原煤仓分仓技术的意义和经济效益.docx

01原煤仓分仓技术概述
随着我国经济发展进入新常态，电力供需不平衡的矛盾以及电力工业发展与生态环境保护的矛盾日益显著，电力转型升级势在必行。在电力改革的浪潮中，火电机组面临利润大幅下降的挑战。因此，配煤掺烧降低燃料成本、进行深度调峰灵活性改造成为火电企业经营发展的必由之路。
国内外针对混煤掺烧技术已开展了多年研究，多数企业采用“分磨制粉、炉内混烧”，需切换煤种时通过输煤皮带重新上煤，更换煤种最快也需要三小时，不能满足快速变负荷需求。为解决这一问题，我公司创新性地提出了原煤仓分仓技术，不同煤种可在给煤机入口直接快速切换，将配煤掺烧技术进一步升级为“混合磨制、炉内混烧”，有效提升了机组负荷响应速度。

02原煤仓改造案例
2023年，我公司为某电厂两台1000MW机组进行改造。改造前，原煤仓由上部圆柱筒体、中部斜圆台、下部双曲线防堵煤斗构成，落煤口与给煤机入口膨胀节连接。
改造后，原煤仓内部增设一个厚度130mm的不锈钢复合板，将原煤仓一分为二，两侧可储不同煤种。在双曲线煤斗区域安装闸板门，分别控制一侧煤流。在不对原输煤及配煤系统做任何变动的情况下，仅通过上述简单改造，通过分别开启两侧的插板门来控制进入给煤机的煤种，实现快速变换煤种的目的。
在仓顶增加防磨导流板，以解决仓顶落煤口不对称问题；选择落煤筒内径1750mm处设置闸板门，增加闸板位置流通面积，避免因分仓下煤口形状影响堵煤；将墙体厚度优化，墙体下部厚度缩小，使落煤流动性更好；锥斗部分由不锈钢改为不锈钢复合，使墙板强度增加。

为保证改造效果和利用率，在原煤仓顶部增设防爆照明及视频监控，在原煤仓内隔板两侧各增加一台用于测量煤位的导波雷达设备。现有的给煤机入口插板门仍保留。为使原煤仓煤流下煤顺畅，防堵塞，在原煤仓仓壁上增设四个空气炮，作为辅助处理堵煤时的应急手段。

03原煤仓分仓技术的意义
1. 灵活性高，快速切换
通常情况下，一台原煤仓配备一台磨煤机、一台给煤机，只存一种煤，只有仓内旧煤烧完后才上新煤。通过对现有设备进行分仓改造，实现了不同煤种精准实时的快速切换，应对全天快速变负荷的调峰需求高负荷和最低稳燃负荷燃用高热值煤，其它负荷燃用低热值煤，提高负荷响应速度，同时增加低热煤的掺烧量，取得负荷响应和经济性的双重收益，有力提升企业市场竞争能力。
分隔后的原煤仓，一半装好煤，一半装劣质煤，根据不同负荷和深度调峰的需要，自动开启不同的插板门向给煤机实时提供与负荷相对应的原煤，以适应机组全天快速变负荷要求。实现一个煤仓、一台给煤机同时供应两种不同的煤种，及时改变锅炉配煤，满足锅炉不同负荷对煤质的要求，改造完成后原煤仓可做两种煤掺配，也可用于单一煤种。

2. 改造工程量小，改造成本低，操作简单方便，运行安全可靠
锅炉制粉系统变动不大，不需要再增加一个原煤仓，也不需增加给煤机、磨煤机，特别是上煤系统不用做任何变动。利用现有的原煤仓存储两种不同煤种，辅以必要的监视手段，实现实时在线变换煤种的目的。

04原煤仓分仓的经济效益
1. 提高调度灵活性，增加调峰辅助服务收入
分仓技术实现机组负荷“高峰顶得上，低谷降得下”，从根本上解决了机组负荷响应与精准配煤之间的矛盾。能够迅速调整不同煤种的组合，提高调峰能力。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，从而在电力市场中获取更多的调峰辅助服务收入。
按照“两个细则”标准，提升了机组的调峰调频能力。通过实施掺烧方案，使得煤电机组能够更加高效、灵活地升负荷和降负荷，不仅要能够升至额定负荷，还要能够在需要时降至30%甚至20%的额定负荷。
某电厂4台66万千瓦机组进行分仓改造前后一年的辅助服务收入对比如下：
●  2022年收入为697万元
●  2023年收入为2800万元。
●  同比增收为2103万。
2. 增加劣质煤掺烧量，提高煤炭供应市场采购效益
根据煤炭市场的价格波动和煤种供应情况，灵活调整燃煤结构，选购性价比高的煤种，有助于降低燃料成本，减轻火电厂的经济负担，满足火电机组灵活性要求，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。
投资及年收益计算：
●  以高热值煤价为1000元/t，低热值煤价为635元/t。
●  每台给煤机出力50t/h，全年运行小时4500h。
●  低热值煤占比65%，分仓运行的投入率考虑50%。
●  年收益计算：(50t/h-25t/h)×4500h×(1000元/t-635元/t)×65%×50%=1335万元。
●  四台机组5个分仓改造，年收益：1335万元×5=6675万元。
3. 降低库存成本

一般而言，发电企业燃料成本下降较煤价下跌有一定的滞后期，常出现这一年初仍在消化上一年的高价库存煤的情况，间接缩减了利润空间。
分仓改造有助于火电厂通过更精确的调度和预测，实现按需补充煤仓，降低不必要的库存，减少库存成本。并根据实际需求，灵活调整燃煤库存结构和采购策略，根据煤质、价格、运输等因素，选择最合适的煤种进行采购和存储。
通过优化库存结构，可以避免积压浪费。同时，燃煤利用效率提高后，煤耗降低，可以进一步缩减库存，降低成本。
4. 提升燃煤利用率，延长设备寿命，增强电厂竞争力
分仓技术可以根据煤种特性进行合理搭配，优化燃煤质量，提高燃煤利用率，降低飞灰含碳量和污染物排放，更符合国家环保政策。减少了锅炉内部结渣、磨损等问题发生，降低了设备维修成本，延长了设备的使用寿命。
同时分仓技术可以确保机组在运行过程中燃煤质量的稳定，减少因煤质波动导致的设备故障风险，提高了运行稳定性和可靠性以及机组效率。
5. 节省燃油费用
参与深度调峰时，当负荷降至机组的最低稳燃出力以下，需要额外进行投油稳燃，避免机组熄火。
原煤仓分仓技术有助于优化机组燃料供应、提高煤粉均匀性、促进煤粉及时着火稳燃、增强煤种适应性，在等离子点火的锅炉中，可以节省大量的低负荷稳燃投油枪的燃油费用，实现煤粉锅炉无油点火和低负荷稳燃。
以600MW机组为例，低负荷稳燃投油量计为4.8t/h，柴油价格为8000元/t，进行原煤仓分仓改造后每台机组可节约燃油成本为3.84万元/h。
6. 在容量电价中的效益
2024年我国开始实施煤电容量电价机制，弥补单一电量电价下煤电机组利用小时数无法回收固定成本的损失，按照固定成本每年每千瓦330元的30%～50%进行补偿。

原煤仓分仓技术对于提高发电企业容量电价收益具有重要作用，因为这一改造不仅可以提高机组的调峰灵活性，更保障了其最大出力，而容量电价的定价依据正是每台机组实际的顶高峰能力。国家能源局发布的通知表明，不满足能耗、环保和灵活调节能力要求的煤电机组，不进行容量电价补偿；如果煤电机组无法提供申报的最大出力，扣减容量电费；出力未达标四次以上则扣减100%。

因此，通过原煤仓分仓改造，机组的顶高峰能力得到保障，能够充分发挥支撑调节容量价值，发电企业可以获取更高的容量电价收益。