淺析紅海灣發(fā)電廠汽機(jī)管道安裝

[摘要]廣東汕尾紅海灣發(fā)電廠規(guī)劃總?cè)萘考s為6000MW，工程分兩期建設(shè)，一期工程4臺(tái)機(jī)組總?cè)萘繛?400MW(4×600MW)，第一期工程先建設(shè)2臺(tái)600MW機(jī)組。二期預(yù)留場(chǎng)地規(guī)劃建4臺(tái)900MW機(jī)組。一期工程首2臺(tái)600MW機(jī)組的三大主機(jī)業(yè)經(jīng)招標(biāo)確定，鍋爐由東方鍋爐廠設(shè)計(jì)制造，汽輪機(jī)由東方汽輪機(jī)廠設(shè)計(jì)制造。發(fā)電機(jī)由東方電機(jī)股份有限公司設(shè)計(jì)制造。文章介紹安裝工程的材料、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和步驟。

[關(guān)鍵詞]汽機(jī)；管道安裝；發(fā)電廠

[作者簡(jiǎn)介]林樹強(qiáng)，廣東火電工程總公司工程師，研究方向：火力發(fā)電廠安裝技術(shù)管理，廣東廣州，510730

[中圖分類號(hào)]TM623 4

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1007-7723(2009)02—0146—0002

一、引言

汕尾紅海灣發(fā)電廠一期2X600MW超臨界燃煤機(jī)組采用東方汽輪機(jī)廠的N600—24.2／566／566型汽輪機(jī)及其配套的調(diào)速系統(tǒng)、東方電機(jī)股份有限公司的QFSN-600-2-22A型發(fā)電機(jī)。

工程管道安裝主要包括三大部分：機(jī)務(wù)部分、化水部分、循環(huán)水部分

二、機(jī)務(wù)部分

機(jī)務(wù)部分管道主要包括主蒸汽、給水、再熱蒸汽、旁路、凝結(jié)水、工業(yè)水、抽汽、加熱器疏水、抽真空、輔助蒸汽、補(bǔ)給水等管道系統(tǒng)。以上系統(tǒng)除輔助蒸汽#1、#2機(jī)共用外其余均為單元制。

(一)主蒸汽系統(tǒng)

主蒸汽系統(tǒng)采用單元制系統(tǒng)，布置2-1-2型，鍋爐過(guò)熱器出口為兩根，中間合為一根，在進(jìn)入汽機(jī)之前又分為兩根。這樣可簡(jiǎn)化布置及節(jié)省合金鋼管，同時(shí)還可以減少由于鍋爐兩側(cè)所引起的蒸汽溫度的偏差，有利于機(jī)組的安全運(yùn)行。主蒸汽分別由兩側(cè)的過(guò)熱器出口聯(lián)箱引出。

(二)給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)設(shè)有一除氧器，定壓一滑壓運(yùn)行。水箱的貯水量為235m3，此容量可滿足無(wú)凝結(jié)水進(jìn)入時(shí)鍋爐最大蒸汽量5分鐘以上的給水量。給水系統(tǒng)采用單元制，每臺(tái)機(jī)組配有兩臺(tái)50％BMCR容量汽動(dòng)給水泵，每臺(tái)汽動(dòng)給水泵配有一臺(tái)定速電動(dòng)前置泵。汽動(dòng)給水泵與電動(dòng)前置泵不能交叉運(yùn)行。

(三)再熱蒸汽系統(tǒng)

再熱蒸汽采用單元制系統(tǒng)，按2-1-2型布置，再熱器進(jìn)出口均為兩根，中間合為一根，在進(jìn)入汽機(jī)之前又分為兩根。汽輪機(jī)高壓缸排汽為兩根φ864×22.23管道，之后接入總管φ1067×26.97中，在進(jìn)入鍋爐再熱器人口聯(lián)箱之前分成兩根支管。在高壓缸排汽的總管上裝有氣動(dòng)止回閥，以便在事故停機(jī)時(shí)，防止蒸汽返回到汽輪機(jī)，引起汽輪機(jī)超速。為了在再熱器進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)隔離再熱蒸汽管道，在再熱器進(jìn)出口的每一條支管上都裝有水壓試驗(yàn)堵閥。

(四)旁路系統(tǒng)

汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)的容量按鍋爐MCR工況的30％設(shè)計(jì)，由高壓旁路、低壓旁路(雙路)兩級(jí)串聯(lián)而成。高壓旁路從主蒸汽管道接出，經(jīng)減壓減溫后接至再熱冷段蒸汽管道，減溫水來(lái)自汽動(dòng)給水泵和電動(dòng)給水泵出口的給水系統(tǒng)。低壓旁路從再熱熱段蒸汽管道接出，經(jīng)減溫減壓后接入凝汽器的減溫減壓裝置，減溫水來(lái)自凝結(jié)水精處理裝置出口的凝結(jié)水系統(tǒng)。

(五)凝結(jié)水系統(tǒng)

凝結(jié)水系統(tǒng)采用中壓凝結(jié)水精處理系統(tǒng)。凝結(jié)水由凝汽器熱井經(jīng)一根總管引出，然后分兩路至兩臺(tái)100％容量的凝結(jié)水泵(互為備用)，其出水管合并一路后依次經(jīng)中壓凝結(jié)水處理設(shè)備、汽封加熱器、低壓加熱器至除氧器。本系統(tǒng)中選用一套100％中壓凝結(jié)水精處理裝置。系統(tǒng)中沒有設(shè)置除氧器啟動(dòng)循環(huán)泵，除氧水箱設(shè)置再沸騰管，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，由再沸騰管對(duì)給水進(jìn)行加熱及除氧。

(六)補(bǔ)給水系統(tǒng)

每臺(tái)機(jī)組設(shè)有一臺(tái)800m3的補(bǔ)給水箱，它主要為凝汽器熱井水位控制的儲(chǔ)水和補(bǔ)水容器，并為凝結(jié)水系統(tǒng)提供補(bǔ)水和啟動(dòng)注水，同時(shí)也為閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)提供啟動(dòng)注水及鍋爐啟動(dòng)上水。補(bǔ)水箱水源來(lái)自鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的除鹽水箱，其水位由補(bǔ)充水進(jìn)水管上的調(diào)節(jié)閥控制。泵入口設(shè)有濾網(wǎng)和手動(dòng)閘閥，泵出口設(shè)有止回閥和電動(dòng)閘閥。此外，該泵設(shè)有由一止回閥和一電動(dòng)閘閥組成的旁路，機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)旁路靠凝汽器真空向凝汽器補(bǔ)水。凝汽器熱井水位在正常情況下由補(bǔ)給水調(diào)節(jié)閥控制，在調(diào)節(jié)閥全開，且水位降至給定低值時(shí)，其旁路電動(dòng)閥自動(dòng)開啟，至水位升至給定高值時(shí)關(guān)閉。

(七)加熱器疏水系統(tǒng)

高壓加熱器疏水采用逐級(jí)串聯(lián)疏水方式，即從較高壓力的加熱器排到較低壓力的加熱器，直至排到除氧器。高壓加熱器疏水排到凝汽器疏水?dāng)U容器。除氧器溢放水直接接到凝汽器。低壓加熱器疏水也采用逐級(jí)串聯(lián)疏水方式，最后排到凝汽器進(jìn)入凝結(jié)水系統(tǒng)，各低壓加熱器亦有直接排至凝汽器的事故疏水管道。每條疏水管路均設(shè)有疏水調(diào)節(jié)閥，用于控制加熱器正常水位。

(八)抽汽系統(tǒng)

引進(jìn)型600MW機(jī)組具有八組非調(diào)整抽汽(包括高壓缸排汽)。一、二、三級(jí)抽汽分別供至三個(gè)高壓加熱器，四級(jí)抽汽供汽至給水泵汽輪機(jī)及除氧器等。五、六、七、八級(jí)抽汽分別供至四臺(tái)低壓加熱器。

(九)輔助蒸汽系統(tǒng)

輔助蒸汽系統(tǒng)為兩臺(tái)機(jī)組共用，壓力為0.785～1.275Mpa，溫度為250℃，所需的蒸汽根據(jù)機(jī)組不同工況分別由啟動(dòng)鍋爐、再熱冷段、四段抽汽提供。

(十)抽真空系統(tǒng)

每臺(tái)機(jī)組凝汽器抽真空系統(tǒng)設(shè)置三臺(tái)水環(huán)式真空泵，在凝汽器安裝檢修質(zhì)量好、漏氣正常時(shí)，兩套水環(huán)真空泵運(yùn)行時(shí)即可維持凝汽器所要求的真空度，另外一套作為備用。在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)可投入三套運(yùn)行，這樣可以更快地建立起所需要的真空度，從而縮短啟動(dòng)時(shí)間。

(十一)工業(yè)水系統(tǒng)

本工程由于淡水資源緊張，采用單元制全閉式工業(yè)冷卻水系統(tǒng)，冷卻設(shè)備總用水量為2736.6T／H。一次水為海水，經(jīng)水—水交換器冷卻閉式工業(yè)水，二次水為除鹽水。二次水的啟動(dòng)注水來(lái)自補(bǔ)給水箱的除鹽水，正常運(yùn)行時(shí)，補(bǔ)給水來(lái)自凝結(jié)水系統(tǒng)。

三、化水部分

(一)鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)

本期化水處理系統(tǒng)按四臺(tái)國(guó)產(chǎn)600MW超臨界燃煤機(jī)組設(shè)計(jì)，廠房一次建成，設(shè)備則分期采購(gòu)。其工藝流程為：3萬(wàn)立方水源—沉淀池—3×空氣擦洗過(guò)濾器—2×服務(wù)水池+消防水池—3×變頻升壓水泵—3×保安過(guò)濾器—3×超濾裝置—2×清水箱+3×清水泵—3×603000活性碳過(guò)濾器—2×602000陽(yáng)離子交換器—2×602400陰離子交接器—2×φ2000混合離子交換器—3000m3除鹽水箱—除鹽水泵—(加氨)—除氧器—給水泵—鍋爐。系統(tǒng)最大出力210t／h。

(二)循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)

汕尾工程循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)是采用直加藥裝置處理。其系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單：海水殺菌藥貯存罐一循環(huán)水泵旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)海水進(jìn)口。

(三)制氫系統(tǒng)

本工程從美國(guó)進(jìn)口二套7Nm3／h制氫設(shè)備和二套15MPa氫氣壓縮機(jī)、二臺(tái)貯氫罐(DNl500，使用絕對(duì)壓力為16.89Mpa)。7Nm3／h制氫設(shè)備的出口氫氣壓力為0.7Mpa，經(jīng)氫氣壓縮機(jī)后，氫氣壓力可達(dá)15 Mpa，然后氫氣進(jìn)入氫貯存罐。貯存罐的氫氣經(jīng)氫氣分配盤減壓至0.9Mpa以后送到主廠房供發(fā)電機(jī)用。

(四)加藥及取樣系統(tǒng)

本工程加藥及取樣系統(tǒng)分給水和凝結(jié)水加氨系統(tǒng)、給水和凝結(jié)水加聯(lián)氨系統(tǒng)、冷卻水加聯(lián)氨系統(tǒng)、爐水加磷酸鹽處理系統(tǒng)、汽水取樣系統(tǒng)和凝汽器檢漏系統(tǒng)。

四、循環(huán)水部分

本工程采用開式循環(huán)供水系統(tǒng)，一臺(tái)600MW機(jī)組設(shè)二臺(tái)循環(huán)水泵、泵出口管合二(φ2440×14)為一條供水母管(φ3240PCCP管)后進(jìn)機(jī)房前又分二條進(jìn)水管(φ2440×14)進(jìn)入凝汽器冷卻凝汽器內(nèi)蒸汽后分二條管(φ2440×24)接入虹吸井排海水。

五、結(jié)語(yǔ)

汕尾工程兩臺(tái)600MW國(guó)產(chǎn)超臨界燃煤機(jī)組在汽機(jī)方面管道系統(tǒng)、特點(diǎn)基本上與其他燃煤機(jī)組沒有太大變化，但也存在以下不同之處：

(一)系統(tǒng)有所增加

由于本工程直流鍋爐采用內(nèi)置式分離器啟動(dòng)系統(tǒng)，采用汽水分離器代替汽包，為滿足帶基本負(fù)荷、不經(jīng)常啟停及長(zhǎng)期極低負(fù)荷及變壓運(yùn)行要求，增設(shè)了與其他非超臨界燃煤機(jī)組所無(wú)的鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)，并配置了兩只361閥。

(二)吹管方式不同

由于汕尾工程兩臺(tái)600MW國(guó)產(chǎn)超臨界燃煤機(jī)組省煤器系統(tǒng)水容積為126m3，水冷壁系統(tǒng)容積為206m3，并且汽水分離器水容積也不多，其鍋爐的蓄熱能量不大。根據(jù)同類型機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)，吹管系數(shù)≥1.4的時(shí)間為3—7秒。故在同等的燃燒量和給水量條件下，汕尾工程采用了穩(wěn)壓吹管方式。