【正文】 高壓缸排汽壓力 主蒸汽溫度 ℃ 566 再熱蒸汽溫度 ℃ 566 高壓缸排汽溫度 ℃ 主蒸汽流量 t/h 再熱蒸汽流量 t/h 低壓缸排汽干度 % 低壓缸排汽焓 kJ/kg 低壓缸排汽流量 t/h 補給水率 % 最終給水溫度 ℃ 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設計 第 四 卷 熱機 部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設計院 第 24 頁 熱力系統(tǒng)的主要設計原則 系統(tǒng)的擬定、設計壓力和設計溫度的確定，以及介質流速的確定，按《火力發(fā)電廠汽水管道設計技術規(guī)定》執(zhí)行。主蒸汽管道和熱再熱蒸汽管道分別從過熱器和再熱器的出口聯(lián)箱的兩側引出，在爐前匯成一根 干管，到汽輪機前再分成兩根支管分別接入高壓缸和中壓缸左右側主汽關斷閥和再熱關斷閥。 汽輪機的主汽關斷閥及高壓旁路閥均應承受鍋爐的水壓試驗壓力。在過熱器出口管道上設有過熱器水壓試驗堵板。主蒸汽還向汽輪機汽封系統(tǒng)提供高溫啟動汽源。汽機高排止回閥前設有排至排汽裝置的通風管道及閥門，防止機組降負荷時高排溫度過高。 主蒸汽管道，高、低溫再熱蒸汽管道均考慮有適當?shù)氖杷c和相應的動力驅動的疏水閥 (在低溫再熱蒸汽管道上還設有疏水罐 )，以保證機組在啟動暖管和低負荷或故障條件下能及時疏盡管道中的冷凝水，防止汽輪機進水事故的發(fā)生。 主蒸汽主管和支管及熱再熱蒸汽主管和支管均采用 ASTM A335 P91 無縫鋼管 (無負偏差的內徑管 )，主蒸汽和熱再熱蒸汽小口徑管道 (疏水管道等 )均采用 12CrMoVG無縫鋼管。 主蒸汽系統(tǒng)管道的設計壓力為鍋爐過熱器出口額定主蒸汽壓力。 冷再熱蒸汽系統(tǒng)管道的設計壓力為機組 VWO 工況熱平衡圖中汽輪機高壓缸排汽壓力的 倍。 熱再熱蒸汽管道系統(tǒng)的設計壓力為鍋爐再熱器出口安全閥動作的最低整定壓力。 主蒸汽和再熱蒸汽系統(tǒng)管道的設計參數(shù)、管材、管徑、管內流速等詳見 節(jié)。高、低壓旁路閥的驅動方式為氣動或電動，具體方式待設備招標時確定。高壓旁路裝置由高壓蒸汽旁路閥及其驅動裝置、噴水減溫調節(jié)閥及關斷閥組成，減溫水來自鍋爐給水泵出口母管；低壓旁路系統(tǒng)從汽機中壓缸入口前熱再熱蒸汽干管接出，經(jīng)減壓減溫后接至排汽裝置喉部，喉部還設有三 級減溫減壓裝置，三級減溫減壓裝置由 哈 汽廠供貨。 旁路系統(tǒng)的功能 本工程本階段旁路系統(tǒng)的設計按以下功能考慮： 汽輪機旁路系統(tǒng)管道的設計參數(shù)、管材、管徑、管內流速等見本章的 節(jié)。當任何一臺高加故障切除時，三臺高加要同時從系統(tǒng)中退出運行，這時機組仍能帶額定負荷。 本工程給水系統(tǒng)給水泵采用 3 臺 35%容量的電給調速水泵。對于機組啟動和低負荷運行時，給水流量由省煤器入口關斷閥的旁路調節(jié)閥控制，主給水管道上不裝設調節(jié)閥。鍋爐再熱器減溫噴水從給水泵的中間抽頭引出；過熱器減溫噴水從省煤器前引出。 主給水管道材質采用 15NiCuMoNb564。 抽汽系統(tǒng) (見 F633CJ0106) 汽輪機采用 7 級非調整抽汽，其中，高壓缸兩級抽汽 (包括高壓缸排汽 )、中壓缸兩級抽汽 (包括中壓缸排汽 )、低壓缸三級抽汽，分別供至 1 號、 2號、 3號高壓加熱器、除氧器以及 5 號、 6號和 7 號低壓加熱器。電動隔離閥作為防止汽輪機進水的一級保護，氣動止回閥作為防止汽輪機超速并兼作防止汽輪機進水的二級保護。 汽輪機的中壓缸排汽即四段抽汽，在機組正常運行時，除向除氧器提供加熱蒸汽外，還向輔助蒸汽系統(tǒng)提供汽源。 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設計 第 四 卷 熱機 部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設計院 第 27 頁 汽輪機抽汽系統(tǒng)的設計按 ASME TDP1標準 (汽輪機防進水的推薦措施 )進行。 輔助蒸汽系統(tǒng) (見 F633CJ0107) 本系統(tǒng)設有輔助蒸汽聯(lián)箱，兩臺機組之間設有聯(lián)絡母管。冷再熱蒸汽與輔助蒸汽聯(lián)箱之間設有減壓閥。為防止減壓閥失控時輔助蒸汽系統(tǒng)超壓，輔助蒸汽聯(lián)箱上均設有安全閥，其排放能力滿足最大來汽量。第一臺機組啟動時輔助蒸汽來自啟動鍋爐房。參考輔助蒸汽量如下： 序 號 蒸汽用戶名稱 每臺機組的汽耗量 (kg/h) 備 注 啟動 正常運行 維修或事故 1 除氧器 20～ 70 20 鍋爐冷沖洗 2 暖風器加熱 24 47 3 空氣預熱器吹灰用汽 10* 4 汽輪機汽封用汽 5 5 采暖加熱用汽 15 27 兩臺機組公用 6 生水加熱器 8 8 兩臺機組公用 7 燃油系統(tǒng)加熱用汽 3 3 兩臺機組公用 8 磨煤機防爆蒸汽 15 總 計 75～ 125 82 35 注：帶“ *”的用戶可以錯開時間投入使用，其用汽量不計入合計汽量。 凝結水系統(tǒng) (見 F633CJ0108) 本工程 機組年運行小時數(shù)為 6800 小時 ， 負荷分配模式 見下表： 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設計 第 四 卷 熱機 部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設計院 第 28 頁 序 號 負 荷 年運行小時數(shù) 1 100%額定出力 1500 2 85%額定出力 3280 3 ≤60% 額定出力 2020 總 計 6800 凝結水泵在設計工況下運行時泵的效率最高， 在非設計工況下運行時泵的 效率降低，如果采用 常規(guī)的 2 100%定速凝結水泵，在節(jié)約能源 方面會存在一些問題，以下為 2 100%定速凝結水泵、 2 100%調速凝結水泵 (變頻器，一拖二 )及 3 50%定速凝結水泵運行參數(shù)比較 ， 凝結水流量見汽機廠提供的各工況熱平衡圖， 泵的曲線參考同類型機組 ： 2 100%定速凝結水泵運行參數(shù) 序 號 名 稱 單位 機組運行工況 100%工況 85%工況 ≤60% 工況 1 凝結水 密度 kg/m3 2 進口流量 t/h 1316 1114 809 3 出口壓力 MPa 4 泵效率 % 84 80 65 5 軸功率 kW 1460 1375 1275 6 電機功率 kW 1589 1495 1386 2 100%調速凝結水泵 (變頻器，一拖二 )運行參數(shù) 序 號 名 稱 單位 機組運行工況 100%工況 85%工況 ≤60% 工況 1 凝結水密度 kg/m3 2 進口流量 t/h 1316 1114 809 3 出口壓力 MPa 3 4 泵效率 % 84 5 軸功率 kW 1460 1155 875 6 電機功率 kW 1589 1256 952 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設計 第 四 卷 熱機 部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設計院 第 29 頁 3 50%定速凝結水泵運行參數(shù) 序 號 名稱 單位 機組運行工況 100%工況 85%工況 ≤60% 工況 1 凝結水密度 Kg/m3 2 進口流量 t/h 2 658 2 557 1 809 3 出口壓力 MPa 4 泵效率 % 83 80 83 5 軸功率 kW 2 740 2 690 1 1000 6 電機功率 kW 2 805 2 750 1 1087 根據(jù)以上 凝結水泵運行參數(shù)及機組負荷分配模式 ， 得出以下耗電量對比表： 耗電量 對比表 序 號 名稱 2 100%定速 凝結水泵 2 100%調速凝結水泵 (變頻器，一拖二 ) 3 50%定速 凝結水泵 1 100%工況耗電量 kWh (年運行小時數(shù) 1500h) 2383500 2383500 2415000 2 85%工況耗電量 kWh (年運行小時數(shù) 3280h) 4903600 4119680 4920210 3 ≤ 60%工況耗電量 kWh (年運行小時數(shù) 2020h) 2799720 1923040 2195740 4 總耗電量 kWh 10086820 8426220 9530740 經(jīng)濟比較采用最小年費用法， 計算公式為：年費用 =年固定費用率 (取 ) 初投資總費用 +年運行費用 ， 上網(wǎng)電價 (不含稅 )按照 元 /kWh 計算 ， 三種方案的年費用對比見下表： 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設計 第 四 卷 熱機 部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設計院 第 30 頁 年費用對比表 序 號 名稱 單位 2 100%定速 凝結水泵 2 100%調速凝結水泵 (變頻器，一拖二 ) 3 50%定速 凝結水泵 1 凝結 水泵設備初投資 萬元 2 146 2 146(泵 )+240(變頻器 ) 3 110 2 土建安裝及控制費用 萬元 50 50 70 3 總費用 萬元 342 582 400 4 全年總耗電量 kWh 10086820 8426220 9530740 5 全年運行費 萬元 6 年費用 萬元 295 297 292 從上表看出， 2 100%定速凝結水泵 、 2 100%調速凝結水泵 (變頻一拖二 )與 3 50%定速凝結水泵的經(jīng)濟性 相差不多。如果修改凝結水泵布置位置， 將凝結水泵拉出基座區(qū)域布置，勢必會增加泵前管道長度，進而增加泵前管道阻力， 加 大 凝結水泵 汽蝕的可能性 ， 影響 機組 安全 運行 。 空冷凝汽器的凝結水自流到位于低壓缸下方的排汽裝置的熱井中，在熱井中進行部分加熱除氧，熱井中的凝結水由凝結水泵升壓后，經(jīng)中壓凝結水精處理裝置、軸封冷凝器和三臺低壓加熱器后進入除氧器。 凝結水精處理裝置設有 100%容量的電動旁路；軸封冷凝器也設有旁路管道，用于機組試運行凝結水管道沖洗時旁通軸封冷凝器； 5 號低壓加熱器各設有一個電動旁路。在軸封冷凝器入口的凝結水管道上，設置一路至凝結水補充水箱的管道，用于排汽裝置熱井高水位時的放水。 此外，凝結水系統(tǒng)還向疏水擴容器、低壓旁路、低壓缸噴水、三級減溫器、輔助蒸汽減溫器及其他減溫器提供減溫水，另外還向閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)提供補充水。 加熱器疏水及排氣系統(tǒng) (見 F633CJ010 10) 高壓加熱器和低壓加熱器正常疏水系統(tǒng)均采用逐級 自流方式。 除了正常疏水外，各加熱器還設有危急疏水管路，當加熱器故障引起水位超過規(guī)定值或在低負荷相鄰加熱器之間壓差較小，正常疏水不能逐級自流時，危急疏水閥則自動開啟，以控制加熱器水位。軸封冷凝器疏水經(jīng)多級 U形水封管排入排汽裝置中。所有低壓加熱器均設有兩個分開的疏水接口，正常疏水接口位于加熱器疏水冷卻段，危急疏水接口位于加熱器的凝結段。 (2) 布置在疏水調節(jié)閥下游的第一個彎頭以三通代替，在三通的直通出口裝設不銹鋼堵板。 每臺加熱器均設有啟動排氣和連續(xù)排氣，以排除加熱器中的不凝結氣體。除氧器的啟動和連續(xù)排氣排至大氣。 加熱器疏水系統(tǒng)按 DL/T8342021標準 《火力發(fā)電廠汽輪機防進水和冷蒸汽導則》進行設計。 燕山湖發(fā)電廠新建工程初步設計 第 四 卷 熱機 部分說明書 北京國電華北電力工程有限公司、遼 寧電力勘測設計院 第 32 頁 軸封系統(tǒng)設再熱冷軸封供汽閥門站、輔助蒸汽軸封供汽閥門站和溢流閥門站 ，各軸封供汽閥門站保證軸封供汽系統(tǒng)溫度和壓力滿足機組不同工況運行的要求。 系統(tǒng)設置一臺 100%容量的軸封蒸汽冷卻器，換熱面積不低于 150m2。一臺運行 ,一臺備用 , 并滿足一臺運行 ,一臺檢修的要求。 空冷凝汽器有關系統(tǒng) (見 F633CJ0112) 空冷凝汽器單獨招標采購，目前尚未訂貨。 在兩根排汽管道之間設有聯(lián)絡管，以消除兩根排汽管道之間的不平衡壓力。 為防止冬季啟動或低負荷運行時空冷凝汽器管束結凍，在部分排汽支管上設置隔絕閥，以旁路相應的空冷單元，增大其它單元的熱負荷。 排汽經(jīng)空冷凝汽器冷卻后，凝結水經(jīng)空冷平臺上的凝結水收集母管匯合，然后自流進入主廠房內的排汽裝置熱井中。 開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng) (見 F633CJ0113) 主廠房的開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的供水來自主廠房外的由機力塔冷卻后循環(huán)使用的冷卻水，冷卻水補水為經(jīng)過化學深度處理的城市二級污水 — 簡稱中水。閉式循環(huán)冷卻水換熱器的冷卻水采用開式循環(huán)冷卻水，中水冷卻。 汽機潤滑油冷卻器及水環(huán)真空泵冷卻器 的開式循環(huán)冷卻水供水管道單獨由主廠房 A列外冷卻水母管引入， 設備 入口設電動旋轉濾水器，用以過濾較大顆粒和雜質。 每臺機組的閉式循環(huán)冷卻水換熱器的冷卻水量約為 3100t/h， 汽機潤滑油冷卻器的冷卻水量約為 460t/h， 水環(huán)真空泵冷卻器 的冷卻水量約為 240t/h， 故 開式循環(huán)冷卻水總用量約為 3800t/h。閉式循環(huán)冷卻水通過閉式循環(huán)冷卻水泵升壓后，經(jīng)閉式水熱交換器后送至主廠房汽機油冷卻