大型坑口電廠廠區(qū)總平面優(yōu)化布置案例分析

王炯

（晉城煤業(yè)集團(tuán)趙莊電廠項目籌建處，山西 晉城 048006）

大型坑口電廠廠區(qū)總平面優(yōu)化布置案例分析

王炯

（晉城煤業(yè)集團(tuán)趙莊電廠項目籌建處，山西 晉城 048006）

通過對某大型坑口電廠的廠區(qū)總平面優(yōu)化布置進(jìn)行分析后，認(rèn)為應(yīng)綜合考慮煤礦井田位置、來煤方向、出線方向、規(guī)劃容量、廠區(qū)地形地貌、地質(zhì)條件等各種因素，做到經(jīng)濟(jì)、合理、安全、清潔生產(chǎn)。

煤礦集團(tuán)；坑口電廠；總平面布置

0 引言

十二五期間，國家鼓勵低熱值煤發(fā)電，全國將新增低熱值煤發(fā)電裝機5 000萬kW，其中山西1 920萬kW。山西五大煤礦集團(tuán)都計劃投資建設(shè)大型坑口電廠，但廠區(qū)總平面布置最優(yōu)方案一直是煤礦集團(tuán)大型坑口電廠關(guān)注的問題，本文以晉東南某大型坑口電廠為例進(jìn)行了分析。

1 晉東南某大型坑口電廠概況

晉東南某大型坑口電廠規(guī)劃裝機容量為2× 600MW+2×1 000MW，一期2×600MW機組采用間接空氣冷凝式汽輪發(fā)電機組，配備高效除塵器、煙氣濕法脫硫裝置及選擇性催化還原脫硝裝置SCR（Selective Catalytic Reduction）。

1.1 地形地貌

電廠廠址屬黃土丘陵區(qū)，場地較為開闊，但高差起伏較大。廠址位于某煤礦井田范圍之內(nèi)，廠區(qū)地勢東西高、中間低，北高南低，呈一“簸箕”型。廠區(qū)地面標(biāo)高987.0～1 014.0m（1985年國家高程基準(zhǔn)，下同），可供電廠建設(shè)的用地范圍南北長約530～830m，東西寬約380～740m。電廠廠區(qū)西南距為電廠供煤的煤礦的轉(zhuǎn)運站500m，西北距電廠將來接入的晉東南特高壓變電站20 km，粉煤灰綜合利用的磚廠在電廠的西邊500m。

1.2 地質(zhì)條件

電廠廠址區(qū)主要地層由第四系中、上更新統(tǒng)沖洪積物及二迭系上統(tǒng)上石盒子組地層組成，其巖性主要為黃土（粉土、粉質(zhì)粘土），泥巖、砂巖等。南側(cè)的巖石頂面標(biāo)高為964.2～963.2～960.4m，比自然地面低31.3～29.4m；北側(cè)的巖石頂面標(biāo)高為968.4～966.9～969.3 m，比自自然地面低31.8～22.1m。北側(cè)的巖石頂面標(biāo)高相對較高，主廠房靠北可降低電廠地基處理費用。

1.3 交通

電廠廠址位于某煤礦工業(yè)廣場東北側(cè)1 km，煤礦鐵路專用線從電廠廠址南側(cè)通過，鐵路專用線南面就是煤礦的儲煤場。省227、228公路分別從電廠東南側(cè)、西側(cè)通過。

1.4 氣象

電廠廠址全年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)。如電廠采用直接空冷機組，主廠房固定端應(yīng)朝南，向北擴建，以利于空冷塔的空氣對流；如電廠采用間接空冷機組，主廠房固定端不受限制。

1.5 接入

電廠將接入的晉東南1 000 kV特高壓變電站位于電廠西北方20 km，向北出線較順，并有利于減少線路距離和占用土地，降低線路和土地投資。

2 廠區(qū)總平面優(yōu)化布置

2.1 廠址在煤礦井田范圍內(nèi)位置的選擇

該電廠廠址位于煤礦井田的東南角，緊鄰煤礦工業(yè)廣場，煤礦鐵路專用線的北側(cè)，煤礦井田在正斷層的南側(cè)，廠址西側(cè)為煤礦排矸路，東側(cè)為煤礦井田界限。

廠址選擇充分考慮了盡量少占用煤礦的有效開采井田面積，最大限度地節(jié)約了煤炭資源、土地資源。電廠廠址緊鄰煤礦儲煤場，可大大縮短燃料運輸距離。

2.2 廠區(qū)總平面布置

廠區(qū)總平面布置方案一介紹如下。廠區(qū)平面采用三列式布置格局，從東向西依次為間冷塔、500kVGIS配電裝置和主廠房、脫硫場地；廠區(qū)豎向規(guī)劃采用階梯式布置方式，主廠房的零米標(biāo)高取997.8m，間冷塔的整平標(biāo)高取1 004m，脫硫場地的整平標(biāo)高取1 000m。主廠房固定端朝南，向北擴建，出線向東。為了節(jié)約用地，充分利用空間，在A列外布置有：主變壓器、廠用變壓器、啟動備用變壓器等設(shè)施。廠區(qū)豎向規(guī)劃采用階梯式布置方式，在保證按規(guī)劃容量確定廠區(qū)標(biāo)高且填挖方量基本平衡的前提下，可最大限度的減少廠區(qū)土方工程量，利于水土保持和電廠的經(jīng)濟(jì)性。電廠主進(jìn)廠道路與廠區(qū)西面的省道S228相連，見圖1。

圖1 電廠總平面布置方案一（西進(jìn)廠路）

廠區(qū)總平面布置方案二介紹如下。廠區(qū)平面采用三列式布置，從北向南依次為：間冷塔、500 kVGIS配電裝置和主廠房、脫硫場地；廠區(qū)豎向采用平坡式布置，由北向南自然排水。主廠房固定端朝東，向西擴建，一期工程零米標(biāo)高998.5m，二期工程零米標(biāo)高1 000m，出線向北。為了節(jié)約用地，充分利用空間，在A列外布置有：主變壓器、廠用變壓器、啟動備用變壓器等設(shè)施。一期、二期工程標(biāo)高選取結(jié)合地形地貌、地質(zhì)條件等，最大限度地減少廠區(qū)土方工程和地基處理的總費用，提高了電廠的經(jīng)濟(jì)性。電廠主進(jìn)廠道路與廠區(qū)東面的省道S227相連，見圖2。

圖2 電廠總平面布置方案二（東進(jìn)廠路）

由表1可知，方案二比方案一廠區(qū)占地小4.7萬m2，施工生活、生產(chǎn)面積小8.9萬m2；雖然方案二比方案一廠區(qū)土方費用多327.1萬元，但主廠房地基處理費用少2 500萬元，總體經(jīng)濟(jì)性高2 173萬元；雖然方案二比方案一進(jìn)廠道路長600m，但方案一有鐵路立交橋，造價比方案二的公路橋高795萬元，方案二比方案一的進(jìn)廠道路總體造價低。

由圖2和圖3可知，方案二與方案一相比：廠前區(qū)由爐后區(qū)域調(diào)整到了主廠房正東面，且離開了儲煤場的下風(fēng)口，觀感變好；電廠出線由向東出線調(diào)整為向北出線，出線順暢，投資降低。

表1 電廠總平面布置方案對比表

綜合分析，方案二相對方案一，造價低、觀感好、出線順，選擇方案二為電廠的最終廠區(qū)總平面布置方案。

2.3 廠區(qū)出入口位置的選擇

廠址東南面有省道S227，西面有省道S228，由于輸煤棧橋從廠區(qū)的西側(cè)引接，為了避免從爐后進(jìn)廠，減少人車流的交叉干擾，因此廠區(qū)的主入口與省道S227相接。廠區(qū)共設(shè)有三個出入口：東側(cè)為主入口；西側(cè)為貨運出入口（包括酸、堿、油、材料、檢修等運輸）；北側(cè)為運灰渣出入口，人、貨、灰分流，利于安全、清潔生產(chǎn)。

2.4 廠前區(qū)位置的選擇

電廠廠前區(qū)原來位于廠區(qū)東南角，后優(yōu)化為東北角，避開了廠區(qū)南側(cè)的煤礦儲煤場，利于廠前區(qū)保持清潔。此外，廠前區(qū)由爐后區(qū)域調(diào)整到主廠房正東面，觀感效果變好。

2.5 廠區(qū)管溝規(guī)劃布置

廠區(qū)地下管線的規(guī)劃，按照地下直埋、地下管溝、架空三種敷設(shè)方式布置，地下敷設(shè)的最大優(yōu)點是，布置整齊，廠容美觀，同時也能與北方地區(qū)的自然條件相適應(yīng)。架空敷設(shè)的優(yōu)點是便于檢修。結(jié)合本工程的具體情況，除灰管道、壓縮空氣管道將采用地上綜合管架敷設(shè)。各種水工管道、暖氣管道、氫氣管道、除鹽水管道、事故排油管道等均采用地下直埋敷設(shè)。電纜采用溝道、隧道敷設(shè)。

3 總結(jié)

煤礦集團(tuán)大型坑口電廠在進(jìn)行廠區(qū)總平面布置時應(yīng)綜合考慮煤礦井田位置、來煤方向、出線方向、規(guī)劃容量、廠區(qū)地形地貌、地質(zhì)條件等各種因素，做到以下幾點。

a）盡量少占用煤礦的有效開采井田面積，最大限度地節(jié)約煤炭資源、土地資源。

b）結(jié)合廠區(qū)實際地形地貌和地質(zhì)條件，綜合考慮土方和地基處理的總費用，最大限度地減少廠區(qū)土方工程和地基處理的總費用，利于保持水土和電廠的經(jīng)濟(jì)性。

c）廠區(qū)出入口應(yīng)人、貨、灰分流，利于安全、清潔生產(chǎn)。

d）廠前區(qū)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離煤礦儲煤場的下風(fēng)口，以便保持清潔。

e）結(jié)合廠區(qū)實際地形地貌和變電站位置確定出線方向，使出線順暢。

f）結(jié)合工程具體情況，優(yōu)化管溝規(guī)劃布置。最終實現(xiàn)廠區(qū)總平面布置經(jīng)濟(jì)、合理、安全、清潔。

Analysis on the Optim ized Layout Arrangement of Large-scale Pithead Power Plant

WANG Jiong
（Zhaozhuang Power Plant Preparation Office of Jincheng Anthracite M ining Group，Jincheng，Shanxi 048006，China）

According to the analysis ofoptimized layoutarrangementof large-scale pithead power plant，it is proposed to take into account the factors including theminefield location，coal conveying line，outgoing direction，planned capacity and the land form towork economically，reasonably，safely and environmental-friendly.

coalmine group；pithead powerplant；general layout

TM621.1

B

1671-0320（2015）01-0056-03

2014-11-19，

2014-12-10

王 炯（1974），男，山西沁縣人，1996年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)，高級工程師，從事大型火電廠籌建、運營管理工作。