F1449C-J01-42主廠房布置設(shè)計優(yōu)化專題報告材料

1、實用標準F1449C-J01-42神華羅源灣儲煤發(fā)電一體化項目發(fā)電廠工程初步設(shè)計階段第四冊 熱機部分主廠房布置設(shè)計優(yōu)化中國電力工程顧問集團華北電力工程2012年 12月實用標準批準：任曉東審核：軍校核：利談琪英少華編寫：袁雄俊實用標準目錄1 前 言 12 主廠房布置優(yōu)化的原則 13 主廠房及其區(qū)域布置優(yōu)化措施 23.1 主廠房區(qū)域平面尺寸的優(yōu)化 23.2 主廠房高度方向的優(yōu)化 24 主廠房及其區(qū)域布置方案 35 結(jié) 論 96 附 圖 101工程概況本項目位于省市連江縣境，港羅源灣南岸的可門作業(yè)區(qū)。根據(jù)國家級煤炭應(yīng)急 儲運基地擬落地于這一特定條件以及經(jīng)初步可研審查、可行性研究審查，可門作業(yè) 區(qū)1

2、3頭地區(qū)為工程建設(shè)廠址，西南距離市區(qū)和連江縣城分別約55km和32km廠區(qū)用地為規(guī)劃的建設(shè)用地，現(xiàn)狀大部分為灘涂，有少量農(nóng)用地和部分林地， 需開挖高約180 m的部分山體填至灘涂，可利用場地面積滿足本工程建設(shè)用地需要， 并具有擴建條件。本工程規(guī)劃建設(shè)規(guī)模為：電廠裝機 4X1000MW等級超超臨界燃煤發(fā)電機組，年 接卸量1000萬噸的煤炭儲備基地。本期工程建設(shè)規(guī)模為：電廠安裝 2X 1000MW等級超超臨界燃煤發(fā)電機組，同步 安裝建設(shè)煙氣脫硫脫硝裝置；年接卸量 1000萬噸的煤炭儲備基地，經(jīng)水路、鐵路、 公路運出。2主廠房布置優(yōu)化的原則主廠房及其區(qū)域布置優(yōu)化將遵循以下原則：(1) 認真貫徹200

3、0年示電站的精神，深入研究和理解 2000年示電站的設(shè)計思 路，力求在滿足安全穩(wěn)定運行、縮短施工安裝工期和方便檢修維護的前提下，最大 限度地降低工程造價，使電廠在“廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”新形勢中處于有利的競爭 位置，達到較好的經(jīng)濟效益。(2) 充分吸收國已運行1000MW級以上機組的成熟經(jīng)驗，認真總結(jié)國外已運行 和在建的超超臨界機組電廠以及濕冷電廠的布置經(jīng)驗，通過方案優(yōu)化，使本期工程 的主廠房布置既能節(jié)約投資，又能滿足運行、維護和檢修的需要，且便于施工，同 時主要技術(shù)經(jīng)濟指標達到國先進水平。(3) 根據(jù)本工程的系統(tǒng)和設(shè)備的特點，合理組織系統(tǒng)和設(shè)備的布置位置，充分 利用有效空間，縮短主廠房縱向和橫

4、向尺寸，降低主廠房的高度，以減少主廠房及 其占地面積和體積。(4) 體現(xiàn)人性化設(shè)計原則，不片面追求極致指標，為電廠的長期、穩(wěn)定、安全 運行提供保證，為方便電廠的維護和檢修提供必要的檢修空間和檢修通道。總之，通過優(yōu)化主廠房及其區(qū)域布置，在安全、可靠的前提下，使設(shè)備布置緊 湊合理、盡量便于運行和維護、工藝管道短捷、建筑體積縮小，減小主廠房及其區(qū) 域的占地面積，最大限度的降低工程造價。3主廠房及其區(qū)域布置優(yōu)化措施3.1 主廠房區(qū)域平面尺寸的優(yōu)化3.1.1 主廠房的優(yōu)化布置汽機房：有汽輪發(fā)電機縱向、橫向兩種布置形式，縱向布置形式又可細分為汽 輪發(fā)電機順列布置和對稱布置。本工程考慮到鍋爐外形尺寸以及運行

5、檢修維護的方 便，采用縱向順列布置方案。除氧間：有設(shè)置除氧間和取消除氧間兩種方式，大部分電廠設(shè)有除氧間（即BC列），以布置除氧器、高、低壓加熱器及電動給水泵等；也有部分電廠取消除氧間， 加熱器布置在汽機房，除氧器布置在汽機房或布置在鍋爐房鍋爐前高位平臺上、或 布置在側(cè)煤倉頂部、或側(cè)煤倉與鍋爐之間搭建的高位平臺上。本期工程擬采用兩個 方案，即設(shè)置除氧間的3列式主廠房方案和不設(shè)置除氧間（將除氧器布置于鍋爐爐架 前墻42.1m平臺上）兩列式方案。煤倉間：主要有前煤倉和側(cè)煤倉兩種形式。為了有效減少了鍋爐和汽機之間的 距離，縮短四大管道的長度，降低四大管道耗量，及降低主廠房占地面積，本工程 推薦采用側(cè)煤

6、倉方案。3.1.2 鍋爐爐后的優(yōu)化布置鍋爐爐后依次布置送風機、一次風機、電除塵器、引風機（與增壓風機合并）、脫硫區(qū)域本工程優(yōu)化爐后布置，使三大風機布置緊湊，煙風道布置流暢。引風機布置有兩種方式，一為引風機橫向布置，另一種為引風機縱向布置。引 風機橫向布置為比較傳統(tǒng)的布置方案，風機中心線與除塵器中心線平行，煙氣經(jīng)引 風機擴壓段后，依次經(jīng)過擋板門和抬升彎頭進入水平總煙道。該布置方案方式成熟， 風機及風道布置合理，可以合用檢修起吊設(shè)施，維護方便，引風機出口煙道水平距 離較長，對保證煙氣氣流的均勻性有很大的好處；但是該布置方案所需的橫向尺寸 較大，因此主廠房占地面積較大。為節(jié)約工程建設(shè)場地，節(jié)省投資，

7、本工程采用引 風機縱向布置方案。此布置為引風機中心線與除塵器中心線垂直，每臺爐的兩臺引 風機對稱布置，安裝于除塵器出口水平煙道框架前的零米地面。煙氣經(jīng)引風擴壓段 后，經(jīng)過90°轉(zhuǎn)向，匯合后進入GGH換熱后進入脫硫塔，脫硫后的煙氣經(jīng) GG后排 入煙囪。3.2 主廠房高度方向的優(yōu)化對于三列式方案，本工程擬采用汽動給水泵與前置泵不同軸布置的方案，即將 主前置泵布置在除氧間的零米，在滿足前置泵入口汽蝕余量的前提下，可有效降低 除氧層的標高，這樣可以減少除氧間結(jié)構(gòu)梁柱的工程量，減少初投資。此外，其它優(yōu)化措施還包括對汽機房行車有關(guān)起吊數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，降低汽機房 屋架下弦標高，從而節(jié)省汽機房體積；采

8、用置式除氧器，降低除氧間高度，以降低 工程造價。4主廠房及其區(qū)域布置方案4.1方案一（汽機房+鍋爐房兩列式側(cè)煤倉方案），推薦方案主廠房采用汽機房、鍋爐房兩列式，側(cè)煤倉布置，除氧器布置在鍋爐鋼架。鍋 爐尾部依次布置一次風機、送風機、靜電除塵器、引風機、煙氣脫硫裝置（FGD）和煙囪。主廠房為左擴建（從汽機房向鍋爐房看），汽輪發(fā)電機組采用縱向順列布置，機 頭朝向擴建端。4.1.1 汽機房（A-B列）本期工程1號機組占用9個不等跨柱距，2號機組占用10個不等跨柱距。2臺 機組之間設(shè)有1個檢修場地（10m） ,2臺機組之間的伸縮縫為1.5m。汽機房總長度為： （2 X 2X 10+2X 5X 9+2X2

9、X 11+10+9+1.5）m=.5m=汽機房跨度36m 2臺機組凝汽器中心線之間的距離為 107.5m,汽輪發(fā)電機中心 線距A列的距離為13m考慮凝汽器抽管的要求，在汽機房A列墻的相應(yīng)位置設(shè)置大 門。靠近4/A列柱側(cè)留有全廠貫通的運行維護通道。汽機房布置分為0.0m、8.6m、17m共3層。（1）汽機房0.00m層汽機房的零米層從機頭側(cè)布置有開、閉水系統(tǒng)設(shè)備，主機集裝油箱，主機冷油 器、頂軸裝置、主機固定式潤滑油凈化裝置?？谷加图b裝置，給水泵汽輪機集裝 油箱下方布置有小機冷油器和小機固定式潤滑油凈化裝置循環(huán)水管坑汽機側(cè)布置有高壓側(cè)單級水環(huán)真空泵，電機側(cè)布置有低壓側(cè)雙級水 環(huán)真空泵。機座發(fā)電

10、機側(cè)零米層布置有定子冷卻水裝置、發(fā)電封油裝置、發(fā)電機氫氣控制 排、二氧化碳匯流排和二氧化碳加熱器等。凝汽器坑布置有高、低壓凝汽器和汽機 側(cè)、發(fā)電機側(cè)本體疏水擴容器，凝汽器坑底布置有膠球清洗裝置系統(tǒng)的膠球泵和加 球室。凝結(jié)水泵坑布置有凝結(jié)水泵和凝結(jié)水泵入口濾網(wǎng)。機尾電氣配電間下方布置有凝結(jié)水精處理設(shè)備。1號機組零米層B列柱側(cè)布置兩 機共用的40容量啟動電動給水泵。每臺機組零米層B列柱側(cè)布置凝結(jié)水泵變頻裝置 間、汽機保安MCC A B段，蓄電池間等。凝汽器的循環(huán)水管從 A列柱進出，循環(huán)水系統(tǒng)中的進出口蝶閥布置在靠近A列柱。凝汽器抽管朝向A列柱。11到12柱這一跨布置有兩臺機共用的凝結(jié)水精處理反洗水

11、箱和檢修油箱。(2) 汽機房8.6m層汽機房8.6m中間層，潤滑油管道布置在基座靠 A列柱側(cè)，主蒸汽管道布置在中 間層機頭前，有效縮短高溫合金鋼材的長度，減少管材投資費用。在靠A列柱側(cè)，布置有旁路管道，在靠近 B列柱一側(cè)，給水泵汽輪機排汽口下部布置相應(yīng)的排汽管 道和排汽蝶閥，給水泵汽輪機機頭側(cè)下方中間層上布置有小機集裝油箱。5、6、7號低加布置和3號高加蒸汽冷卻器布置在汽機房中間層靠 B列側(cè)，2臺凝汽器喉部分別 布置8號、9號低壓加熱器，抽芯朝向A列柱。機頭側(cè)布置有軸封加熱器，汽機側(cè)機 座B列柱側(cè)還低位布置有軸封系統(tǒng)閥門站和各段抽汽動力逆止閥及關(guān)斷閥。本層還 布置有發(fā)電機引出的封閉母線及勵磁設(shè)

12、備。每臺機組的機尾發(fā)電機側(cè)為10kV工作段配電室。通過對給水泵汽輪機排汽管道的優(yōu)化，采用立管轉(zhuǎn)彎，水平管道直排的形式， 大大減少了排汽管道水平管道的占地面積。給水泵汽輪機集裝油箱直接放置在中間層上。(3) 汽機房17m運轉(zhuǎn)層汽機房運轉(zhuǎn)層為大平臺結(jié)構(gòu)，汽機機頭朝向擴建端。汽機房跨度36.0m，汽輪發(fā)電機組中心線距A列13.0m?？緽列柱側(cè)布置1-3號高壓加熱器，在靠A列柱側(cè)布置 旁路閥和發(fā)電機油煙凈化排放裝置，發(fā)電機側(cè)靠A列柱側(cè)設(shè)有勵磁設(shè)備柜間，凝汽器靠B列柱側(cè)布置有2臺50容量汽動給水泵組，汽動給水泵組采用彈簧機組，靠主 機機組布置，汽動給水泵組與高壓加熱器之間留有通道。50容量的給水泵汽輪機

13、采用與前置泵同軸布置的方案。輔助蒸汽聯(lián)箱布置在運轉(zhuǎn)層 B列柱到K0柱之間靠B列柱側(cè)，機組中間，這樣的 布置方式使與輔助蒸汽聯(lián)箱連接的管道長度最短。4.1.2 煤倉間采用集中側(cè)煤倉，縮短主廠房縱向和橫向尺寸，減少占地面積。煤倉間采用四 排柱框架。柱距10m共7檔（6檔各設(shè)置1臺中速磨，另1檔為檢修場地）?？缇鄷憾?23.5m。煤倉間共設(shè)置三層，Omg、17ng、44.3m層。On層布置磨煤機和過軌吊；運 轉(zhuǎn)層標高17m布置6臺給煤機；44.3m為皮帶層。4.1.3 鍋爐房及爐后布置爐前鋼架K0至B列距離采用4.5m,作為爐前檢修通道，8.6m中間層布置熱控專業(yè) 電子設(shè)備間等?？疹A(yù)器外拉式布置于鍋

14、爐構(gòu)架后兩排，鍋爐鋼架深度方向尺寸（K0K7）為76.4m,寬度方向尺寸為68m鍋爐中心線與汽機房5、16號軸線對齊，兩爐中 心線距離107.5m。除氧器布置在間距7.5m的KOK柱之間，42.1m層。鍋爐構(gòu)架采用鋼結(jié)構(gòu)，鍋爐房不封閉，爐頂設(shè)輕型防雨罩殼。鍋爐運轉(zhuǎn)層標高 為17.0m，與汽機房運轉(zhuǎn)層標高一致。鍋爐房0.0m層布置撈渣機、密封風機、鍋爐啟動系統(tǒng)疏水泵、化學加藥間、水 汽取樣間、鍋爐配電間、煤倉間氣體消防設(shè)備間等。鍋爐尾部構(gòu)架安裝煙氣脫硝（SCR）裝置。爐后依次布置有一次風機、送風機、靜電除塵器、引風機、煙囪及脫硫裝置。爐后除塵器前煙道支架下方設(shè)有消防通道。一次風機、送風機橫向并列

15、布置在除塵器入口之前的煙道下方。本工程引風機采用縱向布置，縮短 A列至煙囪的距離，減小占地面積。每臺爐的 兩臺靜電除塵器，分別設(shè)有三個通道，五級電場，每臺爐的除塵器總寬100m深度方向 25.565m。本工程脫硫設(shè)置GGH引風機出口煙道低位進入GGH換熱后進入GG外側(cè)的脫硫 塔。脫硫塔與煙囪平行布置。脫硫后的凈煙氣進入 GGH而后接入煙囪。脫硫塔外側(cè) 布置二級循環(huán)漿液箱、循環(huán)漿液泵房等。4.2 方案二（汽機房+除氧間+鍋爐房三列式方案）主廠房采用汽機房、除氧間、鍋爐房三列式，側(cè)煤倉布置。鍋爐尾部依次布置 一次風機、送風機、靜電除塵器、引風機、煙氣脫硫裝置 （FGD）和煙囪。主廠房為左 擴建（從

16、汽機房向鍋爐房看），汽輪發(fā)電機組采用縱向順列布置，機頭朝向擴建端。4.2.1 汽機房汽機房的長度和柱距同方案一。汽機房跨度按31m，汽輪發(fā)電機中心線距A列的 距離為13m。汽機房分三層布置，即：0.00m層、中間層（標高8.6m）、運轉(zhuǎn)層（標高 17m）。2臺50%勺汽動給水泵組布置在汽機房運轉(zhuǎn)層上，主汽輪機組布置在汽機房運 轉(zhuǎn)層上，前置泵與主泵不同軸，前置泵單獨布置在除氧間的零米層。給水泵汽輪機 與汽輪發(fā)電機組平行布置在汽機房靠近 B列側(cè)。0m層布置的主要設(shè)備有：低壓缸的下方布置有兩臺帶熱井的凝汽器，凝汽器上 部與低壓缸排汽口柔性連接，下部剛性支撐在汽輪機機座底板上。汽機房零米還布 置有發(fā)電

17、封油集裝裝置、發(fā)電機定子冷卻水集裝裝置、水環(huán)式真空泵、凝結(jié)水泵、 閉式水換熱器、冷油器、頂軸裝置、EHG供油裝置和化學精處理和電子設(shè)備間等設(shè)備。 循環(huán)水管道從汽機房A列方向引出。8.6m層主要是管道層，布置有主蒸汽、再熱冷段蒸汽管道、抽汽管道等，設(shè)備 有3臺高加及外置蒸汽冷卻器。給水泵及前置泵、軸封冷卻器及軸封風機、軸封供 汽站、氫氣干燥器等。勵磁變壓器、發(fā)電機封閉母線等布置在發(fā)電機端靠A列側(cè)。發(fā)電機封閉母線從汽機房 A列引出。10kV廠用配電裝置布置于發(fā)電機側(cè)，占據(jù) 1個 柱距。& 9號低壓加熱器布置在凝汽器喉部，其抽芯子方向朝向A列柱。汽動給水泵組采用彈性基礎(chǔ)設(shè)計，直接支撐在汽機房

18、中間層梁上，減少了其基礎(chǔ)的占用空間 和占地面積，降低了土建費用。汽機房運轉(zhuǎn)層17m布置有汽輪發(fā)電機組、3號高加蒸汽冷卻器。為檢修方便，運 轉(zhuǎn)層設(shè)有凝結(jié)水泵、主油箱附屬設(shè)備、冷油器等檢修起吊孔，并設(shè)有格柵板。運轉(zhuǎn) 層采用大平臺承重結(jié)構(gòu)，可為汽輪機和發(fā)電機部件大修提供充足的檢修場地?？紤]到運行檢修維護，在汽機房的0m層靠近B列側(cè)留有縱向運行檢修通道?？?近A列側(cè)留有縱向人行通道；在汽機房中間層靠近B列側(cè)留有運行檢修通道。4.2.2 除氧間除氧間跨度10m柱距與汽機房相同。除氧間分為 0.00m、8.6m、17m 25.5m四 層。0.00m層主要布置有：給水泵汽輪機集裝供油裝置、給水泵前置泵，電動

19、給水泵， 閉式水泵、凝結(jié)水再生裝置，以及電氣 MC（盤柜等；8.6m層主要布置有1號、2號、3號高壓加熱器；17m層主要布置5、6、7號低壓加熱器、輔助蒸汽聯(lián)箱。除氧間兩臺機組中間汽 機及公用電子設(shè)備間。25.5m層布置除氧器、閉式水膨脹水箱和部分暖通專業(yè)集中制冷站設(shè)備。423 煤倉間煤倉間的布置與方案一相同。4.2.4 鍋爐房及爐后布置由于除氧器布置在除氧間，因此鍋爐鋼架K0K1間距由方案一的7.5m縮短至5.9m，鍋爐房其余布置與方案一相同。爐后部分與方案一相同。4.3 主廠房布置方案主要尺寸主廠房布置方案一和方案二的主要尺寸見下表:項目單位萬案一（兩列式，推薦方案）萬案一（三列式）限額指

20、標（2011）1汽機房：汽輪發(fā)電機布置方式一縱向，機頭朝向擴建端縱向，機頭朝向擴建端縱向，機頭朝向固定端汽機房跨度m363134汽機房長度m.5.5222.4汽機房運轉(zhuǎn)層標高m171717汽機房中間層標高m8.68.6/行車軌頂標高m30.730.730.7汽機房屋架下弦標高m33.833.8/汽輪機中心線至A排柱距離m13132除氧間除氧間跨度m1010除氧間長度m.5222.4除氧器層標高m25.5咼壓加熱器布置區(qū)域汽機房運轉(zhuǎn)層除氧間除氧間咼壓加熱器布置層標咼m171717低壓加熱器布置區(qū)域汽機房中間層除氧間除氧間低壓加熱器布置層標高m8.68.6/3煤倉間煤倉間位置兩爐中間兩爐中間爐前煤

21、倉間寬度m(7.9 X 2)+7. 7=23.5m(7.9 X 2)+7. 7=23.5m14煤倉間長度m7070/給煤機層標高m171717項目單位萬案一（兩列式，推薦方案）萬案一（三列式）限額指標（2011）皮帶層標咼m44.344.3/4鍋爐房爐前距離m4.54.5/鍋爐前排柱至后排柱距離m76.4（含脫硝）74.8（含脫硝）/鍋爐兩外側(cè)柱中心距m68.0（隨主機）68.0（隨主機）/鍋爐房運轉(zhuǎn)層標高m171717兩臺爐中心距m107.5107.5/5爐后布置鍋爐后排柱至除塵器前排柱距離m28.628.6/除塵器前排柱至后排柱距離m25.56525.565/除塵器后排柱至脫硫塔中心距離m

22、37.4837.48/項目單位萬案一（兩列式，推薦方案）萬案一（三列式）限額指標（2011）1.主廠房區(qū)A列柱中心線至煙囪中心線距離m208.545211.945/主廠房長度m.5.5222.4主廠房區(qū)占地面積m24056241223/汽機房跨度m3631 + 10（除氧間）34+10（除氧間跨度）2.主廠房體積汽機房3 m236668203797306506除氧間3 m49598104440煤倉間3 m72873.572873.5180990爐前運轉(zhuǎn)層以下3 m14879.2514879.2517564控制樓3 m00合計體積（不包括鍋爐房和爐側(cè)）3 m324420.753411486095

23、003.主廠房體積指標主廠房千瓦體積（建筑體積/容積）3m/kW0.1620.1710.3254.4 四大管道的長度影響的比較F表是方案一和方案二四管道材料量對比表:項目單位萬案一(兩列式萬案)萬案一(三列式方案)熱段管道(Di749 X 47)m/萬兀-3.4 X 2 X 2/121 X 2基準主蒸汽管道(Di344 X 98)m/萬兀-3.4 X 2X 2/ X 2基準冷段管道(Do1219 X 38)m/萬兀-3.4 X 2/22 X 2基準總費用萬兀281 X 2基準注：以上管道的單位價格取用2011限額。4.5 主廠房容積帶來的影響從4.3節(jié)的對比表中可以得到方案一比方案二的主廠房容積少16727吊,按主廠房單位容積建筑成本227元/m2計算，由于減少主廠房容積而帶來的初投資降低為： 16727X 227=380萬元。4.6 其它方面的比較采用方案一的