國內(nèi)9F400MW級重型燃機(jī)裝機(jī)方案及機(jī)組選型專題報(bào)告

1、13-f08281k-j01河北華電石家莊鹿華二期河北華電石家莊鹿華二期天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目裝機(jī)方案及機(jī)組選型專題報(bào)告裝機(jī)方案及機(jī)組選型專題報(bào)告2017 年年 09 月月 石家莊石家莊批批 準(zhǔn)：準(zhǔn)： 閆占良閆占良審審 核：核： 呂少勝呂少勝 校校 核：核： 米永昌米永昌編編 寫：寫： 安延杰安延杰目目 錄錄1 工程概況工程概況.12 機(jī)組選型概述機(jī)組選型概述.12.1 機(jī)組選型原則及國內(nèi) f 級聯(lián)合循環(huán)機(jī)組發(fā)展現(xiàn)狀 .12.1.1 機(jī)組選型原則.12.1.2 國內(nèi) f 級聯(lián)合循環(huán)機(jī)組現(xiàn)狀 .12.2 聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)分類.23 主機(jī)配置型式比選主機(jī)配置型式比選.33.1 2 套

2、“一拖一”及 1 套“二拖一”技術(shù)對比.33.2 2 套“一拖一”及“二拖一”熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比.73.3 2 套“一拖一”及“二拖一”主廠房指標(biāo)對比.73.4 1 套“二拖一”及 2 套“一拖一”綜合造價對比.83.5 “一拖一”與“二拖一”機(jī)組變負(fù)荷特性對比.93.6 本工程推薦的主機(jī)配置型式.94 三種機(jī)型的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比三種機(jī)型的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比.95 結(jié)論結(jié)論.10【內(nèi)容提要內(nèi)容提要】：本專題針對 2 套“一拖一”與一套“二拖一”燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組進(jìn)行了對比，盡管“二拖一”機(jī)組在熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、主廠房指標(biāo)以及綜合造價上略占優(yōu)化，但 2 套“一拖一”多軸機(jī)組運(yùn)行更加靈活，調(diào)峰性能

3、更好，因此現(xiàn)階段暫推薦 2 套“一拖一”多軸的機(jī)組配置型式。1 工程概況工程概況本期工程擬建設(shè) 2 套 9f 級燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組。主機(jī)擬采用兩臺 f 級燃?xì)廨啓C(jī)，三壓再熱自然循環(huán)余熱鍋爐和抽凝式汽輪機(jī)。本工程的建設(shè)，不僅有利于促進(jìn)區(qū)域節(jié)能減排，還可以增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，提高電網(wǎng)的的應(yīng)急和調(diào)峰能力。廠內(nèi)設(shè)換熱首站對外供民用采暖熱水。本專題針對聯(lián)合循環(huán)電站的裝機(jī)方案、主機(jī)選型進(jìn)行專題論述，包括聯(lián)合循環(huán)熱力性能特性、 “二拖一”及“一拖一”主機(jī)配置型式的技術(shù)、熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、主廠房指標(biāo)、綜合造價比選、變負(fù)荷性能。2 機(jī)組選型概述機(jī)組選型概述2.1 機(jī)組選型原則機(jī)組選型原則及國內(nèi)及國內(nèi) f

4、 級聯(lián)合循環(huán)機(jī)組發(fā)展現(xiàn)狀級聯(lián)合循環(huán)機(jī)組發(fā)展現(xiàn)狀2.1.1 機(jī)組選型原則機(jī)組選型原則1) 應(yīng)綜合考慮供熱安全可靠，機(jī)組調(diào)節(jié)靈活，技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上先進(jìn)合理。2) 應(yīng)考慮天然氣價格較貴的特點(diǎn)。應(yīng)盡可能選用高效率的機(jī)組，以充分利用能源，降低供熱供電價格。3) 本工程熱負(fù)荷隨季節(jié)變化較大，具有多樣性，機(jī)組選型應(yīng)能適應(yīng)一定熱負(fù)荷變化的能力。4) 選擇先進(jìn)、成熟的標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，努力提高設(shè)備的國產(chǎn)化率。5) 具有較佳的技術(shù)優(yōu)勢和價格優(yōu)勢。6) 滿足國家政策對熱電聯(lián)供電廠熱電比和熱效率的要求。2.1.2 國內(nèi)國內(nèi) f 級聯(lián)合循環(huán)機(jī)組現(xiàn)狀級聯(lián)合循環(huán)機(jī)組現(xiàn)狀f 級燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組中的燃?xì)廨啓C(jī)屬于國際公認(rèn)的成熟機(jī)型，

5、其穩(wěn)定性已經(jīng)得到實(shí)際運(yùn)行的認(rèn)可。我國 f 級燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用情況如下表所示：表 2-1 國內(nèi)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組供貨情況電站集團(tuán)燃?xì)廨啓C(jī)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)國內(nèi)投運(yùn)項(xiàng)目東方電氣集團(tuán)mhi國產(chǎn)國產(chǎn)13哈爾濱電氣集團(tuán)ge國產(chǎn)國產(chǎn)27上海電氣集團(tuán)(2014 年 5 月前) siemens國產(chǎn)國產(chǎn)162.2 聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)分類聯(lián)合循環(huán)熱力系統(tǒng)分類實(shí)用的燃?xì)廨啓C(jī)汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置(簡稱聯(lián)合循環(huán))從熱力循環(huán)系統(tǒng)的角度來分主要有以下五類：1) 無補(bǔ)燃的余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)：所有的熱量都從燃?xì)廨啓C(jī)部分加入循環(huán)的聯(lián)合熱力循環(huán)。這是一種以燃?xì)廨啓C(jī)為主的聯(lián)合循環(huán)，其燃?xì)廨啓C(jī)與汽輪機(jī)功率比rppgt/ pst 約為 21 (1.3

6、2.2)，聯(lián)合循環(huán)效率比簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)效率有很大的提高：rcc/gt1.461.77，燃?xì)鈧?cè)參數(shù)對系統(tǒng)性能影響較大。2) 補(bǔ)燃的余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)：一部分熱量是在工質(zhì)已經(jīng)通過燃?xì)廨啓C(jī)后加入循環(huán)的聯(lián)合熱力循環(huán)。隨著補(bǔ)燃比的提高，rppgt/ pst 值下降，r 下降。補(bǔ)燃作用是提高蒸汽參數(shù)與蒸汽產(chǎn)量，增加汽輪機(jī)的功率或?qū)ν獠抗に嚵鞒烫峁╊~外的供熱蒸汽。3) 排氣全燃型聯(lián)合循環(huán)：利用燃?xì)廨啓C(jī)排氣作為熱風(fēng)助燃的聯(lián)合循環(huán)，工質(zhì)中剩余的氧幾乎全部與燃料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這是一種以汽輪機(jī)為主的聯(lián)合循環(huán)，系統(tǒng)性能在很大程度上取決于蒸汽側(cè)循環(huán)參數(shù)，功率比 rp= 0.150.3 ，效率增值cc st2%5%。4

7、) 增壓鍋爐型聯(lián)合循環(huán)：蒸汽發(fā)生器放在循環(huán)的燃?xì)鈧?cè)燃燒室之后和燃?xì)馔钙街暗穆?lián)合循環(huán)。也是一種以汽輪機(jī)為主的聯(lián)合循環(huán)，系統(tǒng)性能主要取決于蒸汽側(cè)循環(huán)參數(shù)，功率比 rp0.20.7。其蒸汽由蒸汽鍋爐產(chǎn)生，不受燃?xì)馔钙脚艤叵拗疲阌诓捎酶邊?shù)蒸汽循環(huán)。5) 給水加熱型聯(lián)合循環(huán)：燃?xì)廨啓C(jī)的排氣主要用于加熱蒸汽循環(huán)系統(tǒng)給水的聯(lián)合循環(huán)，更是以汽輪機(jī)為主的聯(lián)合循環(huán)，系統(tǒng)性能主要取決于蒸汽循環(huán)，適用于燃?xì)廨啓C(jī)排煙溫度較低的情況。上述五類聯(lián)合循環(huán)不僅都能用于發(fā)電，而且還都可以做成熱電聯(lián)產(chǎn)的聯(lián)合循環(huán)，即可從系統(tǒng)某處引出蒸汽供工藝流程使用。通常，無補(bǔ)燃的余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)是各種聯(lián)合循環(huán)中效率最高的，因?yàn)檩斎氲臒崃咳?/p>

8、部在燃?xì)鈧?cè)的較高溫度下加入循環(huán)體系，因而得到最多的應(yīng)用，最適合于帶基本負(fù)荷和中間負(fù)荷的機(jī)組。帶補(bǔ)燃的余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)，由于在余熱鍋爐前的燃?xì)廨啓C(jī)排氣中加入額外燃料進(jìn)行補(bǔ)燃，聯(lián)合循環(huán)的出力得到顯著提高，而在多數(shù)情況下循環(huán)效率有所下降，多用于熱電聯(lián)產(chǎn)，以擴(kuò)大熱電負(fù)荷比例調(diào)節(jié)范圍，或用以提高熱負(fù)荷輸出來滿足用戶需要。排氣全燃型聯(lián)合循環(huán)常用于現(xiàn)有汽輪機(jī)電站的更新改造，因?yàn)樗茏畲蟪潭鹊乩矛F(xiàn)有設(shè)備，降低電站改造的投資。增壓鍋爐型聯(lián)合循環(huán)只在增壓流化床燃煤聯(lián)合循環(huán)(pfbcc) 中得到實(shí)際應(yīng)用。給水加熱型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)雖然簡單，但效率提高較少，僅用于低參數(shù)的燃?xì)廨啓C(jī)組成的聯(lián)合循環(huán)。從本工程的實(shí)際應(yīng)用情況

9、來看，采用無補(bǔ)燃的余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)是較為合適的。3 主機(jī)配置型式比選主機(jī)配置型式比選3.1 2 套套“一拖一一拖一”及及 1 套套“二拖一二拖一”技術(shù)對比技術(shù)對比聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的軸系配置有兩種形式：一種是單軸配置，即燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)共同拖動一臺發(fā)電機(jī)運(yùn)行。另一種是多軸配置，即燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)分別拖動發(fā)電機(jī)運(yùn)行。3.1.1 “一拖一”單軸配置單軸機(jī)型又可分為發(fā)電機(jī)中置型和發(fā)電機(jī)尾置型。以 sienens 公司 gud1s.94.3a 和 alstom 公司 ka26-1 為代表的燃?xì)廨啓C(jī)+發(fā)電機(jī)+3s 離合器+軸向排汽汽輪機(jī)的連接方式，簡稱發(fā)電機(jī)中置方式，如圖 2 所示。圖圖 3.1.1-1 發(fā)

10、電機(jī)中置式的單軸配置發(fā)電機(jī)中置式的單軸配置發(fā)電機(jī)中置的單軸機(jī)型指燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)和蒸汽輪機(jī)串軸安裝，燃?xì)廨啓C(jī)和發(fā)電機(jī)由剛性聯(lián)軸節(jié)串聯(lián)，發(fā)電機(jī)另一側(cè)安裝蒸汽輪機(jī)，并通過一臺離合器實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)速自動聯(lián)軸。這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)是：汽輪機(jī)位于端部，便于采用軸向排汽，整套聯(lián)合循環(huán)機(jī)組可安裝在位置較低且造價較低的板式基礎(chǔ)上,廠房的高度也隨之降低；由于在發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)間增加了離合器，可在汽輪機(jī)安裝完成前燃?xì)廨啓C(jī)提前投產(chǎn)發(fā)電，在汽輪機(jī)故障停下來檢修時不影響燃?xì)廨啓C(jī)簡單循環(huán)發(fā)電；由于加裝了離合器, 優(yōu)化了聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的啟動工況。機(jī)組啟動時，燃?xì)廨啓C(jī)先按簡單循環(huán)單獨(dú)運(yùn)行，同時排氣進(jìn)入余熱鍋爐，使余熱鍋爐的受熱面管道逐

11、漸預(yù)熱升溫，產(chǎn)生的低參數(shù)蒸汽用來對通往汽輪機(jī)的管道進(jìn)行暖管。蒸汽參數(shù)達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù)時，開始沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)并進(jìn)行暖機(jī)。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速升高到與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同時，離合器自動嚙合，汽輪機(jī)就開始滑參數(shù)帶負(fù)荷。這種連接方式的缺點(diǎn)是：發(fā)電機(jī)置于燃?xì)廨啓C(jī)與汽輪機(jī)間，當(dāng)發(fā)電機(jī)檢修需要抽轉(zhuǎn)子時必須橫向平移發(fā)電機(jī)。以 ge 公司 m9001fa 和三菱公司 m701f4 為代表的燃?xì)廨啓C(jī)+向下排汽的汽輪機(jī)+發(fā)電機(jī)的連接方式，簡稱發(fā)電機(jī)尾置方式，如圖 1 所示。圖圖 3.1.1-2 發(fā)電機(jī)尾置式的單軸配發(fā)電機(jī)尾置式的單軸配置置發(fā)電機(jī)尾置機(jī)型則是燃機(jī)、汽機(jī)和發(fā)電機(jī)順序剛性聯(lián)接。這種布置對于發(fā)電機(jī)出線和檢修時抽轉(zhuǎn)子比較方便。但

12、同時也存在部分缺點(diǎn)：由于汽輪機(jī)在中間, 汽輪機(jī)向下排汽使整套聯(lián)合循環(huán)機(jī)組必須布置在較高的運(yùn)轉(zhuǎn)層上；發(fā)電機(jī)只有當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)都安裝完畢后才能投運(yùn), 不利于安裝周期較短的燃?xì)廨啓C(jī)及早投產(chǎn)發(fā)電；運(yùn)行中蒸汽系統(tǒng)出現(xiàn)故障時, 燃?xì)廨啓C(jī)仍拖著汽輪機(jī)空轉(zhuǎn), 一方面汽輪機(jī)不能停機(jī)檢修另一方面汽輪機(jī)葉片鼓風(fēng)發(fā)熱, 還必須設(shè)置小的輔助鍋爐, 產(chǎn)生輔助蒸汽通入汽缸進(jìn)行冷卻；汽輪機(jī)正常啟動時，也需輔助蒸汽汽源提供軸封汽和汽輪機(jī)一開始空轉(zhuǎn)時汽缸所需的冷卻蒸汽。綜上所述，單軸機(jī)型在單元制配置、發(fā)電機(jī)出線、設(shè)備和蒸汽管道布置以及施工和運(yùn)行管理等方面有許多特點(diǎn)：1) 單軸配置時只需一臺較大容量的發(fā)電機(jī)，與對應(yīng)的多軸配置相

13、比，相應(yīng)的電氣設(shè)備少、系統(tǒng)簡單，設(shè)備初投資較少。2) 啟動方式靈活多樣：通過變頻提供變頻交流電給發(fā)電機(jī)，以變頻電動機(jī)方式啟動燃?xì)廨啓C(jī)，就可取消專門設(shè)置的啟動電動機(jī)；若有現(xiàn)成的蒸汽源（如聯(lián)合循環(huán)機(jī)組安裝在現(xiàn)有的汽輪機(jī)電廠或?qū)ζ溥M(jìn)行聯(lián)合循環(huán)技術(shù)更新改造時） 也可直接利用汽輪機(jī)來啟動燃?xì)廨啓C(jī)。3) 燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)可共用一套滑油系統(tǒng)，機(jī)組運(yùn)行與控制系統(tǒng)等將得以簡化。4) 布置更緊湊，汽水管道較短，占地面積小、廠房較小。單軸布置的缺點(diǎn)在于：1) 動力島縱向部分占地較大，主廠房跨度大；2) 軸系長，檢修場地大；3) 汽輪機(jī)和燃機(jī)不帶離合器的機(jī)組,當(dāng)汽輪機(jī)故障時，燃機(jī)和余熱鍋爐不能獨(dú)立運(yùn)行，無法通過減溫減

14、壓來保證供熱；4) 由于受燃機(jī)控制系統(tǒng)的限制,余熱鍋爐與機(jī)組的控制不易實(shí)現(xiàn)一體化,除非采用與燃機(jī)相同的控制系統(tǒng)(西門子除外)；控制系統(tǒng)相對復(fù)雜；這里需要指出的是，同樣是單軸“一拖一”布置，發(fā)電機(jī)尾置相對于發(fā)電機(jī)中置方案來講，由于燃?xì)廨啓C(jī)無法越過蒸汽輪機(jī)直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)工作，只能在安裝周期比較長的蒸汽輪機(jī)安裝完畢后才能投產(chǎn)，同多軸布置方案相比，資金周轉(zhuǎn)率下降，投資的收效期延遲。而且，當(dāng)蒸汽輪機(jī)出現(xiàn)故障時燃?xì)廨啓C(jī)無法單獨(dú)運(yùn)行，整臺機(jī)組無法快速啟動從而使聯(lián)合循環(huán)機(jī)組適應(yīng)調(diào)峰運(yùn)行的性能大幅度降低。因此，本專題“一拖一”方案不推薦 “一拖一”單軸配置方案。3.1.2 “一拖一”多軸配置多軸機(jī)型由一臺蒸汽輪

15、機(jī)發(fā)電機(jī)組，配一臺或多臺燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電機(jī)組，可用“x+y+1”表示， “x”表示燃?xì)廨啓C(jī)的臺數(shù)， “y”表示余熱鍋爐的臺數(shù)，一般地，x=y。多軸方案中的 1+1+1 型也稱分軸方案，是單軸的改變型，燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)分別驅(qū)動各自的發(fā)電機(jī)。分軸配置降低了主機(jī)生產(chǎn)的技術(shù)難度，但增加了廠用損耗。多軸的主要特點(diǎn)是燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組和汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組相對獨(dú)立、分開布置，但也有設(shè)備與系統(tǒng)都較復(fù)雜，占地面積也較大等缺點(diǎn)。具體到 2 套“一拖一”分軸布置與 1 套“二拖一”多軸布置，其各自的技術(shù)優(yōu)劣如下：“一拖一”多軸方案的優(yōu)點(diǎn)在于：1) 單元機(jī)組，系統(tǒng)相對獨(dú)立，運(yùn)行控制方便；2) 每臺汽輪機(jī)分別供熱，抽汽供熱可靠

16、性較高；3) 燃機(jī)、余熱鍋爐可以獨(dú)立運(yùn)行通過減溫減壓來保證供熱；4) 汽輪機(jī)及其發(fā)電機(jī)可國產(chǎn)化；5) 燃?xì)鈾C(jī)組和蒸汽機(jī)組可以分別采用不同的控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)相對簡單?！耙煌弦弧倍噍S方案的缺點(diǎn)在于：1) 需要配置 2 臺發(fā)電機(jī)及其配電系統(tǒng)，電氣和控制系統(tǒng)復(fù)雜；2) 占地面積較大；3.1.3 “二拖一”多軸配置“二拖一”方案的主要優(yōu)點(diǎn)在于：1) 供熱出力與“一拖一”方案相當(dāng)；2) 燃?xì)鈾C(jī)組和蒸汽機(jī)組可以分別采用不同的控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)相對簡單?！岸弦弧狈桨傅娜秉c(diǎn)在于：1) 由于共用汽輪機(jī)，非采暖期機(jī)組運(yùn)行時，當(dāng)一臺燃機(jī)停運(yùn)或者燃機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行，汽輪機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性略差；2) 余熱鍋爐需并汽運(yùn)行；帶負(fù)

17、荷時燃機(jī)之間需協(xié)調(diào)運(yùn)行；運(yùn)行操作相對復(fù)雜。3.1.4 供熱可靠性機(jī)組的供熱可靠性論述如下：機(jī)組采暖季運(yùn)行時，同時承擔(dān)大約 390t/h 采暖熱負(fù)荷（具體視機(jī)型而定） ，無論是“一拖一”多軸還是“二拖一”機(jī)組，若汽輪機(jī)被迫停機(jī)，該套機(jī)組仍然可采取“燃機(jī)+余熱鍋爐”運(yùn)行方式，燃?xì)廨啓C(jī)排煙進(jìn)入余熱鍋爐，余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽減溫減壓后直接對外供熱，多余工質(zhì)可通過旁路回收至凝汽器，因而能夠保證采暖用熱 100%的需求。若一臺燃機(jī)或余熱鍋爐停運(yùn)時，為了保證供熱可靠性，另一臺燃?xì)廨啓C(jī)及余熱鍋爐將采取“燃機(jī)+余熱鍋爐”運(yùn)行方式，剩余高壓蒸汽經(jīng)過減溫減壓器與減溫減壓后的中壓蒸汽一起參與供熱，尚可滿足平均采暖熱負(fù)荷的

18、 60以上，滿足規(guī)程規(guī)定的最低要求。而對于“一拖一”單軸機(jī)組，當(dāng)一套機(jī)組的燃機(jī)或余熱鍋爐停運(yùn)時，另一套機(jī)組無法采取“燃機(jī)+余熱鍋爐”的運(yùn)行方式，只能滿足 245280t/h 的采暖熱負(fù)荷，約占額定熱負(fù)荷的50，因此不能滿足供熱可靠性的要求。綜上所述， “一拖一”多軸和“二拖一”機(jī)組的供熱可靠性可以得到保證，而“一拖一”單軸機(jī)組在采暖季時若一臺機(jī)組故障則無法保證供熱可靠性。表 3-1 供熱可靠性對比表2 套一拖一多軸機(jī)2 套一拖一單軸機(jī)1 套二拖一機(jī)組組組采暖采暖采暖停 1 臺燃機(jī)可滿足 60%以上不滿足可滿足 60%以上停 1 臺余熱鍋爐可滿足 60%以上不滿足可滿足 60%以上采暖季:390

19、t/h 采暖熱負(fù)荷停 1 臺汽輪機(jī)可滿足 60%以上不滿足可滿足 60%以上注：1. 當(dāng)一臺機(jī)組故障時，若另一臺機(jī)組能滿足 60以上采暖熱負(fù)荷即認(rèn)為能滿足采暖供熱可靠性的要求。3.1.5 小結(jié)綜上所述，對于 2 套“一拖一”多軸和 1 套“二拖一”的主機(jī)配置型式，均能滿足供熱可靠性的要求；對于 2 套單軸“一拖一”發(fā)電機(jī)尾置方案，當(dāng)汽輪機(jī)故障時，不能采取“燃機(jī)+余熱鍋爐”運(yùn)行方式，不能滿足供熱可靠性要求；對于 2 套單軸“一拖一”發(fā)電機(jī)中置方案，控制系統(tǒng)相對復(fù)雜，且必須配備離合器才能保證汽輪機(jī)出現(xiàn)故障時燃?xì)廨啓C(jī)和余熱鍋爐繼續(xù)運(yùn)行，因而增加了技術(shù)難度。因此，從供熱可靠性的角度，本專題推薦的主機(jī)配

20、置型式為 2 套“一拖一”多軸或 1 套“二拖一”多軸。3.2 2 套套“一拖一一拖一”及及“二拖一二拖一”熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比1套“二拖一”機(jī)組相比2套“一拖一”機(jī)組在年發(fā)電量、機(jī)組熱效率、平均發(fā)電氣耗率等指標(biāo)上基本上無差別。3.3 2 套套“一拖一一拖一”及及“二拖一二拖一”主廠房指標(biāo)對比主廠房指標(biāo)對比本節(jié)對兩套“一拖一”多軸主廠房布置方案和1套“二拖一”多軸布置方案進(jìn)行對比。 圖 3.3-1 “二拖一”主廠房布置圖 3.3-2 2 套“一拖一”多軸配置主廠房布置表 3-3 1 套“二拖一”及 2 套“一拖一”多軸主廠房對比方案方案項(xiàng)目項(xiàng)目單位單位1 套套“二拖一二拖一”2 套套“

21、一拖一一拖一”多軸多軸燃機(jī)房長度m42.542.5燃機(jī)房寬度m70242燃機(jī)房面積（兩臺）m229753570燃機(jī)檢修場地兩燃機(jī)設(shè)一個兩機(jī)組各設(shè)一個汽機(jī)房跨度m3338.5汽機(jī)房長度m5857汽機(jī)房面積（全廠）m219142194.5汽機(jī)房零米檢修場-設(shè)一個兩機(jī)組各設(shè)一個燃機(jī)房+汽機(jī)房面積48895764.5燃機(jī)房下弦m24.91524.915汽機(jī)房下弦m27.624.1燃機(jī)房+汽機(jī)房體積m3126949141834煙囪中心至 a 排柱距離m90.7390.73主廠房區(qū)域長度129.5143.4主廠房區(qū)域占地面積（主廠房區(qū)域長度乘以 a 列至煙囪中心線距離）m21175013011從上表中可以

22、看出，1 套“二拖一”和 2 套“一拖一”多軸的方案相比， “二拖一”的方案主廠房建筑面積比 2 套“一拖一”多軸小將近 15，主廠房總體積小 14885 立方米，主廠房區(qū)域占地面積也比“一拖一”的方案小 1261m2。3.4 1 套套“二拖一二拖一”及及 2 套套“一拖一一拖一”綜合造價對比綜合造價對比下表對一套“二拖一”與兩套“一拖一”多軸進(jìn)行了設(shè)備投資及主廠房造價詳細(xì)對比。表 3-4 一套“二拖一”與兩套“一拖一”多軸綜合對比表項(xiàng)目設(shè)備明細(xì)兩套“一拖一”多軸一套“二拖一”汽輪機(jī)+6300 萬基準(zhǔn)汽輪發(fā)電機(jī)-860 萬基準(zhǔn)汽機(jī)島設(shè)備投資對比汽輪機(jī)輔機(jī)+200 萬基準(zhǔn)燃?xì)廨啓C(jī)本體0基準(zhǔn)燃機(jī)島

23、設(shè)備投資對比燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)0基準(zhǔn)余熱鍋爐島設(shè)備投資對比余熱鍋爐0基準(zhǔn)土建費(fèi)用對比主廠房+400基準(zhǔn)合計(jì)+6040 萬基準(zhǔn)由上表可以看出，1 套“二拖一”相比 2 套“一拖一”多軸機(jī)組在綜合造價上大約可以節(jié)省 6040 萬初投資。3.5 “一拖一一拖一”與與“二拖一二拖一”機(jī)組變負(fù)荷特性對比機(jī)組變負(fù)荷特性對比“二拖一”多軸與“一拖一”多軸機(jī)組的變負(fù)荷特性對比如下：(1)在承擔(dān) 100%總負(fù)荷時， “二拖一”機(jī)組比“一拖一”機(jī)組總效率高 0.50.6%。(2)在承受 50100%總負(fù)荷時， “一拖一”機(jī)組可保持其中 1 套機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行而降低另 1 套機(jī)組的負(fù)荷直至該機(jī)組停機(jī)；而“二拖一”多軸機(jī)組

24、會同時降低 2 臺燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)荷。(3)在承受 50%總負(fù)荷時， “一拖一”機(jī)組可保持其中 1 套機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，而停另 1套機(jī)組，其熱效率與承受 100%總負(fù)荷時的熱效率相同；對“二拖一”多軸機(jī)組，可停運(yùn)1 臺燃?xì)廨啓C(jī)，使另一臺燃?xì)廨啓C(jī)能在較高的燃?xì)獬鯗叵逻\(yùn)行，而蒸汽輪機(jī)僅處于 50%總負(fù)荷下，此時“二拖一”機(jī)組的總效率比承受 100%總負(fù)荷時的總效率略低，也比“一拖一”機(jī)組效率略低 0.30.5%。(4)在承受低于 50%總負(fù)荷時， “一拖一”機(jī)組可選擇其中 1 臺單軸機(jī)組部分負(fù)荷運(yùn)行，而停另一臺機(jī)組， “二拖一”機(jī)組可停運(yùn) 1 臺燃?xì)廨啓C(jī)，使另一臺燃?xì)廨啓C(jī)處于部分負(fù)荷下運(yùn)行，整套“二拖一

25、”機(jī)組的運(yùn)行效率較低。3.6 本工程推薦的主機(jī)配置型式本工程推薦的主機(jī)配置型式通過上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，一套“二拖一”相比兩套“一拖一”多軸機(jī)組，在設(shè)備投資、機(jī)組熱效率、主廠房占地及造價等方面均略占優(yōu)勢，但兩套“一拖一”多軸機(jī)組在變負(fù)荷特性上較有優(yōu)勢，因此運(yùn)行更加靈活，調(diào)峰性能更好，故本階段暫按兩套“一拖一”多軸 9f 級燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)供熱機(jī)組設(shè)計(jì)，即每套聯(lián)合循環(huán)機(jī)組包括 1 臺 f 級燃?xì)廨啓C(jī)、1 臺燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)、1 臺余熱鍋爐、1 臺蒸汽輪機(jī)和 1 臺蒸汽輪發(fā)電機(jī)，共兩套。4 三種機(jī)型的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)三種機(jī)型的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比對比通過前述章節(jié)的分析，主機(jī)配置型式確定為兩套“一拖一”多

26、軸的燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，本節(jié)對三菱 m701f4、ge9351fa 以及西門子 sgt5-4000f 三家機(jī)型進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算。三種機(jī)型的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比見下表。表 4-1 三種機(jī)型的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比表（兩套機(jī)組）項(xiàng) 目單 位m701f4ge 9351fasgt5-4000f全年發(fā)電量mw.h/a367200031520003336000年總供熱量gj/a5120901.104670359.94 4656960.07 年總天然氣耗量（20）億 m3/a8.037.237.38平均發(fā)電天然氣耗率m3/kw.h0.1690.1770.172聯(lián)合循環(huán)熱效率%69.4767.4668.75全廠熱