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火电厂煤种的混配


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(2)混配后原煤平均单价ΣY(元/t): )混配后原煤平均单价ΣY(元/t): • ΣY=Y1x1+Y2x2+Y3x3+…+Ynxn 式中Y1、Y2、Y3、 式中Y1、Y2、Y3、…、Yn----各煤种的平均单价,元/t。 Yn----各煤种的平均单价,元/t。 (3)混合后标准煤单价ΣYB(元/t): )混合后标准煤单价ΣY (元/t): • ΣYB=(29308ΣY)/ΣQ 29308ΣY) 经过计算后,ΣY 最小者,为最优配比。实际上(2)、(3 经过计算后,ΣYB最小者,为最优配比。实际上(2)、(3)步就是比质比价方法 的应用。 例如:某厂1号煤干燥无灰基挥发分V =28%,空气干燥基灰分A 例如:某厂1号煤干燥无灰基挥发分V1=28%,空气干燥基灰分A1=15%, 水分 M1=6%,低位发热量27000 kJ/kg,天然煤单价180元/t;2号煤干燥无灰基挥发分 =6%,低位发热量27000 kJ/kg,天然煤单价180元/t; V2=18%,空气干燥基灰分A2=27%,水分M2=8%,低位发热量216000 kJ/kg,天然煤单 =18%,空气干燥基灰分A =27%,水分M =8%,低位发热量216000 kJ/kg,天然煤单 价120元/t;燃煤设计参数为:干燥无灰基挥发分V3=24%,空气干燥基灰分A3=20%,水 120元/t;燃煤设计参数为:干燥无灰基挥发分V =24%,空气干燥基灰分A =20%,水 分M3=8%,低位发热量22000 kJ/kg,求其混合比。 =8%,低位发热量22000 kJ/kg,求其混合比。 解 首先解方程组: • x128%+x218%=24% x1+x2=1 得 x1=0.6、x2=0.4 =0.6、 分别代入ΣQ= 分别代入ΣQ= Q1x1+Q2x2=0.6×27000+0.4×16000=22600(kJ/kg) =0.6×27000+0.4×16000=22600(kJ/kg) • ΣY=Y1x1+Y2x2=0.6×180+0.4×120=156(元/t) =0.6×180+0.4×120=156(元/t) • ΣYB=(29308ΣY)/ΣQ=(29308×156)/22600=202.3(元/t) 29308ΣY)/ΣQ=(29308×156)/22600=202.3(元/t) 再求解方程组: • x115%+x227%=20% x1+x2=1 得 x1=0.58、x2=0.42 =0.58、 分别代入ΣQ= 分别代入ΣQ= Q1x1+Q2x2=0.58×27000+0.42×16000=22380(kJ/kg) =0.58×27000+0.42×16000=22380(kJ/kg) • ΣY=Y1x1+Y2x2=0.58×180+0.42×120=154.8(元/t) =0.58×180+0.42×120=154.8(元/t) • ΣYB=(29308ΣY)/ΣQ=(29308×154.8)/22380=202.72(元/t) 29308ΣY)/ΣQ=(29308×154.8)/22380=202.72(元/t) 由于202.72元/t>202.3元/t,显然x1=0.6、x2=0.4是最优配比。 由于202.72元/t>202.3元/t,显然x1=0.6、x2=0.4是最优配比。
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三、混配比例 对于多煤种混合,首先查看含硫量、水分、挥发分、灰分和热量,这几种指标哪 几项偏离设计值太大,哪项指标是我们混配后需要满足要求的,例如我们主要关心挥 发分、灰分,此时应采用下列步骤计算。 列出混配后指标方程组,即 • x1V1+x2V2+x3V3+…+xnVn=V设计值 =V设计值 • x1A1+x2A2+x3A3+…+xnAn=A设计值 =A设计值 x1M1+x2M2+x3M3+…+xnMn=M设计值 =M设计值 • x1S1+x2S2+x3S3+…+xnSn=S设计值 =S设计值 x1+x2+x3+…+xn=1 式中V 式中V1、V2、V3、…、Vn----各煤种的平均干燥无灰基挥发分%; ----各煤种的平均干燥无灰基挥发分% A1、A2、A3、…、An----各煤种的平均空气干燥基灰分%; ----各煤种的平均空气干燥基灰分% M1、M2、M3、…、Mn----各煤种的平均空气干燥基水分%; ----各煤种的平均空气干燥基水分% S1、S2、S3、…、Sn----各煤种的平均空气干燥基硫分%; ----各煤种的平均空气干燥基硫分% x1、x2、x3、…、xn----各煤种的混合比例%。 ----各煤种的混合比例% 如果是两种煤混配,就要从中选取两个方程式分别于x 如果是两种煤混配,就要从中选取两个方程式分别于x1+x2=1组成方程组,解这个 =1组成方程组,解这个 方程组,得到两组解。如果是三种煤混配,就要选三个方程式分别与x 方程组,得到两组解。如果是三种煤混配,就要选三个方程式分别与x1+x2+x3=1组成 =1组成 方程组,解这个方程组,得到三组解。 这些解都是有效解,但是究竟以哪组解为最优呢?判断方法是首先将所得到的全 部有效解分别代入下列公式。 (1)混配后平均收到基低位发热量ΣQ(kJ/kg) )混配后平均收到基低位发热量ΣQ(kJ/kg) • ΣQ=Q1x1+Q2x2+Q3x3+…+Qnxn 式中Q 式中Q1、Q2、Q3、…、Qn----各煤种的平均低位发热量,kJ/kg。 ----各煤种的平均低位发热量,kJ/kg。 从中选择使ΣQ在(1 0.05) 从中选择使ΣQ在(1-0.05)Q 设计值≤ΣQ≤(1+0.05)Q设计值范围内的解。 ΣQ≤(1+0.05)
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(4)随着供用电矛盾的缓解,电网调峰任务日趋繁重,大量机组较长时间在低负 荷下运行。为了保证锅炉低负荷下燃烧稳定,也需要进行煤种的混配。 (5)燃料费用占火电厂成本的比重高达70%左右,随着市场经济的深化改革,煤炭 )燃料费用占火电厂成本的比重高达70%左右,随着市场经济的深化改革,煤炭 市场的开放,电厂在保证安全、经济运行的基础上,可以同时选用几个品种煤掺配燃烧, 以降低燃料费用。 二、混配的约束条件 为了保证锅炉安全性、经济性的需要,对混配煤的煤质提出一点的约束要求。假定 有n种煤,各煤的配比分别为x1、x2、x3、…xn,则首先应满足下列两个约束条件。 种煤,各煤的配比分别为x • x1+x2+x3+…+xn=1 • x1≥0,x2≥0,x3≥0,…,xn≥0 ≥0, ≥0, ≥0, 其它约束条件根据需要从以下几项煤质指标中选择。 1、挥发分 挥发分含量越高的煤,着火性能越好,燃烧稳定,飞灰可燃物越少;对于挥发分很 少的无烟煤,焦炭很难燃尽,飞灰可燃物含量高,机械不完全燃烧热损失大。挥发分是 评价配煤的首要条件,是衡量燃煤着火难易程度的重要指标;挥发分对着火温度、着火 速度都有明显的影响。入炉煤挥发分变化太大时,空气过剩系数、热风温度、煤粉细度 都要发生相应变化,给燃烧调整带来很大不便。对于一台煤粉炉,其挥发分的适应范围 很窄,挥发分不能小于某个下限值Vdaf,min,以维持低负荷燃烧的稳定性和经济性;挥 很窄,挥发分不能小于某个下限值Vdaf,min,以维持低负荷燃烧的稳定性和经济性;挥 发分也不能高于某个上限值Vdaf,max,以防止燃烧器喷口烧坏或引起其他事故。 发分也不能高于某个上限值Vdaf,max,以防止燃烧器喷口烧坏或引起其他事故。 因此混配煤时,挥发分有两个约束条件,即 • x1V1+x2V2+x3V3+…+xnVn≥Vdaf,min • x1V1+x2V2+x3V3+…+xnVn≤Vdaf,max
火电厂煤种的混配
主讲:陈玉良部门根据用户对煤质的要求,将若干种不同种类、不同 性质按照一定的煤比例掺配加工而成的混合煤,它虽然具有掺配单煤的某些特征,但 其综合性能已有所改变,实际上是人为加工而成的一个新的“煤种” 其综合性能已有所改变,实际上是人为加工而成的一个新的“煤种”。动力配煤的基 本原理就是利用各种煤在性质上的差异,相互“取长补短” 本原理就是利用各种煤在性质上的差异,相互“取长补短”,发挥各掺配煤种的优点, 最终使配出的混合煤在综合性能上达到“最佳性能状态” 最终使配出的混合煤在综合性能上达到“最佳性能状态”以满足用户的要求。火电厂 煤种的混配就是在燃煤电厂输煤系统中,利用某些手段,使混配出的混煤性能能够满 足锅炉设计要求。 一、配煤的意义 动力配煤技术作为较成熟易行的煤炭燃前加工技术之一,以其投资低、效果显著 而成为能够尽快投入使用的洁净煤技术之一。他能够在煤炭入炉之前,提高煤炭的品 质。其意义在于: (1)人们可以对煤炭的燃烧行为加以预测和控制,使原来低品位的劣质燃煤变成 优质燃煤,使原来高污染、高硫排放的煤不经过任何添加剂,仅仅通过混配就可以变 成低污染、低硫排放的煤。在动力配煤的配制过程中,也可以通过添加适当的高温固 硫添加剂,从而大大减少燃用配煤所产生的二氧化硫排放量;同时,由于燃烧效率的 提高,排放烟气中的没燃尽粉尘及其他有害成分也能够相应减少,减轻了环境污染, 并可使企业免支或少支二氧化硫排放费。 (2)使原来易结渣的煤变成不易结渣的煤,降低锅炉事故率;同时提高锅炉效率, 节约大量煤炭。我国燃煤锅炉热效率之所以低,最主要的原因是实际燃用的煤炭和锅 炉设计使用的煤炭不一致,各煤种之间燃烧性能相差甚远,煤质与炉型严重脱节。特 别是近十几年以来,随着国家煤炭政策的逐步放开,这种现象越来越严重。过去一直 采用的是以“炉改” 采用的是以“炉改”去适应煤质,很多新锅炉刚安装完毕就得改造,国家每年需要投 入大量资金对易结渣、超温、磨损等问题锅炉进行改造。当然改炉可以使炉型适应煤 质,效果也相当明显,但“削足适履” 质,效果也相当明显,但“削足适履”,锅炉仍然不能适应煤种新的变化。生产和使 用动力配煤,以煤适炉,将多品种煤混合配置成接近原锅炉设计煤质,然后进入锅炉 中燃烧,即可节约大量改炉费用,又可提高锅炉效率,节约大量煤炭。 (3)提高劣质煤的利用率,充分利用当地煤炭资源。长期以来,国家有关政策一 直鼓励企业用当地煤,但由于很多地方煤炭资源的质量较差,属于劣质煤,企业使用 的积极性不高。动力配煤的推广使用可以有效的改变这种情况,他能够使用户经过配 煤得到质量稳定的煤炭,改善着火稳定性,提高燃烧效率。同时又减少流通运输费用, 使煤炭得到合理利用,提高流通效益。
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