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上海外高桥第三发电厂工程设计特点介绍

2015-08-06 791 0

　　前言

　　近几年来，我国国平易近经济走上了高速成长的快车道，各行各业都显示出蓬勃成长的势头，一样，电力建设也遇到了可贵的成长机遇，每一年以接近一个亿千瓦装机的规模增加，到2007年末，全国发电装机容量已突破7000亿千瓦年夜关，全国原煤产量已达25.23亿吨，其中51%用于了火力发电。然而，能源紧缺、资本欠缺、情况污染严重等问题也愈发突现。

　　为了切实落实科学成长观、走我国资本勤俭型、情况友好型的电力工业可延续成长之路，由于超超临界火电技术浮现出的高效、节能、洁净和环保的显著特点，随着我国863计划“超超临界燃煤发电技术”研究课题依托工程----华能玉环电厂的起头建设，已在我国被普遍采用。

　　继华能玉环电厂（4×1000MW）、华电邹县电厂四期（2×1000MW）和国电泰州电厂一期（2×1000MW）的超超临界机组相继成功投产后，上海外高桥第三发电厂（2×1000MW）超超临界机组工程（曾称“上海外高桥电厂三期”工程，以下简称“外三”工程）的二台机组也划分于2008年3月26日和2008年6月7日经由过程168小时试运行。本文就“外三”工程的概况和设计特点作一介绍，仅供参考。

　　1工程概况

　　上海外高桥电厂位于上海市浦东新区，长江南岸。厂址向南至上海市中心区直线距离约18km。电厂一期和二期工程装机容量划分为4×300MW国产亚临界机组和2×900MW进口超临界机组，并划分于1993年和2004年建成。电厂三期（现称“上海外高桥第三发电厂”）为扩建工程，建设2×1000MW国产超超临界燃煤机组，同时配套建设烟气脱硫举措措施，第一台机组预留脱硝场地和条件，第二台机组与本工程同步建设烟气脱硝装配。

　　上海外高桥电厂厂址（含电厂一期、二期及第三发电厂）计划范围陆域及水域，工具向长约为1.8km，南北标的目的宽度约为0.8km，总用地约144hm2。其中电厂一期厂区围墙范围内约62.5hm2，二期厂区围墙范围内约40hm2，三期工程可建设用地约41.5hm2。

　　“外三”工程资金来历为申能股份有限公司、国电电力成长股份有限公司和上海电力股份有限公司依照40％：30％：30％的出资比例组建项目公司进行投资。

　　“外三”工程以2回500kV线路同塔架设接进电网，机组除带基本负荷外，还能知足电网调峰、调频运行的要求。

　　厂址紧临长江主航道，可通航3.5万吨级汽船，按计划，疏竣后通航能力达5万吨级。燃煤、出灰、脱硫辅料及施工中年夜重件运输均靠水路运输解决。

　　“外三”工程燃用神府东胜煤(设计煤种)，由神华煤炭运销公司提供，经铁海联运后至本工程煤码头。校核燃煤采用年夜同煤。

　　“外三”工程轮回水系统采用直流供水系统，直接取用长江水作为电厂冷却水源，轮回水取、排水地道工程采用盾构法施工，以削减盾构在穿越长江年夜堤时对周围土体的扰动，控制可能发生的年夜堤沉降，以确保长江年夜堤的平安。

　　厂址位于长江三角洲前缘的河口滨海冲积平原，为长江进海口地段的南岸，其西北侧为黄浦江与长江口汇流地段。重要建筑物选择钢管桩，输煤系统等建筑物选择预应力混凝土管桩（PHC桩），循泵房、局部距已有建筑物近的地段选用钻孔灌注桩，一般性建筑物凭据荷载和沉降控制要求，选用碎石桩或水土壤搅拌桩复合地基方式进行浅地基处置。

　　2工程设计介绍

　　2.1三年夜主机

　　2.1.1汽锅

　　汽锅为上海汽锅厂有限责任公司生产的超超临界参数变压运行螺旋管圈水冷壁直流炉，单炉膛、一次中心再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡透风、固态排渣、全钢悬吊结构塔式、露天安插燃煤汽锅。汽锅的系统、性能设计由上海汽锅厂有限公司与技术支持方AlstomPowerBoilerGmbH公司（以下称ALSTOM－EVT公司）联合进行，性能保证由技术支持方ALSTOM－EVT公司负责。

　　采用带轮回泵的启动系统，一路疏水至再轮回泵，另外一路接至年夜气扩容器中。

　　48只直流式燃烧器分12层安插于炉膛下部四角（每两个煤粉喷嘴为一层），在炉膛中呈四角切圆方式燃烧。

　　汽锅焚烧采用高能电弧焚烧装配，二级焚烧系统，由高能电火花点燃轻柴油，然后点燃煤粉。

　　过热器汽温经由过程煤水比调理和两级喷水来控制。再热器汽温采用燃烧器摆动调理，一级再热器进口毗连管道上设置事故喷水，一级再热器出口毗连管道设置有微量喷水。

　　尾部烟道下方设置两台转子直径16400mm三分仓受热面旋转容克式空气预热器。

　　炉底排渣系统采用机械出渣方式。

　　汽锅主要技术数据见下表。

　　汽锅主要技术数据表（BMCR工况）

编号	项目	单位	设计煤种	校核煤种
1	过热蒸汽流量	t/h	2955	2955
2	过热蒸汽压力	MPa(g)	27.9	27.9
3	过热蒸汽温度	℃	605	605
4	再热蒸汽流量	t/h	2443	2443
5	再热器进口压力	MPa(g)	6.2	6.2
6	再热器出口压力	MPa(g)	6.03	6.03
7	再热器进口温度	℃	367	367
8	再热器出口温度	℃	603	603
9	省煤器进口温度	℃	297	297
10	预热器进口一次风温度	℃	23	23
11	预热器进口二次风温度	℃	27	27
12	预热器出口一次风温度	℃	357	358
13	预热器出口二次风温度	℃	338	340
14	汽锅排烟温度（未批改）	℃	127	132
15	汽锅排烟温度（批改后）	℃	123	126
16	汽锅保证效率（LHV）BRL工况	%	93.6
17	汽锅不投油最低稳定负荷	%BMCR	25	25
18	空气预热器漏风率（一年内）	%	6	6
19	空气预热器漏风率（一年后）	%	8	8
20	NOx排放量	mg/Nm3	250	250

　　2.1.2汽轮机

　　汽轮机采用上海汽轮机厂有限公司生产的超超临界、一次中心再热、凝汽式、单轴、四缸四排汽汽轮机。汽轮机的设计由上海汽轮机厂有限公司与技术支持方Siemens公司联合进行，性能保证由技术支持方Siemens公司负责。

　　高压缸采用单流圆筒型汽缸积木块（H30），该高压缸为没有水平中分面的圆筒型高压外缸，加上小直径转子可年夜幅度下降汽缸的应力，提高了汽缸的承压能力，其设计进汽压力为27MPa，进汽温度为600℃。高压缸共14级，采用了小直径多级数、全三维变反动度叶片级、全周进汽的滑压运行模式等。高压缸带抽汽口。为了提高额定负荷及部门工况下的经济性，采用了补汽技术，在额定工况整个高压缸已基本处在阀门全开状态。

　　中压缸积木块（M30）也是典型的反动式结构。

　　低压缸采用双流积木块（N30），汽缸为多层结构，由内外缸、持环和静叶组成，以削减缸的温度梯度和热变形。低压轴承、内缸经由过程轴承座直接支持在根蒂根基上。

　　汽轮机主要技术数据见下表。

　　汽轮机主要技术数据表

名称	单元	数据
型式	-	超超临界、一次中心再热、凝汽式、单轴、四缸四排汽汽轮机
制造厂商	-	上海汽轮机有限公司和西门子（Siemens）联合设计制造
型号	-	N1000-27/600/600（TC4F）
TRL工况功率	MW	1007.878
TRL工况主蒸汽压力	MPa(a)	27
TRL工况主蒸汽温度	℃	600
TRL工况高温再热蒸汽压力	MPa(a)	5.556
TRL工况高温再热蒸汽温度	℃	600
排汽背压	kPa(a)	4.19/5.26
保证热耗率（THA工况）	kJ/kW.h	7320
转速	r/min	3000
转向（从汽轮机向发机电看）	-	顺时针
抽汽级数	级	8
汽轮机外形尺寸（长×宽×高）	m	29×10.5×7.75(汽机中心线以上)

　　2.1.3发机电

　　发机电为上海汽轮发机电有限公司生产的水氢氢冷却、无刷励磁汽轮发机电。发机电的设计由上海汽轮发机电有限公司与技术支持方Siemens公司联合进行，性能保证由技术支持方Siemens公司负责。

　　发机电主要技术参数见下表。

　　发机电主要技术参数表

名称	单元	数据
型式	/	水氢氢冷却、无刷励磁汽轮发机电
制造厂商	/	上海汽轮发机电有限公司和西门子（Siemens）联合设计制造
型号	/	N1000-27/600/600（TC4F）
额定功率	MW	1000
额定容量	MVA	1111
额定电压	kV	27
功率身分		0.9 （滞后）
效率	%	98.95
励磁方式		无刷励磁
冷却方式		定子线圈水冷、定子铁芯、转子绕组氢冷

　　2.2主要工艺系统

　　2.2.1制粉系统

　　每台汽锅设置装备摆设6台SM29/18型中速磨煤机，当燃用设计煤种时5台运行、1台备用。SM磨煤机是德国ALSTOM/EVT开发的中速磨煤机，在德国和其它欧洲国家有一定的使用业绩，在我国，上海外高桥二期工程(2×900MW)采用了SM28/18型磨煤机，今朝是世界上该系列磨煤机中已投运最年夜型号的磨煤机。“外三”工程采用的SM29/18比外高桥二期的SM28/18磨煤机的磨盘直径年夜了100mm，为该系列磨煤机中最年夜。

　　每台磨煤机出口引出4根煤粉管道（管径为φ640×10）至炉前和炉后经煤粉分配器分成8根煤粉管道（管径为φ480×10），与两层燃烧器（每层四只）毗连。

　　为了到达汽锅炉膛NOx排放不高于250mg/Nm3的水平，汽锅厂要求提高进进炉膛的煤粉细度，为此，要求煤粉细度为200目筛中经由过程量不小于85%。

　　2.2.2烟风系统

　　一次风由2×50%动叶可调轴流式风机提供，经空气预热器预热落后进中速磨煤机。

　　二次风由2×50%动叶可调轴流式送风机提供，经空气预热器预热，经汽锅前、后墙风箱进进炉膛。为了削减NOx的排放，从汽锅的热二次风管道引出风管作为燃尽风，经CCOFA、SOFA燃烧器送进炉膛。

　　烟气由2×50%静叶可调轴流式引风机从炉膛内抽吸，经电除尘器（运行除尘效率≮99.7％）及脱硫系统由240m高钢制双内筒集束烟囱（两炉适用）排进年夜气。

　　2.2.3主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统

　　主蒸汽及再热蒸汽系统采用单元制。为了协调机炉运行，避免管系超压，改善整机启动条件及机组分歧运行工况下带负荷的特征，顺应快速升降负荷，增强机组的灵活性，实现FCB功能，每台机组设置一套高压和低压两级串联汽轮机旁路系统。高压旁路容量按100%BMCR设置，低压旁路容量按65％（相对主蒸汽流量）设置。高压旁路能取代汽锅平安门的作用。

　　由于高压旁路距离主汽门较远，是以设热管管道，自靠近汽机接口处的主蒸汽管道接至冷段主管。

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