CN108868216A - 一种汽轮机横向布置的主厂房 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机横向布置的主厂房，该主厂房包括锅炉房、煤仓间和汽轮机房；其中，煤仓间内布置有磨煤机，汽轮机房内布置有汽轮机组；汽轮机组的长轴方向与锅炉房中心线对齐或彼此平行；煤仓间布置于锅炉房侧面；煤仓间内的磨煤机成双列平行布置或单列布置。汽轮机房包括高位汽轮机房、和/或低位汽轮机房；高位汽轮机房内设有高位汽轮机组。低位汽轮机房内设有低位汽轮机组。本发明的主厂房使厂房的布置更为合理，有效的节省了空间及场地，可降低电厂的单位造价；在提高发电厂效率同时可降低电厂运行的供电煤耗，提高机组运行的经济性，使电厂的建设及运营更具竞争力。

Description

一种汽轮机横向布置的主厂房

技术领域

本发明涉及电力发电领域，更具体地涉及一种汽轮机横向布置的主厂房设计。

背景技术

目前，电厂发电技术的发展是沿着电厂经济性不断提高这一发展方向前进的。为提高发电厂的效率，二次再热技术等各种技术手段均已被运用于发电厂的设计中。同时，发电厂效率的提高也伴随着机组容量的不断增加。由于机组容量的增加及二次再热技术的采用等多种因素，造成了发电厂造价的上升。随着火力发电厂技术的不断发展及单机容量的增加，为了在追求发电厂静效率提高的同时，进一步降低电厂的单位造价。目前，有一种全新的高低位布置汽轮机组构思。即，对于双轴汽轮机组，可以将一个汽轮机设置在锅炉的联箱出口附近的很高位置，称为高位汽轮机，以减少汽轮机与锅炉间昂贵的高等级金属连接管道的使用数量，另一个汽轮机则按照目前发电厂设计中的常规方案布置在较低位置的主厂房内，称为低位汽轮机。高低位布置汽轮机组的设计方案见图1。

高位布置整个或部分汽轮机只是一个全新的技术构思，需要与之配套的主厂房设计来实现这一构思，使其具备工程化的可行性，才能将该构思转化为工程应用。

现有技术仅指出煤仓间与低位(或高位)汽轮机房的长轴方向垂直，并未指出煤仓间的磨煤机设备的布置方式。煤仓间区域是电厂主厂房设计的一个重要组成部分，煤仓间内的磨煤机设备也是电厂的关键设备。

因此，针对高位(或低位)布置整个或部分汽轮机组的构思，本领域急需开发与之配套的煤仓间区域设计方案及更为优化的磨煤机布置方案，使整个主厂房设计的技术方案更为合理、可行。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑煤仓间区域设计和煤仓间内磨煤机设备布置的，更为合理可行、经济的，横向布置的汽轮机的主厂房设计。

在本发明中，本发明提供了一种汽轮机横向布置的主厂房，所述主厂房包括锅炉房、煤仓间和汽轮机房；

其中，所述煤仓间内布置有磨煤机，所述汽轮机房内布置有汽轮机组；

所述汽轮机组的长轴方向与所述锅炉房中心线对齐或彼此平行；

所述煤仓间布置于所述锅炉房侧面；

所述煤仓间内的所述磨煤机成列布置。

所述煤仓间通过机械输送系统及烟风煤粉管道与所述锅炉房连接。

所述锅炉房与所述汽轮机房通过蒸汽管道连接。所述蒸汽管道为柔性布置，符合应力计算要求，使汽轮机长轴方向与锅炉房中心线对齐或平行布置也能满足安全运行要求。

所述汽轮机房包括高位汽轮机房和/或低位汽轮机房；其中，所述高位汽轮机房内设有高位汽轮机组，而所述低位汽轮机房内设有低位汽轮机组。

所述锅炉房的顶端的高度为H1，所述高位汽轮机组的布置位置高度为H2，所述低位汽轮机组的布置位置高度为H3，并且满足：0＜H1-H2＜60m；H2-H3＞10m。

在另一优选例中，所述磨煤机双列平行布置。

在另一优选例中，所述磨煤机单列布置。

在另一优选例中，所述磨煤机每列的长轴方向与所述横向布置汽轮机的长轴方向互相平行。

在另一优选例中，所述汽轮机组为单轴汽轮机组。

在另一优选例中，所述汽轮机组为双轴汽轮机组。

在另一优选例中，所述主厂房还包括热力系统设备，所述热力系统设备布置于所述煤仓间之上或所述煤仓间之内。

低位汽轮机房可以设置在锅炉房四周的任意位置，且低位汽轮机组的长轴方向与磨煤机每列的长轴方向无关,可任意方向。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1为高低位布置汽轮机组的示意图；

图2为本发明一个实施例的主厂房俯视图；

图3为图2所示本发明一个实施例的主厂房右视图；

图4为本发明另一实施例的主厂房俯视图；

图5为图4所示本发明另实施例的主厂房右视图；

图6为本发明另一实施例的主厂房俯视图；

图7为图6所示本发明另一实施例的主厂房右视图；

图8为本发明另一实施例的主厂房俯视图；

图9为图8所示本发明另一实施例的主厂房右视图；

图10为本发明另一实施例的主厂房俯视图；

图11为图10所示本发明另一实施例的主厂房右视图；

图12为本发明另一实施例的主厂房俯视图；

图13为图12所示本发明另一实施例的主厂房右视图。

各附图中标号如下：

1：锅炉房；

2：煤仓间；

3：磨煤机；

4：高位汽轮机房；

5：低位汽轮机房；

51：第一低位汽轮机房；

52：第二低位汽轮机房；

6：高位汽轮机组；

7：低位汽轮机组；

71：第一低位汽轮机组；

72：第二低位汽轮机组；

8：给煤机。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，在电厂主厂房设计时，针对横向布置的汽轮机房，首次开发了考虑煤仓间区域设计和煤仓间内磨煤机设备布置的汽轮机机房的主厂房设计。在此基础上完成了本发明。

术语

如本文所用，术语“横向布置汽轮机”指汽轮机布置时，汽轮机位于锅炉房前侧，且汽轮机的长轴方向与锅炉房中心线对齐或彼此平行，称这种布置方式为横向布置汽轮机。

如本文所用，术语“高位布置汽轮机”指对于整台汽轮机或部分汽轮机，汽轮机布置的运转层标高很高(例如：距离地面高度高于30米)时，称这种布置方式为高位布置汽轮机。

如本文所用，术语“低位布置汽轮机”指对于整台汽轮机或部分汽轮机，汽轮机布置的运转层标高较低(例如：距离地面高度低于30米)时，称这种布置方式为低位布置汽轮机。

如本文所用，术语“主厂房”指火力发电厂的主要设备都布置在室内，比如汽轮发电机、除氧器、加热器、煤仓、磨煤机、给水泵、给水泵驱动设备等，有些情况下锅炉也布置在室内，容纳这些设备的厂房称为主厂房。主厂房一般包括：汽机房、煤仓间(区域)、锅炉房。

如本文所用，术语“炉侧煤仓间”指煤仓间布置在锅炉房侧面,煤仓间的长轴方向与锅炉房中心线彼此平行。

如本文所用，术语“炉侧磨煤机布置”指磨煤机布置在煤仓间内,位于锅炉房侧面。

如本文所用，“炉侧”和“锅炉房侧面”可互换使用，锅炉房两侧都叫炉侧，分左侧和右侧，从汽机房向锅炉房看：左侧为锅炉房左侧，右侧为锅炉房右侧。

现有技术普遍采用的技术方案主要是针对单轴低位汽轮机或双轴低位汽轮机组的技术路线下进行的煤仓间区域设计，本发明是针对横向汽轮机组的技术路线下进行的煤仓间区域设计。由于技术路线不同，对于横向汽轮机组的主厂房，如果仍然采用原有的煤仓间布置模式，将无法使主厂房设计有机结合，做到各个区域及空间的合理分配，增加主厂房的占地尺寸及建设造价，无法发挥横向布置汽轮机组减少单位造价的优势。

本发明针对汽轮机的长轴方向与锅炉房中心线对齐或彼此平行(即汽轮机横向布置)时，煤仓间区域及磨煤机设备的新型布置。煤仓间区域及磨煤机设备的布置方案为：

(1)本煤仓间区域的设计方案应用于横向布置汽轮机组的主厂房设计中，汽轮机的长轴方向与锅炉房中心线对齐或彼此平行。横向布置的汽轮机组可以是单轴汽轮机，也可以是双轴汽轮机。

(2)煤仓间位于锅炉房侧面，即为炉侧煤仓间。煤仓间的长轴方向与锅炉房中心线彼此平行。煤仓间的长轴方向与汽轮机的长轴方向彼此平行。

(3)磨煤机设备位于煤仓间内，采用单列布置方式，单列磨煤机的长轴方向与横向布置汽轮机的长轴方向彼此平行；也可采用双列平行布置方式，双列磨煤机每列的长轴方向与横向布置汽轮机的长轴方向彼此平行。

(4)这种炉侧煤仓间布置，可使用于高位横向布置汽轮机的主厂房；也可用于低位横向布置汽轮机的主厂房；

(5)对于双轴汽轮机组，一根轴系的汽轮机采用横向布置，设置在横向汽轮机房内；另一根轴系的汽轮机，布置在第二汽轮机房内，位于锅炉房四周的任意位置。

(7)这种新型横向布置汽轮机的煤仓间区域布置可适用于一次再热火力发电厂，也可适用于二次再热火力发电厂。

(8)这种新型横向布置汽轮机的煤仓间区域布置可适用于纯凝式汽轮发电机组，也可适用于背压式汽轮发电机组。

(9)这种新型横向布置汽轮机的煤仓间区域布置可适用于单台机组，也可适用于连续建设的多台机组。

本发明的主要优点包括：

(a)本发明提出的主厂房设计方案，可降低电厂运行的供电煤耗，提高机组运行的经济性。

(b)本发明提出的主厂房设计方案，提高发电厂效率同时，使厂房的布置更为合理，有效的节省了空间及场地。

(c)本发明提出的主厂房设计方案，提高发电厂效率同时，可以进一步降低电厂的单位造价，使电厂的建设及运营更具竞争力。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

如图2和图3所示，本发明一个优选实施例的主厂房示意图。在该实施例中，主厂房采用“炉侧煤仓间+高位横向汽轮机房”的布置方案。本发明的改善磨煤机布置的高位横向布置汽轮机机房的主厂房包括锅炉房1、煤仓间2和高位汽轮机房4。煤仓间2中设有磨煤机3和给煤机8。高位汽轮机房4中设有高位汽轮机组6，高位汽轮机组6为单轴汽轮机。煤仓间2设置于锅炉房1的侧面，煤仓间2内的磨煤机3双列平行布置，且磨煤机3每列的长轴方向与高位汽轮机组6的长轴方向互相平行。煤仓间2的长轴方向与锅炉房1的中心线互相平行，煤仓间2的长轴方向与高位汽轮机组6的长轴方向平行。

实施例2

如图4和图5所示，本发明一个优选实施例的主厂房示意图。在该实施例中，主厂房采用“炉侧煤仓间+高位横向汽轮机房”的布置方案。本发明的改善磨煤机布置的高位横向布置汽轮机机房的主厂房包括锅炉房1、煤仓间2和高位汽轮机房4。煤仓间2中设有磨煤机3和给煤机8。高位汽轮机房4中设有高位汽轮机组6，高位汽轮机组6为单轴汽轮机。煤仓间2设置于锅炉房1的侧面，煤仓间2内的磨煤机3单列布置，且磨煤机3单列的长轴方向与高位汽轮机组6的长轴方向互相平行。煤仓间2的长轴方向与锅炉房1的中心线互相平行，煤仓间2的长轴方向与高位汽轮机组6的长轴方向平行。

实施例3

如图6和图7所示，本发明一个优选实施例的主厂房示意图。在该实施例中，主厂房采用“炉侧煤仓间+高位及低位汽轮机房”的布置方案。本发明的改善磨煤机布置的高位横向布置汽轮机机房的主厂房包括锅炉房1、煤仓间2、高位汽轮机房4和低位汽轮机房5。煤仓间2中设有磨煤机3和给煤机8。该主厂房内的汽轮机组为双轴汽轮机组，第一轴系的汽轮机组为高位汽轮机组6，高位汽轮机组6设置于高位汽轮机房4内；第二轴系的汽轮机组为低位汽轮机组7，低位汽轮机组7设置于低位汽轮机房5内。煤仓间2设置于锅炉房1的侧面，煤仓间2内的磨煤机3双列平行布置，且磨煤机3每列的长轴方向与高位汽轮机组6的长轴方向互相平行。煤仓间2的长轴方向与锅炉房1的中心线互相平行，煤仓间2的长轴方向与高位汽轮机组6的长轴方向平行。低位汽轮机房5单独布置，低位汽轮机房5设置在锅炉房1的侧面。

低位汽轮机房5可以设置在锅炉房1四周的任意位置，且低位汽轮机组7的长轴方向与磨煤机3每列的长轴方向无关,可任意方向。

实施例4

如图8和图9所示，本发明一个优选实施例的主厂房示意图。在该实施例中，主厂房采用“炉侧煤仓间+高位及低位汽轮机房”的布置方案。本发明的改善磨煤机布置的高位横向布置汽轮机机房的主厂房包括锅炉房1、煤仓间2、高位汽轮机房4和低位汽轮机房5。煤仓间2中设有磨煤机3和给煤机8。该主厂房内的汽轮机组为双轴汽轮机组，第一轴系的汽轮机组为高位汽轮机组6，高位汽轮机组6设置于高位汽轮机房4内；第二轴系的汽轮机组为低位汽轮机组7，低位汽轮机组7设置于低位汽轮机房5内。煤仓间2设置于锅炉房1的侧面，煤仓间2内的磨煤机3单列布置，且磨煤机3单列的长轴方向与高位汽轮机组6的长轴方向互相平行。煤仓间2的长轴方向与锅炉房1的中心线互相平行，煤仓间2的长轴方向与高位汽轮机组6的长轴方向平行。低位汽轮机房5单独布置，低位汽轮机房5设置在锅炉房1的侧面。

低位汽轮机房5可以设置在锅炉房1四周的任意位置，且低位汽轮机组7的长轴方向与磨煤机3每列的长轴方向无关,可任意方向。

实施例5

如图10和图11所示，本发明一个优选实施例的主厂房示意图。在该实施例中，主厂房采用“炉侧煤仓间+低位横向汽轮机房”的布置方案。本发明的改善磨煤机布置的低位横向布置汽轮机机房的主厂房包括锅炉房1、煤仓间2、第一低位汽轮机房51和第二低位汽轮机房52。煤仓间2中设有磨煤机3和给煤机8。该主厂房内的汽轮机组为双轴汽轮机组，第一轴系的汽轮机组为第一低位汽轮机组71，第一低位汽轮机组71设置于第一低位汽轮机房51内；第二轴系的汽轮机组为第二低位汽轮机组72，第二低位汽轮机组72设置于第二低位汽轮机房52内。煤仓间2设置于锅炉房1的侧面，煤仓间2内的磨煤机3双列平行布置，且磨煤机3每列的长轴方向与第一低位汽轮机组71的长轴方向互相平行。煤仓间2的长轴方向与锅炉房1的中心线平行，煤仓间2的长轴方向与第一低位汽轮机组71的长轴方向平行。第二低位汽轮机房52单独布置，第二低位汽轮机房52设置在锅炉房1的侧面。

第二低位汽轮机房52可以设置在锅炉房1四周的任意位置,且第二低位汽轮机组72的长轴方向与磨煤机3每列的长轴方向无关,可任意方向。

实施例6

如图12和图13所示，本发明一个优选实施例的主厂房示意图。在该实施例中，主厂房采用“炉侧煤仓间+低位横向汽轮机房”的布置方案。本发明的改善磨煤机布置的低位横向布置汽轮机机房的主厂房包括锅炉房1、煤仓间2、第一低位汽轮机房51和第二低位汽轮机房52。煤仓间2中设有磨煤机3和给煤机8。该主厂房内的汽轮机组为双轴汽轮机组，第一轴系的汽轮机组为第一低位汽轮机组71，第一低位汽轮机组71设置于第一低位汽轮机房51内；第二轴系的汽轮机组为第二低位汽轮机组72，第二低位汽轮机组72设置于第二低位汽轮机房52内。煤仓间2设置于锅炉房1的侧面，煤仓间2内的磨煤机3单列布置，且磨煤机3单列列的长轴方向与第一低位汽轮机组71的长轴方向互相平行。煤仓间2的长轴方向与锅炉房1的中心线平行，煤仓间2的长轴方向与第一低位汽轮机组71的长轴方向平行。第二低位汽轮机房52单独布置，第二低位汽轮机房52设置在锅炉房1的侧面。

第二低位汽轮机房52可以设置在锅炉房1四周的任意位置,且第二低位汽轮机组72的长轴方向与磨煤机3每列的长轴方向无关,可任意方向。

通过仿真模拟，证明本发明的主厂房可以达到安全等级要求。本发明的主厂房设计，在保证管道安全性的基础上，通过优化管道设计，使主厂房的整体结构更加紧凑，占地面积更小。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种汽轮机横向布置的主厂房，其特征在于，所述主厂房包括锅炉房、煤仓间和汽轮机房；

其中，所述煤仓间内布置有磨煤机，所述汽轮机房内布置有汽轮机组；

所述汽轮机组的长轴方向与所述锅炉房中心线对齐或彼此平行；

所述煤仓间布置于所述锅炉房侧面；以及

所述煤仓间内的所述磨煤机成列布置。

2.根据权利要求1所述的主厂房，其特征在于，所述煤仓间通过机械输送系统及烟风煤粉管道与所述锅炉房连接。

3.根据权利要求1所述的主厂房，其特征在于，所述锅炉房与所述汽轮机房通过蒸汽管道连接，所述蒸汽管道为柔性布置。

4.根据权利要求1所述的主厂房，其特征在于，所述汽轮机房包括高位汽轮机房和/或低位汽轮机房；

其中，所述高位汽轮机房内设有高位汽轮机组，而所述低位汽轮机房内设有低位汽轮机组。

5.根据权利要求4所述的主厂房，其特征在于，所述锅炉房的顶端的高度为H1，所述高位汽轮机组的布置位置高度为H2，并且满足：0＜H1-H2＜60m。

6.根据权利要求4所述的主厂房，其特征在于，所述高位汽轮机组的布置位置高度为H2，所述低位汽轮机组的布置位置高度为H3，并且满足：H2-H3＞10m。

7.根据权利要求1所述的主厂房，其特征在于，所述磨煤机双列平行布置。

8.根据权利要求1所述的主厂房，其特征在于，所述磨煤机单列布置。

9.根据权利要求1所述的主厂房，其特征在于，所述磨煤机每列的长轴方向与所述横向布置汽轮机的长轴方向互相平行。

10.根据权利要求1所述的主厂房，其特征在于，所述主厂房还包括热力系统。