电力百科

主厂房布置

2022-10-08

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简介

主厂房是火力发电厂安置主要生产设备的建筑物。现代常规火电厂常将主厂房划分为汽机房—除氧间、煤仓间—锅炉房及炉后装置三个建筑区域。汽机房和除氧间主要用来布置汽轮发电机组、回热加热器、给水泵等热力设备和相应的管道以及厂用电气设备。煤仓间和锅炉房用来布置锅炉、制粉设备及相应的烟道、风道和煤粉管道。炉后装置包括除尘设施、烟气脱硫装置、引风机和烟囱,以及部分灰渣处理设施。大型机组的单元控制室,多布置在两台锅炉之间,有的布置在除氧间或汽机房外侧。

 

图1 汽轮机纵向布置主厂房平、断面示意图

 

1—汽轮机;2—发电机;3—锅炉;4—凝汽器;5—低压加热器;6—除氧器;7—给水泵;8—高压加热器;9—煤斗; 10—磨煤机; 11—送风机; 12—电气除尘器; 13—吸风机; 14—烟囱; 15—桥式起重机;16—综合控制楼; 17—空气预热器

 火电厂的主厂房布置设计和施工、运行以及建设费用的关系至关密切。设计中必须按照火电厂的生产流程和施工、运行、维护、检修等管理特点布置有关设备,全面规划管线和通道,充分考虑采暖通风和采光照明,保证必需的检修空间和运行条件,达到运行安全经济、布置整齐合理、施工维护方便。主厂房内相同型式的机组宜尽可能采用相同的布置方式。
 主厂房的布置形式多种多样。在中国的火力发电厂中常采用外煤仓布置(即按汽机房—除氧间—锅炉房—煤仓间的顺序排列)和内煤仓布置(即按汽机房—除氧间—煤仓间—锅炉房的顺序排列,在这种布置形式中,也可将除氧间和煤仓间合并成一间)两种形式。80年代后,中国的大中型火力发电厂一般都采用内煤仓布置。
 汽轮发电机组布置 一般采取室内布置,汽轮机运转层以上设有封闭屋盖。美国南方地区有为数不多露天布置的汽机房,中国曾对个别电厂试行汽机房露天布置。
 汽轮发电机组在汽机房内有纵向布置和横向布置两种布置方式。前者机组纵轴线和汽机房纵轴线平行;后者两轴线相互垂直。纵向布置时汽机房跨度较小,纵向长度较大,为使锅炉中心与汽轮发电机组中心对准,故锅炉之间的距离较大,可用来布置综合控制楼或低压厂用电气设备(图1)。横向布置时汽轮机头部朝向锅炉,通常将机炉中心对准,以缩短汽水管道的长度;但汽机房跨度较大,纵向长度较短 (图2)。

 图2 汽轮机横向布置主厂房平、断面图 (图注参见纵向布置示意图)
 汽机房运转层有平台式和小岛式两种布置方式。平台式布置是各台机组的运转层楼板连接成片,平台上留有供垂直起吊用的孔洞,运转层宽敞,可充分利用中间夹层,使检修时的活动范围比较宽裕。小岛式布置是各台机组各自独立,用走道相连接。中国300 MW及以上的机组多采用平台式。
 回热加热器布置 高压加热器和低压加热器有立式和卧式之分。立式加热器一般布置在运转层以下,上
 部设有带活动盖板的孔洞,供检修起吊之用;卧式加热器多布置在汽机房或除氧器间各层;第一级(或第一、二级)低压加热器由于进汽压力甚低,常由制造厂直接布置在凝汽器内。除氧器有立式、卧式和内置于水箱内三种。水箱均为卧式;除氧水箱布置高度应保证给水泵或前置泵具有足够的吸入压头。除氧器可露天布置。
 汽轮机辅助设备布置 凝汽器、真空泵、凝结水泵、抽气器、润滑和调速油系统、凝结水精处理装置、工业水冷却器、电动给水泵、汽泵前置泵、采暖通风空调等辅助设备,多布置在汽机房零米地面。凝结水泵布置在凝汽器热井附近。循环水泵一般布置在接近水源处;为节省循环水压力钢管长度,也可布置在汽机房外侧的小室内。汽动给水泵组一般布置在汽机房运转层。
 锅炉布置 一般均采用露天布置,但在炉前、燃烧器及锅筒等处设围护区,以便运行维护。在高寒地区的中小型锅炉采用室内布置,大型锅炉多采用锅炉整体的紧身围护措施,在锅炉周围的走道外侧设置围护结构加以封闭。大型锅炉运转层采用小岛式,并通常与煤仓间各层标高用走道相连通。
 锅炉辅助设备布置 送风机一般布置在锅炉两侧或尾部的零米地面上。引风机布置在炉后通向烟囱的地面上。磨煤机、原煤斗、煤粉仓和制粉设备一般布置在炉前或炉侧的煤仓间内。

 

图3 模块式电厂布置示意图

 近代火电厂多采用内煤仓布置。煤仓间一般为封闭建筑。自上而下分层布置,分别为输煤皮带、原煤斗和煤粉仓、给煤机;磨煤机则布置在零米地面。在决定原煤斗和煤粉仓顶面标高时,需保证其有效容积满足需要 (一般为锅炉最大连续蒸发量时8~12h的耗煤量)。
 电气设备布置 发电机引出线及有关设备布置在汽机运转层下的外侧柱边;大型发电机的主变压器、高压厂用变压器和起动/备用变压器布置在汽机房外侧,用封闭式母线连接。中小型机组的主变压器布置在主厂房外侧的升压站内;低压厂用变压器和高、低压厂用配电装置视机组容量和主厂房的格局,布置在除氧间底层或分散布置在设备附近,有时布置在两炉之间的综合控制楼底层和中间层内。大机组也可布置在汽机房中间夹层和零米层。
 单元控制室布置 单元控制室是火电厂单元机组的运行指挥中心,需在主厂房设备布置时作重点考虑。一般布置在汽机房和锅炉房之间的中央地带,或布置在两炉之间,有时布置在汽机房内。
 管道和电缆布置 汽水管道和烟风煤管道力求短捷、顺畅,支吊合理,满足自由膨胀的要求。现代大型电厂的电缆多为架空布置,亦可布置在沟道、隧道或地下室内。
 烟气净化装置布置 除尘器多为露天布置,与吸风机之间的烟道连接,要求气流分配均匀,必要时需经模拟试验优化。烟气脱硫装置在除尘器和烟囱之间。当本期不设烟气脱硫装置,只预留其位置时,往往将预留位置设在烟囱外侧。吸风机除高寒和多风沙地区设吸风机室外,多采用露天布置。
 检修起吊装置 汽轮发电机组需配备检修起吊用的桥式起重机。其主钩用来起吊汽轮机上盖、转子及发电机转子等大型部件; 副钩用于辅助作业和起吊小型部件。发电机静子在安装时,允许采用临时起重措施解决。大型锅炉每1~2台炉设一台客货两用电梯,连接锅炉各主要平台。主厂房内设备的检修均需配备必要的起吊设施和空间。汽轮机组需有足够的检修场地。
 主厂房需充分考虑采暖通风,采光照明和必要的防火措施。见采暖通风和空气调节,厂房照明和消防设计。
 近来,中国正试行主厂房模块化布置的方式,即汽机房采用模块化单元横向布置或纵向布置,取消除氧间,将煤仓间布置在两台锅炉之间 (见图3)。

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