《制粉系统掺烧褐煤改造项目可行性研究报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制粉系统掺烧褐煤改造项目可行性研究报告.doc（18页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、河北XXXX热电有限责任公司制粉系统掺烧褐煤改造项目可行性研究报告批准：复审：初审：校核：编制：二一一年十月十日制粉系统掺烧褐煤改造项目可行性研究报告河北XXXX热电有限责任公司新建工程2330MW级燃煤供热机组，锅炉引进美国B&W公司RB锅炉技术设计制造，设计煤种为大同烟煤和宣东矿混煤。近年来公司为应对煤炭市场变化，采取大比例掺烧褐煤的策略来降低发电成本，取得了很大的成绩。但是鉴于目前公司制粉系统还存在诸多因素，很大程度上制约了公司褐煤掺烧工作的进一步开展，为了达到公司提高褐煤掺烧比例或者降低燃煤热值的目的，更加有效地降低煤质成本，特准备针对XX热电一期工程制粉系统进行升级改造，为公司进一步
2、提高褐煤掺烧量或降低燃煤热值创造有利条件。一、 设备概况河北XXXX热电有限责任公司新建工程2330MW级燃煤供热机组，为亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、紧身封闭、全钢构架的型汽包炉。原设计燃料67%大同煤和33%宣东煤的混煤，采用中速磨配冷一次风机，正压直吹式制粉系统，每台锅炉配5台长春MPS170HP-II型变加载中速磨煤机，单台磨煤机设计最大出力41t/h，原设计4台磨运行、1台磨备用（或检修）能够满足机组满负荷发电需求。表一、设计煤种及校核煤种成份分析元素分析（%）设计煤种67%大同煤和33%宣东煤校核煤种50%的张家口长城煤和50%蔚
3、县煤碳 Car62.4955.263氢 Har3.753.32氧 Oar7.411.4氮 Nar0.660.62硫 Sar0.750.69灰 Aar15.1515.91水分 Mt.ar9.8012.80空气干燥基水分Mad5.216.84低位发热量（KJ/Kg）2296020150可磨性系数 KHGI 5360干燥无灰基挥发分 (%)33.6539.02变形温度 DT(t1)13201200软化温度 ST(t2)13401220熔化温度 FT(t3)14001240SiO2 53.7448.2Al2O3 22.7817.83Fe2O3 10.1811.73CaO4.7789.39MgO1.07
4、83.043SO3 1.411.675TiO20.8630.664P2O50.7230.328K2O1.5560.851Na2O0.6451.324其它 2.2474.965随着国内煤炭供应形势的紧张和煤炭价格不断攀升，公司所燃用煤质严重偏离锅炉的设计煤种，煤质差主要表现为煤中石头多、风化煤多、泥煤多、原煤少、煤含硫量高、煤中水份大等，整体入炉煤热值下降，锅炉由设计低位发热量20.15MJ/kg下降到17.84MJ/kg（按目前公司70%的蒙煤与30%的褐煤混烧计算）。表二、公司2011年9月22日煤质（随机抽取）成份分析（%）蒙煤褐煤全水 16.7%35.5%内水 7.4%17.8%灰分 1
5、8.5%13.7%硫分 0.67%1.54%挥发份27%29.8%热值19.7MJ/kg13.5MJ/kg可磨性系数 KHGI 无无SiO2 无无Al2O3 无无Fe2O3 无无为了提高盈利水平，公司积极调整燃煤策略，根据自身设备特点，做了蒙煤与褐煤分仓掺烧的试验研究工作，并取得了一定的成绩。在2010年和2011年上半年采取大力掺烧褐煤（热值及成本低）策略，积极调整燃烧及运行方式，努力降低燃煤成本，在最大限度地掺烧霍煤的同时，为了适应多煤源供应结构，燃用大量发热量低、可磨性差的劣质煤，取得了可观的经济效益。当前公司采取蒙煤与褐煤分仓掺烧的燃煤方式：即完全磨制褐煤的磨煤机出力能够在28 t/h
6、出力下运行，完全磨制蒙煤的磨煤机能够达到41t/h设计出力下运行（煤场只配置了一台斗轮机不能采取两种煤种的直接混配）。由于磨煤机的出力应随着当前燃用煤种劣化大幅下降，而公司为了应对燃煤热值低、水分大等煤质现状，只能大幅提高制粉量，不得不采取进一步提高磨煤机加载力、加大通风量等措施来保持磨煤机长期在最大设计出力工况下运行，设备的运转状况已经是极限工况，磨煤机的出力下全是靠大风量吹出来的：原设计磨煤机满出力运转风量为56.37t/h，现为了达到较高的出力，一次风量已经高达78 t/h，超出原设计近40%。这势必会引起煤粉细度、煤粉均匀度、燃烧工况、飞灰等指标劣化，严重影响着现场设备的安全稳定及机组
7、的经济化运行。同时由于机组负荷也是影响掺烧褐煤的重要因素,机组负荷的变化会直接影响到各掺配煤种的消耗量或配比，而煤质参数的变化,也直接影响着机组的运行性能及发电经济性。通过公司多次的掺烧试验结果表明: 满负荷发电工况下（300330MW）褐煤的掺烧比例只能达到15%，260300MW负荷工况下褐煤的掺烧比例能达到30%，260MW以下负荷工况下褐煤的掺烧比例能达到50%。但是近年来公司一直面临着持续大负荷和煤质严重偏离设计煤种的双重考验，现公司需5台长春MPS170HP-II磨煤机需全部投运才能够满足机组满负荷发电需求（掺烧褐煤量仅能达到15%），并且由于投运的磨煤机属于极限工况，再无任何潜力
8、可以挖掘，公司MPS170HP-II磨煤机的制粉能力明显紧张，已经不能满足当前煤质状况及机组满负荷、低成本发电的需求。二、 制约公司褐煤掺烧工作的设备问题1、MPS170HP-II型磨煤机出力不足，制约公司掺烧褐煤掺烧量 磨煤机磨煤出力和干燥出力受到限制，主要有两个方面，一是目前磨煤机极限工况运行，二是磨煤机煤粉分离器分离效率低。1.1磨煤机极限工况运行由于当时设计煤种热值偏高（5500大卡），当前煤质状况劣化后，公司制粉系统制粉能力严重不足。制粉系统当前已经成为严重制约着公司褐煤掺烧及盈利的瓶颈，我们首先必须针对当前制粉系统进行升级改造，并针对与制粉系统相关的一系列设备及其运行方式进行完善调
9、整，以适应当前煤质状况，保证公司大力掺烧褐煤及发电量的目标，降低发电成本，确保公司盈利。比较当前煤质状况，与原设计5500大卡，煤种变化较大，热值下降明显，同时由于煤质的可磨性越差，煤粉在磨内的循环倍率越高，磨煤机的出力也就越低。煤种水分越大，煤粉的黏结性越大，一次风的干燥能力和携带能力越差，所以磨煤机的出力不是一个固有的设计值，而是随着煤质变化而变化的一个动态值，相同运行工况下，针对不同的煤质，磨煤机都会有不同的相对应的最大出力。现公司磨制蒙煤的磨煤机出力还能达到设计出力工况下运行，只能说磨煤机的运转状况不是一种正常工况，是一种极限工况，是我们在牺牲掉煤粉细度及均匀性指标的前提下大幅度提高加
10、载力和大风量吹出来的，除造成现场设备“过载”运行、失去设备的安全稳定性外，势必造成煤粉颗粒粗、均匀性差，总耗风量大，锅炉燃烧工况不好，即煤粉的着火及燃尽性能差，进一步引起到脱硫、飞灰指标难以控制等系列问题。也就是说除了设备运行安全系数也越来越低，除了不能满足机组满负荷发电的需要外，还直接影响到了公司的发电任务和经济效益。公司迫切需要针对当前煤质状况，基于相关设备原设计参数，针对现场部分磨煤机进行升级改造，满足当前煤质状况下公司锅炉正常经济燃烧所需的制粉量。1.2煤粉分离装置效率低公司现场在装的MPS170HP-II型磨煤机分离器为固定式折板分离器，与静动叶结合型旋转式粗粉分离器相比较，有着分离
11、效率低、通风阻力大、煤粉细度不均匀，不能保证且颗粒度不匀等缺点。同时锅炉燃烧的最佳煤粉细度应随负荷变化而发生变化，由于公司锅炉燃煤变化较大、较频繁，固定折板式分离器不能根据燃煤煤质的变化及时方便地调整煤粉细度来降低锅炉的机械不完全燃烧损耗，不利于劣质煤的利用，不利于锅炉运行的安全性、经济性。特申请将原固定式折板分离器改造成为静动叶结合型旋转式分离器，保证锅炉燃烧的最佳煤粉细度和煤粉均匀性，优化锅炉的燃烧工况，降低二次风量，提高磨煤机的出力，同时增加锅炉的调峰能力。2、磨煤机系统各处一次风漏风现象突出，干燥出力受限为了降低发电成本掺烧褐煤，迫切需要大量热一次风来干燥和输送褐煤（干燥出力不足是影响
12、磨制褐煤的磨煤机出力上不去的主要原因），目前公司的一次风系统出力比较紧张，主要原因为一次风利用率低，现场漏掉的热一次风除了污染环境外，对公司大力掺烧褐煤的工作非常不利。主要漏风部位部位有：2.1排渣箱漏风公司现场磨煤机石子煤系统的一、二次门门板处漏一次风缺陷较普遍，在排渣操作过程中尤其严重。现场泄漏热一次风除了严重污染现场环境、影响现场文明生产外，首先是石子煤系统漏热一次风易引发积煤自燃缺陷（尤其褐煤属于高挥发份煤种，其挥发份200左右就可析出，在一次风外泄引起的高温环境下，褐煤极易自燃），发生火灾隐患，严重威胁公司的安全生产。其次热一次风是干燥、输送煤粉的重要介质，一次风参数直接影响着磨煤机
13、的出力及锅炉的燃烧工况，热一次风外泄严重影响着公司一次风的利用效率。2.2磨煤机传动盘漏风目前磨煤机下架体传动盘部位漏风严重，也严重影响一次风利用率，而且增加一次风机负担，建议对该部位进行密封改造，把所有的能利用的热一次风都要有效地利用起来。2.3磨煤机冷风门不严目前各磨煤机冷风门不严，存在不同程度的漏风现象，除了减小一次风的泄漏与预热器的漏风，还需校验磨煤机冷热风门的严密性，进行冷风门的调整和改进，保证各隔绝门、调节门的可靠性，有效提高一次风利用率。3、一次风温度和流量失衡随着褐煤掺烧比例的增加，换热比例因煤质变化大换热不合理，一次风和二次风量换热比例失去平衡，掺烧褐煤需要的一次风温达不到保
14、证，建议进行预热器反转改造，提高磨煤机一次风温。一次风温度提高后，磨煤机入口一次风温得以提升，干燥褐煤的能力得以提高，磨煤机出力也得到相应的提高（影响磨制褐煤的磨煤机出力地主要因素为磨煤机出口风温过低），同时风粉混物的温度提升后，锅炉的燃烧工况将得以改善。三、 影响公司褐煤掺烧工作的设备改造治理的必要性为了公司的长远发展，最大限度地降低发电成本，掺烧褐煤的燃煤方式为公司一长期发展的经营策略，是应对当前市场燃煤短缺局面、电力市场竞争压力剧增、增强公司发展能力的重要举措，也是公司唯一的盈利手段，对公司的可持续发展具有重要意义。这都需要我们以公司现有机组设备为基础，针对局限公司褐煤掺烧工作的系统、设
15、备进行升级改造，进一步加大掺烧霍煤的力度或降低燃煤热值，实现公司年度“扭亏损、保稳定、促发展”的中心任务。四、 解决方案1、磨煤机增加出力改造（每台机组改造两台）按当前煤质状况，机组330MW负荷所需的总耗煤量约为180t/h，按1台磨煤机完全磨制褐煤（28 t/h出力）计算，其他完全磨制蒙煤的4台磨煤机出力需保证在152t/h以上（合单台38t/h以上），掺烧比例为15%；按2台磨煤机完全磨制褐煤（28 t/h出力）计算，其他完全磨制蒙煤的3台磨煤机出力需保证在124t/h以上（合单台41.3t/h以上），此工况下掺烧褐煤比例为30%，燃烧较好煤质的条件下还要限制部分负荷，尤其是在高负荷工况
16、下，磨制蒙煤的磨煤机和磨制褐煤磨煤机均已经达到出力上限，再无向上进一步掺烧褐煤的空间。鉴于公司磨煤机运行及调整的实际情况，根据现场空间、给煤机、一次风量、风温、飞灰、烟道及脱硫等相关参数的核算，现提出以下改造方案：选定并拆掉相邻两台原MPS170HP-II型变加载中速磨煤机，利用原基础、原煤仓、原给煤机（出力范围5.555t/h）、原稀油站及液压站及加载油缸（为了减少通风阻力，改造后的磨煤机还需经过核算以确定是否需更换煤粉管道、燃烧器等部件），在原基础上将2台原MPS170HP-II磨煤机改造成ZGM95G-III型变加载磨煤机，改造后的ZGM95G-III型磨煤机设计出力可达55t/h（按挡
17、板式分离器核算）。改造后的2台磨煤机负责大出力磨制蒙煤110 t/h左右，其他3台原MPS170HP-II磨煤机负责磨制褐煤70 t/h左右（每台磨所需出力约23.5 t/h左右）及机组负荷调整。按照以上的掺烧比例计算，磨煤机增加出力改造后能够保证公司的褐煤掺烧比例达到50%。2、磨煤机旋转分离器改造分离器是制粉系统的关键设备之一，其性能对锅炉的运行及效率有很大的影响。现公司径向挡板粗粉分离器,由于结构型式固有的缺陷，加之设计选型的问题，使其在运行中暴露出制粉出力不足、煤粉过粗、均匀性差、阻力大、磨损严重和制粉电耗高等问题，直接影响着锅炉，乃至整个机组的经济性和可靠性。公司原粗粉分离器不能高效
18、地将合格的煤粉分离出来，导致部分合格的细煤粉在磨煤机内再次（多次）参加循环，增加合格细煤粉的循环次数，含有大量细煤粉的回粉返回碾磨区域重新被碾磨会直接降低研磨效率，引起磨煤机出力降低。旋转分离器通过可调变频器和可编程控制器，由一个交流变频电动机来驱动，分离器转速可以通过变频器实现无级变速调节，确保了煤粉细度可以根据煤质、煤种及负荷变化情况进行调节，确保锅炉的燃烧工况始终保持在一最佳工况，增了机组的经济性。由于公司燃煤来源较广，锅炉燃煤变化较大较频繁，改造后的静动叶结合型旋转式粗粉分离器后能根据燃煤煤质的变化，及时方便地调整煤粉细度，可降低锅炉的机械不完全燃烧损耗,有利于劣质煤的利用，使锅炉运行
19、更安全、更经济。同时由于公司机组调峰任务重，负荷变化大，而锅炉燃烧最佳煤粉细度随负荷得变化发生变化，旋转式粗粉分离器通过转速的调节可保证锅炉燃烧所需要的最佳煤粉细度和煤粉均匀性，增加锅炉的调峰能力。静动叶结合型旋转式粗粉分离器使出口煤粉均匀性指数高，煤粉粗粒子减少，灰渣含碳量明显下降,提高锅炉的燃烧效率。反过来讲，如果旋转分离器改造后，煤粉的均匀性得以提升，锅炉的燃烧性能变好，我们通过控制旋转分离器的转速，可以适当将煤粉细度放粗，相应磨煤机的出力也会得以提高（相同运行工况下煤粉控制得越细，磨煤机的出力越低）。同时由于静动叶结合型旋转式粗粉分离器分离效率高，旋转式粗粉分离器用于直吹式制粉系统上时
20、可适当降低系统阻力，保证制粉系统处于最佳运行工况，可以提高制粉系统的最大出力10以上。旋转式粗粉分离器改造后，由于煤粉均匀性指数高,还有利于低NOX的燃烧器，降低灰渣碳量，有利于锅炉降低NOX的排放水平,有利于环保。3、一次风漏风综合治理，提高一次风裕量由于现场一次风道、石子煤系统及磨煤机传动盘泄漏热一次风缺陷比较普遍，除造成严重的现场污染和安全隐患外，还浪费掉了大量的热一次风，我们知道公司褐煤掺烧需要大量的热一次风来完成煤粉的干燥、输送工作，制约磨制褐煤的磨煤机出力上不来的主要原因也是因磨煤机出口温度过低引起，如果热一次风温、风量充裕，公司现场的磨煤机出力还能得到进一步的提升，公司的褐煤掺烧
21、量也有一定的上涨空间。所以，我们应利用检修的机会针对风道漏风部位进行治理，针对石子煤系统、磨传动盘漏风部位进行改造，确保一次风的利用率。建议将公司磨煤机石子煤系统的一、二次门的门板处改制成密封闸板室，再就近引一路磨煤机密封风进入改造后的密封闸板室，杜绝热一次风携灰外泄，避免密封盘根的磨损（主要是灰磨损）及保证闸板门的严密性，有效利用热一次风，并保证公司的安全、文明生产。治理措施见下简图：针对排渣过程中一次风携灰外喷问题（排渣过程中渣箱内一次风压无法泄掉，渣箱内憋压），我们可以采取安装一延时泄压阀来解决，泄压阀垂直安装于渣箱上部，顶部安装一装有布袋除尘器的过滤器。见下示意简图：其工作流程为：石子
22、煤达到高料位，料位计报警、排渣工作开始一次门关闭电磁泄压阀打开（渣箱内热一次风压通过过滤器泄掉，压力泄掉后被布袋除尘器拦截的热灰靠自重自动落回渣箱内，避免滤袋发生堵塞）延时20秒泄压阀关闭（渣箱泄压时间）二次门打开、开始排渣排渣完毕、二次门关闭一次门打开。要求各部序做成自动连锁程序，防止人员误操作，在一次门未关闭（关严）状态下打开二次门，造成热一次风外喷。4、提高一次风温，提高褐煤掺烧比例4.1空预器转向改造目前空预器转向为烟气侧 二次风侧 一次风侧，一、二次风设计比例按照2:1流量设计，当时主要考虑设计煤质的水分含量较低（8%）。目前因掺烧褐煤需要，磨煤机所需要的热一次风温、风量需求增加，导
23、致锅炉一二次风比例偏离燃烧设计煤种比例，将空预器进行反转改造后，换热方向改为烟气侧 一次风侧 二次风侧，能够有效提高一次风的温度。目前的空预器减速箱和传动装置满足反转技术要求，只要将空预器吹灰枪进行配套改造即可。建议对公司空预器进行反转改造，经初步测算，空预器改造后可以提升磨煤机入口一次风温约15，有效改善一次风和二次风量偏差造成的换热不均现象，提高空预器换热效率。秦皇岛发电有限责任公司9月份的#1机组大修项目中，就有预热器反转改造项目（10月底完工），建议跟踪改造效果。4.2密封风气源的改造公司密封风机取气源是从冷一次风母管路上截取的，设计空预器前后一次风压差为1.0Ka,目前因掺烧褐煤和制
24、粉系统漏风的影响，空预器前后一次风压差达到3.5 Ka，而磨煤机需要的密封风压高于入口风压2-4 Ka即可满足运行要求。目前磨煤机入口风压约在9 Ka左右，冷一次风压在13Ka左右，冷热一次风压差可以满足磨煤机密封风的需要，从系统上冷一次风不用升压即可满足磨煤机密封风的需要。目前密封风机提升风压约6 Ka，且调整空间很小，密封风压一直处于高风压状态下运行，消耗大量的一次风，对一次风机的电耗也产生很大影响。目前一次风机因掺烧褐煤风量较大，基本处于满载状态运行，根据目前的运行状态，将密封风系统进行改进，在密封风机入口滤网后加装旁路门，密封风机可以停运，一方面缓解一次风机的压力，另一方面减少系统无谓
25、的风量损失。此项改造费用低费用低，时间短，可以利用C检完成。五、 项目的可行性1、给煤机等配套辅机的可行性目前给煤机设计出力范围5.555（t/h），满足改造后磨煤机出力需求，保留不动。磨煤机及分离器改造工作是在基本保留原系统不动的状况下，利用机组检修工期，改造系统部分部件，为保证等离子点火需求，改造后的磨煤机的加载方式还应为变加载方式（点炉过程中保证低煤量运转），液压装置继续沿用原设计不变，便于机组启动和低负荷运行调整。2、一次风系统运行可行性设计一次风机BMCR设计空气流量为189.324吨/小时，两台一次风机并列运行不考虑损失为378.24吨/小时。ZGM95G-III型磨煤机风量为23
26、kg/s，阻力6kPa，电机功率500kw，转速35.1r/min，磨盘直径1900mm，磨辊直径1575mm， 磨煤机旋转分离器最大直径4200mm，机壳直径3244mm。改造后的磨煤机50t/h出力工况下运转时，所需一次风量约为20.9kg/s（合75.24t/h），改造后按照五台磨煤机运行，两台改造后的磨煤机燃烧蒙煤，原三台磨煤机燃烧褐煤，磨制蒙煤一次风最大需求量为150吨/小时，磨制褐煤的每台磨最大风量60吨/小时，合计一次风风量330吨，小于一次风机设计风量。公司现场参数就可以满足两台95G-III型磨煤机50t/h出力工况下运行对一次风量的需求。做完一次风系统的改造完善工作后，一次
27、风系统的风量及风温得以提升，完全能够满足95G-III型磨煤机55t/h最大通风量为23kg/s的需求。同时通过旋转分离器改造可以降低通风阻力，磨煤机出力可以提高约10%，这些改造措施均能优化磨煤机的运行工况，提高制粉系统的制粉能力，保证改造后的95G-III型磨煤机出力能够达到55t/h，同时确保现场设备始终在一安全、经济工况下稳定运行。3、施工和现场条件的可行性改造后的95G-III型磨煤机空间尺寸符合公司现场条件，磨煤机基础与磨煤机的总重有关系，一般要求基础为磨煤机自重的35倍，95G-III型磨煤机自重109.657吨（旋转分离器，而公司磨煤机基础自重约450吨，所以公司基础只需在原基
28、础上进行小部分改造，能够满足改造后的95G-III型磨煤机要求。改造后的95G-III型磨煤机出口粉管为4500mm（公司原出口粉管为4480mm），所以煤粉管道、燃烧器等部件需照设计厂家重新进行核算，以确定改造方案或确定是否更换。由于目前公司无磨煤机MLX30减速机等事故（轮换）备件，并且磨煤机减速机的制造工期及大修工期均需3个月的时间，假如公司发生由于减速机缺陷磨煤机停运事件（现场有减速机高速轴带病运行），磨煤机不得不停运3个月的时间等新减速机或修后的减速机到货，期间公司只能采取调配高发煤的措施来保证发电负荷，一般蒙煤和优质蒙煤的差价每大卡1.2分，每吨差价为57.6元，按照每月燃烧优质蒙
29、煤8万吨计算， 3个月的检修工期公司将增加燃料成本约1350万元。磨煤机改造后拆除的原MPS170HP-II部件正可用做为其他未改造的磨煤机的检修轮换备件，避免公司出现由于磨减速机、碾磨部件发生缺陷而引发的长时间退备停运事件的发生。热一次风漏风治理与空预器反转改造项目，都是在原基础上的小改动，改造费用低，改造收效明显，即提高了设备的健康水平、提高了一次风的利用率，又大幅度提高了现场的文明生产水平（一次风的带灰外泄是现场的最大污染源）。4、改造后锅炉运行影响4.1改造后对锅炉运行方式的影响磨煤机增加出力改造后，由于煤粉管道管径相应增大，风粉混合物的流速不会增加，煤粉的着火点不会有变化。A、D磨煤
30、机增加容量后，因下层煤量增加，火焰中心不会上移，配套燃烧器进行改进后，炉膛部分吸热比例适当增加，过热部分吸热比例适当减少，有效减少各级受热面减温水量，同时可以减少炉内各级受热面的管壁超温现象。目前锅炉运行中减温水量比设计值偏高，原因之一是水分增加导致占火点推迟，火焰上移，改造后火焰中心适度下移，提高锅炉效率。4.2低负荷稳燃及点火启动可行性因下层磨煤机改造后运转周期长，不必在机组运行中进行磨煤机大修工作，大大提高了机组运行的安全性，同时变加载运行可以进行机组低负荷下的燃烧调整，保证机组在低负荷下有较好的稳定燃烧特性。改造后的变加载磨煤机最大煤量55吨，最小煤量13.7吨，目前点火启动煤量一般为
31、14-17吨，满足目前点火燃烧的要求。A磨暖风器的加热容量进行配套增容后，等离子点火容量满足点火要求。4.3烟气系统影响旋转分离器改造后，由于煤粉的细度及均匀性得到改善，燃烧工况相应改善，锅炉燃烧所需的二次风量应相应减少。磨煤机增加出力及旋转分离器改造后，因磨煤机的出力得以增加，一次风的需求量（约占总风量的28%）应有小幅度增加。但是随着燃烧工况的改善，锅炉燃烧所需的二次风量（约占总风量的72%）也应有较大幅度减少，合计总风量不会增加。因此磨煤机及分离器改造后大大改善了燃烧工况，而脱硫效率与锅炉的燃烧工况好坏有很大的关系，所以说改造后不会给烟气系统及脱硫系统增加额外负担。5、改造后主要指标的影
32、响预测飞灰可燃物，飞灰可燃物主要与燃煤特性、煤粉细度、煤粉均匀性、炉膛温度、风粉混合程度等有关。我们应针对公司所燃用的煤种，合理选定煤粉细度，尽可能减少煤粉中大颗粒的含量，强化燃烧，提高其燃尽程度。锅炉燃用煤种及发电负荷变化时，所要求的经济煤粉细度相应变化，而动静态组合式分离器分离效果强，即可提高煤粉细度和煤粉的均匀性，降低飞灰含碳量，提高燃烧效率，又可以降低通风阻力，提高磨煤机出力。目前磨煤机均为超出力运行，煤粉均匀性很差，改造后煤粉均匀性能有效改善，对飞灰可燃物有很好的改善。制粉单耗，动静态组合式分离器除了保证煤粉分配更均匀，又可在线调节煤粉细度，增加对煤种、负荷频繁调整的适应性，提高分离
33、效率，减小循环倍率，降低通风阻力，并可以增加磨煤机约10%的出力，降低机组标准煤耗，节省制粉耗电，节约生产成本。排烟温度，主要和各级受热面换热效果与风烟平衡有关，改造后煤量适当增加，烟气量和一次风量同步增加，空预器换热基本平衡，预计排烟温度不会有较大变化，冬季可以有效利用目前的暖风器进行调节，降低或减少排烟损失和低温腐蚀。五、项目的安全性以上改造项目均是保留原系统基本不动的前提下，针对设备部分部件进行改造完善，且改造项目都有成功经验，技术成熟可靠，对机组及其他系统无不利影响，改造工作无风险。经过改造后的设备将不会在“极限”工况运转，并且公司将有较充裕的事故（轮换）备件应对突发事件、突发缺陷，现
34、场设备运行更安全可靠。同时由于锅炉燃烧工况的改善，机组运行也将会更稳定、更经济，机组负荷的调整能力将得到进一步地提升。六、 项目投资及工期1、改造项目本项目主要包括：1）#1、#2机组原4台套MPS170HP-II磨煤机拆除， 4台套新改造的ZGM95G-磨煤机的设计、磨煤机基础改造、安装、试验等工作，其中ZGM95G-磨煤机配置变加载、动静结合旋转分离器、炭精密封装置；费用约为30041200（万元）；2）#1、#2机组原6台套MPS170HP-II磨煤机静动叶结合型旋转式粗粉分离器改造工作的设计、安装、调试等工作，6台套MPS170HP-II磨煤机石子煤系统漏风治理，费用约为206120（
35、万元）；3）#1、#2机组原3台MPS170HP-II磨煤机炭精密封装置改造的设计、安装、调试工作，费用约为13339（万元）；4）新改造磨煤机原煤粉管道拆除，4台套新改造的ZGM95G-磨煤机的煤粉管道设计、制作、防磨治理、安装等工作，费用约为12448（万元）；5）#1、#2机组原4台29 VNT 2600空预器反转改造，3412（万元）；6）4台套改造后的ZGM95G-磨煤机配置的燃烧器设计、安装工作，费用约为604240（万元）；总费用预计约为1660万元。2、施工工期：1）#2炉制粉系统改造预计工期2012年4月内#2机组检修期间完成，预计工期30天；2）#1炉制粉系统改造预计工期2
36、012年#1机组检修期间完成，预计工期30天（针对需进行增加出力改造的磨煤机可以考虑早停运10天的措施，用以满足改造工期）；七、 项目的经济性由于原MPS170HP-II磨煤机磨辊辊径小，辊套的耐磨层厚度薄，碾磨部件的运转寿命偏低，据统计公司MPS170HP-II磨煤机累计运行小时数为5800小时，而且多次发生解体大修后碾磨部件过磨损现象，甚至发生辊套磨穿缺陷，也就是说，现场的MPS170HP-II磨煤机运转周期不到一年，期间陆续需要停运下来进行磨煤机大修工作，磨煤机大修期间锅炉四台磨煤机运行，由于制粉能力的减弱，公司不得不采取燃用高发煤的措施来保证发电负荷。1、 改造前磨煤机检修期成本改造前
37、磨煤机大修期间，满负荷运行入炉煤热值达到20MJ/kg以上，按照每台磨煤机大修时间6天计算，每台锅炉配置5台磨煤机，5台MPS170HP-II磨煤机大修一个周期需要30天时间，期间的煤质成本增加按照以下计算：一般蒙煤和优质蒙煤的差价计算每大卡1.2分，按照2010年4月份燃煤情况数量计算，当月燃烧优质蒙煤6万吨(机组运行20天)，每吨差价为57.6元，每台炉磨煤机大修期间燃料成本按照机组运行30天计算，燃料成本增加517万元，全厂两台锅炉磨煤机大修一个周期仅燃料成本一项增加约1034元。按照8个月一个大修周期计算，全年两台机组磨煤机大修燃料成本增加1551万元，其中MPS170HP-II磨煤机
38、大修的材料、人工等费用还未列入统计。而磨煤机增加出力改造后，由于辊径及辊套厚度增加，碾磨部件的运转寿命得以提高（ZGM95G-III的正常运转周期为8500小时以上），也就是说改造后的磨煤机不用在机组运行期间进行停运大修，可以利用每年的机组正常检修的机会进行大修，同时由于每台炉2台磨煤机改造后制粉能力的提升，每台炉其他3台未改造的MPS170HP-II到期大修停运后，仍旧可以保证机组的满负荷发电，避免了改造前每一台MPS170HP-II磨煤机大修期间都需限负荷发电或者调配高发煤局面的发生，单此项就可以为公司减少运营成本约1551万元。2、改造后的综合效益2.1改造前煤质需求现状改造前为了带高负
39、荷，锅炉需要的煤质热值偏高，尤其是夏季真空较低的6、7、8、9月份，以下为全年入炉热值一览表。2011年19月份煤种、热值一览表：时间蒙煤量褐煤量总煤量发电量亿低位热值单位tttkwh（MJ/kg)2011.01110497120741225712.37 18.5242011.02113182395671527492.85 17.0842011.03123303217251450282.73 17.5722011.0414823946251528643.22 19.6262011.0594538162941108322.22 19.0122011.06141726263811681073.26
40、 18.5232011.07185444117821972263.93 19.47 2011.08187186122671994533.85 19.41 2011.09158537283681869053.46 18.09 上表可以看出，负荷率升高，受到磨煤机制粉出力的限制，入炉煤的热值居高不下，尤其是四月份以后，入炉热值均在19 MJ/kg以上，导致燃料成本大幅上升，高热值优质蒙煤需求量较大。2.2 改造后煤质需求结构变化磨煤机改造后，随着制粉能力的提高，原煤热值会大幅度下降。预计全年的煤炭需求结构会发生很大变化，因磨煤机出力问题制约机组负荷受限的问题也会迎刃而解，高热值优质蒙煤需求量大幅度
41、减少，甚至为零。随着磨煤机出力的提高，褐煤比例也会适当提高。改造后，下层磨煤机燃烧一般蒙煤的情况下，上三台磨煤机根据不同负荷进行褐煤掺配。预计高负荷下可以实现两仓褐煤战略，褐煤比例预计在30%左右，低负荷情况下两仓褐煤和两仓蒙煤，褐煤比例在50%褐煤左右，中间负荷（20-28万）之间可以实现三仓褐煤，褐煤比例预计在55%，根据负荷曲线，全天褐煤比例可以控制在45%左右。2.3综合效益分析效益可以从优质蒙煤变为一般蒙煤和褐煤比例增加两方面进行测算。一方面两台磨煤机改造后，燃烧的优质蒙煤等热值替换为热值较低的一般蒙煤，每台锅炉下层两台磨煤机全年燃煤量按照每小时80吨优质蒙煤计算，全年运行小时数按照
42、6000（实际给的数是5518）小时计算，可燃烧总煤量48万吨，每吨优质蒙煤和一般蒙煤的差价按照45元计算，每台锅炉改造后可节省2160万，两台锅炉改造后全年可节省燃料费用4320万元。（该效益不具备可比性，因为此次改造是褐煤掺烧比例由15%增加到35%，而不是由烧优蒙到普通蒙煤，所以该4320不具备可比性。）另一方面，磨煤机改造后，褐煤的比例可以适当提高，下层磨煤机燃烧一般蒙煤的情况下，上三台磨煤机根据不同负荷进行褐煤掺配高负荷下可以实现两仓褐煤战略，褐煤比例预计在30%左右，低负荷情况下两仓褐煤和两仓蒙煤，褐煤比例在50%褐煤左右，中间负荷（20-28万）之间可以实现三仓褐煤，褐煤比例预计
43、在55%，根据负荷曲线，全天褐煤比例可以控制在45%左右。根据以上测算，褐煤比例比2011年全年增加25%左右。3、改造投资成本回收本项目改造预计总投资约1660万元，根据以上数据分析，通过节省燃料成本的手段，磨煤机增加出力改造后仅运转周期提高这一项年内就可收回改造投资成本，并且当年可为公司创造经济效益近4320万元（节省燃料费用）。按照当前的煤炭成本及运营方式核算，以后每年可以为公司创造经济效益6000多万元（4320万元1551万元多掺烧褐煤节省的燃料成本）。八、 结论意见本项目为适应当前煤质状况及公司的经营策略，针对公司局限“掺烧褐煤工作”的设备进行改造治理，为公司大力掺烧褐煤及降低燃煤成本工作创造有利条件，目标为：提高公司褐煤掺烧比例或者降低燃煤热值，通过配煤结构的调整及减低煤价等手段，降低发电成本，逐步实现公司年度“扭亏损、保稳定、促发展”的中心任务。
