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摘要:本文以漳州后石电厂6×600MW超临界机组热机为例对其设计特点进行研究探讨。漳州后石电厂的规模:6×600MW超临界机组,一次规划设计,分期连续建设。电厂采用煤作为燃料,锅炉点火采用轻柴油,磨煤机事故备用采用重油。煤由海船运至电厂煤码头,输入5座f120m封闭式圆形储煤场。为满足环保要求,锅炉岛设有脱硫和脱硝装置,每三台锅炉设置一座200m高的三管集束烟囱。电厂采用海水直流冷却系统。
关键词:电厂;6×600MW;超临界机组
一、主要系统设计原则
1、主汽、再热及旁路系统
主蒸汽管道采用“2-1-2”的布置方式。主蒸汽系统设10%BMCR容量的高压旁路。在靠近汽轮机进口处的主蒸汽管道上设有5%BMCR容量的疏水管道,供机组冷态启动使用。10%BMCR高压旁路和5%BMCR疏水管道不会同时开启。
再热冷段蒸汽管道采用“2-1-2”的布置方式。再热冷段管道上未设逆止阀。
再热热段蒸汽管道采用双管的布置方式,从二个再热器出口联箱接出二根再热蒸汽管,分别接至汽机左右两侧中压联合汽门,在进入汽机房后设联通管。
2、锅炉启动系统
锅沪汽水分离器疏水分两路,一路到锅炉疏水扩容器,另一路到凝汽器。在启动初期,汽水分离器疏水将进入锅炉疏水扩容器,当汽水分离器内压力达到1.27MPa(a)且水质达到进入凝汽器的要求时,汽水分离器疏水将进入凝汽器,而当汽水分离器内压力达到8.43MPa(a),汽水分离器将开始由湿态转为干态,分离器内水位很低。当汽水分离器内压力达11.87MPa(a)时,到凝汽器的汽水分离器疏水管路上电动门将自动关闭。
3、抽汽系统
汽轮机有八级非调节抽汽,六、七、八级抽汽分别供三台高加,五级抽汽供给水泵汽轮机、除氧器。一、二、三、四级抽汽供四台低加,其中一、二号合体低加布置于凝汽器喉部。抽汽管道上的电动阀为可调式电动阀,以满足加热器投入时控制温升的要求。
4、高压给水系统
高压给水系统为单元制,每台机组设置2×50%容量的汽动给水泵组及一台30%容量的电动调速给水泵组,两台汽动给水泵作为正常运行,一台电动给水泵作为启动及备用。
给水采用一级调节,主路上不设调节阀,在电动给水泵出口设置调节阀供启动和低负荷使用。
三台高压加热器采用电动小旁路,以便某台加热器故障切除不致影响其它加热器运行,系统灵活,热经济性好。
给水泵汽机的正常汽源为主机的五级抽汽,辅助蒸汽作为低负荷及备用汽源。
5、凝结水系统
凝结水系统采用中压凝结水精处理系统,每台机设3×50%凝结水泵。从凝汽器出来的凝结水分别经过凝结水泵、凝结水精处理装置、轴封冷却器和4台低加进入除氧器。3、4号低加采用小旁路,1、2号低加共用一个旁路。为了便于控制和调节,除氧器水位调节仅设置一个全流量调节阀。
6、加热器疏水系统
高压加热器正常疏水采用逐级回流,最后进入除氧器。事故疏水经凝汽器背包式疏水扩容器后进入凝汽器。因高加采用小旁路,任一台高加切除,其余两台高加疏水仍可进入除氧器。
低压加热器正常疏水逐级回流到2号低压加热器,从2号低加出口的疏水经疏水箱和疏水泵送至3号低加入口凝结水管道。1号低加疏水送至凝汽器内。
7、辅助蒸汽系统
本工程为新建电厂,设有出力为160t/h的启动锅炉。辅助蒸汽系统其它汽源一是从锅炉一级过热器出口引出,二是由再热冷段接出。启动初期,辅助蒸汽系统用汽来自启动锅炉房,当机组负荷在30~50%间时,辅助蒸汽系统用汽切换至锅炉一级过热器供汽,当机组负荷?50%时,再热冷段至辅助蒸汽系统管路上气动阀开启,锅炉一级过热器出口至辅助蒸汽系统的电动阀关闭,由再热冷段供汽。当#2机组及以后的机组投运时,辅助蒸汽系统用汽由负荷>75%的机组再热冷段提供。
8、冷却水系统
由于后石电厂为滨海电厂,循环水为海水,本工程锅炉和汽机的辅助设备冷却水全部采用闭式循环冷却水系统,该系统采用扩大单元制。
闭式循环冷却水系统设3×50%水-水热交换器,两运一备,2×100%闭式循环冷却水泵。一次水采用海水并设2×100%容量的海水升压泵。
二、汽轮机、锅炉辅机及附属设备
1.汽轮机辅机及附属设备
1.1凝汽器的主要技术参数
设计/制造厂:GECALSTHOM/台塑重工
冷却面积:28130m2
凝汽器背压:
冷却水温为28℃(ECR):
每台机组采用2套胶球清洗系统,分装在凝汽器A、B侧。
1.2闭式循环冷却水热交换器
闭式循环冷却水热交换器由法国GECALSTHOM设计和制造,每台机设3×50%容量的闭式循环冷却水热交换器,双运一备,其主要性能参数如下:
设计压力(管侧/壳侧):0.4/1.2MPa
压降(管侧/壳侧):4.5/3.6MWC
设计温度(管侧/壳侧):65/65℃
流量(管侧/壳侧):2340/1300t/h
换热管:
?材料:钛
?管径(外径×壁厚):f20×0.5
换热面积:650m2
1.3汽动给水泵组
汽动给水泵组由MHI设计和制造,给水泵和给水泵前置泵都由给水泵汽轮机驱动,布置顺序为给水泵汽轮机、给水泵、减速齿轮箱、给水泵前置泵。
1.4电动给水泵组
电动给水泵和电动给水泵前置泵分别由不同的电机驱动。
1.5给水泵汽轮机
给水泵汽轮机由MHI设计和制造。
高压蒸汽参数:
?压力(设计/工作):4.103MPa(a)/2.0MPa(a)
?温度(设计/工作):380℃/300℃
1.6抽真空设备
每台机组设三台凝汽器抽真空泵,在机组启动期间及夏季高背压工况,三台泵可同时运行,而在正常条件下,2运1备。
除了上述凝汽器抽真空设备外,为保证循环水(海水)在启动时顺利通过凝汽器;在运行过程中,确保通过凝汽器的循环水有足够的虹吸高度,在凝汽器进、出口水室每机设2台水室抽真空泵。
三、主厂房布置特点
主厂房布置的基本原则
(1)汽轮机纵向布置,4号低加及三台高加布置在除氧框架14.20m层,汽动给水泵及前置泵组、电动给水泵布置在除氧框架底层,而电动给水泵前置泵布置在汽机房底层靠E列柱处。汽机房底层标高FL+0.2m,相当于黄海高程10.0m。
(2)高压给水采用小旁路系统。
(3)通过除氧器暂态计算,确定除氧器及水箱布置在除氧框架24.2米层。
(4)本工程主厂房采用钢结构,柱距采用10米,检修场柱距为9.5米。
(5)采用国内新型行车,汽机房行车轨顶标高仅25.4m,屋架下弦标高仅27.9m。
(6)电缆全部架空布置,不设电缆沟道和隧道。
结语:
漳州后石电厂6×600MW超临界机组热机不仅经济性好,而且主厂房尺寸小,节约了占地空间,降低初投资,而且运行情况很好,是具有良好经济性的机组。
参考文献:
[1]李续军,苗迺金,高景辉.关于600MW级超临界机组蒸汽参数的选择分析[J].上海汽轮机.2003(01)
[2]杨凤鸣.600MW火电机组锅炉的动态建模与仿真[D].山西大学2011
[3]张峰.600MW机组锅炉主汽温控制策略的研究[D].武汉理工大学2009