华能某电厂2×660MW二次再热机组六大管道布置分析
大型火力发电厂热力系统小管道布置二次设计-安装
大型火力发电厂热力系统小管道布置二次设计\安装摘要：介绍火力发电厂热力系统管道的布置方式及特点，分析热力系统管道放气、放水点的设计位置，结合实际安装的具体情况，说明放气、放水管道（即小管道）安装二次设计的重要性。
并根据现场的实际情况进行设计与布置安装。
关键词：火力发电厂；热力系统；小管道；二次设计；布置安装1 火力发电厂热力系统简介1.1火力发电厂热力系统高压管道范围包括：主蒸汽系统管道安装、高压给水系统管道安装、再热系统管道安装、旁路系统管道及各系统疏水、放汽管道安装。
1.2火力发电厂中低压管道系统范围包括：凝结水系统；轴封蒸汽系统；中、低压给水系统；凝结水杂用水系统；高、低加疏水放汽系统；开式冷却水及闭式冷却水系统；抽汽系统；辅助蒸汽系统；空冷凝汽器抽真空系统；润滑油净化、贮存、排空系统；凝结水精处理系统单元；高、低位（有压及无压）放水系统等。
2热力系统管道放气、放水点设计特点及二次设计的重要性分析2.1.1、小管道安装是指管径φ89以下的、只在图纸上显示大致开孔点而无具体布置图的疏放水、放气管道，以及设备的冷却水管、密封水管、减温水管、排污水管、加药取样、控制润滑油等管道安装。
2.1.2、火力发电厂疏放水管道设计除主蒸汽、再热蒸气疏水及再热器减温水出安装布置图外，其他φ89以下管道均不出布置图。
2.1.3、火力发电厂疏放水回收利用率较高，汽水系统设置本体疏水扩容器、管道疏水扩容器、连排扩容器、定排扩容器及有压、无压放水管，全厂几乎疏水放汽都回收利用。
范围包括：2#机组所有热力主管道的放气、疏放水等小管道安装，所有设备的放空气、疏放水、冷却水、排污水等小管道安装，以及小口径取样管、加药管等小管道安装。
2.2、由于热力系统管系庞大，放气、放水点分散,按照开孔位置就地安装，将造成工艺性能差也增加了电厂运行人员的劳动强度,使系统的可操作性降低,并可能给电厂的安全运行带来事故隐患。
为满足机组达标投产要求，施工前必须对小管道进行二次设计，以达到布置合理、工艺美观、可操作性强、安全实用。
660MW二次再热机组旁路控制策略和应用
660MW二次再热机组旁路控制策略和应用某660MW二次再热超超临界机组选用上汽厂引进的西门子汽轮机，型式为：超超临界、二次中间再热、五缸四排汽、双背压、反动凝汽式汽轮机。
型号N660-31（TMCR）/600/620/620，设计额定主蒸汽压力31Mpa、主蒸汽/一次/二次再热蒸汽温度600/620/620℃。
机组给水系统由1台100％容量汽泵组成（电泵作为启动给水泵用）。
锅炉是上海锅炉厂引进Alstom技术的SG-1903/32.45-M6101型超超临界直流炉。
机组采用容量为100%BMCR高压旁路+60%中压旁路+70%低压三级串联旁路系统。
1 旁路系统配置某660MW二次再热超超临界机组采用高、中、低三级串联旁路。
高压旁路安装在锅炉侧由2×50%BMCR阀组组成，分别从锅炉出口主蒸汽支管上接出，经过减温减压后接入锅炉侧的一次冷再蒸汽支管。
中、低旁容量按启动工况主蒸汽流量加减温水量设置在汽机侧。
中压旁路由1只旁路阀组成，从一次热再蒸汽管道接出，经过减温减压后接入二次冷再蒸汽母管。
低压旁路由2只旁路阀组成，分别从二次热再蒸汽管道接出，经减温减压后接入凝汽器喉部。
高、中、低压旁路分别设置1套油站。
2 旁路控制策略2.1 高压旁路2.1.1 高压旁路策略2.1.1.1 [A1]模式—旁路关闭状态高旁进入[A1]模式只需锅炉点火旁路收到有火信号，此时直接输出阀位指令“0”,使高旁关闭。
高旁在此阶段不进行任何压力始终保持关闭，从而在初始点火期间避免了锅炉蓄热流失，使主蒸汽压力逐步提高，累积升压到一定值。
2.1.1.2 [A2]模式—旁路开度控制方式[A2]方式分为，[A2]模式冷态、[A2]模式温态、[A2]模式热态，分别对应三种高旁阀开度指令曲线。
进入[A2]模式有3种情况:1）锅炉点火12分钟后；2）点火时主汽压力已大于最大允许冲转压力16MPa；3）锅炉累计升压超过一定量约0.1-1.4MPa。
660MW二次再热超超临界机组汽轮机安装技术
备H IEngineering 工程660M W二次再热超超临界机组汽轮机安装技术薛勇1,刘志斌2(1.中电投协蠢滨海发电有限公司，江苏盐城224000;2.江西省火电建设公司，江西南昌330001)摘要：针对国内新型的二次再热机组，借鉴一次再热机组汽轮机安装技术，合理制定施工步骤，优化施工方法，通过 现场实施，严格把控可能影响汽轮机安装质量工艺的各个环节，保证机组振动、经济效率等技术参数均达到优良值。
总结 出一套660MW二次再热超超临界机组汽轮机本体安装施工技术，为二次再热机组汽轮机安装提供可供参考的安装工艺方法。
关键词：660MW超超临界机组；二次再热；汽轮机本体；施工方法中图分类号：TM621 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2016) 12 (上）-0105-04在相同参数条件下，超超临界二次再热机组的热效率比一次再热机组提高约2%。
发展超超临界二 次再热技术是提高火力发电机组热效率，降低能耗，促进电力行业可持续发展的有效手段，必将成为今后火力发电厂的发展趋势。
华能安源电厂为全国首台投产660M W超超临界二次再热机组，由江西电力设计院设计，东方汽 轮机厂有限公司制造，西安热工院调试，#2机组由 江西省火电建设公司承建。
在无任何现成设计、设 备、施工方法和运行经验借鉴的情况下，在广大技术、管理、施工人员的共同努力下，#2机组汽轮机 于2014年10月15日开工，2015年7月25日完工，历经274天完成汽轮机组施工安装任务。
#2机组于 2015年7月30点火、8月8日并网、8月24日11 时58分顺利通过168小时满负荷试运行。
根据超超临界机组未来的发展，参数进一步提高将是必然趋势，当温度达到650~720尤、压力超过30MPa、采用二次再热，电站的效率将进一步提 高，可以获得与IG CC和PFBC发电技术相同的优良经济性。
作为提高电站效率确切可行的方式，二 次再热■将会得到很大发展。
660MW超超临界塔式炉机组四大管道布置
660MW超超临界塔式炉机组四大管道布置张腾飞（中国电建集团江西省电力设计院有限公司，江西南昌330096）【摘要】对660MW超超临界塔式炉与常规Π型炉的结构进行了比较，指出了塔式炉四大管道布置中的重点难点，并结合工程实例进行了分析，可供类似工程参考。
【关键词】超超临界；塔式炉；四大管道【中图分类号】TK229.2【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2018）11-0045-02引言在大型火电机组锅炉选型方面,塔式炉因其占地面积小、燃烬率高、受热面磨损小等一系列优点,应用得越来越多。
截止目前,在1000MW容量机组中,仅上海锅炉厂就已投运了28台,此外哈尔滨锅炉厂也有一些相关机组业绩。
鉴于1000MW机组中塔式炉的优良性能,上海锅炉厂开发了660MW容量塔式炉,且在平山电厂成功投运了2台。
四大管道是火电机组运行的主动脉。
由于运行参数很高,且管道材料昂贵,在设计中对其安全性和技术经济性往往会给予高度重视。
塔式炉钢架面积小,炉前空间紧张,还布置有锅炉启动疏水系统,四大管道布置较常规Π型炉困难很多[1~2]。
因此,为了确保660MW超超临界机组四大管道安全运行,合理减少投资,就需要深入研究塔式炉结构特点,合理布局,对四大管道布置进行详细分析。
1塔式炉结构特点塔式炉与Π型炉在结构上相比较,最大特点是高度高、长度短、占地面积小,属于瘦高型结构。
某工程塔式炉锅炉长度(含脱销部分)为47.68m,高度约110m,相比同等级Π型炉(长度72.2m,高度约88m),结构尺寸变化很大。
此外,塔式炉K1排钢架距离炉膛前墙仅为4.725m,相比Π型炉的7.045m,小了近40%。
在三器接口(过热器、再热器、省煤器)的布置上,塔式炉与Π型炉也有很大区别。
由于取消了后烟道,且过热器、再热器布置高度变高,其接口整体向炉前和向上移动,甚至过热器出口直接就布置在了锅炉K1排附近。
塔式炉结构上的这些变化在压缩了四大管道布置空间的同时,还导致管道布置长高比减小,使得管道自身柔性受到限制。
燃煤电厂超超临界机组四大管道的设计选用解读
燃煤电厂超超临界机组四大管道的设计选用中国水利电力物资有限公司目录前言...............................................................................错误！未定义书签。
1范围...............................................................................错误！未定义书签。
2规范性引用文件 (2)3定义与术语 (2)4符号、代号和缩略语 (3)5设计参数 (3)6管道材质规格选型 (3)附录A（资料性附录）四大管道特性数据 (7)附录B（规范性附录）火力发电厂推荐四大管道材质和规格系列 (10)燃煤电厂超超临界机组四大管道的设计选用1规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
（1）ASTM A335高温用铁素体无缝钢管标准规程（Standard Specification for Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High Temperature Service）（2）ASTM/ASME A672中温高压条件下使用的电熔焊管技术规范（Specification for Electric-Fusion-Welded Steel Pipe for High pressure Service at Moderate Temperature）（3）ASTM/ASME A691高温高压条件下电熔碳钢和合金钢技术规范（Specification for Carbon and Alloy Steel Pipe,Electric-Fusion-Welded for High-pressure Service at High Temperature）（4）EN10216-2承压用无缝钢管（Seamless Steel Tubes for Pressure Purposes Technical Delivery Condition.Part2:Non-alloy and alloy steel tubes with specified elevated temperature properties）（5）ASTM A999/A999M合金和不锈钢管道通用规范（Standard Specificationfor General Requirements for Alloy and Stainless Steel Pipe）（6）ASME B31.1Power Piping(AN AMERICAN NATIONAL STANDARD)（7）DL/T5366火力发电厂汽水管道应力计算技术规程（8）GB50764-2012电厂动力管道设计规范2定义与术语2.1管道piping由管道组成件和管道支吊装置等组成，用以输送、分配、混合、分离、排放、计量或控制流体流动。
火力发电厂四大管道安装前检查重点分析及建议
火力发电厂四大管道安装前检查重点分析及建议摘要:结合对多个电厂四大管道检查验收工作中发现的问题，对产生问题的原因进行了分析，并提出了四大管道安装前应注意的事项和检查重点。
关键字：火力发电厂；四大管道；问题；重点分析；建议火力发电厂四大管道包括主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、低温再热蒸汽管道、高压给水管道、给水再循环管道、减温水管道等。
四大管道在安装前进行检查，是对安装质量和运行安全有效的提升，因此有针对的在管道安装前进行检查是有必要的。
一、对某火力发电厂四大管道安装前进行检查发现如下问题1.1四大管道缺陷1.1.1某电厂2台机组四大管道百余处缺陷在某电厂1号机组四大管道进行安装前检查时，发现40根管段有表面裂缝(主蒸汽管道1处，再热冷段管道19处，再热热段管道7处，主给水管道6处），管座边角焊缝半圈和全圈裂缝6处(主给水管线5处，再热热段管线1处），气孔8处(再热热段7处，主给水管道1处)，咬边缘(主蒸汽管道1处，再热冷段管道3处，再热冷段管道10处，主给水管道21处)，根部缺陷超标9处(主给水管道5处，再热冷段管道3处，再热热段管道1处)。
另外，还发现3处再热冷段管道的焊缝两侧熔接线存在超标缺陷，共有6根管段进行了退管处理，并对剩余缺陷进行了实地处理。
由于发现问题很大，2号机组的四大管道配管时，配管厂家委托检验单位在配管厂进行完全检验。
最后，2台机组对4条主要管线进行了400多件次检查，结果表明，300多处存在着缺陷，主要是因为表面开裂，边缘咬伤，根部没有焊透，夹渣严重。
另外，通过对四大管道配管图的会审，我们发现，有管道焊缝间隔设计与规程要求不符、实际管段与图纸设计不一致等。
在对配管厂家进行调查时，我们发现，企业内部的质量保障系统运行不正常，焊接和热处理程序执行不严格，检验工作不细致等。
另外，由于工厂的工作量大，配管厂为了赶工期、节约成本，在没有严格的培训取证的情况下，进行焊接、热处理、金属检验等工作，这些人员上岗作业，导致焊接热处理工作不控制，最后造成了大量的缺陷。
2×660 MW超超临界汽轮机设备及系统优化技术
４）通流级数：高压 １２～１４级（暂定，可能会采 用更多级数）＋中压 １０级 ＋低压 ２×２×５级。
５）低压缸末级叶片长度为 １０１６ｍｍ。 １．３ 汽轮机本体的优化
图 １ 高压缸配汽结构布置图
表 １ 喷嘴配汽调节级与节流配汽首级效率对比表 ％
项目 首级效率 首级效率收益 缸效率收益
喷嘴配汽 ７３．５ － －
节流配汽 ８５．３ １１．８ １．７５
１７．５％，针对本工程高效超超临界机组，对再热压力 进行了优化，优化后再热压力为主汽压力的 ２０％。 东汽原机型中压缸排汽压力约为 １ＭＰａ，针对新型 的高效超超临界机组，东汽对中压缸排汽压力进行 了优化，将中压排汽压力降低到了 ０．５ＭＰａ左右，提 高再热压力以及降低中压排汽压力。一方面由于汽 轮机中压缸效率较高，所以增加了中压缸焓降，提升 了汽轮机的整体经济性；另一方面降低中压缸排汽 压力，使得低压缸的进汽参数降低，减少了潜在的低 压缸变形风险，提高了机组的寿命以及安全性。中 压模块采用成熟的单流程设计，采用 ＣＢ２／ＦＢ２材料 适应 ６２０℃高温，采用内缸加隔板套的特色设计，热 应力低，变形小，胀差小。低压缸模块采用双层低压 缸、整体内缸，Ａ、Ｂ缸 对 称 布 置，采 用 双 流 四 排 汽； 整体内缸体积缩小，结构简单，刚性好；采用更低的 低压缸进汽 参 数，降 低 了 热 应 力；两 缸 分 别 负 责 抽 汽，单缸抽口减少，抽汽对主流流场扰动较小，提高 了低压缸效率。
１）主蒸汽压力及再热蒸汽温度优化：将新蒸汽 初压从 ２６．２５ＭＰａ提高到 ２８ＭＰａ，降低汽轮机热耗 约 ２２ｋＪ／ｋＷ·ｈ；将再热蒸汽温度从 ６００℃提高到 ６２０℃，降低汽轮机热耗约 ２８ｋＪ／ｋＷ·ｈ。两种措施 共降低 热 耗 约 ５０ｋＪ／ｋＷ· ｈ，发 电 标 煤 耗 约 降 低 １．８ｇ／ｋＷ·ｈ。随着 耐 高 温 耐 高 压 材 料 的 不 断 研 制 开发，高压管道、汽轮机转子、汽缸材料也更先进，耐 受更高压力、温度的金属材料得到应用。高压管道 采用了 Ａ３３５Ｐ９２，中压转子采用 ＦＢ２、中压缸内缸采 用 ＣＢ２以适应汽轮机主蒸汽和再热蒸汽高参数的 要求。
国产首台660 MW二次再热机组三级旁路系统的设置与运行
国产首台660 MW二次再热机组三级旁路系统的设置与运行王乾远;普建国;刘世雄【摘要】文章介绍了江西省华能安源发电有限公司新建660 MW超超临界二次再热机组的情况,并简述三级旁路的作用,在锅炉点火启动、汽轮机启动过程中的旁路控制.在锅炉MFT后通过对旁路的控制,合理地利用锅炉储热,提供足够的辅助蒸汽汽源,确保给水泵小汽机和引风机小汽机维持运行,为机组快速启动创造条件.【期刊名称】《东方汽轮机》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】4页(P32-35)【关键词】汽轮机;二次再热;联合启动【作者】王乾远;普建国;刘世雄【作者单位】西安热工研究院有限公司, 陕西西安, 710051;西安热工研究院有限公司, 陕西西安, 710051;西安热工研究院有限公司, 陕西西安, 710051【正文语种】中文【中图分类】TK267以煤炭为主的能源结构决定了火力发电在现阶段的主力作用。
继超超临界技术成熟之后，新一代高效二次再热技术的应用受到业界的普遍关注。
二次再热技术是《国家能源技术“十二五”规划》的重点攻关技术，也是国家《2014～2020年煤电节能减排升级及改造行动计划》推进示范技术，二次再热代表了当前世界领先发电技术，具有高效率、低能耗、低排放等优势，是目前提高火电机组热效率的有效途径。
随着2015年6月27日我国首台二次再热机组——华能安源电厂新建工程1号机组顺利通过168 h连续满负荷试运，不仅标志着我国电力设计、制造、安装和调试水平又上了一个新台阶，同时为二次再热发电技术在国内的推广应用作出了示范，对促进我国能源生产革命、建设创新型国家具有重要意义。
采用二次再热机组的系统，蒸汽在超高压缸、高压缸做功后分别返回锅炉的高压一级再热器和低压一级再热器中再次加热，相比于一次再热系统，二次再热系统锅炉多了一级再热器，增加了能量分配和调温的技术难度，汽机也增加了一个超高压缸，多了一套主汽与调节汽门的协调控制，增加了一级旁路。
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华能某电厂2×660MW二次再热机组六大管道布置分析
作者：燕小芬
来源：《中国新技术新产品》2013年第22期
摘要：针对660MW超超临界二次再热机组高参数（汽轮机入口参数
31MPa/600℃/620℃/620℃）的特点，在参考600MW级超超临界一次再热工程的经验基础上，按照二次再热机组方案对主汽、再热蒸汽系统高温高压管道结合厂房布置，对管道布置进行优化，提出优化后的方案。
关键词：660MW；二次再热；机组
中图分类号：TK26 文献标识码：A
1机组参数：
本工程建设2×660MW超超临界凝汽式二次再热燃煤机组。
锅炉容量和主要参数：
最大连续蒸发量（B-MCR） 1932t/h
一次再热蒸汽流量（B-MCR） 1691t/h
二次再热蒸汽流量（B-MCR） 1432t/h
给水温度（B-MCR） 331.7℃
锅炉过热器出口蒸汽参数 32.55MPa（a）/605℃
汽轮机容量和主要参数：
机组的铭牌出力（TRL） 660MW
阀门全开（VWO）功率 721.3 MW
额定主汽门前压力 28.98 MPa（a）
额定主汽门前温度 600℃
额定一次再热蒸汽温度 623℃
额定二次再热蒸汽温度 623℃
超高压缸排汽参数（THA） 434.9℃/10.819MPa（a）
高压缸排汽参数（THA） 444.8℃/3.399MPa（a）
背压 5.1kPa（a）/11.8kPa（a）
辅机配置：2×50%容量汽动给水泵；2×50%容量汽动引风机。
2 六大管道布置形式分析
1）主蒸汽系统：主蒸汽管道从过热器出口集箱接出两根后，两路主蒸汽管道在汽轮机机头分别接入布置在汽轮机机头的两个主汽门，在靠近主汽门的两路主蒸汽主管道上设有相互之间的压力平衡连通管。
主蒸汽管道采用“2-2”的布置形式，主要原因是若主蒸汽管道采用“2-1-2”的布置形式，则其全容量管的管径为ID356×113，管道壁厚达到了113mm，对于施工中管道的焊接以及焊缝检测带来较大困难，推荐主蒸汽管道采用“2-2”的布置形式。
2）一次高温再热蒸汽系统：一次再热热段管道由锅炉一次再热器出口联箱双管接出，分两路分别接入汽轮机左右侧一次再热联合汽门，在靠近汽轮机的两路一次再热热段管道上设有相互之间的压力平衡连通管。
一次高温再热蒸汽管道采用“2-2”的布置形式，主要原因是采用“2-2”的布置形式相较于“2-1-2”布置形式，管道的用量少，投资更省，而且管道布置更加灵活、顺畅，对主机设备的接口推力计算也更加有利。
两种布置方式的管道用量对比见表1
由上表可以看出一次高温再热管采用“2-2”布置形式相较于“2-1-2”布置形式单台机组可节省投资189.08万元，两台机组共节省投资378.16万元。
推荐一次高温再热蒸汽管道采用“2-2”布置形式。
3）二次高温再热蒸汽系统：二次再热热段管道由锅炉二次再热器出口联箱双管接出，分两路分别接入汽轮机左右侧二次再热联合汽门，在靠近汽轮机的两路二次再热热段管道上设有相互之间的压力平衡连通管。
二次高温再热蒸汽管道采用“2-2”的布置形式，主要原因是如果采用“2-1-2”的布置方式，经计算其主管管径将达到ID1060×49（内径管），经咨询国内外配管厂如此大内径管的高温蒸汽管道加工上很难实现，其对锅炉及汽轮机接口的推力也很难满足主机厂的要求，而且与其配套的支吊架等附件也很难配供。
故二次高温再热蒸汽管道推荐使用“2-2”的布置方式。
4）一次低温再热蒸汽系统：一次再热冷段管道由超高压缸单排汽口接出，至锅炉前分为两路进入一次再热器入口联箱。
这种布置形式可以更好的平衡锅炉接口两侧的温度、压力偏差。
推荐一次低温再热蒸汽管道采用“2-1-2”布置形式。
5）二次低温再热蒸汽系统：二次再热冷段管道由高压缸两个排汽口以双管接出，至锅炉前分为两路进入二次再热器入口联箱。
这种布置形式可以更好的平衡锅炉接口两侧的温度、压力偏差。
推荐二次低温再热蒸汽管道采用“2-1-2”布置形式。
6）旁路蒸汽系统：设置旁路系统可改善机组的起动性能，缩短起动时间和减少汽轮机的循环寿命损耗，回收工质，保护再热器不超温，在机组启动前吹扫锅炉换热管中的氧化皮，保护汽轮机。
根据电网及机组情况，本工程旁路系统仅考虑机组启动需要，采用高、中、低压三级串联启动旁路系统，暂按40%BMCR容量，具体容量待机炉启动匹配完成后最终确定。
由于是简单启动旁路系统，机组启动后不再考虑其他的旁路运行方式。
7）主给水系统：暂设置2×50%容量汽动给水泵，汽动给水前置泵与主泵同轴布置，两台机组公用一台～30%容量的启动电动定速给水泵。
给水系统采用大旁路系统，在4号高加入口设有三通阀，蒸汽冷却器出口设有电动闸阀，在省煤器进口的给水管路上设有电动闸阀和止回阀，并设有不小于满足启动要求容量的启动旁路，在旁路管道上装有气动控制阀。
大旁路系统简单，阀门少，投资节省，运行维护方便等优点。
给水泵汽轮机正常工作汽源来自主汽轮机五级抽汽，备用汽源来自汽轮机辅助蒸汽（由二次低温再热管供汽），当主汽轮机负荷降至正常工作汽源压力不能满足汽轮机驱动锅炉给水泵的要求时，调节器自动地将汽源从工作汽源无扰动地切换到备用汽源，并在此工况下运行。
当主机负荷重新上升时，调节器又能自动地将汽源切换到工作汽源。
另外辅助蒸汽汽源还作为小汽机的启动和调试汽源，该汽源能保证机组用汽泵启动和带负荷至30%负荷的要求，小汽机排汽进入主凝汽器。
参考文献
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[5]华能电建签约二次再热机组勘察设计[J].企业观察.
[6]二次再热超临界机组热力系统循环吸热量计算[J].武汉大学学报，2009.。