原煤仓双仓互通配煤机构改造方案

百科   2024-08-27 20:03   湖北  

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原煤仓改造背景
我国煤炭资源供应面临日益紧缺的局面,煤炭价格波动频繁,这使得大部分燃煤发电企业不得不采取燃用混煤替代设计煤种的策略,以提高机组运行经济性。



近年来,为满足深度调峰要求,燃煤发电机组必须进行灵活性改造,否则将面临巨额调峰补偿费用,同时也无法满足电网系统安全运行的需求。大量掺烧高灰分、水分、低热值煤,会导致机组出力和升降负荷速率受限,影响机组深度调峰的灵活运行。

目前,国内多采用原煤仓分类存储、输煤皮带辅助配煤、炉内混烧的方式。然而,这种方式在负荷调节方面主要依靠调节磨煤机出力和切换磨煤机配煤,升负荷速率和带满负荷能力受到限制。因此,进行设备改造,实现炉前煤种快速切换,在大量掺烧经济煤种的同时保证满负荷运行和低负荷稳燃,成为了当前的必然任务。

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原煤仓双仓互通改造方案
北京国电电科院检测科技有限公司(简称 “北京国电检测”)凭借以往十余家成功实施的原煤仓分仓改造项目的丰富经验,再度投入大量资源,成功研发出原煤仓双仓互通配煤机构改造技术。

此项技术是北京国电检测针对当前火电厂燃煤过程中遭遇的难题,经过深入钻研与验证后推出的创新技术。该技术能够在不影响煤仓结构安全的前提下,实现
煤种的精准、实时且快速切换,有效满足机组在不同负荷状态下的燃煤需求,为电厂带来负荷响应与经济性的双重效益。

1. 双仓互通配煤机构

通过螺旋输送机构将两台原煤仓连接互通,螺旋输送机构位于原煤仓底部闸板门上方。在螺旋输送机构上方新增闸板门,两端各设置U型槽,U型槽长度置于仓内1/2处,面积占仓内总面积的20%。

一号仓装优质煤,二号仓装劣质煤。当一号仓闸板门开启、二号仓闸板门关闭时,一号仓内优质煤下落,一半煤直接落入下方给煤机,通过给煤机进入磨煤机,另一半煤落入螺旋输送机构,在螺旋叶片带动下输送至二号仓给煤机,再进入二号仓的磨煤机中。此时,两台原煤仓的磨煤机皆输送优质煤,可迅速提升机组负荷。当伸缩U型槽退到原煤仓外,螺旋叶片不输送煤,起到扰动原煤仓作用,防止堵煤蓬煤。
同理,当二号仓闸板门开启,一号仓闸板门闭合时,电机反转,两台原煤仓的磨煤机皆向锅炉输送劣质煤,提高劣质煤掺烧量。

2. 疏堵利器——捅煤机器鼠

在煤炭能源的生产和利用过程中,原煤仓堵煤问题也一直是困扰众多企业的难题。堵煤不仅影响生产效率,还可能导致设备故障和安全隐患,给企业带来巨大的经济损失。对此,我们研发了一款捅煤机器鼠,为解决原煤仓堵煤问题带来了全新的解决方案。

当原煤仓发生蓬煤结拱时,把捅煤疏通机器鼠安装在落煤口上,机器鼠能够从落煤口位置垂直进入原煤仓向下进行气动钻进,到达蓬煤结拱处时用卷扬机提起机器鼠达到破拱目的。

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原煤仓双仓互通技术的应用
1. 当需要调峰顶负荷时


通过原煤仓双仓互通配煤机构可将储存的优质煤输送至劣质原煤仓内。开启优质煤仓插板门,同时开启螺旋输送装置,关闭劣质煤仓插板门,优质煤煤仓原煤一半落入下方给煤机,另一半通过U型槽在螺旋输送装置的驱动下,输送至劣质煤仓,再落入下方给煤机。此时,实现两仓同时掺烧优质煤。

2. 当非顶峰时



同理,通过原煤仓双仓互通配煤机构可将劣质煤输送至优质仓内。开启劣质煤仓插板门,同时开启螺旋输送装置,关闭优质煤仓插板门,劣质煤煤仓原煤一半落入下方给煤机,另一半通过U型槽在螺旋输送装置的驱动下,输送至优质煤仓,再落入下方给煤机。此时,实现两仓同时掺烧劣质煤,增加劣质煤的掺烧量,降低发电成本。

3. 两仓之间不互通时

当两仓之间无需原煤互通时,
螺旋输送机结构可起到搅动原煤的作用,防止蓬煤。


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改造优势
1. 经济效益显著

● 可有效提高入炉煤热值调整的灵活性,节省优质原煤仓数量、增加劣质煤的掺烧量。一方面有效节约高热值烟煤耗量,另一方面也可以增加经济煤种的掺烧量,降低燃料成本,从而降低发电成本,为火电厂创造更大的经济效益。
经计算,原煤仓双仓互通配煤机构改造后增加低热值经济煤种掺烧区间为 50%-70%负荷区间。2024年上半年50%-70%负荷运行区间占比为17.41%,运行时长为1048.66小时。按照D原煤仓低热值煤比例70%计算,年度低热值煤掺烧量增加可观,经济煤种掺烧收益显著。同时,2024年上半年#1、2机最高负荷运行时长为389.17小时,改造后机组负荷能力提升7MW,全年高负荷运行时长为778.34小时,以 2024 年上半年综合电价(含税)0.42 元/kWh 计算,年度收益大幅增加。

● 适应电厂现货交易和容量电价需求,电厂能够挣到现货交易的钱和容量电价的补助,避免电厂因发电不足考核而受到不必要的罚款。


2.
提高劣质煤掺烧量,锅炉燃烧精准调整

满足火电机组灵活性要求,满足发挥机组辅助服务的需要,在火电企业参与电网辅助服务、调频等方面发挥其优势。灵活应对全天快速变负荷的要求,从燃料侧为企业增收节支、提质增效提供有力保障,进而提升企业的市场竞争能力。
3. 改造工程量小,改造成本低

双仓互通改造技术,仅需用螺旋输送机构将两台原煤仓互通,实现灵活性煤种掺烧的目的。

综上所述,原煤仓双仓互通配煤机构改造是一项具有重大意义的创新举措。它不仅为火电厂带来了显著的经济效益,还在环境保护方面发挥了积极作用。在未来的发展中,这一改造技术将有望得到更广泛的应用,为推动我国能源行业的可持续发展做出更大的贡献。




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