火力發(fā)電廠總平面設計要點分析

邢立福

摘 ?要：在現(xiàn)代社會發(fā)展中，電力是人們生產(chǎn)生活不可缺少的一項能源，近年來，為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的用電需求，我國持續(xù)加大了電力行業(yè)發(fā)展力度，極大地推動了我國電力工業(yè)的發(fā)展。火力發(fā)電廠是電力能源的重要生產(chǎn)基地，其平面布置的合理性對電力生產(chǎn)效率有著十分顯著的影響。基于此，該文將深入探討火力發(fā)電廠總平面設計的要點。

關鍵詞：火力發(fā)電廠 ?平面設計 ?優(yōu)化

中圖分類號：TU271 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）10（b）-0244-02

1 ?火力發(fā)電廠總平面設計概述

現(xiàn)代化火力發(fā)電廠的設計工作必須滿足其生產(chǎn)、管理以及持續(xù)發(fā)展的要求，因此其規(guī)劃設計必須具有先進性和科學性。在具體工作中，應進行系統(tǒng)的廠區(qū)總平面布置，實現(xiàn)生產(chǎn)效益的最大化。在火電廠總平面設計中，設計人員要對廠區(qū)、水源、供排水、施工、生活、場內(nèi)外交通運輸、環(huán)境保護等各方面的工程條件進行科學的選擇和規(guī)劃，同時滿足電廠近期和遠期發(fā)展需求，正確處理好電力系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境之間的關系，為電廠的高效穩(wěn)定運行奠定堅實基礎。

1.1 火電廠總平面設計的內(nèi)容

火力發(fā)電廠總平面設計的目標是在滿足使用功能需求的基礎上，結(jié)合現(xiàn)場自然條件，合理確定擬建建筑物、構筑物、交通運輸線路、工程管線、綠化美化等設施的平面位置，使各方面在空間、時間上形成良好的銜接組合，最大程度地降低電廠運行成本費用，同時保障廠區(qū)內(nèi)環(huán)境的舒適安全。火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程十分復雜，如果在總平面布置上不能夠做到協(xié)調(diào)舒適，必然會對電廠的合理運行產(chǎn)生一定的負面影響，進而威脅到生產(chǎn)效率、安全。

火力發(fā)電廠總平面設計涉及到了大量內(nèi)容，因此影響因素眾多，具有顯著的綜合性特征，必須和電廠工藝設計、土建設計、機械化貯運設計等專業(yè)有機結(jié)合起來，才能最大程度保障其設計方案的合理性。總平面規(guī)劃設計處于火電廠設計的首要環(huán)節(jié)，它是火電廠布置的初始階段，對于后續(xù)規(guī)劃工作的開展具有深遠的影響。優(yōu)秀的總平面設計可以起到壓縮前期投資、減少后期運營成本的效果，能夠促進電廠經(jīng)濟效益的大幅度提升。同時，還可以為廠區(qū)今后的擴建和改造提供便利條件。針對火電廠總平面設計的研究應該綜合以往實踐經(jīng)驗，對過程中涉及到的各方面問題進行分析和解決，最終形成一套完善的總平面布置和優(yōu)化的理論方法，為優(yōu)化設計提供詳實可靠的依據(jù)。

火電廠總平面設計的內(nèi)容主要包括以下幾個方面：第一，對廠區(qū)內(nèi)構筑物、建筑物以及各類工程設施的平面位置進行確定。第二，對廠區(qū)內(nèi)的交通運輸線路進行科學設計。第三，對廠區(qū)內(nèi)管線進行合理布置。其四，完善廠區(qū)及周圍各類美化設施。

1.2 火力發(fā)電廠總平面設計的特點

首先，涉及專業(yè)內(nèi)容廣泛。火電廠的總平面設計是一項綜合性極強的工作，設計人員需要同時掌握總平面布置、電廠工藝、工程地質(zhì)測量、建筑結(jié)構、運輸設計級管理、工程管線等多方面的專業(yè)知識，如此才能對各專業(yè)的要求具備清晰的認知，使所有設施都能夠在滿足其相應建設要求的情況下實現(xiàn)整體上的協(xié)調(diào)配合，為電廠的自動化生產(chǎn)作業(yè)創(chuàng)造條件。基于此，設計人員在工作中必須具備大局觀，從全局角度出發(fā)力求做到統(tǒng)籌兼顧，從眾多方案中遴選出最佳的一個。

其次，聯(lián)系部門多。火電廠的總平面設計所需的數(shù)據(jù)資料規(guī)模十分龐大，需要從交通、水利、氣象、城建、公安、水利、地質(zhì)、施工等諸多單位部門獲取信息。而在廠內(nèi)設計中，也需要同工藝專業(yè)、土建、環(huán)保、給排水、運輸?shù)葘I(yè)進行緊密配合，確保各專業(yè)的需求都能夠在總平面設計方案中得到滿足。

再次，協(xié)調(diào)專業(yè)眾多。在上述內(nèi)容中已經(jīng)對總平面設計需要協(xié)調(diào)的專業(yè)部門進行了列舉，在此不做贅述。需要特別注意的一點是，在對運輸方式進行選擇的過程中，一方面要充分考慮廠內(nèi)使用需求，貫徹因地制宜的原則，另一方面也需從技術經(jīng)濟角度進行比較分析。

最后，容易遇到矛盾。結(jié)合上文可知，火電廠的總平面設計需要協(xié)調(diào)許多專業(yè)部門，各專業(yè)、部門之間的關系也是錯綜復雜，在設計過程中會出現(xiàn)頻繁的碰撞和沖突，設計人員只有對其中的矛盾進行合理有效的處理，才能在滿足各專業(yè)要求的前提下，使廠內(nèi)設施形成一個有機聯(lián)系的整體。

2 ?實例研究

2.1 項目概述

此次研究所選擇的工程項目是由2臺600MW超臨界低熱值煤發(fā)電高參數(shù)、高效率煤粉爐火力發(fā)電機組構成，要求留出一定的擴建空間。在經(jīng)過一定的勘察篩選之后，將廠址選擇在距離縣城15km的一處煤礦附近。廠址北側(cè)和西南側(cè)分別是兩個村莊，西側(cè)為山體、東側(cè)距離100m處為南北方向的國道。廠址位置原為耕地并存在少量樹木，同時西側(cè)存在大量的墓穴以及廢棄的磚窯。電廠燃煤直接從煤礦通過皮帶運輸?shù)姆绞剿腿霃S內(nèi)。

2.2 廠區(qū)總體規(guī)劃

根據(jù)此次工程建設規(guī)模和現(xiàn)場情況，做出以下規(guī)劃：進廠道和灰渣、物料運輸?shù)牡缆肪蓮S區(qū)北側(cè)的煤礦進廠公路引接。進廠主入口設置在廠區(qū)東北側(cè)，用作電廠的行人出入口，灰渣和物料的出入口設置在廠區(qū)的西北側(cè)。

在進行施工區(qū)場地規(guī)劃的過程中，遵循因地制宜、方便施工、使用現(xiàn)場自然地形的原則。根據(jù)工程施工需求，在充分考慮現(xiàn)場實際情況的基礎上，將施工場地面積擬設置為14頃，其中施工生產(chǎn)區(qū)的面積為10頃，生活區(qū)域的面積約為3頃，二者均布置在廠區(qū)的擴建端側(cè)。

2.3 火電廠總平面設計優(yōu)化

結(jié)合火電廠的總體規(guī)劃方案，工程人流來源方向為廠區(qū)東側(cè)，物料來源于廠區(qū)東北側(cè)，廠址西側(cè)和東側(cè)分別為山體和枯河。基于以上條件，結(jié)合各專業(yè)優(yōu)化設計組合模塊，以保障電廠生產(chǎn)工藝流程順暢和控制工程造價為考慮，共提出了3項總平面布置方案。

第一，兩機一塔+煙塔合一+GIS+A列朝東。該方案采用是兩機一塔構成方式的間接空冷系統(tǒng)作為冷卻方式，以GIS方式進行配電布置，主廠房采取A列朝東的布置形式，朝北一端固定不變，朝南一側(cè)用于今后擴建。主廠房區(qū)在配電裝置西側(cè)，儲煤筒倉的位置在廠區(qū)的北側(cè)，冷卻塔位于廠區(qū)的西北側(cè)，廠區(qū)東部側(cè)用于布置生產(chǎn)辦公區(qū)域。

第二，兩機一塔+煙塔合一+敞開式配電裝置+A列朝南。該方案同樣采用的是兩機一塔構成方式的間接空冷系統(tǒng)作為冷卻方式，和方案一的區(qū)別在于其配電裝置采用的戶外敞開式布置，主廠房的A列朝南。朝東的一側(cè)固定不變，另一側(cè)用于擴建。主廠房區(qū)和冷卻塔區(qū)域依次排列在配電裝置的北方，儲煤筒倉位于廠區(qū)的東北側(cè)，生產(chǎn)辦公區(qū)域位于廠區(qū)的東側(cè)。

第三，一機一塔+三塔合一+敞開式配電裝置+A列朝南。該方案的間接空冷系統(tǒng)是由一機一塔的構成方式，配電裝置布置方式與方案二相同，其主廠房A列朝南，固定端和擴建端和方案二保持一致。其中主廠房區(qū)位于敞開式配電裝置的北側(cè)，儲煤筒倉位于廠區(qū)的東北側(cè)，1、2號冷卻塔分別位于主廠房區(qū)的北側(cè)以及固定端的中部，生產(chǎn)辦公區(qū)域位于固定端的南部。

經(jīng)過施工條件、經(jīng)濟性、后續(xù)運營發(fā)展等角度進行綜合分析之后可知，方案三的施工場地面積較小，條件較差，且不利于遠期發(fā)展。方案二同樣是施工條件較差，預留擴建面積較小，最終選擇方案一。

3 ?結(jié)語

火力發(fā)電廠總平面設計十分重要，綜合性較強，涉及到了諸多專業(yè)的相互配合，需要考慮到占地、成本、進度、運行費用、生產(chǎn)方便性等多方面的因素。為了保障設計科學性，應對其要點進行精確把握，得出最優(yōu)化的平面布置方案。

參考文獻

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