對那些煤資源(尤其是褐煤)豐富而油氣資源貧乏的國家而言,鍋爐改造是否一定要采用“煤改油”或“煤改氣”的辦法呢?烏克蘭工業(yè)政策部的一位專家認(rèn)為,其實并不盡然,在燃煤電廠鍋爐技改方面尤其如此。
這位專家介紹了烏克蘭火電站檢修鍋爐的常規(guī)方法,以及其他三種技術(shù)改造方法。即煤粉制備系統(tǒng)改造為二級系統(tǒng)(以高溫射流對沖粉碎機為第二級)、全面翻修(更換換熱面、爐改為拱膛型)和改用常壓循環(huán)流化床鍋爐。并從五個方面對上述技術(shù)作了詳細比較:
投資額:按每千瓦裝機容量算,這4種方法依次為150-400美元、5-10美元、500-900美元、600-800美元。
檢修和改造后的發(fā)電成本:分別降低5%、20-30%、10%和30%;
檢修和改造后鍋爐的效率:分別提高3-5%、10%以上、7-10%和3-5%。
檢修和改造后燃煤使用情況分別為:檢修后仍然必須以優(yōu)質(zhì)煤為燃料,天然氣和重油配用量可減少7-10%;改用二級煤粉制備系統(tǒng)后可改用低質(zhì)煤,天然氣和重油用量可減少40-80%,甚至完全不用;全面翻修后可改用低質(zhì)煤,天然氣和重油用量可減少7-10%;改用常壓循環(huán)流化床鍋爐后可用品質(zhì)很低的煤,不必使用天然氣和重油。
檢修和改造后鍋爐使用壽命延長情況:分別為:12年、15年、18年和25年。
綜合考慮上述指標(biāo),煤粉制備系統(tǒng)改進型具有顯著的優(yōu)勢。烏克蘭專家強調(diào),煤粉制備系統(tǒng)技改的經(jīng)濟效益良好。如果燃煤的成本以每噸30美元計算,一年之內(nèi),一臺發(fā)電機組節(jié)約的燃料費用就相當(dāng)于技改的投資。
總之,改用二級煤粉制備系統(tǒng)是一種投資少、效果顯著的電廠改建和新建方案。其最大好處是,能保證電廠在少用甚至不用天然氣和重油的情況下,極有效地利用劣質(zhì)煤來發(fā)電。
二級制備系統(tǒng)還便于與其他一些技術(shù)配合使用。例如對于燃用低反應(yīng)力煤的電廠,可配用超高頻輻射(微波)技術(shù)來激勵起焰前過程,以改善各種工作制式爐膛的煤粉燃燒動力學(xué)性能。還可采用使煤粉直接鼓入爐膛的沖壓式燃燒室,使煤粉以高密度射流的形式進入爐膛。對使用高灰分褐煤的電廠,可配用低溫磁篩選煤工藝,來富集經(jīng)精細粉碎的煤粉,提高煤粉熱值和降低其灰分及硫含量。
此外,還可根據(jù)燃用煤粉或水煤漿來選用不同的燃燒嘴。低溫磁選還可以同嗜熱細菌處理配合使用,這樣可以使水煤漿的燃燒達到生態(tài)潔凈的程度,其硫鐵礦類硫和有機硫去除度可分別達90%和40%,這比使用凈氣機除硫合算得多。但高溫射流對沖粉碎機本身的基本作用,還是保證煤粉微細粉碎、有活性和高度預(yù)熱。在節(jié)約能源資源和改善電廠環(huán)境指標(biāo)方面,則主要表現(xiàn)為鍋爐效率大大提高,同時大大減少天然氣和重油的用量,顯著減少燃燒過程中熱量的損失。現(xiàn)行煤粉制備系統(tǒng)燃料熱量損失14-25%,二級制備系統(tǒng)燃料熱量損失僅為7-8%。
除電站等能源工業(yè)領(lǐng)域外,高溫射流對沖粉碎機還可廣泛用于食品、制藥、化工、冶金、建筑等許多工業(yè)領(lǐng)域。
這位專家介紹了烏克蘭火電站檢修鍋爐的常規(guī)方法,以及其他三種技術(shù)改造方法。即煤粉制備系統(tǒng)改造為二級系統(tǒng)(以高溫射流對沖粉碎機為第二級)、全面翻修(更換換熱面、爐改為拱膛型)和改用常壓循環(huán)流化床鍋爐。并從五個方面對上述技術(shù)作了詳細比較:
投資額:按每千瓦裝機容量算,這4種方法依次為150-400美元、5-10美元、500-900美元、600-800美元。
檢修和改造后的發(fā)電成本:分別降低5%、20-30%、10%和30%;
檢修和改造后鍋爐的效率:分別提高3-5%、10%以上、7-10%和3-5%。
檢修和改造后燃煤使用情況分別為:檢修后仍然必須以優(yōu)質(zhì)煤為燃料,天然氣和重油配用量可減少7-10%;改用二級煤粉制備系統(tǒng)后可改用低質(zhì)煤,天然氣和重油用量可減少40-80%,甚至完全不用;全面翻修后可改用低質(zhì)煤,天然氣和重油用量可減少7-10%;改用常壓循環(huán)流化床鍋爐后可用品質(zhì)很低的煤,不必使用天然氣和重油。
檢修和改造后鍋爐使用壽命延長情況:分別為:12年、15年、18年和25年。
綜合考慮上述指標(biāo),煤粉制備系統(tǒng)改進型具有顯著的優(yōu)勢。烏克蘭專家強調(diào),煤粉制備系統(tǒng)技改的經(jīng)濟效益良好。如果燃煤的成本以每噸30美元計算,一年之內(nèi),一臺發(fā)電機組節(jié)約的燃料費用就相當(dāng)于技改的投資。
總之,改用二級煤粉制備系統(tǒng)是一種投資少、效果顯著的電廠改建和新建方案。其最大好處是,能保證電廠在少用甚至不用天然氣和重油的情況下,極有效地利用劣質(zhì)煤來發(fā)電。
二級制備系統(tǒng)還便于與其他一些技術(shù)配合使用。例如對于燃用低反應(yīng)力煤的電廠,可配用超高頻輻射(微波)技術(shù)來激勵起焰前過程,以改善各種工作制式爐膛的煤粉燃燒動力學(xué)性能。還可采用使煤粉直接鼓入爐膛的沖壓式燃燒室,使煤粉以高密度射流的形式進入爐膛。對使用高灰分褐煤的電廠,可配用低溫磁篩選煤工藝,來富集經(jīng)精細粉碎的煤粉,提高煤粉熱值和降低其灰分及硫含量。
此外,還可根據(jù)燃用煤粉或水煤漿來選用不同的燃燒嘴。低溫磁選還可以同嗜熱細菌處理配合使用,這樣可以使水煤漿的燃燒達到生態(tài)潔凈的程度,其硫鐵礦類硫和有機硫去除度可分別達90%和40%,這比使用凈氣機除硫合算得多。但高溫射流對沖粉碎機本身的基本作用,還是保證煤粉微細粉碎、有活性和高度預(yù)熱。在節(jié)約能源資源和改善電廠環(huán)境指標(biāo)方面,則主要表現(xiàn)為鍋爐效率大大提高,同時大大減少天然氣和重油的用量,顯著減少燃燒過程中熱量的損失。現(xiàn)行煤粉制備系統(tǒng)燃料熱量損失14-25%,二級制備系統(tǒng)燃料熱量損失僅為7-8%。
除電站等能源工業(yè)領(lǐng)域外,高溫射流對沖粉碎機還可廣泛用于食品、制藥、化工、冶金、建筑等許多工業(yè)領(lǐng)域。