2022年MW机组主设备及设计优化调研.docx

精品学习资源封面欢迎下载精品学习资源作者： PanHongliang仅供个人学习欢迎下载精品学习资源附件 31000MW 级机组主设备及设计优化调研一、主设备调研1、调研∏型炉或塔型炉的优缺点，为确定炉型供应依据鲁阳、沁北、玉环、北仑、电厂均接受的是东方锅炉（集团） 股份有限公司生产的超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、一次再热、平稳通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、前后墙对冲燃烧方式的π型炉；国投天津北疆电厂接受的是上海锅炉厂有限公司生产的超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、一次再热、平稳通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、前后墙对冲燃烧方式的 π型炉；目前国内三大主机厂均有多台 1000MW等级超超临界锅炉投运；东方锅炉（集团）股份有限公司引进了日立 BHK公司 600MW及 1000MW等级超（超）临界直流炉的设计、制造、质保、质控及运行 调试全套技术；哈尔滨锅炉厂有限责任公司由日本三菱供应技术支 持，并签订了百万超超临界锅炉技术转让合同；上海锅炉厂有限公 司引进了 ALSTOM美国公司 型和 ALSTOM德国公司塔式超临界及超 超临界锅炉技术；作为 ALSTOM公司超临界及超超临界技术的受让 方，上锅已经获得一整套超临界和超超临界锅炉设计制造技术；目前在 1000MW级机组上除上海锅炉厂既生产塔式炉也生产 π型欢迎下载精品学习资源炉以外，东方锅炉厂和哈尔滨锅炉厂均只生产 π型炉；塔式炉和 π型炉比较具有如下优点：a 锅炉全部的受热面均接受水平布置，具有很强的自疏水能力，具备优异的备用和快速启动特点；b 接受单烟道的结构 +水平布置的受热面型式，形成了均匀的烟气流场分布和均匀的过热器、再热器烟气温度分布，使得过热 器、再热器蒸汽出口温度分布相对均匀，在全部工况下，水冷壁出口温度分布相对均匀；c 全部的对流受热面均为水平布置，能排尽管内积水，使锅炉对过热器和再热器的酸洗成为可能；d 塔式炉的对流受热面水平布置，接受 100%高旁，启动阶段产生的氧化铁剥离物及金属颗粒极易被蒸汽冲走，并被旁路系统直接送入凝汽器；故氧化皮脱落问题的影响相对较小；e 烟气的运行方向和灰粒的自行运动方向相反，受热面磨损相对较小；f 占地面积较小；塔式炉和 π型炉比较，缺点如下：a 由于塔式炉受热面从上至上均接受水平布置，因此锅炉高度 高于π型炉，就锅炉总体耗钢量增加，锅炉造价高于 π型炉约 5000 万；b 由于塔式炉占地小，而重量又比 π型炉重，因此对地基处理要求较高，地基费用就高于 π型炉；欢迎下载精品学习资源c 塔式炉施工难度比 π型炉大，相应的安装费用增加，工期增加 2 到 3 个月；对于本工程，从技术角度分析接受 π型炉和塔式炉均是可行的；2、考察论证侧煤仓布置的可能性，确定是否接受侧煤仓布置鲁阳电厂接受的是侧煤仓布置方案，而沁北、玉环、北仑、北疆电厂均接受常规前煤仓方案；从鲁阳电厂现场情形看，侧煤仓中间通道只能作为运输通道， 在炉后留有一跨检修位置，无法中意磨煤机检修；由于送粉管道布置于过轨吊上方，使得过轨吊轨道偏低，导致无法起吊分别器；为中意抗震的要求必需接受三列式框架结构；侧煤仓间布置使两台炉磨煤机得检修空间狭小，布置更为拥挤；从安装施工方面考虑，煤仓间接受侧煤仓布置方案，会对施工组织和大型机械的布置及作业带来确定影响，同时也会给施工带来确定难度，比如侧煤仓土建施工零 M以上主体结构施工过程中会对锅炉主体吊装产生影响，由于侧煤仓炉后通道较窄，运输通道会产生确定影响；两台机组投产时间一般相差不多，煤仓间结构又直接影响锅炉及炉后转运站的施 工；前煤仓方案是我国传统的主厂房布置方案，施工建设简洁，检修便利，锅炉辅机布置可基本对称，集控楼可布置在两炉中间，当考虑同容量机组扩建时，全厂输煤系统可统一规划，场地布置规欢迎下载精品学习资源范；侧煤仓布置方案比前煤仓布置减小了主厂房容积，节省了土建费用、压缩了汽机房与锅炉房的距离，削减四大管道管材用量 〔 已投产工程华能海门电厂 1000MW机组侧煤仓间布置节省四大管道费用 1824 万〕 ；从投资造价角度考虑，侧煤仓间布置仍是可行的；3、调研等离子和微油点火装置方案的优缺点，为确定型式供应依据鲁阳、沁北、北疆电厂选用微油点火方式，玉环和北仑电厂接受等离子点火方式；由于等离子装置是依靠直流电压使得阴、阳极之间的空气电离产生电弧，利用电弧的能量点燃煤粉，这就准备了其能量水平是有限的；当客观条件较差，即燃煤煤质较难燃时，等离子的点火效能将下降，甚至无法点燃煤粉；从理论上讲，等离子较适用于收到基挥发份 18%以上的烟煤；对于贫煤、无烟煤等较低挥发分煤种的适应性差；依据目前技术的进展水平及工程应用的调研、分析结果，等离子行业总结得出如要确保等离子装置有较好的运行成效，对煤质应有如下要求：对于烟煤：要求灰份（ Aar）≤ 35%，同时水份（ Mar）≤ 10%,挥发份（ Var）≥ 18%；微油点火装置，对燃用煤质的适应性要比等离子广；从投资角度考虑，等离子点火装置比微油点火装置略贵，且后欢迎下载精品学习资源期爱护费用较高；但微油点火尚需耗费确定燃油；综合以上分析，建议本工程接受微油点火；4、调研运行层标高情形，为汽机房、锅炉运转层标高的确定 17m或 15.5m 供应依据超超临界 1000MW汽轮机运转层标高有 17m和 15.5m 两种，如：沁北、玉环、北仑、北疆电厂 〔17m〕、鲁阳电厂（ 15.5m）等， 17m 的较多；对运转层的标高设定主要应考虑凝汽器的安装空间问题以及中间层设备检修问题；鲁阳电厂（ 15.5m）的中间层设备和管道布置较密挤，检修和运行巡察空间狭小；5、调研发电机氢气冷却器、汽轮机冷油器接受开式冷却水仍是闭式冷却水除鲁阳电厂接受开式水外，沁北、玉环、北仑、北疆电厂的冷却水均接受大闭式循环；接受大闭式，日常运行费用、厂用电略有增加，但冷却器材料可以选用较低一级的材料，降低设备造价，且冷却器检修爱护费用低；本工程使用城市中水，选用大闭式循环优势更大，发电机氢气冷却器、汽轮机冷油器接受闭式冷却水；6、汽机旁路容量机、炉统一，旁路容量配置及优缺点目前我国已建和在建的 1000MW超超临界机组在汽轮机旁路容量选择上主要有两种方案：欢迎下载精品学习资源1、 中意启动要求的低容量高低压串联旁路，容量在 35%左右；鲁阳、玉环、北仑、沁北都是 35%~40%旁路；这种旁路配置只能中意锅炉的启动的需要，必需实行停机即停炉的运行方式，也不能适应机组稍大的甩负荷；2、 引进欧洲技术的 100%高压旁路和 65%低压旁路，高压旁路具有 100%容量的快速泄压功能，过热器出口不需装设安全阀；同时利于锅炉换热管内形成的氧化皮等固体颗粒的排出，减小固体颗粒对汽轮机喷嘴、叶片的冲击； 100%的高旁影响高旁后及再热冷段的材料，应选用高等级材料，初期投资较大；北疆电厂设置 100%高旁系统；建议配置 100％容量高旁 +65％容量低旁；7、调研高加接受单列仍是双列布置及优缺点目前，在全球运行的百万千瓦等级超超临界机组的高压加热器分双列高压加热器和单列高压加热器，双列高压加热器多接受 U 形管；单列高压加热器在国内因生产制造、原材料选购、配套系统管道及运输等条件限制，仅有较少工程接受；单列高加相比双列高加设备费用增加 15%，而因管道系统简化整体造价反而低于双列高加；综合比较，双列高加较为成熟、牢靠性较高，而从设备节省占地面积、系统把握便利、热经济效益优化、整体造价低等角度，单列高加优于双列高加；欢迎下载精品学习资源双列高加和单列高加各有优缺点，对比情形如下：单列高加 双列高加欢迎下载精品学习资源系统布置简洁，运行及爱护较为便利， 节省占地面积；接受大旁路，当一台高加发生事故，整列高加解列，对锅炉影响较大，汽机热耗增加；系统布置、把握较复杂，需要的厂房面积较大；当一台高加发生事故，该列解列，仍有一列运行，热耗比单列高加小；欢迎下载精品学习资源国内机组较少，运行体会不丰富； 国内机组较多，运行体会丰富、牢靠性较高；欢迎下载精品学习资源管板较厚，管板与壳体的连接处的热应力集中，在温度变化频繁的情形下简洁产生裂纹；配套件如旁路阀、调阀需定制，单只阀门成本较高；配套给水管道选购困难， 费用较高；设备直径较大，水室封头、管板厚度 大，选购和制造较为困难，对制造厂商要求较高；设备重量较大，对起吊、运输才能要求较高；高加设备总成本与双列差别较小；给水系统运行方式灵敏，对负荷的适应性较好；配套件选购渠道顺畅、使用情形良好；技术成熟、加工制造工艺定型，国内几大厂家均有供货才能；设备重量小，对起吊、运输才能要求不高；设备投资费用差别小，但给水系统、加热器疏水系统、抽汽系统的阀门投资费用较高；欢迎下载精品学习资源8、三大主机生产厂家生产的主机设备的特点三大主机生产厂家的超超临界 1000MW主设备基本已经实现了国产化；三大主机设备均可中意要求；详见附件 7；二、设计优化的工程汽机专业：1、 锅炉给水系统配置及布置欢迎下载精品学习资源调研的五家电厂给水系统配置都是 2× 50％容量汽泵 +1 台电动启动给水泵；结合我们厂的实际情形，建议本工程取消电动给水泵；给水泵布置方式有前置泵同轴布置和分开布置两种；沁北同轴 布置在零 M，造成零 M 部分空间较小；玉环、北仑给水泵和前置泵同轴布置，布置在运行层，同轴布置可以节省厂用电，密封形式必 须选取浮动环密封，防止油中带水；2、 凝结水系统配置及布置调研电厂中配置有 2× 100％容量和 3×50％容量两种，除北疆电厂没有加变频电机外，其他四家电厂均设一台或两台加变频；建议设计院综合比价，选用投资最小的系统配置，接受变频把握方式；3、 旁路系统配置旁路除北疆是 100％容量高旁 +65％容量低旁外，其他四家均是35~40％的小容量旁路；大容量旁路造价有所增加，但考虑到各种工 况的启动以及中意机组大幅度甩负荷和停机不停炉的运行方式，建 议配置 100％容量高旁 +65％容量低旁；4、 高加接受单列仍是双列布置依据调研及单列和双列技术经济比较，建议接受单列高加；详见：（ 1000MW机组主设备调研第 7 条）5、 冷却水大 / 小闭式设计接受大闭式，日常运行费用、厂用电略有增加，但冷却器材料可以选用较低一级的材料，降低设备造价，且冷却器检修爱护费用欢迎下载精品学习资源低；冷却器接受板式冷却器；6、 汽轮机运行层和中间层标高选择汽轮机运行层有 17M和 15.5M 两种，中间层在 8M。