炉寿命相等,不用维修。因U型分离器分离效率较低,一般只有70-75%,在锅炉的过热器出口又增加**中温分离器,中温分离器处的烟气只有500-600℃,不需要特殊材料,价格较低,寿命可达5年以上。中温分离器采用多管分离,分离效率在90%以上。这样,采用两级分离的办法,既保证了分离效率,又降低了分离器的成本,延长了分离器的寿命。
目前,国内众多的高温分离器,高温返器存在两大难题。一是灰道内结焦,运行时间不长;二是灰位无法控制,容易造成烟气短路,回送不了。我们在灰道内进行了特殊的结构处理,使得灰道不结焦。灰位过高,容易造成飞道结焦;灰位过低造成烟气短路,不能回送。如何控制飞位,也是循环流化床锅炉的一个技术难题。我们采用模糊数学的观点,利用温度控制的方法,即在试运行阶段,由灰道的温度,标出对应的灰位的高度。在实际运行中,只要控制灰道中的温度即可控制灰位的高度了。
日前,我公司利用委托加工的办法,与锅炉厂合作,生产了10-130t/h的U型分离器的循环流化床锅炉。
循环流化床锅炉尽管煤种适应性广,热效率高,有明显的经济效益。但也不是万能的,任何一个问题都有两面性。它的*大缺点是负荷调节不如链条炉,特别是负荷低于50%时运行不稳定。因此,链条炉改循环流化床锅炉要因地制宜,根据用户的实际情况,才能取得*好的效益。
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