摘要國內(nèi)大型循環(huán)流化床電站的主廠房布置在設(shè)計中存在套用傳統(tǒng)布置模式而優(yōu)化創(chuàng)新不夠的問題,造成了不必要的浪費。本文結(jié)合某600MW循環(huán)流化床電站采用二爐一機熱力系統(tǒng),提出了一種優(yōu)化的主廠房布置方案,并與國內(nèi)典型布置方案進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析,探討主廠房布置的優(yōu)化設(shè)計的可行性。
1 概述
對于煤矸石、劣質(zhì)煤等低熱值煤發(fā)電廠,普遍采用的清潔燃燒技術(shù)是高效、低污染的循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)。當(dāng)前,國內(nèi)循環(huán)流化床電站穩(wěn)定運行的最大單爐容量是300MW等級循環(huán)流化床鍋爐,世界上成熟投運地最大單爐容量是波蘭PKE Lagisza 460MW等級循環(huán)流化床鍋爐。
按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50660-2011《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》,對純凝式汽輪機應(yīng)采用一爐一機的單元制熱力系統(tǒng),因此國內(nèi)大型循環(huán)流化床電站均采用的是一爐一機的配置,中間再熱的二爐一機熱力系統(tǒng)的大型循環(huán)流化床電站在國內(nèi)低熱值煤發(fā)電廠是沒有運行業(yè)績,在國外的低熱值煤發(fā)電廠投運業(yè)績很少,如越南錦普2×340MW電廠采用二爐一機熱力系統(tǒng)。
越南電廠2×600MW循環(huán)流化床電站,采用的是2臺1010t/h循環(huán)流化床鍋爐配1臺600MW亞臨界純凝式汽輪機發(fā)電機,煤質(zhì)采用低熱值的無煙煤,二爐一機熱力系統(tǒng)。大型循環(huán)流化床電站采用二爐一機熱力系統(tǒng),不僅可以增加循環(huán)流化床電站裝機容量,同時也加大了對煤矸石、劣質(zhì)煤等低熱值煤的處理能力。
主廠房是電廠重要建筑物,主廠房布置優(yōu)化是進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化的重點,本文將結(jié)合越南海陽2×600MW循環(huán)流化床電站采用二爐一機熱力系統(tǒng)的主廠房布置優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行探討。
2 主廠房的傳統(tǒng)布置
國內(nèi)2×600MW級別的火力發(fā)電廠的主廠房布置常規(guī)采用的是汽機房t/h除氧間t/h煤倉間t/h鍋爐房四列式布置,一爐一機熱力系統(tǒng),具體如下:
(1)汽機房布置:汽機房跨度30.6m,柱距10m,汽機房共17個柱距,汽機房總長度為170m,其中有1個柱距布置公用檢修場地。汽輪機采用縱向布置,向下排汽,汽輪發(fā)電機高位布置。汽機房分三層布置,底層布置凝結(jié)水泵及坑、真空泵、主機油系統(tǒng)、膠球清洗裝置、閉冷器、開式水泵、閉式水泵、凝補水泵、濾水器及其他輔助設(shè)備,低壓廠用配電裝置,汽機檢修場地;6.9m為汽機房中間層,主要布置管道及旁路裝置,高壓廠用配電裝置;13.7m為汽機房運轉(zhuǎn)層,采用大平臺結(jié)構(gòu),主要布置汽輪發(fā)電機和給水泵汽輪機。汽輪發(fā)電機中心線距A排柱15.3m,汽機房行車軌頂標(biāo)高26.4m,屋架下弦標(biāo)高28.9m。
(2)除氧間布置:除氧間跨度為9.5m。除氧間分四層布置,底層布置電動給水泵組及汽泵前置泵;6.9m為除氧間中間層,布置5號低加和6號低加;13.7m為除氧間運轉(zhuǎn)層,布置了1號高加、2號高加和3號高加;26m為除氧層,布置了除氧器、連續(xù)排污擴容器和閉式冷卻水膨脹水箱,屋頂標(biāo)高38m。
(3)煤倉間布置:煤倉間跨度為12m。底層布置有電纜夾層;13.7m層與除氧間13.7m共同布置控制室、電子設(shè)備間和工程師;在控制室上層布置有給煤機和給料機;在煤倉頂部布置有輸煤皮帶。
(4)鍋爐房和集控樓布置:爐前通道跨度為6.3m,一臺汽輪發(fā)電機對應(yīng)一臺鍋爐布置;單獨的集控樓布置在兩爐間且伸入除氧間和煤倉間,二爐二機一控,集控樓容積10000m3,不計占用除氧間和煤倉間的容積。
3 主廠房布置的優(yōu)化設(shè)計
3.1 主廠房優(yōu)化措施
本項目2×600MW循環(huán)流化床電站采用二爐一機的熱力系統(tǒng),其主廠房優(yōu)化設(shè)備及四大管道布置,具體措施如下:
(1)根據(jù)系統(tǒng)的功能要求合理布置設(shè)備,并按照工藝要求和環(huán)境條件,盡可能露天布置,以縮短汽機房的跨度,如閉冷器、凝補水泵和濾水器移至A排外露天布置,可縮短汽機房的跨度1.6m。
(2)采用新型技術(shù)的行車,降低汽機房的高度;采用無頭式除氧器,根據(jù)給水泵廠合理地確定前置泵必須汽蝕余量,進(jìn)行給水泵瞬態(tài)計算,有效地降低除氧器標(biāo)高。
(3)取消單獨的除氧間。主廠房采用三列式布置汽機房-煤倉間-鍋爐房,根據(jù)二爐一機的布置特殊性,除氧器單獨布置于煤倉間外側(cè)及兩座鍋爐房之間爐前通道的正上方;優(yōu)化四大管道布置。
(4)取消單獨的集控樓。為使兩臺鍋爐流量分配均勻,汽輪機凝汽器中心線位于兩臺鍋爐中心附近,兩臺汽輪發(fā)電機組間的間距比常規(guī)大,集控樓可完整布置在汽機房和煤倉間內(nèi)的兩機之間。四爐二機的電氣、電子設(shè)備采用物理分散布置,布置在負(fù)荷中心、節(jié)省電纜。
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