掺烧高炉煤气锅炉烟风系统研究

2014-10-10韩卫冬

机电信息 2014年9期

关键词：中速制粉预热器

韩卫冬

（中国能源建设集团广东省电力设计研究院，广东广州510663）

0 引言

某钢厂自备电厂燃料为燃煤，掺烧高炉煤气，并可掺烧少量焦炉煤气。电厂设计燃料为设计煤种＋20%高炉煤气（热量比例），具有同时掺烧0～30%高炉煤气的能力，煤气中可包含0～20 000 Nm3／h焦炉煤气和解析气的混合煤气。

1 制粉系统比较

目前国内大型钢厂自备电厂制粉系统基本选用了2种方案，一种为一次风机位于空气预热器之前——中速磨正压式直吹式冷一次风机制粉系统，另一种为一次风机位于空气预热器后——中速磨正压式直吹式热一次风机制粉系统。由于要考虑全烧煤工况运行，因此磨煤机选型不论是热一次风还是冷一次风机系统都是不变的。热一次风和冷一次风直吹系统在辅机选型上主要是三大风机及空气预热器存在差异。通过和设备生产厂家配合适用于本工程的两分仓和三分仓空气预热器造价基本相当，另外根据计算2种系统的引风机选型也基本一致，因此以下只对2种空气预热器所配置的一次风机和送风机情况进行比较。

1.1 正压热一次风直吹式锅炉配套两分仓空气预热器系统

热一次风机系统适用于配置两分仓的空气预热器，配置2台送风机，相应制粉系统采用中速磨正压式直吹式热一次风机制粉系统；每台锅炉设5台中速磨煤机、5台电子称重皮带式给煤机、5台离心式热一次风机。

根据计算，两分仓式系统风机选型如表1所示。

表1 两分仓式系统风机选型

1.2 正压冷一次风直吹式锅炉配套三分仓空气预热器系统

冷一次风机系统适用于配置三分仓的空气预热器，配置2台送风机，相应制粉系统采用中速磨正压式直吹式冷一次风机制粉系统；每台锅炉设5台中速磨煤机、5台电子称重皮带式给煤机、2台离心式冷一次风机。

根据计算，三分仓式系统风机选型如表2所示。

2 技术经济比较

根据计算及与厂家咨询，2种系统所配置的空气预热器造价基本相同，引风机选型参数基本相同及运行状况基本相同，一次风机及送风机存在较大差异，因此下面所做比较基本以一次风机及送风机为主。

表2 三分仓式系统风机选型

2.1 技术经济比较方法

以上2种方案可通过技术经济综合比较进行判别，选取最优方案。技术经济的比较采用电力行业认可的最小年费法。

年费用是计及资金时间价值的动态理论，用一个固定费用率f将投资、折旧、利息、税金、管理（人员工资和待遇）、保险等费用，平均分摊到电厂投产后至还贷折旧完毕期间的每一年之中，并加上年运行费用。其表达式为：

式中，f为固定费用率，电力规划院为了投标横向比较有可比性，避免标准不一致，除招标书有明确指定之外，规定固定费用率统一取f＝0.17，至今仍适用，因此本工程也取f＝0.17；Z为设备投资，但省略去相同的设备运输、安装工程、配套土建费用等；U为运行费，按定义应包含燃料费、小修费、用水费、材料费等。

为了方便计算，把大修费、管理费等折算入f之中。经济比较时，只比较发电成本。

2.2 技术经济比较

运行费用主要包括风机运行的电耗、风机检修维护费用。

2.2.1 运行模式

对于火力发电厂而言，机组的年运行小时数、年利用小时数、年利用率等条件对经济比较结果有明显的影响。本工程按年利用小时数5 500 h计。根据本工程情况，自备电厂主要以满足厂内自身需求为主同时多余电量上网销售，按照年利用小时数5 500 h、年运行7 800 h，拟定机组不同负荷下的运行时间组合，如表3所示。