CN106051460B - 一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构 - Google Patents

一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：母管（3）沿主厂房（7）的外墙设置，母管（3）的下段垂直布置，母管（3）的中段和上段倾斜布置；母管（3）的下端具有二个端口并位于汽轮发电机的前端位置、上端上有一个端口并位于锅炉厂房（9）的锅炉前侧中间位置；母管（3）的下端的二个端口各通过一条接入支管（4）连通汽轮机的高/中压缸（1）的二个高温再热蒸汽入口（5），二条接入支管（4）从汽轮机的高/中压缸（1）下方或两侧通过；蒸汽接出管包括二条接出支管（6），二条接出支管（6）的一端连通锅炉再热器联箱（2）的两端蒸汽出口、另一端直接与母管（3）的上端口连通。具有成本低的效果。

Description

一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构
技术领域
本发明涉及一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，尤其适用于660MW等级的火电机组高温再热蒸汽管道优化布置。属于电力建筑及设备技术领域。
背景技术
目前，火电厂项目特别是660MW等级火力发电厂项目中，高温再热蒸汽管道是四大管道布置的重点和难点，高温再热蒸汽管道从锅炉再热器出口接出后，经过锅炉区域、炉前结构区域、从主厂房C排进入主厂房并接入汽轮机高温再热蒸汽进口。由于目前工程中锅炉区域的高温再热蒸汽管道布置相对比较固定，因此对管道的优化主要集中在炉前区域和主厂房区域。管道的布置形式直接影响着高温再热蒸汽压降和管道造价，影响着发电厂的运行经济性和造价。
现有技术中，660MW等级火力发电厂的高温再热蒸汽管道布置方式是：母管设在汽轮机头部前方，高温再热蒸汽支管接至母管需要在水平方向走较长的距离，高温再热蒸汽支管分别设在母管两端，通过高温再热蒸汽支管分别连接于锅炉厂房的锅炉再热器联箱和主厂房的汽轮机的高温再热蒸汽入口。因此，现有技术的高温再热蒸汽管道的布置方式，存在管道分布长、蒸汽输送阻力大和投入、使用成本高的问题。
发明内容
本发明的目的，为了解决现有火电机组高温再热蒸汽管道存在管道分布长、蒸汽输送阻力大和投入、使用成本高的问题，提供一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构。具有管道存在管道分布短、蒸汽输送阻力小和投入、使用成本低的特点。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
包括汽轮机的高/中压缸的蒸汽接入管、锅炉再热器联箱的蒸汽接出管和母管,汽轮机设置在主厂房中，锅炉再热器联箱设置在锅炉厂房中；其特征在于：母管沿主厂房的外墙设置，母管的下段垂直布置，母管的中段水平布置、上段倾斜布置或者中段和上段倾斜布置；母管的下端具有二个端口并位于汽轮机的前端位置、上端上有一个端口并位于锅炉厂房的锅炉前侧中间位置；母管的下端的二个端口各通过一条接入支管连通汽轮机的高/中压缸的二个高温再热蒸汽入口，所述二条接入支管从汽轮机的高/中压缸下方或两侧通过；所述蒸汽接出管包括二条接出支管，二条接出支管的一端连通锅炉再热器联箱的两端蒸汽出口、另一端直接与母管的上端口连通，使锅炉再热器联箱的热能通过接出支管接出汇流到母管，形成火电机组高温再热蒸汽管道的分段式优化布置结构。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：
进一步的，所述母管的下端位于汽轮机的高/中压缸下方，母管的中段和上段斜向穿过主厂房及煤仓间进入锅炉厂房的前侧中间位置；所述二条接入支管的一端与母管相接、另一端经过汽轮机的高/中压缸下方分别与汽轮机的高/中压缸的两个高温再热蒸汽入口相接，形成下置式布置结构。
进一步的，所述二条接出支管在锅炉再热器联箱的接口接出沿锅炉厂房的后侧呈65-75m高的位置水平铺设至前侧与母管汇流相接，由母管垂直下降20-24m至主厂房斜向穿过锅炉厂房前的煤仓间及主厂房，并逐步下降至汽轮机高/中压缸下方位置高度。
进一步的，所述母管与汽轮机的高/中压缸的二个高温再热蒸汽入口的距离为3.5-6m；所述母管位于锅炉厂房前侧中间位置的一端与母管的垂直段对接位置距离为15-19m。
进一步的，母管的一端设在汽轮机高/中压缸前方，纵向分布在汽轮机高/中压缸正前侧，母管的另一端沿主厂房呈直角转弯进入锅炉厂房前侧中间位置；所述二条接入支管一端与母管相接、另一端经过汽轮机的高/中压缸两侧分别与汽轮机高/中压缸的二个高温再热蒸汽入口相接，构成侧式布置结构。
进一步的，所述二条接出支管在锅炉再热器联箱的接口接出沿锅炉厂房的后侧呈65-75m高的位置水平铺设至前侧与母管汇流相接，由母管垂直下降20-24m至主厂房，沿主厂房一侧铺设并逐步下降至汽轮机高/中压缸的高度位置。
进一步的，所述母管与汽轮机高/中压缸的二个高温再热蒸汽入口的距离为8-11m；锅炉厂房前侧中间位置与母管的垂直段的距离为22-26m。
进一步的，所述母管与接出支管、接入支管的相接位置呈弧形过渡。
进一步的，所述的两条接入支管上分别设有联合气阀。
进一步的，所述主厂房的汽轮机中心线与锅炉厂房的锅炉中心线相互垂直。
本发明具有以下突出的的有益效果：
1、本发明由于将母管沿主厂房的外墙设置，母管的下段垂直布置，母管的中段水平布置、上段倾斜布置或者中段和上段倾斜布置；母管的下端具有二个端口并位于汽轮机的前端位置、上端上有一个端口并位于锅炉厂房的锅炉前侧中间位置；母管的下端的二个端口各通过一条接入支管连通汽轮机的高/中压缸的二个高温再热蒸汽入口，所述二条接入支管从汽轮机的高/中压缸下方或两侧通过；所述蒸汽接出管包括二条接出支管，二条接出支管的一端连通锅炉再热器联箱的两端蒸汽出口、另一端直接与母管的上端口连通，使锅炉再热器联箱的热能通过接出支管接出汇流到母管，形成火电机组高温再热蒸汽管道的分段式优化布置结构；由此，不但能减少高温再热蒸汽管道铺设长度、减低蒸汽的输送阻力，而且能有效地降低电厂的成本投入、降低使用成本；具有管道存在管道分布短、蒸汽输送阻力小和投入、使用成本低的突出的有益效果。
2、本发明的母管一端位于汽轮机高/中压缸下方，另一端斜向穿过主厂房及煤仓间进入锅炉厂房的前侧中间位置；所述两条接入支管一端与母管相接，另一端通过汽轮机高/中压缸下方分别与汽轮机高/中压缸的两个高温再热蒸汽入口相接，形成下置式布置结构，优化了锅炉厂房前的母管的布置长度，因此，本发明充分利用了汽轮机高/中压缸下方的空间，可有效地缩短了两条接入支管至汽轮机(即汽轮机高/中压缸)接口的距离，以致可减少管道材料消耗量、降低材料造价，进而有效地降低投入成本。
3、本发明的母管一端设在汽轮机高/中压缸前方，纵向分布在汽轮机高/中压缸正前侧，另一端沿主厂房呈直角转弯进入锅炉厂房前侧中间位置；所述两条接入支管一端与母管相接，另一端通过汽轮机高/中压缸两侧分别与汽轮机高/中压缸的两个高温再热蒸汽入口相接，构成侧式布置结构，因此，本发明的高温再热蒸汽管道还具有施工简单，铺设、安装便捷等特点。
4、本发明通过缩短汽轮机高/中压缸接入口的接入支管的长度，以致可有效地降低管道热膨胀量，同时减小管道对汽轮机高/中压缸接入口的推力，有效提高机组运行的安全性、稳定性，且运行更高效，电耗更少。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例1：
参照图1所示的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，包括汽轮机的高/中压缸的蒸汽接入管、锅炉再热器联箱的蒸汽接出管和母管3,汽轮机设置在主厂房7中，锅炉再热器联箱设置在锅炉厂房9中；母管3沿主厂房7的外墙设置，母管3的下段垂直布置，母管3的中段水平布置、上段倾斜布置或者中段和上段倾斜布置；母管3的下端具有二个端口并位于汽轮机的前端位置、上端上有一个端口并位于锅炉厂房9的锅炉前侧中间位置；母管3的下端的二个端口各通过一条接入支管4连通汽轮机的高/中压缸1的二个高温再热蒸汽入口5，所述二条接入支管4从汽轮机的高/中压缸1下方或两侧通过；所述蒸汽接出管包括二条接出支管6，二条接出支管6的一端连通锅炉再热器联箱2的两端蒸汽出口、另一端直接与母管3的上端口连通，使锅炉再热器联箱2的热能通过接出支管6接出汇流到母管3，形成火电机组高温再热蒸汽管道的分段式优化布置结构。
实施例中：在保证汽轮机接口(即高温再热蒸汽入口5)推力和力矩允许，及保证高温再热蒸汽管道应力计算通过的情况下，充分利用汽轮机下部空间，优化高温再热蒸汽管道在汽机房(即主厂房7)和炉前结构区域(即锅炉厂房9)的布置，有效减少管道长度、减小汽轮机接口(即高温再热蒸汽入口5)水平推力、减少管道的材料消耗量；降低了高温再热蒸汽管道的压损，使设备更高效的运行，减少厂用电耗，提高机组运行的经济性。同时，水平管道长度的减少也降低了应力计算设计的难度，提高了设计效率。
具体的高温再热蒸汽管道布置结构是：所述主厂房7的汽轮机中心线与锅炉厂房9的锅炉中心线相互垂直，如图1中的汽轮机中心线C1与锅炉中心线C2相互垂直。所述母管3的下端位于汽轮机的高/中压缸1下方，母管3的中段和上段斜向穿过主厂房7及煤仓间8进入锅炉厂房9的前侧中间位置；所述二条接入支管4的一端与母管3相接、另一端经过汽轮机的高/中压缸1下方分别与汽轮机的高/中压缸1的两个高温再热蒸汽入口5相接，形成下置式布置结构。所述的两条接出支管6一端与穿过主厂房7及煤仓间8、位于锅炉厂房9前侧中间位置的母管3相接，另一端分别与锅炉再热器联箱2两端出口相接。
所述二条接出支管6在锅炉再热器联箱2的接口接出沿锅炉厂房9的后侧呈65-75m高的位置水平铺设至前侧与母管3汇流相接，由母管3垂直下降20-24m至主厂房7斜向穿过锅炉厂房9前的煤仓间8及主厂房7，并逐步下降至汽轮机高/中压缸1下方位置高度，靠近汽轮机高/中压缸1底侧，以方便安装为基准，两条分流的接入支管4在汽轮机高/中压缸1下方经过与汽轮机高/中压缸1的两个高温再热蒸汽入口5相接的。
所述母管3与汽轮机的高/中压缸1的二个高温再热蒸汽入口5的距离为3.5-6m；所述母管3位于锅炉厂房9前侧中间位置的一端与母管3的垂直段对接位置距离为15-19m，所述母管3与接出支管6、接入支管4的相接位置呈弧形过渡，在两条接入支管4上分别设有联合气阀。
进一步，所述高温再热蒸汽管道的接出管(即接出支管6)从锅炉再热器联箱2左右两侧的接口分别接出后(标高约70m左右)，沿着Y向(纵向)在锅炉K1柱前汇流并下降值21.85m，斜向穿过K1轴-D轴之间的炉前结构(即锅炉厂房9前侧)进入煤仓间8区域，继续沿Y向进入C轴汽机房区域(即主厂房7)，沿C轴内侧下降至中间层(标高约9.80m)，至汽轮机高/中压缸1下部，然后分开两条接入支管4接入汽轮机中压联合气阀。汽轮机高/中压缸1下部母管3与汽轮机高/中压缸1的两个高温再热蒸汽入口5距离为4.7米,如图1中标记的A值为4.7。炉前结构X方向管道长度约17米(即锅炉厂房9的前侧中间位置与纵向母管3对接位置距离为17米，如图1中标记的B值为17)。所述的母管3、接入支管4、接出支管6结合有效的支吊架设置，直接节约了管材的用量，增强了汽轮机接口(即两个高温再热蒸汽入口5)稳定性，为机组安全稳定的运行提高了保证。
具体实施例2：
参照图2所示的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其技术特点是：母管3的一端设在汽轮机高/中压缸1前方，纵向分布在汽轮机高/中压缸1正前侧，母管3的另一端沿主厂房7呈直角转弯进入锅炉厂房9前侧中间位置；所述二条接入支管4一端与母管1相接、另一端经过汽轮机的高/中压缸1两侧分别与汽轮机高/中压缸1的二个高温再热蒸汽入口5相接，构成侧式布置结构。
实施例中，所述二条接出支管6在锅炉再热器联箱2的接口接出沿锅炉厂房9的后侧呈65-75m高的位置水平铺设至前侧与母管3汇流相接，由母管3垂直下降20-24m至主厂房7，沿主厂房7一侧铺设并逐步下降至汽轮机高/中压缸1的高度位置，使母管3与汽轮机高/中压缸1的高度相同，然后分流的两条接入支管4分别在汽轮机高/中压缸1两侧经过与汽轮机高/中压缸1的两个高温再热蒸汽入口5相接，以致可方便铺设和连接。
上述高温再热蒸汽管道布置结构中，所述母管3与汽轮机高/中压缸1的二个高温再热蒸汽入口的距离为8-11m；锅炉厂房9前侧中间位置与母管3的垂直段的距离为22-26m。
进一步的，所述锅炉再热器5的接出支管6接出，接出位置标高约70m左右，水平走出锅炉钢架K1柱，垂直下降至约22米从主厂房C排进入主厂房7，通过母管3沿C排内侧下降至中间层位置，在中间层约9.80m布置管路，管路接至汽轮机高/中压缸1头部前，并分流为两路接入支管4分别经过汽轮机高/中压缸1两侧接入汽轮机的两个高温再热蒸汽进口5。汽轮机高/中压缸1头部前母管3与高温再热蒸汽进口5之间的距离约10米。炉前结构X方向(水平方向)管道长度约24米，即锅炉厂房9的前侧中间位置与纵向母管3对接位置距离为24米。本发明的高温再热蒸汽管道的母管3分布在主厂房外，且两路接入支管4分别经过汽轮机高/中压缸1两侧进行安装在高温再热蒸汽进口5，以致在安装时不受空间限制，安装简单、便捷。其余同实施例1。

Claims (10)

1.一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，包括汽轮机的高/中压缸的蒸汽接入管、锅炉再热器联箱的蒸汽接出管和母管(3),汽轮机设置在主厂房(7)中，锅炉再热器联箱设置在锅炉厂房(9)中；其特征在于：母管(3)沿主厂房(7)的外墙设置，母管(3)的下段垂直布置，母管(3)的中段和上段倾斜布置；母管(3)的下端具有二个端口并位于汽轮机的前端位置、上端上有一个端口并位于锅炉厂房(9)的锅炉前侧中间位置；母管(3)的下端的二个端口各通过一条接入支管(4)连通汽轮机的高/中压缸(1)的二个高温再热蒸汽入口(5)，所述二条接入支管(4)从汽轮机的高/中压缸(1)下方或两侧通过；所述蒸汽接出管包括二条接出支管(6)，二条接出支管(6)的一端连通锅炉再热器联箱(2)的两端蒸汽出口、另一端直接与母管(3)的上端口连通，使锅炉再热器联箱(2)的热能通过接出支管(6)接出汇流到母管(3)，形成火电机组高温再热蒸汽管道的分段式优化布置结构。
2.根据权利要求1所述的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：所述母管(3)的下端位于汽轮机的高/中压缸(1)下方，母管(3)的中段和上段斜向穿过主厂房(7)及煤仓间(8)进入锅炉厂房(9)的前侧中间位置；所述二条接入支管(4)的一端与母管(3)相接、另一端经过汽轮机的高/中压缸(1)下方分别与汽轮机的高/中压缸(1)的两个高温再热蒸汽入口(5)相接，形成下置式布置结构。
3.根据权利要求2所述的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：所述二条接出支管(6)在锅炉再热器联箱(2)的接口接出沿锅炉厂房(9)的后侧呈65-75m高的位置水平铺设至前侧与母管(3)汇流相接，母管(3)垂直下降20-24m至主厂房(7)并斜向穿过锅炉厂房(9)前的煤仓间(8)及主厂房(7)，并逐步下降至汽轮机高/中压缸(1)下方位置高度。
4.根据权利要求2或3所述的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：所述母管(3)与汽轮机的高/中压缸(1)的二个高温再热蒸汽入口(5)的距离为3.5-6m；所述母管(3)位于锅炉厂房(9)前侧中间位置的一端与母管(3)的垂直段对接位置距离为15-19m。
5.根据权利要求1所述的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：母管(3)的一端设在汽轮机高/中压缸(1)前方，纵向分布在汽轮机高/中压缸(1)正前侧，母管(3)的另一端沿主厂房(7)呈直角转弯进入锅炉厂房(9)前侧中间位置；所述二条接入支管(4)一端与母管(1)相接、另一端经过汽轮机的高/中压缸(1)两侧分别与汽轮机高/中压缸(1)的二个高温再热蒸汽入口(5)相接，构成侧式布置结构。
6.根据权利要求5所述的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：所述二条接出支管(6)在锅炉再热器联箱(2)的接口接出沿锅炉厂房(9)的后侧呈65-75m高的位置水平铺设至前侧与母管(3)汇流相接，由母管(3)垂直下降20-24m至主厂房(7)，沿主厂房(7)一侧铺设并逐步下降至汽轮机高/中压缸(1)的高度位置。
7.根据权利要求5或6所述的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：所述母管(3)与汽轮机高/中压缸(1)的二个高温再热蒸汽入口的距离为8-11m；锅炉厂房(9)前侧中间位置与母管(3)的垂直段的距离为22-26m。
8.根据权利要求1所述的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：所述母管(3)与接出支管(6)、接入支管(4)的相接位置呈弧形过渡。
9.根据权利要求1所述的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：所述的两条接入支管(4)上分别设有联合气阀。
10.根据权利要求1所述的一种火电机组高温再热蒸汽管道的优化布置结构，其特征在于：所述主厂房(7)的汽轮机中心线与锅炉厂房(9)的锅炉中心线相互垂直。
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