对那些煤资源(尤其是褐煤)丰富而油气资源贫乏的国家而言,锅炉改造是否一定要采用“煤改油”或“煤改气”的办法呢?乌克兰工业政策部的一位专家认为,其实并不尽然,在燃煤电厂锅炉技改方面尤其如此。
这位专家介绍了乌克兰火电站检修锅炉的常规方法,以及其他三种技术改造方法。即煤粉制备系统改造为二级系统(以高温射流对冲粉碎机为第二级)、全面翻修(更换换热面、炉改为拱膛型)和改用常压循环流化床锅炉。并从五个方面对上述技术作了详细比较:
投资额:按每千瓦装机容量算,这4种方法依次为150-400美元、5-10美元、500-900美元、600-800美元。
检修和改造后的发电成本:分别降低5%、20-30%、10%和30%;
检修和改造后锅炉的效率:分别提高3-5%、10%以上、7-10%和3-5%。
检修和改造后燃煤使用情况分别为:检修后仍然必须以优质煤为燃料,天然气和重油配用量可减少7-10%;改用二级煤粉制备系统后可改用低质煤,天然气和重油用量可减少40-80%,甚至完全不用;全面翻修后可改用低质煤,天然气和重油用量可减少7-10%;改用常压循环流化床锅炉后可用品质很低的煤,不必使用天然气和重油。
检修和改造后锅炉使用寿命延长情况:分别为:12年、15年、18年和25年。
综合考虑上述指标,煤粉制备系统改进型具有显著的优势。乌克兰专家强调,煤粉制备系统技改的经济效益良好。如果燃煤的成本以每吨30美元计算,一年之内,一台发电机组节约的燃料费用就相当于技改的投资。
总之,改用二级煤粉制备系统是一种投资少、效果显著的电厂改建和新建方案。其最大好处是,能保证电厂在少用甚至不用天然气和重油的情况下,极有效地利用劣质煤来发电。
二级制备系统还便于与其他一些技术配合使用。例如对于燃用低反应力煤的电厂,可配用超高频辐射(微波)技术来激励起焰前过程,以改善各种工作制式炉膛的煤粉燃烧动力学性能。还可采用使煤粉直接鼓入炉膛的冲压式燃烧室,使煤粉以高密度射流的形式进入炉膛。对使用高灰分褐煤的电厂,可配用低温磁筛选煤工艺,来富集经精细粉碎的煤粉,提高煤粉热值和降低其灰分及硫含量。
此外,还可根据燃用煤粉或水煤浆来选用不同的燃烧嘴。低温磁选还可以同嗜热细菌处理配合使用,这样可以使水煤浆的燃烧达到生态洁净的程度,其硫铁矿类硫和有机硫去除度可分别达90%和40%,这比使用净气机除硫合算得多。但高温射流对冲粉碎机本身的基本作用,还是保证煤粉微细粉碎、有活性和高度预热。在节约能源资源和改善电厂环境指标方面,则主要表现为锅炉效率大大提高,同时大大减少天然气和重油的用量,显著减少燃烧过程中热量的损失。现行煤粉制备系统燃料热量损失14-25%,二级制备系统燃料热量损失仅为7-8%。
除电站等能源工业领域外,高温射流对冲粉碎机还可广泛用于食品、制药、化工、冶金、建筑等许多工业领域。
这位专家介绍了乌克兰火电站检修锅炉的常规方法,以及其他三种技术改造方法。即煤粉制备系统改造为二级系统(以高温射流对冲粉碎机为第二级)、全面翻修(更换换热面、炉改为拱膛型)和改用常压循环流化床锅炉。并从五个方面对上述技术作了详细比较:
投资额:按每千瓦装机容量算,这4种方法依次为150-400美元、5-10美元、500-900美元、600-800美元。
检修和改造后的发电成本:分别降低5%、20-30%、10%和30%;
检修和改造后锅炉的效率:分别提高3-5%、10%以上、7-10%和3-5%。
检修和改造后燃煤使用情况分别为:检修后仍然必须以优质煤为燃料,天然气和重油配用量可减少7-10%;改用二级煤粉制备系统后可改用低质煤,天然气和重油用量可减少40-80%,甚至完全不用;全面翻修后可改用低质煤,天然气和重油用量可减少7-10%;改用常压循环流化床锅炉后可用品质很低的煤,不必使用天然气和重油。
检修和改造后锅炉使用寿命延长情况:分别为:12年、15年、18年和25年。
综合考虑上述指标,煤粉制备系统改进型具有显著的优势。乌克兰专家强调,煤粉制备系统技改的经济效益良好。如果燃煤的成本以每吨30美元计算,一年之内,一台发电机组节约的燃料费用就相当于技改的投资。
总之,改用二级煤粉制备系统是一种投资少、效果显著的电厂改建和新建方案。其最大好处是,能保证电厂在少用甚至不用天然气和重油的情况下,极有效地利用劣质煤来发电。
二级制备系统还便于与其他一些技术配合使用。例如对于燃用低反应力煤的电厂,可配用超高频辐射(微波)技术来激励起焰前过程,以改善各种工作制式炉膛的煤粉燃烧动力学性能。还可采用使煤粉直接鼓入炉膛的冲压式燃烧室,使煤粉以高密度射流的形式进入炉膛。对使用高灰分褐煤的电厂,可配用低温磁筛选煤工艺,来富集经精细粉碎的煤粉,提高煤粉热值和降低其灰分及硫含量。
此外,还可根据燃用煤粉或水煤浆来选用不同的燃烧嘴。低温磁选还可以同嗜热细菌处理配合使用,这样可以使水煤浆的燃烧达到生态洁净的程度,其硫铁矿类硫和有机硫去除度可分别达90%和40%,这比使用净气机除硫合算得多。但高温射流对冲粉碎机本身的基本作用,还是保证煤粉微细粉碎、有活性和高度预热。在节约能源资源和改善电厂环境指标方面,则主要表现为锅炉效率大大提高,同时大大减少天然气和重油的用量,显著减少燃烧过程中热量的损失。现行煤粉制备系统燃料热量损失14-25%,二级制备系统燃料热量损失仅为7-8%。
除电站等能源工业领域外,高温射流对冲粉碎机还可广泛用于食品、制药、化工、冶金、建筑等许多工业领域。