摘要：本文通过对神华国华宁东发电厂二期（2×660MW）扩建工程燃煤机组采用的联合侧煤仓布置方案和常规炉前煤仓方案的煤仓间、四大管道及输煤系统等方面的工程造价详细进行了分析与比较，科学有效论证了宁东电厂所采用的联合侧煤仓布置方案具有更显著的经济效益，并对联合侧煤仓间布置方案的选择及优化提出了建议。
关键词：联合侧煤仓炉前煤仓间四大管道输煤皮带机经济对比
1.引言
对燃煤发电机组的主厂房优化创新设计是合理的降低工程造价的重要手段。煤仓间是主厂房的重要组成部分，它的布置会影响到主厂房的总体布局，其布置是否优化、结构选型是否合理，直接关系到电厂能否安全经济运行和方便检修维护，而且对工程建设造价影响较大。随着我国电力体制改革的不断深入，为使电厂在激烈的市场竞争中处于有利位置，因此在工程设计阶段要对主厂房布置方案进行充分优化，合理降低工程建设造价，就必须对煤仓间模块进行优化设计。
本文以神华国华宁东电厂二期（2×660MW）扩建工程为依托，根据宁东电厂的具体条件和特点，从厂区总平面、土建结构、工艺管道及输煤系统布置等专业范围对传统的炉前煤仓间方案和联合侧煤仓间方案进行比选，充分借鉴国内外的先进设计思想，采用先进的设计手段和方法，对本工程侧煤仓间进行了创新和优化，最终得出联合侧煤仓布置是本工程可实施的、较经济的优化方案，因此宁东电厂采用了联合侧煤仓的布置方案。
2.煤仓间各布置方案特点
根据煤仓间与锅炉房的相对位置关系，煤仓间模块的布置方案主要可分为炉前煤仓、炉侧煤仓、炉后煤仓等三个主模块。
2.1炉前煤仓为国内常规布置方案，指煤仓间与汽机房联合布置于炉前。其特点是主厂房到锅炉的距离较长，能最大程度地压缩两台锅炉之间的距离，有利于四大管道的布置及减小管道对锅炉和汽轮机接口的推力，场地也有利于安装施工组织。因此国内投产或者在建的660MW超超临界机组主厂房布置大都采用传统的炉前煤仓间布置。但此布置厂房容积较大，A排到烟囱之间的距离较长，因此并不是最经济的方案。
2.2联合侧煤仓间布置是指煤仓间布置在锅炉的一侧，即不单独设置侧煤仓间柱网，而是利用两台锅炉外侧柱作为煤仓间柱，并采用适应锅炉布置的柱网间距，将煤仓间横向承载大梁直接搭接在锅炉钢架上，通过侧煤仓间各层将两台锅炉钢架和侧煤仓间连成一个整体结构的布置方案。这样可缩小A排到烟囱之间的距离，减少占地面积，煤仓间的容积小，节省土建费用，机炉之间的距离短，减少四大管道的耗量，有利于降低工程造价，具有较好的经济性。但主厂房到锅炉的距离减小使管道对接口推力有不利的影响，且主厂房紧凑布置后,与常规布置相比给土建施工和安装部分程度上带来了一定的困难，部分区域土建和安装需要进行交叉施工。
2.3后煤仓间布置是指煤仓问布置于炉后。此布置方案虽然可以缩短机炉之间的距离及输煤栈桥及皮带的长度，但又增加了烟道和送粉管道的长度，且为避开空预器出口烟道，磨煤机必须分别布置于空预器出口烟道两侧，增加粉管布置及磨煤机布置、检修的难度。同时A排到锅炉之间的距离比炉前煤仓还大，也有四大管道对锅炉和汽机接口的推力较大的问题。因此新建的主厂房基本都不采用后煤仓间布置方案，本文也不加以对比论述。
3炉前煤仓间与联合侧煤仓间的经济对比分析
3.1煤仓间总容积造价比较
常规炉前煤仓间与汽机房联合在一起，一般采用框架结构。为了承担较大的水平荷载和垂直荷载，柱的截面就要做的比较大，造成了“肥梁胖柱”的现象，不利于空间的使用。另外，炉前煤仓间需预留一条磨煤机的检修通道，进一步加大了煤仓间的跨度，增大了煤仓间的总容积。
为横向比较两者的容积造价，炉前煤仓间方案参考已投产的国内同类型电厂，此参考机组都采用了型号相近的中速磨煤机(HP),因此对检修空间的要求是相同的。国华宁东电厂优化后的联合侧煤仓间方案与常规炉前煤仓间方案相比，煤仓间总容积可以减少约35040mm³,工程造价节省约1086.2万元,具有较好的经济性。
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3.2四大管道费用比较
由于采用联合侧煤仓布置，机炉之间的管道、电缆等至少可以缩短一个炉前煤仓间的长度约12m左右，很大程度上节省了材料等费用。由于普通钢管及电缆造价较四大管道低得多，所以此处仅拿节省的四大管道材料费用做比较。联合侧煤仓间比炉前煤仓间布置每台机组可节省四大管道材料总费用为1752.4万元，其支吊架费用及安装工程量也相应的减少，合理降低了工程造价。
3.3输煤转运站及栈桥、皮带机、设备造价比较
根据宁东电厂的地理位置特点，总图规划主厂房呈南北向布置。若采用常规炉前煤仓间布置,煤仓间17.0m层为给煤机层，每台磨煤机对应1台给煤机。40.0m层为输煤皮带层。炉前不设主厂房转运站，输煤皮带直接进入主厂房皮带层，通过犁煤器将煤分至原煤仓，一运一备。
若采用联合侧煤仓煤仓间布置分0m底层、17.0m层、40.5m层共三层。0m层布置有中速磨煤机及其附属设备，17.0m层布置给煤机。煤仓间布置于两台锅炉之间，两炉12台磨煤机共用一条检修通道，每台磨煤机的方煤斗独立设置，40.5m层为输煤皮带层。炉后输煤栈桥上的皮带通过犁煤器和旋转犁煤器将煤分至两台炉的三条皮带上，两运一备。此方案可以有效节省输煤皮带机107.5m，大大减少了输煤皮带机的长度，费用节省约64.2万元。
3.4炉前煤仓间与侧煤仓问的经济比较汇总
综上所述，联合侧煤仓间布置方案具有显著的经济效益，联合侧侧煤仓间比常规炉前煤仓间方案共节省约2902.8万元，因此宁东电厂采用了优化的联合侧煤仓间方案。
4采用侧煤仓布置需注意的问题
4.1四大管道布置
由于侧煤仓问布置压缩了汽机房与锅炉房的距离，虽然节省了昂贵的四大管道费用，但却使其管道柔性大大降低，锅炉与汽机的接口推力及力矩也相应增大。因此在主机厂招标时，应特别注意此点，必要的时候可以与主机联合计算或让主机设备接口进行加固处理。
4.2安装施工组织协调
采用联合侧煤仓间布置后，主厂房布置更加紧凑，与常规炉前煤仓间布置相比，的确给土建施工和安装施工组织带来了一定的困难，部分区域土建和安装需交叉施工，如侧煤仓与炉架吊装的施工、磨煤机运输通道与输煤栈桥交叉等。如今，宁东电厂三四号机组的系统设备安装已基本完成，安装施工的困难在各方施工单位的积极配合及协调下最终都得到顺利解决，未发生影响和延误施工和安装进度的情况。因此，联合侧煤仓间布置方案的安装施工困难只要施工组织安排得当、配合有序，完全可以克服。
5.结语
宁东电厂采用的联合侧煤仓间布置方案(如图2.1)与常规前煤仓间布置方案（如图2.2）相比，属于“创新”结构，锅炉钢架和煤仓间连为一体，可以科学有效的节省煤仓间、四大管道及输煤系统的工程造价，具有更好的经济和设备效益。本专题针对本工程的特点，按照模块化设计的思路，在合理划分模块的基础上，借鉴国内外660MW超超临界电厂的设计经验，对工艺流程和煤仓间布置进行创新和优化。通过分析其技术特点、经济性和适用性，在此基础上进行模块优化组合，最终选择出适用于煤电一体化的本工程最优设计方案（联合侧煤仓间布置）。
参考文献
[1]《火电厂主厂房结构优化分析》河北电力技术，1001-9898(2007) 06-0047-03；
[2]《大唐信阳600MW级高效超临界机组主厂房布置优化设计特点》，电力建设，(2008)09-0064-04；
[3]《神华国华宁东发电厂2×660MW扩建工程勘察设计投标文件》；
[4]《神华国华宁东电厂二期（2×660MW）施工组织总设计》（山东电力建设第三工程公司公司国华宁东项目部）。
作者简介
姓名：李昌建，工作单位：山东电力建设第三工程公司，职务：项目锅炉专业工程师。
论文作者:李昌建,卞文杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/13
标签：方案论文; 管道论文; 锅炉论文; 厂房论文; 国华论文; 节省论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第17期论文;