发电厂汽机房布置优化

苗行

摘 要：当前我国运行中的燃煤电厂与国际先进水平有一定差距，往往由于设计周期短，在电厂设计中存在因循守旧、套用传统或习惯布置模式有余而优化创新不够，精细设计不够，造成不必要的浪费。本文通过从技术、经济等方面对某电站汽机房的布置方案进行探讨。

关键词：发电厂；汽机房；布置；优化

近年来，随着电力体制改革方案的逐步实施，电力企业的思维模式、工作方式、管理体制都面临新的考验。随着电力市场的逐步建立和电力工业体制改革进程的深化，商业化运营已成为我国电力企业改革的方向。我国五大发电集团的成立揭开了电力市场全面竞争的序幕。由于竞争机制的引入，降低厂用电率、降低发电成本、提高上网电价的竞争力已成为各个发电集团努力追求的经济目标，并且越来越迫切。不断优化设计，/经济适用、系统简单、备用减少、安全可靠、节约用地、节约能源、保护环境、以人为本，已经成为各发电厂设计的需求。

一、慨况

通过查阅相关资料可以了解到，火力发电厂厂房布置的一般原则包括满足电力生产工艺流程的要求，管线连接整齐，设施布置紧凑、恰当，空间利用合理，巡回检查通道整洁和检修运行方便等。这些原则性要求是发电厂主厂房布置优化方法的保障和基础。从国内电厂的主厂房布局看，比较常用的是四列式布置，

即按顺序布置汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房。火力发电厂主厂房布置是火电厂设计的核心内容，其布置应满足电力生产工艺流程的要求，并满足安装、运行和检修的需要。因此，主厂房的布置一定要具备整体、整齐、美观、设备分工明确的特点。但因其占地面积和体积均较大，难以充分利用空间。在优化主厂房布置时，应坚持“以人为本”的设计理念，从而为电厂工作人员的检修、运行和维护工作创造良好的环境条件。在实际的厂房布置方案设计中，需结合实际的工作条件和设备情况综合考虑。只有全面结合实际情况，合理优化主厂房建筑的空间设计，才能使火力发电厂的工作更加完善，不断降低土建结构费用和工程投资。

二、案例分析

1.发电厂汽机房的传统布置。以某30 MW级别的发电厂为例。国内30 MW级别的发电厂的汽机系统采用的是汽机房+除氧燃料间的典型布置方式，具体如下：（1）汽机房结构形式及尺寸。汽机房采用单排架结构形式，跨度为18.0～21.0 m，柱距为8.0～9.0 m，汽机房共5个柱距，汽机房总长度为43.0 m。汽轮机向下排汽，汽轮机发电机组高位布置，汽轮机发电机组中心线距汽机房A列柱8.0 m，汽机房采用钢筋混凝土结构或钢结构。（2）除氧燃料间结构形式及尺寸。除氧燃料间为单框架结构，跨度为8.0 m，除氧燃料间总长度为43.0 m。（3）汽机房各层布置。汽机房±0.0 m层布置电动给水泵、高/低压加热器及其他辅助设备；8.0 m为汽轮机运转层。汽机房行车轨顶标高15.5 m，汽机房屋架下弦标高18.3 m，汽轮机、电动给水泵均采用行车检修起吊。

2.汽机房布置的优化设计。（1）汽机房优化措施。30 MW发电厂汽机房采用先进的工艺技术，优化布置措施如下：①采用进口高温超高压单缸轴向排汽凝汽式汽轮机发电机组，该机组在国外生物质能发电厂有运行业绩，而在国内的生物质能发电厂是首次使用。目前，国内的生物质电厂多采用中温次高压、高温高压机组，高温超高压机组比国内常规机组的发电效率高2%～4%。②汽轮机轴向排汽，汽轮发电机组低位0.0 m层布置，降低汽轮机发电机组标高，取消汽轮机运行层，整体降低汽机房标高；同时，缩短汽轮机组距汽机房A列柱的距离，汽轮机发电机组紧凑式布置，减小汽机房长度。③缩短汽机房的跨度，电动给水泵移至除氧燃料间。④优化汽机房结构形式，不设常规的汽机房，取消汽机房单排架结构，汽轮机发电机组布置在可拆卸的轻型汽机罩壳内；汽机罩壳内不设行车，检修时用汽车式起重机将相应部位的罩壳移走后进行设备的检修。（2）汽机房优化布置设计。汽机房、除氧燃料间二列式布置，具体优化布置如下：①汽机房结构形式及尺寸。汽机房采用可拆卸的汽机轻型罩壳形式，汽机罩壳跨度为13.0 m，长32.0 m，汽机罩壳顶最高标高8.5 m，顶部呈弧形，汽轮机发电机组中心线距汽机房A列柱6.5 m。②除氧燃料间结构形式及尺寸。除氧燃料间为单框架，跨度为8.0 m，除氧燃料间总长度为8.0×5=40.0（m）。③汽机房各层布置：汽机房±0.0 m层布置汽轮机发电机组、凝结水泵坑、凝结水泵、射汽抽气器、轴封、胶球清洗装置等辅助设备。④除氧燃料间各层布置：除氧燃料间±0.0 m层布置电动给水泵组、高/低压加热器、蓄电池室，并设有电动给水泵组的检修起吊设备；8.0 m为运行层，布置机炉集控室、工程师室、UPS室、电子设备间、高/低压配电装置；14.0 m为除氧层，布置除氧器、给料机、连续排污扩容器等。

3.汽机房布置优化技术经濟分析。该发电厂选用了高效率的高温超高压汽轮机发电机组，虽然初期投资比国内传统的高温高压机组及中温次高压机组高，但由于发电效率高，每年的运行费用均比国内传统的机组低。在发电量相等的情况下，高温超高压机组至少可节约标准煤30 g/（kW·h），每年至少可节约600万元

燃料费（按全年发电7500 h计）；在燃料相等的情况下，高温超高压发电机组比国内常规机组全年至少可多发电17.5 GW·h（按全年发电7500 h计）。

由于取消汽机房单排架结构，采用轻型汽机罩壳的结构形式，不仅节约了大量的土建费用，还缩短了汽机房施工工期，可节约初投资约200万元；同时，减少汽机房占地面积约358 m2，减少汽机房容积约10000 m3。

该30 MW发电厂在安全、经济且便于运行维护的前提下，选用了高性能的高温超高压机组，不仅提高了汽轮机的热效率，提高了生物质能源利用率，还减少了汽机房占地面积和容积，使汽机房的系统效率达到了同类型机组的国内领先水平，技术、经济性良好。

参考文献

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[2]秦宓.30 MW级生物质电厂主厂房布置特点及优化[J].节能技术，2017，183（32）：92-94.

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