浅析某大型30MW生物质发电项目全面性热力系统主要设计特点分析

量 管理 目标 的实 现 。 备 的 吊芯 检查等实 行 质检 人员 、厂家 技术 人 施 工组 织设 计 、 工方案 要集 思广 议 ， 施 组 员 、施 工人 员 、监 理人 员 等现 场共 同检查 会 织有关 人员 讨论 ， 经有关 技术 、 负责 人 签 ， 则施 工人员 不得 掩埋 、 盖 。对 施工 中 并 质量 否 遮
２１各 主要 汽水 系 统设 计特 点 ． （ 主蒸 汽系统 １ ） 主蒸 汽 系统 按 照 Ｖ ＷＯ工 况 下 热 平衡 参 数 设计 。
主蒸 汽系 统为单 元制 系统 ，从 锅 炉过 热 器 出 Ｖ联箱 接 一根 管 道 到 汽轮 机 主 汽 门 ， Ｉ 主
管理 中 ， 工 单位 应 建立 图 纸会 审制 度 、 施 质量 自检制 度 、质量 互 检制 度 、专管 人 员检 查 制 度、 工序 或 工种 间交 接验 收 制度 、 蔽工 程 现 隐 场 检查 签证 制度 、 段施 工 质量 评定 制 度 、 阶 工 程终 了质量评 定 制 度 、施 工 质量 记 录填 报制 度、 电气 装置 采购 及验 收 制度 等 。 些 制度 在 这 质 量管 理上 都是 必要 的 。 ４ 工程 施工 质量 管理 ｌ ２ ４． ． １工程 开工 前 的管 理 ２ 针 对可 能影 响 电气 安装 工程 施 工质 量 的 因素 ，必须 对各 个 施工 环节 采 取有 效 的管 理 措 施 ， 格 控制 ， 严 以保证 整个 工 程 的质量 。针 对 人 的因 素和劳 动 组织 的影 响 ， 开工 前 ， 在 项 目经理要将工程 目标分解 ，将分解 目标下达 至 各个 施工 班组 。各施 工 班组 的 班组 长要 根 据工 程 的具 体情 况 ，按工 程施 工 技术 的难易 程度 配置 相应 的施 工 人员 ，对 施 工班 组 进行 劳动优 化 组合 。 此外 ， 要进 行各 专业 的 图纸 还 会 审 ，以便 提前 把 设计 图纸 中影 响施 工质 量 的 问题 暴 露 出来 ， 好 事前 控 制 ； 做 针对施 工 项 目的大 小 、 易 程 度 ， 编 制施 工 组 织 设计 、 难 要 施 工方 案 ， 出科学 的施工 方法 和工艺 ， 用 提 选 适 当的施 工机 械 、 具 ， 术 上保 证施 工 质 工 从技
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工 程 技 术
浅析某大型 ３ＭＷ 生物质 设 计研 究 院 ， 东 广 州 ５ ０ ６ ） 广 广 １６ ３ 摘 要： 生物质发 电是 目前 国家 大力 支持 与倡导 的新 能 源发 电技 术 之 一 ， 文 拟对 某 大型 ３ Ｍ 生 物质 发 电项 目（ 门子 新机 型 ） 本 ０Ｗ 西 全 面性 热力 系统 主要设 计特 点 进行探 讨 与 总结 。 关 键 词 ：Ｏ ３ ＭＷ； 生物质 发 电 ； 门子机 型 ； 面性 热力 系统 西 全 中图分 类 号 ： Ｍ６ １ Ｔ ２ 文 献标 识码 ： Ａ 环保、 净、 洁 节能 减 排的新 型新 能源发 电 技术 ， 因符 合 国家 能 源政 策 的要求 ， 得 到大 而 力 支持 与 倡导 。 生物质 发 电技术 ， 是新 能源 就 发 电技术 之一 。某 大型 ３ＭＷ 生 物质 发 电项 ０ 目， 引进 西 门 子汽 轮机 新机 型 ， 能国 内领 其 性 先 ，而 全 面 性热 力 系 统 是 发 电项 目设 计 、 施 工 、 行 中极 为重 要 的依 据 资料 ， 对该 项 目 运 现 全 面性 热 力 系统特 点进 行 探讨 与总结 。 １工 程概 述 １１工 程背 景 ． 本项 目规 模 ： 建 ｌ３ Ｗ 生 物质能 发 新 ｘ０ Ｍ 电厂 ， 建设 ， 则上 不考 虑扩 建 。 按 照 国 一次 原 （ 家秸 秆发 电 厂设 计规 范要 求 ，生 物 质发 电厂 机组 最 大容量 是 ３Ｍ ） 机组 类型 及年 利用 ０Ｗ 。 小时： 电厂年运 行 小时 数按 ８０ 小 时设 计 。 ００ １ 主机及 辅机 设备 概 况 ． ２ 本项 目为 生物 质直 燃发 电厂 ，汽轮 机采 用 西 门子公 司制 造 的 ＳＴ ４０型超 高压 凝 汽 Ｓ一０ 式 汽轮 机 ， 电机随 汽 轮机 配供 ， 炉采 用 国 发 锅 内 自行 设 计 的循 环 流化 床 锅 炉 。 汽轮 机 、 锅 炉 、发 电机 三大 主设 备 的 的技术 规 范 以及技 术 特点 如下 ： ｆ 汽轮 机 主要 技术 规范 ｌ １ 结 构型 式 ：超 高压 参数 ， 级 （ 加＋ ５ ２低 ｌ 除 氧 器 ＋ 加 ） 汽 回热 ， 缸 、 轴 ， 向 ２高 抽 单 单 轴 排 汽 ， 汽式 汽 轮机 。 凝 主蒸 汽压 力 １． Ｐ （ ２ Ｍ ａ） ８ ａ 主 蒸汽 温度 ５ ５Ｃ ３ 。 最 大抽 汽量 ３ｄ ０ｈ 循 环冷却 水 温度 ２ 。 ５Ｃ ｆ） 主 要技术 规 范 ２ 锅炉 结 构型 式 ： 压 参数 ， 炉膛 ， 汽包 ， 超高 单 单 自然循 环 ， 吊式结 构 ， 质 直燃 循 环流 化 悬 生物 床 锅炉 。 过 热蒸 汽压 力 １． Ｐ （ ３Ｍ ａ） ７ ｇ 过 热蒸 汽温 度 ５０Ｃ ４ 。 锅 炉最 大连续 蒸 发量 １０ ｈ ２ ｄ 汽 包压 力 １． Ｍ ａ ） ４９ Ｐ （ ９ ｇ ｆ） 电机 主要 技术 规范 ３ 发 结 构 型式 ： 气 内冷 ， 型 连 接 ， 空 星 ４极 相 同步 汽轮 发 电机 ，与 汽 轮机 采用 变 速箱 连 接。 ３ ０ｏ ｋ ８ Ｏ ＶＡ 发电机 容 量 １ ０／ ｎ ５０ ｒｍｉ 额定转 速 １ ５ｋ ０． Ｖ 额定 电压 １ 主要辅 机型 式 － ３ 机 组 采 用 ５ 回热 系 统 ， 低 压 加 热 级 ２台 器、 １台无 头 除 氧器 和 ２台高 压 加 热 器 及 外 置疏 水冷 却器 。低 压和 高压 加热 器采 用小 容 量汽 轮 发 电机组 成熟 的立式 结 构 。配置 ２ 台 给水 泵 、 结水 泵 ， 台离心 式一 次 风机 、 凝 １ ２台 离 心式 二次风 机 、 引风 机 ； 尘器 型 式为滤 袋 除
除 尘器 。
２ 全面性 热力 系统 全 面性 热 力系 统 图是实际 热力 系 统 的反 映 ， 仅要 考虑 热力 系统 正常 或变 工况 运行 ， 不 还 要 考虑热 力 系统 在启 动 、 低负 荷 、 事故 以及 检 修等 不 同工 况运 行 ，以反 映系统 的安 全 可 靠性、 经济 性和灵 活性 。 根 据 发 电 厂 全 面 性 热 力 系 统 图 来 汇 总 主 、 热力 设备 、 辅 各类 管 道及其 附 件 的数量 和 规 格 ， 订货 ， 以供 并据 以进 行 主厂房 布 置和 各 类 管道 的施 工设计 。 因此 ， 不仅 影 响项 目投 其 资 、 料耗 量和 施工 工作量 和周 期 ； 材 还会 影 响 运 行调 度 的灵 活性 、 可靠性 和经 济 性 ， 而 影 进
中国新技术新产品
一４ ３～
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Ｃ ｉ ａＮ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｈｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃｓ
工 程 技 术
汽 电动 阀处设 置 检修 旁路 。在 主蒸 汽管 道 上 高 压给水 管道 的设 计 压力 为给 水泵 特性 压加 热器 的汽 侧 启动 排气 排大 气 ，连续 排气 设 置水 压试验 用 的 隔离 装置 ，锅炉 可 以单 独 曲线最 高点对 应压 力 和给 水泵 进水 侧 压力 之 均 单独接 至 除氧器 。低 压加 热器 汽侧 的启动 进行 水压 试 验 。 和 ， 考虑 给水 泵进 水温 度对 压 力 的修正 。 排气 和连 续排 气 均接 至凝 汽器 ，所有 加 热器 并且 考 虑 凝 汽器 真 空 系统 采 用 射 汽抽 气 器 ， 设 计温 度为 高压加 热 后高 压给 水 的最 高工作 的水 侧放 气都 排 大气 。除氧 器排 气 不分 连续 主 蒸汽 上 引 出 １ 路蒸 汽 ，经减 温减 压后 送 至 温 度 。 排气 和启 动排 气 均排 大气 。加 热器 及 除氧 器 给 水 泵 出 口设 有最 小 流 量 再循 环 管 道 ， 的连续排 气 均设 有节 流孑 板 ，其 容 量按 能通 射 汽 抽 气器 作 为 设备 启 动 和 正常 工 况 汽源 。 Ｌ 另 考 虑机 组 启 动 时 除 氧 器 需要 接 入 蒸 汽 加 以确保 在机 组启 动或 低负 荷 工况 流经 泵 的流 过 ０ ％］热 器最 大加热 蒸 汽流量选 取 。加热 ． Ｊ ５ ｕ 热， 由于本 项 目不单 独设 置辅 汽 系统 ， 动 量大 于其 允许 的最 小流 量 ，保 证 泵 的运行 安 器 及 除氧器 汽侧 还设 有停 机期 间充 氮 保护 管 其启 每根 再循环 管道 都单独 接 至除 氧器水 箱 。 道 。 加 热 用汽 也需 由 主蒸汽 引 出 １ 路蒸 汽 ，经 减 全 。 温 减 压 后送 至 除 氧 器 作 为 设 备 启 动 工 况 汽 给水 系统 向锅 炉 过 热器 减 温 器提 供减 温水 ， （） 内循 环水 系统 ６ 厂 源。 待机组 正常 运行 后 ， 由四段抽 汽提 供汽 按 照 目前 锅 炉设 计 部 门提 供 的配 合 资料 ， 改 过 循 环水 采 用二次 循环 供水 系 统 ，为凝 汽 源。 根据 主机厂 原则 性热 力 系统 图要 求 ， 主蒸 热 器减 温水 取 自高压 加 热 器 之 后 的 高 压 给 器 和 开式冷 却水 系统 提供 冷 却水 ，按 单元 制 汽设 置 １ 蒸汽 在机 组运 行 时 为汽机 轴 封系 水 。 路 减温水 取 自回热 系统 之后 的给水 ， 投入 减 设 计 。 循环 水管 道上设 有 电动蝶 阀 ， 以便隔 离 统提 供用 汽。 温水后 不 影响 机组 热耗 ，有 利 于提 高发 电厂 凝 汽器 。 汽器 管子 采用不 锈 钢管 ， 环水 系 凝 循 统配 置胶 球清洗 装置 。 本项 目机 组带 基本 负 荷运 行 ，机组 年启 热 经济效 益 。 给水 泵按 照 ２ １０ 速 电动泵 设 计 ， ｘ ０％定 低 （ 开式冷 却水 系统 ７ ） 停次数少 ， 因此不设蒸汽旁路系统 ， 而是在过 台泵 运行 也能 保 证锅 炉在 不投 油稳 开式 水来 自循 环 水系 统 ，向 主机 和辅 助 热器 上设 置启动 排 汽 门 。启动 时通 过开 启启 负 荷时 １ 动排汽 门 ， 同时 开启 锅 炉 疏水 系统 ， 以加 快 机 燃 负荷 以上运 行 。 设 备提供 冷却 水 ，开 式水 排水 送 回到 循环 水 组启 动速 度 ，过 热 蒸 汽参数 满 足汽 轮机 启动 （ 凝结 水 系统 ４ ） 前池 。对 于一 些用 水 量大 而且 对水 量要 求进 如 在 要 求后 ，逐 渐关 闭 对 空排 汽 门并打 开汽 轮机 凝 结水 系统 的流 量 容量 按 汽 轮机 Ｖ 行调 节 的设备 ， 冷油 器等 ， 冷却水 支 路进 ＷＯ 工 况的凝 汽量 ，加 上进 人凝 汽 器 的经常 疏水 水 管道上 设有 调节 阀 ，可 以根据 季节 进行 水 主汽 门 ， 汽轮机 开始 冲转 。 量 和正 常补 水率 进行设 计 。凝 结水 泵人 口侧 量 调节 。 （ 抽汽 系统 ２ ） 汽轮机 抽 汽 系统 按 照 Ｖ ＷＯ工 况下 热 平 的管道 的设 计压 力按 照汽 轮机 排 汽接 口平 面 ｆ 凝 汽器抽真 空 系统 ８ ） 处 的水柱 静 压 ， 并且 不 小 于 ０３Ｍ ａ凝 结 水 ． Ｐ； ５ 本 项 目采 用射 汽抽气 器 ，机组 配 置 １ 台 衡 参数 设计 。 回热 系统 为 ５级抽汽 ，其 中第 ３ 抽 汽 泵 出 口管道 的设 计压 力按 照泵 出 口阀关断 情 射 汽抽气 器 。 段 采用 射汽 抽气 器 ， 设备 的动力 来 供 给除 氧器 ，其 它各 段抽 汽供 给 给水 加热 器 况下泵 的扬 程 和进水 侧压 力之 和 。 自主蒸 汽 ，会增加 燃 料成 本 ，但是 节省 厂 用 （ 加 、 加） 高 低 。机组 还具 有 ３ ｔ ０／ ｈ对外 供 汽能 凝结水泵按照 ２ １０ ｘ ０％调速泵设计 ， 低负 电 ； 采用射 水 抽汽 器要 设置 射水 泵 ， 厂 用 增加 力 ，抽 汽 来 自 ２ 抽 汽 ，对 外 供 汽 参 数 为 荷时 ｌ 段 台泵 运行 也能 保证 锅 炉在 不投 油稳 燃 电消耗量 ，而且使 用 后的 工业 水排 到循 环 水 １ＯＭ Ｐ ． ａ。 负荷 以上运 行 。 系 统 ， 加 了冷却 塔 的冷却 水量 ， 果采 用机 增 如 本 项 目汽 轮机 设 置 一 台轴 封 加 热 器 ， 轴 力 塔 ， 要增 加一 部分厂 用 电耗量 。 项 目上 还 本 为 防止汽 机超 速 ，抽汽 管道 主 管上 均装 而且 节 设 强 制 关 闭 自动 逆 止 阀（ 动控 制 ） 级抽 封 和 门杆漏气 接 至轴封 加热 器 ，凝结水 经 过 网电价 较高 ， 不需 要接 受 电 网调度 ， 省 气 。３ 依次通 过射 汽抽 气器 、 封加 热 的厂用 电 可以直 接上 网 ，采用 射汽 抽气 器虽 轴 汽管 道 供汽 至除 氧器 ，一 旦汽 轮机 突 然甩 负 凝 结水 泵后 ， 再 然 能量 消耗 量稍 大 ， 是上 网 电量 较多 ， 但 电价 荷 或停 机 时 ， 汽压力 突然 下 降 ， 抽 给水 箱 中的 器 加热 后 ， 送至 回热系 统。 （） ５加热 器疏 水及放 气系统 的利润 高 于燃料成 本 ， 经济效 益更好 。 饱 和水 快速 汽化 ，会 产生 大 量蒸 汽倒 流人 抽 １加热 器 按 照逐 级 自流 设 计 ， ） 上一 级 参 结语 汽管 内 ， 汽轮 机 超速 的危 险 ， 设有 双 造成 因此 数 高 的加热 器疏 水送 至下一 级参数 较低 的加 本 项 目是 属 于 国 内 首 批 采 用 西 门 子 重 气 动逆 止 阀。 除 ０Ｗ 其它 从抽 汽 系统接 出 至其 它 系统 的管道 热器 。 此之外 还设置 加热器 危机疏 水 系统 ， ３Ｍ 级 先 进 机 型 的大 型 生 物质 发 电项 目， 都装 有逆 止 阀 。抽 汽逆 止 阀 的位置 尽 可能 的 在 以下工 况下使 用 ： 从 主机 性 能特点 消化 、 机组 热 力系 统 、 辅机 选 ａ ． 加热 器 管 子断裂 或管 板 焊 口泄 漏 ， 给 型都有 许 多值得 总 结与研 究 的地 方 。该项 目 靠 近汽 轮机 的抽 汽 口 ， 当汽 轮 机跳 闸 时 ， 以 可 或 进 尽 量 降低抽 汽系 统能 量 的贮 存 ，同时 该抽 汽 水 ｆ 凝 结水 ） 入 壳体 造成 水 位升 高 或者 正 目前 已经顺 利发 电并 正式 投入 商业 运 行 。本 逆止 阀亦 作 为防止 汽轮 机进 水 的二级 保 护 。 常疏 水 调节 阀故 障 ，疏水不 畅造 成 壳体 水位 文希望 为今 后 国 内大 型 生物 质发 电项 目全面 汽机 的各 级抽 汽 均装 设具 有 快关 功能 的 升 高 。 性热力 系 统设计 提供 有益 的参 考与借 鉴 。 ｂ 一级 加 热器或 除 氧器水 箱 高水 位 后 ． 下 参考 文献 电动隔离 阀作 为汽 轮 机防 进 水保 护 的主要 手 ｌ 】 何 何 基 ｅ ｎ Ｌ ｘ现场 总 线 网 段 。在 各抽 汽管 道低 位管 段 的顶 部 和底 部分 事故 关闭上 一级 的疏水调 节 阀 ，上 一级 加热 【 郭 壳 ， 颖 ， 山． 于 Ｎ ｔｉ 别装 有热 电偶 ， 为 防进 水保 护 的 预报警 ， 作 便 器疏 水无 出路。 络 的发 电厂 电 气控 制 系统 『 ． Ｊ 电力 建设 ，０ ８ １ ２ｏ ｃ． 低 负荷 时 ， 器 间压差 减 小 ， 生正 （ ０ ． 加热 发 １） 于运 行人 员预 先判断 事故 的 可能 性 。 按 Ａ Ｍ Ｄ 一 的 要求 ， 抽汽 系 统 的 常疏 水不 能逐级 自流时 。 ＳＥＴＰ１ 在 ［ 焦邵 华 ， ２ 】 李娟 ， 李卫 ， 勇． 刘 大型 火 力发 电厂 疏水 流经疏 水 阀时 ，会受 阀芯 节流 的影 电 气控 制 系统 的 实现 模 式 ［ ． 力 系统 自动 各 级 抽 汽 管 道 的 电 动 隔 离 阀前 后 和 逆 止 阀 Ｊ电 ］ 阀后 造 ２０ （８． 后， 以及 管 道 的最 低点 ， 分别 设 置 疏 水 点 ， 以 响 ， 的疏 水势 必将汽 化 ， 成水 汽两 相 流 化 ，０ ５ ０ ） 导致管 道磨 损和振动 ， 生 噪音 。为使 且产 保