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生物质锅炉新闻动态
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410t/h CFB锅炉恢复出力技术改造及经济性分析
发布时间：2013-10-05 08:40 来源：未知
随着国内煤炭供应形势的日益严峻，火电厂与煤炭供应企业合同的兑现率大幅度降低，低价、优质煤的采购难度越来越大，火电厂不得不大量燃用劣质煤，严重影响了设备的出力和经济性。河北华电某公司共建设有4台DG410/9. 81 -9型CFB锅炉和2台200 MW双抽凝汽式汽轮机发电机组，分别于2003年7月和2003年12月正式移交生产。目前，该机组的供热能力已接近极限，缺少可靠的备用裕量，无法满足逐年递增的负荷需求。
1、存在的问题
该机组原设计煤质低位发热量为24 200 kj/kg，锅炉设备设计出力410 t/h。近年来由于煤炭供应持续紧张，优质无烟煤的采购难度日益加大，受煤质影响锅炉设备出力长期达不到设计标准，处于低负荷运行状态，运行方式极不经济。2009年人炉煤的低位发热量平均为20 660 kj/kg．锅炉出力基本维持在300～330 t/h。为改善这种状况，公司决定利用大修机会，在2010年冬季供暖前完成1台炉的恢复出力改造工作，增加炉膛辐射受热面及对流受热面，对相关辅机进行增容改造。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2、原因分析
a．燃烧煤种远远偏离设计煤种。煤质的降低直接导致锅炉入炉热量减少，影响锅炉出力。目前的锅炉播煤器出力低，已限制了给煤出力，当煤质变化燃煤量增大时更不能满足要求；此外锅炉播煤器运行时间过长，普遍存在内部严重磨损现象，检修工作量大；运行中发生的堵煤现象也会影响锅炉出力。
b．锅炉受热面磨损泄露严重。CFB锅炉在大负荷运行时，由于炉膛内循环物料大量增加，密相区物料上移，运行流化风量增加，风速相应增加，加剧水冷壁磨损速度，使水冷壁泄漏频繁，影响锅炉出力。
c．炉膛风帽磨损严重。炉膛r形定向风帽存在磨损现象，尤其是沿4个排渣口的方向磨损更为严重。风帽顶部磨穿会扰乱流化风的方向，破坏炉膛燃烧工况，导致排渣不畅，同时造成局部水冷壁磨损加剧，影响锅炉出力。
d．冷渣设备排渣出力低。由于锅炉的实际入炉煤热值低、灰分大，造成锅炉床压过高，滚筒冷渣器、排渣系统超出力运行，滚筒轨道、托辊及渣管磨损严重，限制了锅炉出力。
3、改造方案
a．播煤装置改造。燃烧煤种低于设计煤种，要保持足够的热量，必须增加燃煤量，对播煤装置进行改造。需重新设计制作6台（总出力117 t/h）播煤装置更换原有设备（总出力69 t/h），同时对落煤管进行优化。
b．炉膛、水冷壁改造。锅炉燃煤的热值低、灰分大。为恢复锅炉出力，必须增加炉膛的辐射吸热量。经过详细的热力、水动力计算，保持炉膛深度尺寸不变，炉膛宽度方向两侧各增加4根管，宽度增加607 mm，同时在水冷屏宽度方向增加10根管子，宽度增加762 mm。改造后的炉膛辐射受热面共增加106 n12，增加了锅炉的带负荷能力，提高了锅炉运行经济性。同时，锅炉的流化风速也由5.4 m/s降至5 m/s，减轻了受热面磨损，提高了锅炉运行可靠性。
c．省煤器改造。为增加传热，降低排烟温度，减少积灰，保持布置空间不变，将原来2组螺旋鳍片管式省煤器更换为H型鳍片式省煤器。改造后省煤器排烟温度降低至130℃，从而降低煤耗，并可减轻省煤器的磨损，提高锅炉运行的经济性。
d．炉膛风帽改造。炉膛风帽由r形定向风帽改为小口径柱状风帽。改造完成后可有效解决风帽磨损、漏灰和大渣沉积现象，使布风更加均匀，改善流化质量，提高燃烧效率。
e．冷渣器及除渣系统增容改造。新增加4台滚筒冷渣器，除渣系统采用机械除渣，在锅炉两侧的冷渣器下部各设1套耐高温形埋刮板输送机，将渣转运到链斗式输送机，再由斗式提升机提升到渣仓。新增加1个有效容积为800m3的渣仓（与第2台锅炉共用）。改造后的冷渣器及除渣系统满足了锅炉大负荷运行的需要，锅炉可以保证稳定的床压运行，提高了安全可靠性。同时改善了现场环境，还可降低设备的运行维护费用。
4、改造前后经济性分析
4.1改造前费用测算
锅炉恢复出力改造项目包括：锅炉炉膛，水冷壁，省煤器，炉膛风帽改造、播煤装置、电除尘器系统、冷渣器系统、石灰石输送系统改造以及上述系统配套设施改造；锅炉分步试运及整套启动工作。投资范围包括以上项目的建筑安装工程费、设备购置费、其他费用、基本预备费等。经计算，锅炉恢复出力改造项目的静态投资为4 545万元，投资估算费用及比例见表1。
4.2改造后经济效益分析
锅炉恢复出力改造完成后，顺利通过了168 h试运行。在随后2个月的运行期内，取得的经济效益显著，主要体现在以下几方面。
a．锅炉恢复出力后，冬季供暖期锅炉满出力运行，基本满足外界供热需求，增加的蒸发量在采暖期（暂按4个月）可以全部用来发电，可增加发电量约为97 070万kWh，按上网电价331. 79元/MWh，综合厂用电率取2009年平均值12. 57%计算，则售电收人为331. 79×97 070×(1-12. 57% )／10000-2 816万元，扣减发电成本240. 81×97 070-2 338万元，因此，供暖期发电量增加，可增加收益478万元。
b．锅炉改造后，煤种的适应性更强。恢复出力改造前，锅炉燃烧煤种远远偏离设计煤种，为达到相同的出力，不得不燃用20 934 kj/kg以上的燃煤。而锅炉改造后，燃烧热值为16 584 kj/kg的燃煤就能满足出力要求。根据公司2010年燃煤购买情况，发热量20 934 kj/kg的燃煤煤价为791元／t（合标煤价1 107元／t），发热量16 584 kj/kg的燃煤煤价为686元／t(合标煤价1 212,3元/t)�；榈哪旰谋昝毫课�18. 46万t，改造后由于燃用低热值煤炭节约的燃料成本为1 944万元。
c．锅炉改造后，综合厂用电率明显降低。2009年综合厂用电率平均值为12.57%，改造后锅炉在2010年11月的实际运行值为11.52%，较改造前降低了1.05%。预计非采暖期增加上网电量2 856MWh，此项可增加收益331. 79×2 856 - 95万元。同时，改造后的综合供电煤耗由373. 57 g/kWh降低到368. 81 g/kWh，降低了4.76 g/kWh，节约标煤（燃煤量）2 359 t，此项可节约燃料成本2 359 X686 -162万元。
综上所述，锅炉在恢复出力改造完成后，每年可带来的经济收益为478+1944+95+162-2 679方元。同时，锅炉在恢复出力改造完成后由于煤质变化，燃煤量增加，为保证排放达标，每年需增加石灰石粉的用量5. 11万t，按照公司石灰石粉现行价格140元／t计算，每年需多投入费用716万元。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡瘛�
4.3经济效益测算
考虑上述费用及相关税费，计算改造完工后2010 - 2014年的利润见表2。
由表2可知，工程投产后经营期前5年净利润分别是169万元、917万元、975万元、1 035万元和1 066万元。在基准收益率为8%时，计算出项目投资的财务内部收益率为33.73%，财务净现值为4 562万元，投资回收期为3. 67年。项目满足电力行业和业主投资方的各项指标要求，且具有很好的盈利能力。
4.4 敏感性分析
根据工程特点，对年利用小时、上网电价、煤价等因素按-10%～10%（与表3项目自下而上对应），步长5%进行敏感性分析，敏感性分析汇总明细见表3。
由表3可知，影响收益率变化强度的敏感性因素依次为上网电价、煤价、年利用小时。其中影响强度最大的因素是上网电价。从“敏感性分析表”中电价的变化幅度来看，本期工程进入商业运营期后，投资方内部收益率在27. 27%～40.10%．项目具有很强的抗风险能力。
5、结束语
锅炉恢复出力改造工作完成后达到了预期目标，锅炉出力由改造前的310 t/h提高到410 t/h，锅炉效率提高了3. 4%。改造工作的成功实施，使锅炉的适用煤质更加广泛，保证了烟尘及SO2排放稳定达标；使机组在冬季满负荷运行时，确保供热系统的稳定性，提高了机组的安全可靠性；保证了城市供暖，提开了公司的社会信誉；为需要提高设备出力进行改造的其他厂家提供借鉴。
