煤電鋁一體化模式下電廠的總體規劃要點分析

江永生　林一楊

摘 要：文章結合內蒙古錦聯電廠的工程實例，針對煤電鋁一體化模式下影響電廠總布置的關鍵因素，從物流運輸組織、廠區方位及空冷島布置、配電裝置區及進出線走廊、地形地質條件利用以及土地利用等各個方面進行了優化，使電廠的總布置方案實現了最優。

關鍵詞：煤電鋁一體化模式；電廠總布置；最優

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）27-0170-01

1 工程概況

內蒙古錦聯鋁材有限公司位于內蒙古通遼霍林郭勒市霍林河循環經濟工業園區。公司擬建設年產300×104噸鋁板帶箔的煤電鋁一體化項目，配套建設的2×200 MW+8×660 MW燃煤機組動力車間。項目分為兩期建設，一期建設年產200萬t鋁鎂合金項目以及相配套的2×200 MW+4×660 MW燃煤機組動力車間，位于工業園區B區；二期建設年產100萬t鋁鎂合金項目以及相配套的4×660 MW燃煤機組動力車間，位于工業園區C區。

一期項目配套的2×200 MW燃煤機組工程已于2012年4月開工建設，預計2013年10月份投產，配套的4×660 MW燃煤機組預計2015年年底投產運行。二期建設4×660 MW燃煤機組，預計2020年前后投產運行。項目建成后，電解鋁生產規模占到國內市場的10%以上，每年的工業總產值將達到2 000億元以上，將成為國內最大的鋁鋁深加工基地。

2 電廠總布置優化

2.1 廠區方位及空冷島布置優化

由于廠址區域水資源相對短缺，為節約用水，保護環境，電廠選用直接空冷機組。現有2×200 MW機組廠區方位為：汽機房朝東，鍋爐房朝西，煤場布置在主廠房西側，配電裝置布置在主廠房東側。電廠建筑坐標A軸為北偏東10.34 °，基本平行于廠址東側的錦聯大道及南側的霍白公路。優點在于煤場正對來煤方向，出線正對鋁廠出線，工藝流程順暢。缺點在于根據氣象資料，夏季最大風頻風向正對對爐后，對空冷島運行效率的影響較大。

經多方案比選論證后，結合鋁鎂合金項目的總體規劃、廠區來煤方向和出線方向的規劃，最終確定本期4×660 MW機組廠區方位：汽機房朝南布置，鍋爐房朝北，煤場布置在廠區西側，配電裝置布置與2×200 MW機組配電裝置合并布置，均正對鋁廠出線。本期空冷島縱軸線與2×200 MW機組空冷島垂直布置，電廠建筑坐標方位同2×200 MW機組廠區保持一致。

優化后，廠區方位調整后，避免了爐后來風，空冷島朝南布置，與爐后最大風頻風向夾角大于30 °，減少跳機概率，滿足空冷島對風向的要求。同時兼顧現有2×200 MW機組廠區方位，最大限度保持了總體布局的合理性及項目規劃用地的規整性。

2.2 地形地質條件利用優化

經過綜合比較后，本期工程豎向采取階梯式布置，將廠區按功能分為兩個臺階，總體降低挖填高度。煤場布置在地勢較低處，位于廠區西側；主廠房及其他附屬設施布置在地勢較高處，位于廠區東側；施工生活區長度布置在廠區北側，地勢較低。全廠土方統籌考慮，多余土方全部用于施工區場地平整，使土方工程量得到了全部利用。而且使電廠主廠房區域及輔助生產區域的建構筑物，全部采用天然地基，無需地基處理。同時，廠區間最大高差控制在10 m以內，兼顧了廠區道路的有效銜接，盡量減小道路縱坡，滿足嚴寒地區積雪期，汽車運輸對道路縱坡的要求。

優化后，廠址土方實現了最終平衡，電廠主要建構筑物均采用天然地基，有效利用了地形地質條件。較常規平坡式布置方式，節省了土方工程量，降低土建投資費用。

2.3 配電裝置區及進出線走廊通道優化

由于鋁廠規模調整前后變化較大，且不是同步建設，本期工程的廠區總布置受到在建的2×200 MW機組廠區總布置的影響較大。如何在現有限制條件下，充分優化配電裝置區布置及廠內廠外進出線走廊通道，成為制約本期電廠總布置的最大的限制因素。

①配電裝置區優化。為盡量利用原有預留空地，并且盡可能保持廠區總布置的規整。本期工程配電裝置采取側出方式，即配電裝置垂直于汽機房A列，利用2×200 MW機組配電裝置北側空地，將本期配電裝置與2×200 MW機組配電裝置合并，布置在2×200 MW機組配電裝置區。 優化后，使本期工程總布置兼顧了前期的總布置，整個項目動力車間的配電裝置集中布置，便于運行維護。且配電裝置正對鋁廠布置，確保廠內外出線短捷順暢，工藝流程更加合理。

②進出線走廊通道優化。由于鋁廠規模由規劃的100萬t調整為現在的300萬t，電廠規模由最初規劃2×200 MW+2×350 MW機組調整為現在的2×200 MW+4×660 MW機組，廠區進出線規模也隨之調整。廠內進線原來規劃5回，出線4回；調整為現在進線6回，出線8回。將兩個廠區配電裝置合并布置后，利用現有2×200 MW機組主廠房北側空地（即規模調整前2×350 MW機組預留場地）本期工程主變壓器—配電裝置的廠內進線走廊通道，廠內進線走廊較為開闊。

錦聯大道兩側作為廠外出線走廊通道，受規模調整的影響，原來預留出線走廊寬度已不能滿足現有出線規模要求。本期工程位于錦聯大道西側，通過盡量壓縮其縱向尺寸，使電廠避讓錦聯大道30 m，預留連接外部聯絡變的條件；錦聯大道東側二期規劃鋁廠后退約40 m，以滿足220 kV接入電解鋁生產線開關站的基本進線要求。

優化后，廠內外出線均采用同塔雙回，節省通道寬度。廠內進線走廊利用空地，提高了廠內土地利用率；廠外出線正對鋁廠，線路路徑順捷，長度較短。

2.4 土地利用優化

由于鋁廠規模將最初100萬t電解鋁調整為300萬t，相應電廠規模也由最初2×200 MW+2×350 MW機組調整為2×200 MW+4×660 MW，以滿足鋁廠用電負荷要求。由于前期規劃不到位，規模調整前后，

造成原有規劃土地無法充分利用，因而，本期工程如何充分利用2×200 MW機組已有設施及原有規劃棄用土地成為本工程土地利用的關鍵限制因素。

經多方案技術經濟比較后，本期不再新設油啟動系統，利用2×200 MW油系統，僅新增1座單獨的油泵房，即可滿足要求；中水處理系統布置在2×200 MW機組和8×660 MW機組中間，同時滿足兩個廠區處理后的中水用水要求；本期化水及鍋爐補給水區域布置在原規劃預留中水處理站區域，且靠近本期工程廠區，巧妙地利用兩個廠區的高差，全部自流匯入廠區水處理系統；本期工程GIS配電裝置區與2×200 MW機組GIS配電裝置區合并，正對鋁廠布置，有效利用空地。

優化后，廠區圍墻內用地面積為37.50 hm2，與《電力工程項目建設用地指標》相比較，較標準占地39.55 hm2，節省占地約2.05 hm2，廠區土地利用率較高，最大限度節約用地。

3 結 語

煤電鋁一體化模式，使能源形式，從煤到電再到鋁加工產品，在區域范圍內，使資源得到了最大限度的利用，一體化的經營理念，有效降低了能源消耗及運輸成本，在市場經濟條件下，增強了企業的競爭優勢。本工程通過從物流運輸組織、廠區方位及空冷島布置、配電裝置區及進出線走廊、地形地質條件利用以及土地利用等各個方面進行了優化，使電廠的總布置方案實現了最優，直接節省投資達1.2億元，有效節約了投資成本。

參考文獻：

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