1、前言
合理的主廠房布置方案不僅能節(jié)約占地、節(jié)省材料，縮短建設(shè)工期、降低工程造價(jià)。開遠(yuǎn)電廠作為全國(guó)第一臺(tái)投入商業(yè)運(yùn)行的引進(jìn)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化300MW CFB鍋爐燃煤電廠，其主廠房布置方案與常規(guī)燃煤電廠有一定的差距。在設(shè)計(jì)中，根據(jù)工藝流程要求，結(jié)合廠區(qū)地形條件和主要設(shè)備特點(diǎn)優(yōu)化主廠房布置方案，可以明顯降低工程投資、改善電廠運(yùn)行條件、提高工程經(jīng)濟(jì)效益。
富通新能源銷售的生物質(zhì)鍋爐如下所示：
生物質(zhì)鍋爐主要燃燒生物質(zhì)顆粒燃料，如下所示：
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原料：木塑
生產(chǎn)設(shè)備：木屑制粒機(jī)
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原料：造紙廠廢料
生產(chǎn)設(shè)備：木屑制粒機(jī)
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原料：橡木
生產(chǎn)設(shè)備：木屑制粒機(jī)
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原料：葵花桿
生產(chǎn)設(shè)備：秸稈顆粒機(jī)
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原料：雜木
生產(chǎn)設(shè)備：顆粒機(jī)
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原料：木屑、鋸末
生產(chǎn)設(shè)備：木屑顆粒機(jī)
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原料：淤泥木屑
生產(chǎn)設(shè)備：顆粒機(jī)
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原料:城市垃圾
生產(chǎn)設(shè)備：環(huán)模顆粒機(jī)
作為云南省“西電東送”戰(zhàn)略部署火電建設(shè)項(xiàng)目之一的開遠(yuǎn)電廠2×300MW工程，是國(guó)家計(jì)委確定為繼白馬電廠示范工程后，國(guó)內(nèi)第一臺(tái)采用引進(jìn)技術(shù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造的300MW CFB鍋爐燃煤電廠。
1)鍋爐為循環(huán)流化床( CFB)、單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、露天島式布置、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)、亞臨界自然循環(huán)汽包爐。
2)汽輪機(jī) 為N300 - 16. 7/537/537 -2型，亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、單軸、雙缸、雙排汽、冷凝式。
3)發(fā)電機(jī) 型號(hào)：QFSN - 300 -2型；額定功率：300MW;最大持續(xù)出力：330MW。
2、主廠房布置設(shè)計(jì)原則
1)布置合理，工藝流程順暢，建筑標(biāo)準(zhǔn)適用，并設(shè)置必要的檢修設(shè)施和檢修場(chǎng)地，解決好廠房?jī)?nèi)通風(fēng)、采光、照明及排水等問題，為電廠的安全運(yùn)行及操作維護(hù)提供良好的工作環(huán)境。
2)在滿足工藝生產(chǎn)要求以及安全、檢修前提下，貫徹2000年燃煤示范電廠設(shè)計(jì)思想，控制廠房面積及體積，提高主廠房的空間利用率，節(jié)約工程投資。
3)工程采用CFB鍋爐，汽輪機(jī)縱向布置。
3、主廠房布置方案
汽機(jī)房跨距為27m，除氧煤倉(cāng)間為合并框架，跨距為9m，爐前距離為6m，鍋爐房跨距為68. 008m，鍋爐后排柱至煙囪中心線73. 372m，A排柱至煙囪中心線183. 38m，兩爐中心距為74. 4m。采用12m柱距，計(jì)1 2檔，再加一個(gè)2. 4m的伸縮縫，主廠房總長(zhǎng)為146. 4m。除氧煤倉(cāng)間固定端作為輸煤棧橋接入檔。電氣6kV公用段布置在汽機(jī)房固定端。在兩爐之間單獨(dú)設(shè)集中控制樓，與除氧煤倉(cāng)間脫開布置，留出爐前通道。
3.1 汽機(jī)房布置
汽機(jī)房跨度27m，汽輪發(fā)電機(jī)組縱向布置，機(jī)頭朝向固定端，汽輪發(fā)電機(jī)組中心線距A排柱軸線13m，汽機(jī)房主要分為三層：底層(Om)、中間層(6.3m)、運(yùn)轉(zhuǎn)層( 12. 6m)。
底層主要布置有凝汽器、凝結(jié)水泵、主機(jī)及小機(jī)潤(rùn)滑設(shè)備、水環(huán)式真空泵、凝汽器膠球清洗裝置、發(fā)電機(jī)密封油設(shè)備、冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)等管道和附屬設(shè)備。公用段布置在固定端；每臺(tái)機(jī)工作段布置在機(jī)尾。
中間層主要是管道層，以便于汽、水、油管道，高中壓主汽門和調(diào)節(jié)汽門油動(dòng)機(jī)的布置、維護(hù)和檢修。布置的設(shè)備有抗燃油裝置、低壓旁路裝置、軸封加熱器、主機(jī)電液調(diào)節(jié)油設(shè)備、頂軸油泵裝置、發(fā)電機(jī)定子水冷卻設(shè)備，7#、8#低壓加熱器布置在凝汽器喉部。汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層為大平臺(tái)結(jié)構(gòu)，汽機(jī)靠B排柱側(cè)和小汽機(jī)之間設(shè)格柵板。運(yùn)轉(zhuǎn)層的大平臺(tái)可作為汽機(jī)房的檢修場(chǎng)。在兩機(jī)之間設(shè)零米檢修場(chǎng)，其大小滿足大件起吊及汽輪機(jī)翻缸的需要。
2臺(tái)50%容量汽動(dòng)給水泵也布置在汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層上，距離B列軸線4. Om，給水泵汽輪機(jī)采用下排汽，兩排汽管接入主凝汽器喉部。
汽機(jī)房檢修起吊設(shè)置起重量為80/20t橋式起重機(jī)兩臺(tái)。
3.2 除氧煤倉(cāng)間布置
除氧煤倉(cāng)間布置在汽機(jī)房和鍋爐房之間，分為七層：底層( Om)、中間層(6.3m)、運(yùn)轉(zhuǎn)層(12. 6m)、除氧器層(19. 5m)、給煤機(jī)層( 28m)、皮帶層(47m)。
零米層布置有2臺(tái)汽動(dòng)給水泵的前置泵、一臺(tái)50%容量的電動(dòng)調(diào)速給水泵組、凝結(jié)水精處理及再生裝置。給水泵和B排柱之間為運(yùn)行維護(hù)通道，泵的上部設(shè)置檢修單軌。
6. 3m層為中間層，順列布置5#、6#低壓加熱器和高溫輔助蒸汽聯(lián)箱。
12. 6m層為運(yùn)轉(zhuǎn)層，布置2#、3#高壓加熱器。
19. 5m層為除氧器層，布置1“高壓加熱器、除氧器及除氧水箱，連續(xù)排污擴(kuò)容器，除氧器采用室內(nèi)布置方式。
28m層為給煤機(jī)層，與鍋爐連通。在煤倉(cāng)間每臺(tái)爐布置四臺(tái)一級(jí)給煤機(jī)，在鍋爐范圍內(nèi)布置四臺(tái)二級(jí)給煤機(jī)。
47m層為皮帶層，布置輸煤皮帶。
3.3鍋爐房布置
鍋爐采用露天布置，爐頂設(shè)有防雨罩，島式布置，設(shè)給煤機(jī)層平臺(tái)，各層平臺(tái)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的需要設(shè)置。
每臺(tái)爐零米層布置有一臺(tái)定期排污擴(kuò)容器，五臺(tái)高壓流化風(fēng)機(jī)；兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)對(duì)稱布置在鍋爐尾部煙道兩側(cè)；兩臺(tái)二次風(fēng)機(jī)也對(duì)稱布置在鍋爐尾部煙道兩側(cè)，與一次風(fēng)機(jī)并列集中布置，便于維護(hù)、檢修。鍋爐房設(shè)有給煤機(jī)層平臺(tái)，布置四臺(tái)二級(jí)給煤機(jī)，標(biāo)高為26. 6m，與除氧煤倉(cāng)間給煤機(jī)層有1. 4m的空間，便于布置二級(jí)給煤機(jī)。爐前12. 6m設(shè)聯(lián)絡(luò)平臺(tái)，與汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層聯(lián)通。
爐前留有6m的通道，每臺(tái)鍋爐設(shè)有一臺(tái)客貨兩用電梯。
兩爐之間布置集中控制樓、化學(xué)取樣及電子設(shè)備樓、機(jī)組排水槽等。
3.4爐后布置
爐后依次布置煙道，電氣除塵器，引風(fēng)機(jī)。
每臺(tái)爐配置兩臺(tái)雙室五電場(chǎng)電氣除塵器，電氣除塵器效率不小于99. 81%。
每臺(tái)爐配兩臺(tái)靜葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)。
除塵器入口前設(shè)置一條寬8m的通道。
兩臺(tái)爐除塵器之間布置電除灰綜合控制樓。
兩臺(tái)爐共用一座高210m，出口內(nèi)徑為8m的鋼筋混凝土煙囪。
4、主廠房布置的相關(guān)問題
4.1 采用除氧煤倉(cāng)間合并單框架
開遠(yuǎn)電廠CFB鍋爐脫硫劑為直接外購(gòu)石灰石
粉，不需在煤倉(cāng)間單獨(dú)設(shè)置破碎系統(tǒng)，燃用的褐煤
為直徑d≤lOmm的煤粒，也不需在煤倉(cāng)間設(shè)置磨
煤機(jī)。鑒于此，可實(shí)現(xiàn)除氧煤倉(cāng)間合并單框架，減
少主廠房體積及工程量。
采用除氧煤倉(cāng)間雙框架雖能使皮帶層標(biāo)高降低1m，但主廠房的體積及占地面積均增加，四大管道的長(zhǎng)度也相應(yīng)增加，整個(gè)工程的初投資比合并單框架增加約1362. 94萬(wàn)元。在技術(shù)條件一致的情況下，為了降低工程造價(jià)，本工程主廠房布置采用除氧煤倉(cāng)間合并單框架。
4.2柱距的選擇
在初步設(shè)計(jì)階段，對(duì)兩種柱距均作了布置方案，兩種柱距方案的主廠房縱向長(zhǎng)度一致，均為146. 4m，說(shuō)明采用不同柱距對(duì)主廠房占地面積沒有影響。
從技術(shù)角度上看，由于CFB鍋爐不需設(shè)磨煤機(jī)，本期工程主廠房布置采用12m柱距和9m柱距均是可行的。但依主廠房工程量定性分析，若主廠房布置采用9m柱距方案，較12m柱距方案多了3排柱子；同時(shí)由于煤斗橫截面的減小，在保證同等儲(chǔ)煤量的情況下，皮帶層標(biāo)高勢(shì)必增加，相比抬高了2m。這些因素均使得9m柱距方案在主廠房工程量方面比12m柱距方案增加不少，必然增加整個(gè)工程的投資。
經(jīng)過充分的論證比較，開遠(yuǎn)電廠主廠房布置采用12m柱距方案。
4.3二級(jí)碎煤機(jī)布置于輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站
開遠(yuǎn)電廠燃用經(jīng)二級(jí)破碎直徑d≤10mm的煤粒，由于開遠(yuǎn)電廠是國(guó)內(nèi)第一臺(tái)引進(jìn)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化300MW CFB鍋爐燃煤機(jī)組，沒有相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)可以參考借鑒，初設(shè)階段曾考慮將二級(jí)碎煤機(jī)布置于除氧煤倉(cāng)間，共四臺(tái)，對(duì)應(yīng)布置在煤斗和給煤機(jī)之間，煤斗出來(lái)的煤經(jīng)二級(jí)破碎后進(jìn)入給煤機(jī)，再經(jīng)給煤機(jī)輸送至爐膛進(jìn)行燃燒。
二級(jí)碎煤機(jī)布置在除氧煤倉(cāng)間，要求連續(xù)不間斷運(yùn)行，不考慮備用，且因與給煤機(jī)相連，要求耐壓密封，這對(duì)二級(jí)碎煤機(jī)的可靠性要求極高。而且二級(jí)碎煤機(jī)布置在除氧煤倉(cāng)間，造成主廠房?jī)?nèi)環(huán)境衛(wèi)生條件差。而且勢(shì)必增加皮帶層標(biāo)高，為了保證輸煤皮帶傾角滿足要求，輸煤棧橋需加長(zhǎng)，煤場(chǎng)后移。這樣既增加了主廠房除氧煤倉(cāng)間土建投資，也使整個(gè)輸煤系統(tǒng)的投資將大幅增加。
經(jīng)論證比較，開遠(yuǎn)電廠采用二級(jí)碎煤機(jī)布置在輸煤轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)方案。
4.4采用內(nèi)置式除氧器
開遠(yuǎn)電廠除氧煤倉(cāng)間為合并單框架，選擇采用內(nèi)置式除氧器，可以有效降低皮帶層標(biāo)高，而且技術(shù)更先進(jìn)，除氧效果更好，設(shè)備價(jià)格也較常規(guī)臥式除氧器低，節(jié)約了工程投資。
5、存在問題
5.1 除氧煤倉(cāng)間跨距選擇
開遠(yuǎn)電廠除氧煤倉(cāng)間跨距為9m，現(xiàn)場(chǎng)感覺設(shè)備及管道布置較為緊張，適當(dāng)加大除氧煤倉(cāng)間跨距，可有效改善除氧煤倉(cāng)間內(nèi)設(shè)備、管道布置及運(yùn)行通道，有利于今后的運(yùn)行、檢修維護(hù)工作。氧煤倉(cāng)間跨距，既改善了整個(gè)空間的布置，又有效減少除氧煤倉(cāng)間的高寬比。
5.2 煤斗儲(chǔ)量小時(shí)數(shù)選取
對(duì)于CFB鍋爐，堵煤是每個(gè)電廠都常會(huì)遇到的問題。究其原因，CFB鍋爐燃煤粒度為0—10mm，這種煤粒不象原煤那樣煤粒之間間隙大，堆積較為疏松；也不象煤粉那樣具有流動(dòng)性，其發(fā)生堵塞的機(jī)率遠(yuǎn)大于原煤和煤粉。要從根本上解決煤斗的堵煤?jiǎn)栴}，加大煤斗出口通流能力不失是個(gè)好的解決辦法。
但對(duì)于受條件限制，無(wú)法加大煤斗出口面積的電廠，降低煤斗高度，減小煤柱壓力也能起到一定的效果。以小龍?zhí)逗置海òl(fā)熱量為Qnet. ar= 2970Kcal/kg）為例，在保證壁面角滿足規(guī)程的情況下，按滿足規(guī)程規(guī)定8 -12h的儲(chǔ)煤量最低限計(jì)算，開遠(yuǎn)電廠煤斗高度最低為15m，這么高煤柱產(chǎn)生的壓力對(duì)防堵極為不利。
6、結(jié)束語(yǔ)
開遠(yuǎn)電廠主廠房布置方案滿足《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》的要求、體現(xiàn)了2000年燃煤示范電廠的設(shè)計(jì)思想，體積及占地面積較小、空間利用率較高、布置緊湊、節(jié)約工程投資明顯，有利于電廠今后的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
