火力发电厂主厂房紧凑型布置方案探讨

马刚安越里曲宁

(1.神华国能锡林郭勒煤电有限责任公司,内蒙古锡林浩特 026000;2.山东电力工程咨询院有限公司,山东济南 250013)

火力发电厂主厂房紧凑型布置方案探讨

马刚1安越里2曲宁2

(1.神华国能锡林郭勒煤电有限责任公司,内蒙古锡林浩特 026000;2.山东电力工程咨询院有限公司,山东济南 250013)

本文结合某660MW超临界机组的具体情况,参考国内外同等级别机组工程的经验,采用先进的主厂房布置方式,最大限度的对主厂房布置进行创新和优化。合理压缩了主厂房占地面积和总容积,使得设备布置更加紧凑,工艺流程更加顺畅,高压管道和电缆长度更加短捷,从而降低工程投资和运营费用。

主厂房 布置优化 动力岛一体化

1 前言

随着时代的发展，电力行业改革的不断深化，对火力发电厂的设计要求越来越精细，即要降低工程造价，又要保证电厂能安全运行、检修维护方便、经济指标好。主厂房是电厂的核心建筑，对主厂房布置进行优化设计是十分必要的。

2 主厂房布置优化原则

在充分借鉴国内外的先进设计思想和已有工程设计经验的基础上，以安全可靠、经济适用的电力建设方针，采用先进的设计手段和方法，对主厂房布置进行优化创新。

主厂房布置优化将遵循以下指导思想:

(1)优化布置，设备布置紧凑、工艺管道短捷，建筑体积小，工程造价低。(2)系统应根据设备和系统的功能要求合理设置，有条件尽可能集中、合并布置，做到功能分区明确。(3)电气、电子设备采用物理分散布置在负荷中心，节省电缆及桥架。(4)合理布置设备、通道顺畅，便于运行维护、检修可行。

图1 联合侧煤仓布置方案断面图

3 主厂房优化设计具体措施

本着上述设计原则，主厂房优化设计采取的具体措施为:

(1)取消内置除氧间，汽机房体积大大降低，除氧器布置在锅炉钢架内。除氧器高位布置于炉前第一跨32.5m平台上(参考数据)，可以有效提高前置泵的汽蚀余量，即使汽泵前置泵安装在运转层，采用与给水泵同轴的布置方式，也可以保证在机组甩负荷时不会发生汽蚀。

(2)汽机房采用单框架结构，汽机房AB跨距为27m，汽轮发电机纵向布置，机头朝向扩建端，汽轮发电机组中心线偏向A排布置，距离A排11.95m。每台机组纵向有7跨，每跨按照10m的标准跨距设置，两机中间设置10m一跨作为公用检修场地，两机中间设宽度为1.2m的伸缩缝，汽机房纵向跨距为151.2m。

(3)在A列外设置横向跨距6.5m的毗屋，用作电气的低压配电室、400V公用配电室、同时用于安装循环水蝶阀、低压旁路阀，为节约投资，将低旁阀由运转层压缩至中间层安装，毗屋高度可降低至

图2 联合侧煤仓布置方案平面图

表1 主厂房各布置方案特征数据表

············13.7m，从而减小汽机房AB间跨距和主厂房容积，节约初投资。

(4)采用新型行车，以降低汽机房屋顶下弦标高。根据厂家提供的新型行车资料，吊钩至轨顶的极限距离为475mm，根据上海汽轮机厂提供的660MW级汽轮机资料，汽轮发电机组中心线比运转层(13.7m)高1067mm，汽机厂要求的行车吊钩至汽轮机中心线的最小距离为:带横担时10m，不带横担时7m。由此计算出汽机房行车轨顶标高为:13.7＋1.067＋10(按带横担时计)＋0.475＝25.242m，将轨顶标高取为25.4m，留有0.158m的裕量。行车厂家要求轨顶至屋架下弦的距离≥2.1＋0.475＝2.575m，汽机房屋架下弦标高≥25.4 +2.575＝27.975m，考虑约0.4米的订货余量，屋架下弦标高取为28.4m。

(5)吸取国外工程布置经验，对动力岛一体化紧凑型布置方案进行深入研究，提出了中速磨侧煤仓与锅炉钢架相结合的布置方案(见图1、图2)，在每台锅炉共设置6台磨煤机，布置在两台炉之间，磨煤机所在跨距为14m，横向总跨度34.2米，炉后侧设置12米检修跨。为方便送粉管道和风道的安装，磨煤机的位置尽量靠近锅炉。

煤仓间、除氧间同锅炉钢架联合后能有效控制综合造价，虽比混凝土结构的独立煤仓间造价有所提高，但与砼框架比较，钢结构框架吊装简单，便于施工。

锅炉钢架与煤仓间框架采用一体化设计，可增强主厂房结构抗震能力，安全性更强，能够更好的适用于地震烈度较大的地区。

(6)为使厂房内功能分区明确，工艺流程顺畅，缩短相关设备之间的管道连接。将同系统相关设备就近布置。由于设备安全可靠性的提高，高加和低加设备可以不考虑抽壳检修，因此不预留检修空间可减小主厂房体积。

(7)热控、电气设备实行有效的物理分散。具有减少电缆、电缆桥架设施及各种仪表管路，简化中间环节，提高电厂运行的可靠性，分散技术应用水平高，控制区域划分合理等优点，符合当今国际国内电子设备分散布置的趋势。

(8)送风机、一次风机采用空预器下方纵向布置。将一次风机和送风机纵向平行布置在锅炉尾部空预器下方，锅炉房两侧。风机布置紧凑，可以合用检修吊轨，维护方便，同时能缩短A列到烟囱的距离，节约用地。

4 主厂房布置方案数据对比表

从表1可以看出，本文方案的主厂房尺寸相对于以往工程有较大幅度降低，主厂房综合体积相比13年限额节约35%。本文方案使得主厂房区域布置更为紧凑，主厂房占地面积、煤仓间土建工程量都大幅度减少。

5 结语

本文通过对发电厂主厂房布置优化，采用新型行车降低汽机房高度，采取毗屋设计，热控、电气设备实行有效的物理分散，送风机、一次风机布置在空预器下方等一系列措施减小主厂房体积。对动力岛一体化紧凑型布置方案进行深入研究，提出了除氧间、煤仓间与锅炉钢架相结合的布置方案，即减小主厂房体积又提高厂房结构的安全性，同时减少三才用量，降低工程投资。

[1]GB50660-2011,大中型火力发电厂设计规范[S].北京:中国电力出版社,2011.

[2]主编:电力规划设计总院.火电工程限额设计参考造价指标(2013年水平)[M].

马刚(1967—),男,大专,神华国能锡林郭勒煤电有限责任公司,工程部主任,主要从事2×660MW机组前期管理、技术管理等工作。