火力發(fā)電廠主廠房緊湊型布置方案探討

馬剛安越里曲寧

(1.神華國能錫林郭勒煤電有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古錫林浩特 026000;2.山東電力工程咨詢院有限公司,山東濟南 250013)

火力發(fā)電廠主廠房緊湊型布置方案探討

馬剛1安越里2曲寧2

(1.神華國能錫林郭勒煤電有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古錫林浩特 026000;2.山東電力工程咨詢院有限公司,山東濟南 250013)

本文結(jié)合某660MW超臨界機組的具體情況,參考國內(nèi)外同等級別機組工程的經(jīng)驗,采用先進(jìn)的主廠房布置方式,最大限度的對主廠房布置進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化。合理壓縮了主廠房占地面積和總?cè)莘e,使得設(shè)備布置更加緊湊,工藝流程更加順暢,高壓管道和電纜長度更加短捷,從而降低工程投資和運營費用。

主廠房 布置優(yōu)化 動力島一體化

1 前言

隨著時代的發(fā)展，電力行業(yè)改革的不斷深化，對火力發(fā)電廠的設(shè)計要求越來越精細(xì)，即要降低工程造價，又要保證電廠能安全運行、檢修維護方便、經(jīng)濟指標(biāo)好。主廠房是電廠的核心建筑，對主廠房布置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計是十分必要的。

2 主廠房布置優(yōu)化原則

在充分借鑒國內(nèi)外的先進(jìn)設(shè)計思想和已有工程設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以安全可靠、經(jīng)濟適用的電力建設(shè)方針，采用先進(jìn)的設(shè)計手段和方法，對主廠房布置進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新。

主廠房布置優(yōu)化將遵循以下指導(dǎo)思想:

(1)優(yōu)化布置，設(shè)備布置緊湊、工藝管道短捷，建筑體積小，工程造價低。(2)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)設(shè)備和系統(tǒng)的功能要求合理設(shè)置，有條件盡可能集中、合并布置，做到功能分區(qū)明確。(3)電氣、電子設(shè)備采用物理分散布置在負(fù)荷中心，節(jié)省電纜及橋架。(4)合理布置設(shè)備、通道順暢，便于運行維護、檢修可行。

圖1 聯(lián)合側(cè)煤倉布置方案斷面圖

3 主廠房優(yōu)化設(shè)計具體措施

本著上述設(shè)計原則，主廠房優(yōu)化設(shè)計采取的具體措施為:

(1)取消內(nèi)置除氧間，汽機房體積大大降低，除氧器布置在鍋爐鋼架內(nèi)。除氧器高位布置于爐前第一跨32.5m平臺上(參考數(shù)據(jù))，可以有效提高前置泵的汽蝕余量，即使汽泵前置泵安裝在運轉(zhuǎn)層，采用與給水泵同軸的布置方式，也可以保證在機組甩負(fù)荷時不會發(fā)生汽蝕。

(2)汽機房采用單框架結(jié)構(gòu)，汽機房AB跨距為27m，汽輪發(fā)電機縱向布置，機頭朝向擴建端，汽輪發(fā)電機組中心線偏向A排布置，距離A排11.95m。每臺機組縱向有7跨，每跨按照10m的標(biāo)準(zhǔn)跨距設(shè)置，兩機中間設(shè)置10m一跨作為公用檢修場地，兩機中間設(shè)寬度為1.2m的伸縮縫，汽機房縱向跨距為151.2m。

(3)在A列外設(shè)置橫向跨距6.5m的毗屋，用作電氣的低壓配電室、400V公用配電室、同時用于安裝循環(huán)水蝶閥、低壓旁路閥，為節(jié)約投資，將低旁閥由運轉(zhuǎn)層壓縮至中間層安裝，毗屋高度可降低至

圖2 聯(lián)合側(cè)煤倉布置方案平面圖

表1 主廠房各布置方案特征數(shù)據(jù)表

············13.7m，從而減小汽機房AB間跨距和主廠房容積，節(jié)約初投資。

(4)采用新型行車，以降低汽機房屋頂下弦標(biāo)高。根據(jù)廠家提供的新型行車資料，吊鉤至軌頂?shù)臉O限距離為475mm，根據(jù)上海汽輪機廠提供的660MW級汽輪機資料，汽輪發(fā)電機組中心線比運轉(zhuǎn)層(13.7m)高1067mm，汽機廠要求的行車吊鉤至汽輪機中心線的最小距離為:帶橫擔(dān)時10m，不帶橫擔(dān)時7m。由此計算出汽機房行車軌頂標(biāo)高為:13.7＋1.067＋10(按帶橫擔(dān)時計)＋0.475＝25.242m，將軌頂標(biāo)高取為25.4m，留有0.158m的裕量。行車廠家要求軌頂至屋架下弦的距離≥2.1＋0.475＝2.575m，汽機房屋架下弦標(biāo)高≥25.4 +2.575＝27.975m，考慮約0.4米的訂貨余量，屋架下弦標(biāo)高取為28.4m。

(5)吸取國外工程布置經(jīng)驗，對動力島一體化緊湊型布置方案進(jìn)行深入研究，提出了中速磨側(cè)煤倉與鍋爐鋼架相結(jié)合的布置方案(見圖1、圖2)，在每臺鍋爐共設(shè)置6臺磨煤機，布置在兩臺爐之間，磨煤機所在跨距為14m，橫向總跨度34.2米，爐后側(cè)設(shè)置12米檢修跨。為方便送粉管道和風(fēng)道的安裝，磨煤機的位置盡量靠近鍋爐。

煤倉間、除氧間同鍋爐鋼架聯(lián)合后能有效控制綜合造價，雖比混凝土結(jié)構(gòu)的獨立煤倉間造價有所提高，但與砼框架比較，鋼結(jié)構(gòu)框架吊裝簡單，便于施工。

鍋爐鋼架與煤倉間框架采用一體化設(shè)計，可增強主廠房結(jié)構(gòu)抗震能力，安全性更強，能夠更好的適用于地震烈度較大的地區(qū)。

(6)為使廠房內(nèi)功能分區(qū)明確，工藝流程順暢，縮短相關(guān)設(shè)備之間的管道連接。將同系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備就近布置。由于設(shè)備安全可靠性的提高，高加和低加設(shè)備可以不考慮抽殼檢修，因此不預(yù)留檢修空間可減小主廠房體積。

(7)熱控、電氣設(shè)備實行有效的物理分散。具有減少電纜、電纜橋架設(shè)施及各種儀表管路，簡化中間環(huán)節(jié)，提高電廠運行的可靠性，分散技術(shù)應(yīng)用水平高，控制區(qū)域劃分合理等優(yōu)點，符合當(dāng)今國際國內(nèi)電子設(shè)備分散布置的趨勢。

(8)送風(fēng)機、一次風(fēng)機采用空預(yù)器下方縱向布置。將一次風(fēng)機和送風(fēng)機縱向平行布置在鍋爐尾部空預(yù)器下方，鍋爐房兩側(cè)。風(fēng)機布置緊湊，可以合用檢修吊軌，維護方便，同時能縮短A列到煙囪的距離，節(jié)約用地。

4 主廠房布置方案數(shù)據(jù)對比表

從表1可以看出，本文方案的主廠房尺寸相對于以往工程有較大幅度降低，主廠房綜合體積相比13年限額節(jié)約35%。本文方案使得主廠房區(qū)域布置更為緊湊，主廠房占地面積、煤倉間土建工程量都大幅度減少。

5 結(jié)語

本文通過對發(fā)電廠主廠房布置優(yōu)化，采用新型行車降低汽機房高度，采取毗屋設(shè)計，熱控、電氣設(shè)備實行有效的物理分散，送風(fēng)機、一次風(fēng)機布置在空預(yù)器下方等一系列措施減小主廠房體積。對動力島一體化緊湊型布置方案進(jìn)行深入研究，提出了除氧間、煤倉間與鍋爐鋼架相結(jié)合的布置方案，即減小主廠房體積又提高廠房結(jié)構(gòu)的安全性，同時減少三才用量，降低工程投資。

[1]GB50660-2011,大中型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國電力出版社,2011.

[2]主編:電力規(guī)劃設(shè)計總院.火電工程限額設(shè)計參考造價指標(biāo)(2013年水平)[M].

馬剛(1967—),男,大專,神華國能錫林郭勒煤電有限責(zé)任公司,工程部主任,主要從事2×660MW機組前期管理、技術(shù)管理等工作。