蘇丹吉利聯(lián)合循環(huán)電廠介紹

蘇丹吉利聯(lián)合循環(huán)電廠介紹一、項(xiàng)目背景：燃?xì)廨啓C(jī)電廠由于其建設(shè)周期短，機(jī)組啟動(dòng)快在全球各地發(fā)電行業(yè)中所占的比重越來越高。為應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的大電網(wǎng)事故，快速恢復(fù)電力供應(yīng)，燃機(jī)電廠——特別是具有黑啟動(dòng)能力的燃機(jī)電廠顯得尤為重要。蘇丹吉利電廠一期有2套206B燃機(jī)-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組（4臺(tái)燃機(jī)），具備黑啟動(dòng)能力，40°C環(huán)境溫度下，電廠出力200MW,2003年開始發(fā)電，2004年初全部投產(chǎn)。電廠負(fù)荷占當(dāng)時(shí)整個(gè)蘇丹電網(wǎng)負(fù)荷的1/3，是當(dāng)時(shí)蘇丹國內(nèi)僅次于喀土穆煉油廠的第二大企業(yè)，總統(tǒng)參加了開工典禮，可想吉利電廠當(dāng)時(shí)在蘇丹的地位。然而隨著蘇丹麥洛維大壩水電1250MW、卡北電廠二期200MW的擴(kuò)建，以及吉利四期110MW煉油焦發(fā)電項(xiàng)目的投入運(yùn)行，吉利一期所占份額越來越低，同時(shí)吉利一期的燃料是輕柴油（LDO）和液化石油氣（LPG），隨著國際燃油市場價(jià)格的不斷攀升，發(fā)電成本越來越高，電廠退出了主力發(fā)電廠的行列，淪為電網(wǎng)的調(diào)峰機(jī)組，地位也越來越低。為尋求進(jìn)一步發(fā)展，降低燃料成本，尋求價(jià)格更便宜的可利用燃料成為電廠的唯一出路。電廠毗鄰的喀土穆煉油廠有煉油的中間產(chǎn)物重焦化汽油（HeavyCokedGasOil），簡稱HCG0，價(jià)格只有輕柴油的1/3。燃機(jī)是否能夠使用此燃料以及如何使用此燃料業(yè)主心里沒底，而南港公司在燃機(jī)的燃料改造方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，早年為降低燃料成本進(jìn)行的輕油改重油、近年為降低污染滿足環(huán)保要求進(jìn)行的燃油改天然氣和最近為降低氮氧化物排放進(jìn)行的低氮燃燒系統(tǒng)的改造，改造了近50套機(jī)組。業(yè)主在多方了解咨詢后選擇了南港公司為其改造一期的四臺(tái)燃機(jī)，并與2012年7月簽訂合同。二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)：

1設(shè)計(jì)依據(jù)：1.1燃料成份和性能TestItemsMethodResuEtsUnilsVanadium(V)ASTMD5185-09Lessthan0.10mg■也Nickel(Ni)ASTMOS18^09Lessthan0.10mg-1kgIran(Fe)ASTWIOS1S5-M0.11mg/畑Calcium(Ca)ASTMD5195^09Lessthan0.10Capper(Cu)ASTWID&1S5-09Lessthan0.10Magnssium(Mg}ASTMD6ia5-09L^^than0.10mg.'k^Scdium(Na)hPotassium(K)ASTMDS1S5-09L自倉than0.30/ea曲Zinc(Zn)ASTMDSISB-OaL^ssthan0.10Densityat15degCASTMD4052-090.9D91g/cm3FlashPointASTMD&3-10a(ProcedureB)101.0degreeC丄」WalerContentASTMD630^070.Q3%wtToialAcidNumt>ejASTMD66^-Q9a1.15mgKOH/gPourPointASTMD3709-adegreeCKinematicViscosityalTOOdegreeCASTMD445-104.03BmmS'sAshCont&ntASTMD4&207LessthanG.001%wtSulphurContentASTMD429^100J10%wtCarbonResidueASTWID4530-070.40%wt1.2燃料粘度Theabove宙注mpl魯 roc刑聽dfromUwclfont直和打 Th好folk^^kigre鳥u11$haHoyBocgbtgfn曲d:ANALYTICALI7EMSUMITMETHODSPECIFICATIONSRESULTSMINMAXKinemaiicViscosity@iOHCASTM0445*11*-+WFAKinematicV1scosily@20Xmm:/$ASTMD445-11107.6KinemaiicVjseosily@30"CmmJ/sASTMD^5^1—:33.04KinematicViscosil^WCmmf/sASTMD制眷行-?2^.16KinematicViscosilY@50,)Cmm2/sASW04^5*11■14.77KinematicViscosity?60°CnmJ/sASTMD獻(xiàn)5片1……10.G3Kinematic訥各cc制 CmmJ/sASTMD445H1—7.986KinemalicViscosity?SG*'Cmm^/sASTM0445-116282Kiaem^licVi&cosily@&0°Cmm;/sASTM0^5-11 I4J9&4KmemalicVb&cosiiy@lOO^Cmm'/sASIM0^5-11-4.004KrnemaiicVi&ccsily@5mmJ/s*CAS7MD^5-^1■B9.6Theabov&reflectsourFindingsattrme?dateandplaceofabimmentionedonfyanddoesnotrefertoanyothermalters.1.3其它業(yè)主電廠原設(shè)計(jì)圖紙、資料，燃機(jī)制造廠家的圖紙、資料，業(yè)主的其它要求。2工程設(shè)計(jì)范圍從儲(chǔ)油罐到燃機(jī)范圍內(nèi)的所有需要改造、增加的設(shè)備，主要包括：2.1油罐區(qū)：增加1個(gè)油罐加熱器及油罐區(qū)管道。2.2泵房區(qū)：增加4臺(tái)燃料輸送泵和4臺(tái)加熱器及其管道，新增一個(gè)燃油泵房。2.3燃機(jī)區(qū)：增加4臺(tái)過濾切換模塊和一個(gè)HCGO沖洗回油箱。2.4管廊區(qū)：聯(lián)接泵房與過濾切換模塊之間的燃油管道及其它蒸汽、儀表空氣管道等。2.5燃機(jī)本體：更換霧化空氣泵、流量分配器、燃油單向閥，增加燃料沖洗閥門和相應(yīng)的管道。2.6控制和電氣：為達(dá)到燃機(jī)安全運(yùn)行的目的，增加相應(yīng)的控制和電氣系統(tǒng)。3系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)業(yè)主最終確定的燃料油品分析報(bào)告，燃料中的鈉、鉀、磯、鈣、鉛（未見）含量未超出GE燃料規(guī)范GEI-41047K的要求，燃料不需要進(jìn)行鈉、鉀、磯、鈣、鉛的處理，對(duì)不能滿足直接使用的燃料粘度通過加熱燃料來達(dá)到燃機(jī)使用要求。3.1設(shè)計(jì)原理圖：CortipfromLDO伽k FomMingp哪slidii ii i i3.2系統(tǒng)說明321廠區(qū)平面布置根據(jù)現(xiàn)場條件，本次改造新增設(shè)備均布置在現(xiàn)有空地上，新增泵房布置在原LDO泵房的側(cè)面的空地上，燃機(jī)的前置過濾模塊布置在機(jī)組右側(cè)，不影響燃機(jī)的運(yùn)行和維護(hù)。電廠原有管道主要是沿管架敷設(shè)，本次改造新增管道也按原有的管架敷設(shè)，油罐區(qū)原埋地管，改為管架敷設(shè)。3.2.2油罐區(qū)電廠原有4個(gè)輕柴油罐，保留1#油罐為輕柴油罐，其它3個(gè)改為HCGO油罐，其中4#油罐增加油罐加熱器，加熱HCGO。本次改造因業(yè)主資金原因，3個(gè)HCGO油罐不設(shè)保溫，將來根據(jù)實(shí)際需要再增加oHCGO回油可以回到2#、3#、4#油罐。油罐加熱器的加熱熱源是蒸汽，油罐設(shè)高溫溫度開關(guān)和低溫溫度開關(guān)，控制蒸汽閥門開和關(guān)，使油罐內(nèi)的油溫保持在低溫溫度開關(guān)設(shè)定溫度以上。3.2.3泵房在新的HCGO泵房布置4套泵和加熱模塊，兩用兩備。主要包括泵前過濾、燃油泵、換熱器、溫度調(diào)節(jié)閥等HCGO燃料經(jīng)過濾器FI101后進(jìn)入雙螺桿泵PM101入口，經(jīng)過泵（電機(jī)30Kw）增壓進(jìn)入板式換熱器HX101被蒸汽加熱到75°C后經(jīng)燃油母管送到燃機(jī)前的過濾、切換模塊。過濾器前后設(shè)壓力表就地顯示和壓差開關(guān)遠(yuǎn)傳報(bào)警。加熱蒸汽經(jīng)過溫度控制閥TCV101調(diào)節(jié)蒸汽流量來控制加熱器出口HCGO溫度75C,當(dāng)溫度低于60C和高于80C時(shí)分別給出低溫和高溫報(bào)警。DCS通過加熱器出口油管路上的熱電阻反饋的溫度控制溫控閥TCV101的閥門開度，當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)開大閥門，當(dāng)溫度高壓設(shè)定溫度時(shí)關(guān)小閥門。溫控閥前設(shè)置常閉氣動(dòng)球閥VA105，此閥由電磁閥20HS-1控制，在本泵組油泵運(yùn)行的同時(shí)電磁閥20HS-1帶電，打開VA105閥門，給加熱器供蒸汽，在泵停運(yùn)的同時(shí)關(guān)閉此閥。加熱器設(shè)置自動(dòng)疏水閥DV101，加熱管路設(shè)置管路自動(dòng)疏水閥DV102。泵房燃油母管設(shè)旁通氣動(dòng)閥組VA502，此閥為常閉氣動(dòng)閥門，由電磁閥20FB控制。在冬天機(jī)組長期停運(yùn)，母管溫度RT562顯示的溫度低于15C時(shí)說明母管內(nèi)HCGO油凝結(jié)流動(dòng)阻力大，先將此閥打開，等母管溫度升高至20C后，管道內(nèi)的HCGO能自然流動(dòng)，此時(shí)20FB失電，關(guān)閉VA502閥門。此方式也可以用于快速加熱油罐油內(nèi)的燃油。氣動(dòng)閥設(shè)位置開關(guān)供DCS顯示閥門位置。3.2.4前置系統(tǒng)每套燃機(jī)前增加一套HCGO過濾、切換模塊，包含過濾器、流量計(jì)、燃料三通切換閥。模塊HCGO入口設(shè)常閉氣動(dòng)閥VA101，在機(jī)組啟動(dòng)前HCGO油循環(huán)時(shí)打開，此閥門由電磁閥20HF-1控制，氣動(dòng)閥設(shè)位置開關(guān)。HCGO經(jīng)過雙聯(lián)過濾器FI102或FI103過濾后，經(jīng)流量計(jì)進(jìn)到三通切換閥VA104前，流量計(jì)帶就地顯示和遠(yuǎn)傳信號(hào)，過濾器前后設(shè)壓力表就地顯示，設(shè)壓差開關(guān)遠(yuǎn)傳報(bào)警。在流量計(jì)前設(shè)HCGO旁通管路，在HCGO油溫未滿足設(shè)定溫度前HCGO通過旁路管道經(jīng)氣動(dòng)閥VA102進(jìn)入HCGO回油母管，回到HCGO油罐。當(dāng)油溫達(dá)到設(shè)定溫度后，電磁閥20BV-1帶電，關(guān)閉VA102，氣動(dòng)閥設(shè)位置開關(guān)。HCGO管路上設(shè)就地顯示溫度計(jì)TI164和3個(gè)熱電偶（TC161、TC162、TC163）給MARKV顯示溫度，同時(shí)作為三通切換閥是否允許動(dòng)作的判斷條件，當(dāng)油溫高于70°C時(shí)允許燃油從輕油（LDO）切換到HCGO,當(dāng)HCGO溫度低于60°C時(shí)。HCGO自動(dòng)切換到LDO。HCGO管路上設(shè)溫度開關(guān)26TFH-1和26TFL-1，當(dāng)HCGO溫度高于26TFH-1的設(shè)定值（80C）時(shí)給出高溫報(bào)警，當(dāng)溫度低于26TFL-1的設(shè)定值（60°C）,同時(shí)機(jī)組以HCGO運(yùn)行時(shí)，給出HCGO溫度低報(bào)警。HCGO管路上設(shè)壓力開關(guān)63PFH-1和63PFL-1、63PFL-2、63PFL-3，當(dāng)HCGO壓力高于63PFH-1設(shè)定值時(shí)報(bào)警，當(dāng)壓力低于63PFL-1、63PFL-2、63PFL-3的設(shè)定值時(shí)，HCGO自動(dòng)切換到LDO。（63PFL-1、63PFL-2、63PFL-3采取3選2表決。）管路上還設(shè)有蓄能器AF101，可以穩(wěn)定HCGO壓力。輕油泵送來的LDO經(jīng)過Y型過濾器YF101、常閉氣動(dòng)球閥VA103、流量計(jì)FM103和自立式調(diào)壓閥RV101進(jìn)到三通切換閥前，自立式調(diào)壓閥RV101調(diào)節(jié)閥后壓力略高于HCGO的壓力。3.2.5管路電廠原LDO管道采用的是雙母管制，本次改造保留一根LDO管道，將另一根LDO管道改為HCGO回油管，另外增加一根HCGO的供油管。HCGO的加熱蒸汽取自電廠原有的LPG加熱蒸汽，從LPG加熱蒸汽母管上開三通將蒸汽引至泵房的加熱器加熱HCGO。蒸汽管道和HCGO管道需要保溫，在最高點(diǎn)設(shè)置排空，在最低點(diǎn)設(shè)置排污，蒸汽管道在低位還設(shè)置疏水。在燃油母管的最遠(yuǎn)端設(shè)置氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥PCV501（常開），調(diào)節(jié)母管壓力保持4bar壓力。PCV501自備定位控制器（包含氣源過濾、調(diào)壓），壓力變送器96PF-1測量的壓力信號(hào)通過DCS與設(shè)定的壓力比較，給出4-20mA信號(hào)給閥門定位器控制閥門開度，調(diào)節(jié)HCGO的回油量來調(diào)節(jié)HCGO母管壓力。3.2.6燃機(jī)本體燃機(jī)改用HCGO燃料后，機(jī)組本體需要做相應(yīng)的改變：燃油流量分配器：更換新的燃油流量分配器，以適應(yīng)高溫HCGO運(yùn)行的要求。霧化空氣泵：更換高壓型霧化空氣泵以適應(yīng)高粘度HCGO的要求。HCGO沖洗系統(tǒng)：由于HCGO燃料粘度高，如果HCGO在管道內(nèi)冷卻會(huì)凝結(jié)在管道中堵塞管道，因此，當(dāng)機(jī)組在燃燒HCGO時(shí)發(fā)生遮斷停機(jī)，應(yīng)對(duì)燃料噴嘴前的管路進(jìn)行沖洗，用LDO燃料沖洗燃油管路，直到燃油管線100%為柴油，可以通過玻璃窺窗觀察。透平水洗：增加透平水洗，水洗管路直接由原壓氣機(jī)水洗管道分一支通過霧化空氣母管由燃料噴嘴進(jìn)入透平。3.2.7控制和電氣為滿足上述功能需要，增加相應(yīng)的一次儀表和電器設(shè)備，MarkV和DCS程序做相應(yīng)的修改。新泵房增加了4臺(tái)HCGO燃料泵和3臺(tái)通風(fēng)機(jī)，在原有的MCC間增加兩列電器控制柜。三、項(xiàng)目施工1產(chǎn)品制造在2012年7月合同生效后，南港動(dòng)力組織人員開始產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并在7月底完成圖紙初設(shè)并提交業(yè)主審核，8月11日赴蘇丹參加設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)，南港解答業(yè)主提出的各種問題，經(jīng)過充分討論，最終確定設(shè)計(jì)方案。南京南港迅速組織長周期設(shè)備訂貨，同時(shí)開始模塊圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，9月底開始設(shè)備模塊的制作，包括：油罐加熱器，泵、加熱模塊，過濾、切換模塊。油罐加熱器片組：泵、加熱模塊:1制作過程中的過濾切換模塊（切換閥未到貨安裝）:2012年12月中旬完成全部四套改造設(shè)備的工廠制作以及現(xiàn)場安裝設(shè)備、材料的采購、驗(yàn)收工作，下旬完成全部裝箱。2013年1月從上海港發(fā)貨，3月中旬設(shè)備到達(dá)蘇丹現(xiàn)場，3月28日燃料改造項(xiàng)目現(xiàn)場施工正式開始。2現(xiàn)場施工蘇丹吉利電廠位于喀土穆以北80公里的開發(fā)區(qū)，毗鄰中石油投資建設(shè)的喀土穆煉油廠?？ν聊率翘K丹共和國的首都，位于青尼羅河與白尼羅河的交匯處?？ν聊掠小笆澜缁馉t”之稱，氣候炎熱干燥，年平均氣溫為28.7°C,最高氣溫達(dá)47.2°C,每年3月到11月，白天一出門，滾燙的熱浪就撲面而來，宛如步入桑拿房，常常晚上10點(diǎn)鐘去散步，地面仍散發(fā)陣陣的熱氣。4、5月份是來自撒哈拉沙漠的沙塵暴肆虐的季節(jié)，狂風(fēng)卷著漫天的沙塵氣勢洶洶、昏天黑地地一刮數(shù)天。漫天黃沙無孔不入，人在屋中，也能感到陣陣土腥味，甚至有時(shí)睡夢中也會(huì)被憋醒。此次改造正趕上蘇丹最炎熱的季節(jié)，夏日炎炎，草木都低垂著頭；小狗熱得躲到冷卻塔下躺著，吐出舌