大型循环流化床电站主厂房布置优化设计探讨

   摘要国内大型循环流化床电站的主厂房布置在设计中存在套用传统布置模式而优化创新不够的问题，造成了不必要的浪费。本文结合某600MW循环流化床电站采用二炉一机热力系统，提出了一种优化的主厂房布置方案，并与国内典型布置方案进行了技术经济比较分析，探讨主厂房布置的优化设计的可行性。

1 概述

对于煤矸石、劣质煤等低热值煤发电厂，普遍采用的清洁燃烧技术是高效、低污染的循环流化床锅炉燃烧技术。当前，国内循环流化床电站稳定运行的最大单炉容量是300MW等级循环流化床锅炉，世界上成熟投运地最大单炉容量是波兰PKE Lagisza 460MW等级循环流化床锅炉。

按照我国国家标准GB 50660-2011《大中型火力发电厂设计规范》，对纯凝式汽轮机应采用一炉一机的单元制热力系统，因此国内大型循环流化床电站均采用的是一炉一机的配置，中间再热的二炉一机热力系统的大型循环流化床电站在国内低热值煤发电厂是没有运行业绩，在国外的低热值煤发电厂投运业绩很少，如越南锦普2×340MW电厂采用二炉一机热力系统。

越南电厂2×600MW循环流化床电站，采用的是2台1010t/h循环流化床锅炉配1台600MW亚临界纯凝式汽轮机发电机，煤质采用低热值的无烟煤，二炉一机热力系统。大型循环流化床电站采用二炉一机热力系统，不仅可以增加循环流化床电站装机容量，同时也加大了对煤矸石、劣质煤等低热值煤的处理能力。

主厂房是电厂重要建筑物，主厂房布置优化是进行设计优化的重点，本文将结合越南海阳2×600MW循环流化床电站采用二炉一机热力系统的主厂房布置优化设计进行探讨。

2 主厂房的传统布置

国内2×600MW级别的火力发电厂的主厂房布置常规采用的是汽机房t/h除氧间t/h煤仓间t/h锅炉房四列式布置，一炉一机热力系统，具体如下：

(1)汽机房布置：汽机房跨度30.6m，柱距10m，汽机房共17个柱距，汽机房总长度为170m，其中有1个柱距布置公用检修场地。汽轮机采用纵向布置，向下排汽，汽轮发电机高位布置。汽机房分三层布置，底层布置凝结水泵及坑、真空泵、主机油系统、胶球清洗装置、闭冷器、开式水泵、闭式水泵、凝补水泵、滤水器及其他辅助设备，低压厂用配电装置，汽机检修场地;6.9m为汽机房中间层，主要布置管道及旁路装置，高压厂用配电装置;13.7m为汽机房运转层，采用大平台结构，主要布置汽轮发电机和给水泵汽轮机。汽轮发电机中心线距A排柱15.3m，汽机房行车轨顶标高26.4m，屋架下弦标高28.9m。

(2)除氧间布置：除氧间跨度为9.5m。除氧间分四层布置，底层布置电动给水泵组及汽泵前置泵;6.9m为除氧间中间层，布置5号低加和6号低加;13.7m为除氧间运转层，布置了1号高加、2号高加和3号高加;26m为除氧层，布置了除氧器、连续排污扩容器和闭式冷却水膨胀水箱，屋顶标高38m。

(3)煤仓间布置：煤仓间跨度为12m。底层布置有电缆夹层;13.7m层与除氧间13.7m共同布置控制室、电子设备间和工程师;在控制室上层布置有给煤机和给料机;在煤仓顶部布置有输煤皮带。

(4)锅炉房和集控楼布置：炉前通道跨度为6.3m，一台汽轮发电机对应一台锅炉布置;单独的集控楼布置在两炉间且伸入除氧间和煤仓间，二炉二机一控，集控楼容积10000m3，不计占用除氧间和煤仓间的容积。

3 主厂房布置的优化设计

3.1 主厂房优化措施

本项目2×600MW循环流化床电站采用二炉一机的热力系统，其主厂房优化设备及四大管道布置，具体措施如下：

(1)根据系统的功能要求合理布置设备，并按照工艺要求和环境条件，尽可能露天布置，以缩短汽机房的跨度，如闭冷器、凝补水泵和滤水器移至A排外露天布置，可缩短汽机房的跨度1.6m。

(2)采用新型技术的行车，降低汽机房的高度;采用无头式除氧器，根据给水泵厂合理地确定前置泵必须汽蚀余量，进行给水泵瞬态计算，有效地降低除氧器标高。

(3)取消单独的除氧间。主厂房采用三列式布置汽机房-煤仓间-锅炉房，根据二炉一机的布置特殊性，除氧器单独布置于煤仓间外侧及两座锅炉房之间炉前通道的正上方;优化四大管道布置。

(4)取消单独的集控楼。为使两台锅炉流量分配均匀，汽轮机凝汽器中心线位于两台锅炉中心附近，两台汽轮发电机组间的间距比常规大，集控楼可完整布置在汽机房和煤仓间内的两机之间。四炉二机的电气、电子设备采用物理分散布置，布置在负荷中心、节省电缆。