孫 萍，趙 淵

(武漢凱迪電力工程有限公司，湖北 武漢 430223)

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300 MW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 Lagisza460 MW等級循環(huán)流化床鍋爐。

按照我國國家標準GB50660－2011《大中型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》，對純凝式汽輪機應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2×340 MW電廠采用二爐一機熱力系統(tǒng)。

我公司承接的越南電廠2×600 MW循環(huán)流化床電站，采用的是2臺1010 t/h循環(huán)流化床鍋爐配1臺600 MW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)化是進行設計優(yōu)化的重點，本文將結(jié)合越南海陽2×600 MW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)化設計進行探討。

2 主廠房的傳統(tǒng)布置

國內(nèi)2×600 MW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30.6 m，柱距10 m，汽機房共17個柱距，汽機房總長度為170 m，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備，低壓廠用配電裝置，汽機檢修場地；6.9 m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；13.7 m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15.3 m，汽機房行車軌頂標高26.4 m，屋架下弦標高28.9 m。

(2)除氧間布置：除氧間跨度為9.5 m。除氧間分四層布置，底層布置電動給水泵組及汽泵前置泵；6.9 m為除氧間中間層，布置5號低加和6號低加；13.7 m為除氧間運轉(zhuǎn)層，布置了1號高加、2號高加和3號高加；26 m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，屋頂標高38 m。

(3)煤倉間布置：煤倉間跨度為12 m。底層布置有電纜夾層；13.7 m層與除氧間13.7 m共同布置控制室、電子設備間和工程師；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6.3 m，一臺汽輪發(fā)電機對應一臺鍋爐布置；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10000 m3，不計占用除氧間和煤倉間的容積。

3 主廠房布置的優(yōu)化設計

3.1 主廠房優(yōu)化措施

本項目2×600 MW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1.6 m。

(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，進行給水泵瞬態(tài)計算，有效地降低除氧器標高。

(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、電子設備采用物理分散布置，布置在負荷中心、節(jié)省電纜。

3.2 二爐一機主廠房布置設計優(yōu)化

二爐一機主廠房采用汽機房 t/h煤倉間 t/h鍋爐房三列式布置，具體優(yōu)化布置如下：

(1)汽機房布置：汽機房跨度29 m，柱距10 m，汽機房共22個柱距，汽機房總長度為220 m，其中有6個柱距是布置集控樓和公用檢修場地。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、閉式水泵及其他輔助設備，低壓廠用配電裝置、蓄電池室、DC和UPS室，汽機檢修場地；6.9 m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，分散布置在負荷中心，化水和暖通 MCC間，取樣間和儀表間；13.7 m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)電機組和給水泵汽輪機。汽輪發(fā)電機中心線距A排柱13.1 m，汽機房行車軌頂標高25.7 m，屋架下弦標高28.5 m。

(2)煤倉間布置：煤倉間跨度為11 m。煤倉間分四層布置，底層布置電動給水泵組及汽泵前置泵，四臺鍋爐的低壓配電裝置；6.9 m為煤倉間中間層，布置5號低加和6號低加，工具間、通風機房及氣體消防間；13.7 m為煤倉間運轉(zhuǎn)層，布置了1號高加、2號高加和3號高加，主控室、工程師和會議室和四爐二機的電子設備間，分散布置在負荷中心；22 m布置有給煤機和給料機；在煤倉頂部布置有輸煤皮帶。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，與給煤機層標高相同。

(3)鍋爐房+集控樓布置：爐前通道跨度為7.5 m，一臺汽輪發(fā)電機對應二臺鍋爐布置。無單獨的集控樓，集控樓布置在汽機房和煤倉間內(nèi)的兩機之間。

4 主廠房布置優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟分析

本項目2×600 MW循環(huán)流化床電站采用優(yōu)化的主廠房布置同常規(guī)的主廠房布置主要尺寸比較見表1。

表1 主廠房布置主要尺寸比較

本項目主廠房布局合理、工藝流程順暢、功能明確、檢修合理，由于取消單獨的除氧間和集控樓，縮短了主廠房跨度，減小了汽機房和鍋爐房之間的距離，減少了汽水管線，減小了主廠房體積，降低了土建費用，縮短了施工工期，優(yōu)化后的主廠房布置可節(jié)約主廠房初投資約480萬元，減少四大管道初投資220萬。

5 結(jié)語

本項目2×600 MW循環(huán)流化床電站主廠房布置的優(yōu)化，采用了二爐一機的熱力系統(tǒng)，不僅增加了循環(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；在電廠安全經(jīng)濟且便于運行維護的前提下，減少了主廠房占地面積和容積，縮短了施工工期，主廠房布置的優(yōu)化從技術(shù)和經(jīng)濟角度均是可行的。

[1]毛建雄．大容量循環(huán)流化床技術(shù)的發(fā)展方向及最新發(fā)展[J]．電力建設，2009，30(11)．

[2]張旭，等．兩爐一機中間再熱機組的并汽控制方式及運行方式[J]．電站系統(tǒng)工程，2013，29(6)．

[3]周新軍．定州電廠一期工程汽機房設計優(yōu)化[J]．電力勘測設計，2005，(5)．