火力發(fā)電廠豎向布置方案優(yōu)化設計

閆 姝

（山西省電力勘測設計院，山西 太原 030001）

火力發(fā)電廠豎向布置方案優(yōu)化設計

閆 姝

（山西省電力勘測設計院，山西 太原 030001）

豎向設計是總平面布置設計中的重要組成部分。平面布置主要是處理好建（構）筑物平面上的相互關系，而豎向布置主要是根據(jù)自然地形處理好建（構）筑物與建設場地在高程上的相互關系。尤其當廠區(qū)自然地形條件比較復雜時，為使廠址適應建廠要求，免不了要開山填谷對自然地貌進行較多的改造。因此，合理地劃分階梯及正確處理好邊坡穩(wěn)定，不僅關系到建設投資和工期，而且直接影響到施工期間的長期生產運行期間的安全。結合山西省永濟發(fā)電廠2×300MW供熱機組的工程實例，分析總平面及豎向布置優(yōu)化設計，希望能為總平面及豎向布置設計理念和設計手法的研究提供拙見。

熱電廠；總平面布置；豎向設計

1 工程概況

山西永濟熱電廠容量為2×300MW凝汽式空冷燃煤發(fā)電機組，配套建設煙氣脫硫設施，電廠西距永濟市3.5 km，東臨趙坊村，西接榆林村，南靠中條山，北連太風路，交通運輸條件較為方便。廠址位于永濟老廠以西、榆林村及老廠鐵路專用線以南的中條山北側坡地上。廠區(qū)北面是老廠鐵路專用線和運煤道路，東面局部緊鄰老廠貯煤場，廠址用地范圍東西長約800～1 000m，南北寬約400～450m，廠區(qū)自然地形坡度較大，東西向平均坡度約為3%，南北向坡度約為5%～9%。由于電廠鐵路專用線直接引接進廠受諸多條件限制，本期火車卸煤站場在廠區(qū)以北約1.5 km處、澗西村北面平行于南同蒲鐵路線布置，卸煤站場與廠區(qū)通過輸煤棧橋連接。

2 總平面布置

主廠房在廠區(qū)東部布置，A列朝南，向南出線，固定端朝西，擴建端朝東，擴建端留有擴建余地。廠區(qū)總平面布置格局由北向南依次為廠內材料線、脫硫設施、煙囪、引風機間、除塵器、鍋爐房、除氧煤倉間、汽機房、空冷平臺、屋外配電裝置區(qū)域。

由于本期工程建設場地自然地形坡度較大，廠區(qū)宜采用階梯布置方式。廠區(qū)主要分為南北兩部分，北面低，南面高，南北高差在11.0～14.0m之間。南面場地主要布置屋外配電裝置、空冷平臺、汽機房、鍋爐房、化學水車間、輔機冷卻設施、露天油庫、制氫站、熱網加熱站、綜合辦公樓、綜合服務樓、綜合補水泵房及組合蓄水池（下簡稱“蓄水池”）等生產和生活附屬設施，北面場地主要布置除塵器、煙囪、脫硫設施、廠內材料線、燃油區(qū)、灰?guī)靺^(qū)、貯煤場區(qū)以及輸煤綜合樓、材料庫、推煤機庫、汽車衡等建（構）筑物。除塵脫硫區(qū)與主廠房區(qū)通常作為一個整體放在同一臺階上，但本工程場地坡度較大，若放在同一臺階上將會導致挖填方工程量大量增加，因此主廠房區(qū)和除塵脫硫區(qū)域分別布置在不同標高的場地上，由于兩區(qū)之間生產工藝以管線連接，分臺階布置可以滿足工藝方面的要求。由于兩部分場地均需設置環(huán)行消防通道、布置管道，還需砌筑擋土墻，爐后風機房與除塵器之間的距離需相應拉大，以滿足上述設施的布置。

3 廠區(qū)豎向

廠區(qū)地勢由東南向西北傾斜，愈靠東南坡度愈大，自然地面標高在351.60～407.40m之間，東西向平均坡度約為3%，南北向坡度約為5%～9%。如此起伏的地形，采用平坡式布置方式，廠區(qū)的土石方工程量非常大，因此廠區(qū)采用階梯式布置形式。階梯布置當中臺階的劃分首先滿足工藝流程的需要，生產聯(lián)系密切的建（構）筑物布置在同一臺階或相鄰臺階上，臺階邊緣與相鄰建構筑物的距離應滿足交通運輸、管線布置、綠化和檢修、施工的需要。臺階標高的確定應考慮土方平衡、臺階連接及各區(qū)之間的交通聯(lián)系。臺階的劃分牽涉到總平面布置，臺階標高的確定涉及到豎向布置的合理性。在方案優(yōu)化過程中，總平面布置應和廠區(qū)豎向有機地結合考慮，既要滿足電廠工藝、消防的要求，又要做到臺階劃分、標高確定的合理。

根據(jù)廠區(qū)東南高、西北低的自然地形條件，廠區(qū)分為南北兩個大的臺階，北面臺階根據(jù)地形又分為東西兩個小的臺階，東側臺階上主要布置有除塵器、煙囪、脫硫場地及碎煤機室等設施。在總平面布置優(yōu)化過程中，充分考慮了兩個臺階上建（構）筑物的布局，基本將聯(lián)系密切的建構筑物布置在同一臺階或相鄰臺階上，功能分區(qū)和建筑布局滿足電廠工藝流程的需要。

廠區(qū)標高的確定應結合自然地形，考慮廠區(qū)土石方、施工場地土石方、廠外進廠道路土石方、廠區(qū)邊坡土石方、廠內材料線土石方以及電廠鐵路專用線土石方等諸多因素，盡量做到整體土石方平衡。

南面場地基本為一個臺階，主廠房區(qū)域位于場地東側，結合地形，主廠房區(qū)域場地設計標高定為380.30m，東面場地略高，西面場地略低，東西高差約1.00m。西面標高略低，一方面可以適當減少該區(qū)域的填方量，另一方面有利于與廠外進廠道路的銜接，進廠道路坡度約為3.20%。南面場地上空冷平臺、汽機房、2號鍋爐房、綜合辦公樓、輔機冷卻塔等荷載較大的建構筑物均位于挖方區(qū)，有利于這些建構筑物的地基處理。由于空冷對場地進風量有要求，空冷場地標高較周圍自然地形過低，影響空冷的冷卻效果，目前空冷場地標高與廠區(qū)南面自然地形相差12.50～22.00m,為保證空冷冷卻效果，空冷平臺相應加高。

脫硫設施、除塵器和煙囪區(qū)域場地的標高定位應該在370.00～371.00m之間，南面較北面略高，該區(qū)域與南面主廠房區(qū)高差約為11.00m，為節(jié)約用地，兩部分臺階采用擋土墻連接。脫硫除塵場地西面的燃油區(qū)、灰?guī)靺^(qū)及貯煤場區(qū)域位于北面場地較低的場地上，其中燃油區(qū)和灰?guī)靺^(qū)場地標高定位367.10～367.70 m之間，與東側脫硫除塵場地高差2.50m左右，兩部分場地南北均設道路連接；貯煤場區(qū)域分為斗輪機煤場和汽車煤場兩部分，汽車煤場標高定位366.00m，斗輪機煤場標高定位366.00m，貯煤場區(qū)域與南面臺階高差在13.00～14.00m之間，由于高差較大，采用擋土墻工程量較大，考慮場地比較寬敞，采用護坡處理比較合適，一方面工程量較小，另一方面在護坡的漿砌片石骨架內種植草坪可以起到美化廠區(qū)、減弱北面貯煤場污染的功效。生活污水、生產廢水及含煤廢水處理設施在斗輪機煤場北面布置，場地標高定位367.00m，基本位于廠區(qū)最低點，有利于生活污水、生產廢水等自流排管道的排水。

整個場地采用有組織排水，地表水通過整平后的地坪排至廠內道路上，匯入雨水井內，再通過地下雨水管網匯入廠區(qū)西北角的廠外排水管中，沿排水管排入廠區(qū)西北側的排洪溝內。廠外道路采用郊區(qū)型路面，通過排水明溝匯入廠外排水系統(tǒng)。

4 結束語

總平面及豎向布置在電廠的建設中是一項十分重要的工作，總圖設計人員要做好火力發(fā)電廠的廠址選擇、交通運輸和總圖設計工作。在設計工作中要切實做好調查研究，充分掌握原始資料，熟悉火力發(fā)電廠的主要工藝流程，了解機務、電氣、水工、化學、輸煤、除灰等各主要專業(yè)的技術方案布置形式和要求，而且應具有綜合分析、統(tǒng)一組織能力，提高方案比較與優(yōu)化設計的技能。既要安排好電廠各建（構）筑物的布置，又要考慮到人的活動與生產條件，既照顧到現(xiàn)在又考慮到將來，全面考慮各種因素的關系。規(guī)劃好廠區(qū)各建（構）筑物的功能分區(qū)，重視電廠建筑藝術的協(xié)調統(tǒng)一是總圖設計中至關重要的部分，對當前提出的優(yōu)化設計、降低工程造價、環(huán)境保護等起著決定性作用，應引起設計人員重視。

Thermal Power Plant Vertical Layout Optimization Design

Yan Shu

The verticaldesign isan importantpartof thegeneral layoutdesign.Layouthandle construction(structures)on the objectplane,the vertical layoutisbased on natural terrain tohandle thebuilding(structure)the relationship of thebuildingsand the construction ofvenues in elevation.Especiallywhen complex factory natural terrain conditions,adaptand build factories requirements for the site,inevitablymountainsand valley filling of the natural landscapemore transformation.Therefore,a reasonable division of the ladderand slope stability,notonly related to the construction of investmentand duration,butalso directly affect the security during construction during the long production run.Shanxi Province Yongji Power Plant2×300MW heating unitprojectexample,analysisof the totalplane and vertical layout tooptimize the design,and hope for the the totalplaneand vertical layoutdesign conceptsand design techniques research humbleopinion.

thermalpower plants;layout;verticaldesign

TU 271.1

A

1000-8136（2013）02-0162-02

閆姝，女，1980年1月出生，山西榆次人，2003年畢業(yè)于山西大學工程學院土木工程專業(yè)，2010年6月獲得太原理工大學建筑學工程碩士學位，主要從事火力發(fā)電廠總圖運輸設計工作，工程師。

（編輯：李慧）