国电织金发电厂高压给水管道设计总结

陈静（中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉430000）

国电织金发电厂高压给水管道设计总结

陈静（中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉430000）

本文主要介绍了介绍国电织金发电厂新建工程高压给水管道设计及布置特点，利用PDMS进行三维协同设计，CAESARII进行模拟应力计算。首先简要介绍了工程概况，然后根据实际情况从不同的方面对高压给水管道进行了分析。国电织金发电厂作为一项重要的工程，完成其中的高压给水管道的设计有着很重要的作用。

发电厂；高压；给水管道；水泵

1 引言

在改革开放以来，国家的经济实现了跨越式的发展，人们的生活水平不断提高，各种各样的家电设备也是日趋齐全，这对我国的用电量也是逐渐增加，为了解决这一问题，国内不断加大对各个地区发电厂的建设，从而使该状况得到了明显的改善。发电厂的建设涉及到很多方面的问题，其中对于高压给水管道的设计是非常重要的一方面，所以说做好高压给水管道的设计对建设一座发电厂有着重要的意义。国电织金发电厂作为一项重要的发电设施，为保障用电企业和用户的用电情况，保障工作和生活不受打扰的进行下去，做好其中的高压给水管道的设计对完成该项工程是非常重要的。

2 工程概况

国电织金发电厂新建工程建设规模为2×600MW超临界燃煤机组，主厂房采用大汽机房（无除氧间）、前煤仓、锅炉三列式布置方案，集中控制楼布置在两炉中间的型式。

汽轮机为东方电气集团东方汽轮机有限公司生产的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机。锅炉为东方电气集团东方锅炉股份有限公司的超临界参数、一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢架结构、“W”型火焰燃烧、低质量流速垂直管圈水冷壁、Π型变压直流锅炉。

3 高压给水管道设计特点

本工程每台机组配置1台100%BMCR容量汽动给水泵，前置泵与主泵同轴布置，两机公用1台30%BMCR容量电动启动给水泵。3台高压加热器采用大旁路保护系统，当任何1台高加故障切除时，3台高加同时从系统中退出运行，此时机组仍能带额定负荷，大旁路较小旁路可减少阀门数量，节省投资，同时经实际运行，安全可靠性较高。

本工程采用无除氧间大汽机房、内煤仓布置方案，汽动给水泵主给水泵及前置泵安装于汽机房内13.7m标高运行层，汽动给水泵出口关断阀和止回阀均靠近汽泵布置于运行层，因厂家供货阀门较长故此处布置较为紧凑.电动给水泵安装于汽机房0m层，电动给水泵为两机公用，故电泵给水管道布置较长，联络两台机组，电泵给水管道关断阀及止回阀均布置于中间层。2号高加布置于汽机房6.9m标高中间层，13号高加及外置蒸汽冷却器均布置于13.7m标高运行层，给水操作平台布置于锅炉构架内，此管道布置缩短了管道长度，降低管道耗费。

4 高压给水管道设计参数及管道规格

根据《电厂动力管道设计规范》，调速给水泵出口管道，从给水泵出口至第一个关断阀的管道，设计压力应取用泵在额定转速特性曲线最高点对应的压力与进水侧压力之和；从泵出口第一个关断阀至锅炉省煤器进口区段，应取用泵在额定转速及设计流量下泵提升压力的1.1倍与泵进水侧压力之和。[2]高压给水管道设计温度应取用高压加热器后高压给水的最高工作温度，故汽泵关断阀后至3号高加之间管道设计温度为197.1℃，3号高加至2号高加给水管道设计温度为222.8℃，2号高加至1号高加给水管道设计温度为260.5℃，1号高加至省煤器进口管道设计温度为291.3℃。

本机组高压给水管道设计参数如表1。

表1

高压管件：

鉴于国内尚无制造600MW超临界机组高压给水管件的业绩，且在设计、材料采购、供货周期等方面难以满足工程进度要求，经与台塑商定，后石工程高压给水管道的高压管件均从国外采购。具体操作方式为：由设计院提出高压管件的技术要求和外形尺寸，高压管件的设计由国外供货商负责。技术要求主要包括下列各项：

（1）高外形尺寸；

（2）高压管件的设计压力和设计温度；

（3）高压管件材质；

（4）设计制造标准；

（5）与高压管件相连管道的规格；

（6）焊接坡口型式及标准。

5 高压给水管道应力分析

国电织金发电厂新建工程采用PDMS三维软件设计，在优化主厂房容积时，避免了各项管道碰撞，更直观的显示出各设备布置，管道走向等。本工程高压给水管道三维布置立体图如图1。

图1

本工程两台机，每台机组配置1台100%BMCR容量汽动给水泵，电泵为两机公用，高压给水管道采用CAESARII进行应力计算，因电泵给水管道为两机联络，在两台机组中间设置固定点，针对两台机分别进行应力分析。图2为1号机组高压给水管道与给水再循环管道连算CAESARII计算模型.本工程在汽泵出口附近设置限位装置，使推力和力矩满足厂家要求，同时减少振动。锅炉侧给水操作平台，阀门组附近设置有限位装置，避免阀门因管道膨胀而振动，连锅炉省煤器进口，接口力和力矩也均满足厂家要求。3号高加至2号高加给水管道及2号高加至1号高加给水管道均为满足高加厂家力和力矩要求在管道合适的地方设置有水平限位装置，同时防止管道振动。

图2

6 限位支架应用

限位支吊架包括刚性吊架、滑动支架、导向支架和固定支架等，都对管系的自由度有一定的约束。从以前的设计情况来看，选用的支吊架除了固定支架外只能够用作来限制水平管的角位移和相位移，对于直管只能是轴向位移和角位移。高压给水由于其自身特点的限制一般来说水平管道都比较长，而且管端的受力值得限制都比较严格，又加上管系的分支和种类很多，综合以上几个方面应力值超标的可能性就比较大，所以说只依靠上面提到的几种限位支吊形往往是不能满足设计要求的，特别是对于限制水平管道轴向位移的支吊形式来说，这种结构形式对高压水管道的设计会更加重要。

本工程高压给水管道共有97个支吊架，因电动给水泵为两机公用，电泵给水管道联络起两台机，故整个给水管道支吊架个数较多，通过CAESARII的应力分析计算，确定各支吊架形式，保证给水管道的稳定性，且满足各厂家给接口推力和推力矩要求。由于高压给水管道压力很高，管材、管件都由专门厂家生产，并委托配管厂进行统一工厂化加工。所有支吊架管部均采用管夹式，立管上的支吊架管部卡块也在配管厂里预焊，经焊后热处理才出厂。这对保证高压给水管道的强度也是一个强有力的保证。

7 结束语

在发电厂高压给水管道设计中安全也是非常重要的一方面，因为项目施工在高压发电厂内，工作环境比较危险。所以说在施工之前要制定相关的安全管理条例，管理施工人员在非工作时间内不到处乱跑，严格执行安全施工条例，避免触电等危险事故发生，保障工程顺利进行下去。总而言之，发电厂的设计工作涉及到很多方面，其中高压给水管道的设计工作也与很多方面有着密切的联系，以上只是简要介绍了高压给水管道的设计方案。包括其中所涉及到的规格、标准还有与其它方面的连接等等。有些施工问题只有在施工过程中才会出现，所以必须在施工过程中认真施工和解决可能出现的问题。高压给水管道在这项工程中占据着重要的地位，所以说做好这一部分工作，对完成整个工程具有很重要的作用。

[1]刘 丰，王志勇.对高压给水管道设计有关向题的讨论[J].内蒙古电力勘测设计院，2012（4）：5.

[2]李彦萍.山西大唐运城电厂高压给水管道的设计特点[J].科技情报开发与经济，2007（36）：266.

TM621

A

2095-2066（2016）22-0091-02

2016-7-4

陈 静（1987-），女，硕士，主要从事电力设计工作。