华能某电厂2×660MW二次再热机组六大管道布置分析

华能某电厂2×660MW二次再热机组六大管道布置分析

作者：燕小芬

来源：《中国新技术新产品》2013年第22期

摘要：针对660MW超超临界二次再热机组高参数（汽轮机入口参数

31MPa/600℃/620℃/620℃）的特点，在参考600MW级超超临界一次再热工程的经验基础上，按照二次再热机组方案对主汽、再热蒸汽系统高温高压管道结合厂房布置，对管道布置进行优化，提出优化后的方案。

关键词：660MW；二次再热；机组

中图分类号：TK26 文献标识码：A

1机组参数：

本工程建设2×660MW超超临界凝汽式二次再热燃煤机组。

锅炉容量和主要参数：

最大连续蒸发量（B-MCR） 1932t/h

一次再热蒸汽流量（B-MCR） 1691t/h

二次再热蒸汽流量（B-MCR） 1432t/h

给水温度（B-MCR） 331.7℃

锅炉过热器出口蒸汽参数 32.55MPa（a）/605℃

汽轮机容量和主要参数：

机组的铭牌出力（TRL） 660MW

阀门全开（VWO）功率 721.3 MW

额定主汽门前压力 28.98 MPa（a）

额定主汽门前温度 600℃

额定一次再热蒸汽温度 623℃

额定二次再热蒸汽温度 623℃

超高压缸排汽参数（THA） 434.9℃/10.819MPa（a）

高压缸排汽参数（THA） 444.8℃/3.399MPa（a）

背压 5.1kPa（a）/11.8kPa（a）

辅机配置：2×50%容量汽动给水泵；2×50%容量汽动引风机。

2 六大管道布置形式分析

1）主蒸汽系统：主蒸汽管道从过热器出口集箱接出两根后，两路主蒸汽管道在汽轮机机头分别接入布置在汽轮机机头的两个主汽门，在靠近主汽门的两路主蒸汽主管道上设有相互之间的压力平衡连通管。

主蒸汽管道采用“2-2”的布置形式，主要原因是若主蒸汽管道采用“2-1-2”的布置形式，则其全容量管的管径为ID356×113，管道壁厚达到了113mm，对于施工中管道的焊接以及焊缝检测带来较大困难，推荐主蒸汽管道采用“2-2”的布置形式。

2）一次高温再热蒸汽系统：一次再热热段管道由锅炉一次再热器出口联箱双管接出，分两路分别接入汽轮机左右侧一次再热联合汽门，在靠近汽轮机的两路一次再热热段管道上设有相互之间的压力平衡连通管。

一次高温再热蒸汽管道采用“2-2”的布置形式，主要原因是采用“2-2”的布置形式相较于“2-1-2”布置形式，管道的用量少，投资更省，而且管道布置更加灵活、顺畅，对主机设备的接口推力计算也更加有利。两种布置方式的管道用量对比见表1

由上表可以看出一次高温再热管采用“2-2”布置形式相较于“2-1-2”布置形式单台机组可节省投资189.08万元，两台机组共节省投资378.16万元。推荐一次高温再热蒸汽管道采用“2-2”布置形式。

3）二次高温再热蒸汽系统：二次再热热段管道由锅炉二次再热器出口联箱双管接出，分两路分别接入汽轮机左右侧二次再热联合汽门，在靠近汽轮机的两路二次再热热段管道上设有相互之间的压力平衡连通管。

二次高温再热蒸汽管道采用“2-2”的布置形式，主要原因是如果采用“2-1-2”的布置方式，经计算其主管管径将达到ID1060×49（内径管），经咨询国内外配管厂如此大内径管的高温蒸汽管道加工上很难实现，其对锅炉及汽轮机接口的推力也很难满足主机厂的要求，而且与其配套的支吊架等附件也很难配供。故二次高温再热蒸汽管道推荐使用“2-2”的布置方式。

4）一次低温再热蒸汽系统：一次再热冷段管道由超高压缸单排汽口接出，至锅炉前分为两路进入一次再热器入口联箱。这种布置形式可以更好的平衡锅炉接口两侧的温度、压力偏差。推荐一次低温再热蒸汽管道采用“2-1-2”布置形式。

5）二次低温再热蒸汽系统：二次再热冷段管道由高压缸两个排汽口以双管接出，至锅炉前分为两路进入二次再热器入口联箱。这种布置形式可以更好的平衡锅炉接口两侧的温度、压力偏差。推荐二次低温再热蒸汽管道采用“2-1-2”布置形式。

6）旁路蒸汽系统：设置旁路系统可改善机组的起动性能，缩短起动时间和减少汽轮机的循环寿命损耗，回收工质，保护再热器不超温，在机组启动前吹扫锅炉换热管中的氧化皮，保护汽轮机。根据电网及机组情况，本工程旁路系统仅考虑机组启动需要，采用高、中、低压三级串联启动旁路系统，暂按40%BMCR容量，具体容量待机炉启动匹配完成后最终确定。由于是简单启动旁路系统，机组启动后不再考虑其他的旁路运行方式。

7）主给水系统：暂设置2×50%容量汽动给水泵，汽动给水前置泵与主泵同轴布置，两台机组公用一台～30%容量的启动电动定速给水泵。给水系统采用大旁路系统，在4号高加入口设有三通阀，蒸汽冷却器出口设有电动闸阀，在省煤器进口的给水管路上设有电动闸阀和止回阀，并设有不小于满足启动要求容量的启动旁路，在旁路管道上装有气动控制阀。大旁路系统简单，阀门少，投资节省，运行维护方便等优点。

给水泵汽轮机正常工作汽源来自主汽轮机五级抽汽，备用汽源来自汽轮机辅助蒸汽（由二次低温再热管供汽），当主汽轮机负荷降至正常工作汽源压力不能满足汽轮机驱动锅炉给水泵的要求时，调节器自动地将汽源从工作汽源无扰动地切换到备用汽源，并在此工况下运行。当主机负荷重新上升时，调节器又能自动地将汽源切换到工作汽源。另外辅助蒸汽汽源还作为小汽机的启动和调试汽源，该汽源能保证机组用汽泵启动和带负荷至30%负荷的要求，小汽机排汽进入主凝汽器。

参考文献

[1]一种电站锅炉二次再热系统[Z].Google专利，2012，03.

[2]超超临界值压力二次再热机组[J].电站系统工程，1989（04）.

[3]二次再热超超临界锅炉研究与初步设计[Z].