閆 姝

（山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 太原 030001）

火力發(fā)電廠豎向布置方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

閆 姝

（山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 太原 030001）

豎向設(shè)計(jì)是總平面布置設(shè)計(jì)中的重要組成部分。平面布置主要是處理好建（構(gòu)）筑物平面上的相互關(guān)系，而豎向布置主要是根據(jù)自然地形處理好建（構(gòu)）筑物與建設(shè)場(chǎng)地在高程上的相互關(guān)系。尤其當(dāng)廠區(qū)自然地形條件比較復(fù)雜時(shí)，為使廠址適應(yīng)建廠要求，免不了要開山填谷對(duì)自然地貌進(jìn)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(guān)系到建設(shè)投資和工期，而且直接影響到施工期間的長(zhǎng)期生產(chǎn)運(yùn)行期間的安全。結(jié)合山西省永濟(jì)發(fā)電廠2×300MW供熱機(jī)組的工程實(shí)例，分析總平面及豎向布置優(yōu)化設(shè)計(jì)，希望能為總平面及豎向布置設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)手法的研究提供拙見。

熱電廠；總平面布置；豎向設(shè)計(jì)

1 工程概況

山西永濟(jì)熱電廠容量為2×300MW凝汽式空冷燃煤發(fā)電機(jī)組，配套建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施，電廠西距永濟(jì)市3.5 km，東臨趙坊村，西接榆林村，南靠中條山，北連太風(fēng)路，交通運(yùn)輸條件較為方便。廠址位于永濟(jì)老廠以西、榆林村及老廠鐵路專用線以南的中條山北側(cè)坡地上。廠區(qū)北面是老廠鐵路專用線和運(yùn)煤道路，東面局部緊鄰老廠貯煤場(chǎng)，廠址用地范圍東西長(zhǎng)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(jìn)廠受諸多條件限制，本期火車卸煤站場(chǎng)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(chǎng)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(kuò)建端朝東，擴(kuò)建端留有擴(kuò)建余地。廠區(qū)總平面布置格局由北向南依次為廠內(nèi)材料線、脫硫設(shè)施、煙囪、引風(fēng)機(jī)間、除塵器、鍋爐房、除氧煤倉(cāng)間、汽機(jī)房、空冷平臺(tái)、屋外配電裝置區(qū)域。

由于本期工程建設(shè)場(chǎng)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(chǎng)地主要布置屋外配電裝置、空冷平臺(tái)、汽機(jī)房、鍋爐房、化學(xué)水車間、輔機(jī)冷卻設(shè)施、露天油庫(kù)、制氫站、熱網(wǎng)加熱站、綜合辦公樓、綜合服務(wù)樓、綜合補(bǔ)水泵房及組合蓄水池（下簡(jiǎn)稱“蓄水池”）等生產(chǎn)和生活附屬設(shè)施，北面場(chǎng)地主要布置除塵器、煙囪、脫硫設(shè)施、廠內(nèi)材料線、燃油區(qū)、灰?guī)靺^(qū)、貯煤場(chǎng)區(qū)以及輸煤綜合樓、材料庫(kù)、推煤機(jī)庫(kù)、汽車衡等建（構(gòu)）筑物。除塵脫硫區(qū)與主廠房區(qū)通常作為一個(gè)整體放在同一臺(tái)階上，但本工程場(chǎng)地坡度較大，若放在同一臺(tái)階上將會(huì)導(dǎo)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(biāo)高的場(chǎng)地上，由于兩區(qū)之間生產(chǎn)工藝以管線連接，分臺(tái)階布置可以滿足工藝方面的要求。由于兩部分場(chǎng)地均需設(shè)置環(huán)行消防通道、布置管道，還需砌筑擋土墻，爐后風(fēng)機(jī)房與除塵器之間的距離需相應(yīng)拉大，以滿足上述設(shè)施的布置。

3 廠區(qū)豎向

廠區(qū)地勢(shì)由東南向西北傾斜，愈靠東南坡度愈大，自然地面標(biāo)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(dāng)中臺(tái)階的劃分首先滿足工藝流程的需要，生產(chǎn)聯(lián)系密切的建（構(gòu)）筑物布置在同一臺(tái)階或相鄰臺(tái)階上，臺(tái)階邊緣與相鄰建構(gòu)筑物的距離應(yīng)滿足交通運(yùn)輸、管線布置、綠化和檢修、施工的需要。臺(tái)階標(biāo)高的確定應(yīng)考慮土方平衡、臺(tái)階連接及各區(qū)之間的交通聯(lián)系。臺(tái)階的劃分牽涉到總平面布置，臺(tái)階標(biāo)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(yīng)和廠區(qū)豎向有機(jī)地結(jié)合考慮，既要滿足電廠工藝、消防的要求，又要做到臺(tái)階劃分、標(biāo)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(gè)大的臺(tái)階，北面臺(tái)階根據(jù)地形又分為東西兩個(gè)小的臺(tái)階，東側(cè)臺(tái)階上主要布置有除塵器、煙囪、脫硫場(chǎng)地及碎煤機(jī)室等設(shè)施。在總平面布置優(yōu)化過程中，充分考慮了兩個(gè)臺(tái)階上建（構(gòu)）筑物的布局，基本將聯(lián)系密切的建構(gòu)筑物布置在同一臺(tái)階或相鄰臺(tái)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(biāo)高的確定應(yīng)結(jié)合自然地形，考慮廠區(qū)土石方、施工場(chǎng)地土石方、廠外進(jìn)廠道路土石方、廠區(qū)邊坡土石方、廠內(nèi)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(chǎng)地基本為一個(gè)臺(tái)階，主廠房區(qū)域位于場(chǎng)地東側(cè)，結(jié)合地形，主廠房區(qū)域場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高定為380.30m，東面場(chǎng)地略高，西面場(chǎng)地略低，東西高差約1.00m。西面標(biāo)高略低，一方面可以適當(dāng)減少該區(qū)域的填方量，另一方面有利于與廠外進(jìn)廠道路的銜接，進(jìn)廠道路坡度約為3.20%。南面場(chǎng)地上空冷平臺(tái)、汽機(jī)房、2號(hào)鍋爐房、綜合辦公樓、輔機(jī)冷卻塔等荷載較大的建構(gòu)筑物均位于挖方區(qū)，有利于這些建構(gòu)筑物的地基處理。由于空冷對(duì)場(chǎng)地進(jìn)風(fēng)量有要求，空冷場(chǎng)地標(biāo)高較周圍自然地形過低，影響空冷的冷卻效果，目前空冷場(chǎng)地標(biāo)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(tái)相應(yīng)加高。

脫硫設(shè)施、除塵器和煙囪區(qū)域場(chǎng)地的標(biāo)高定位應(yīng)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(tái)階采用擋土墻連接。脫硫除塵場(chǎng)地西面的燃油區(qū)、灰?guī)靺^(qū)及貯煤場(chǎng)區(qū)域位于北面場(chǎng)地較低的場(chǎng)地上，其中燃油區(qū)和灰?guī)靺^(qū)場(chǎng)地標(biāo)高定位367.10～367.70 m之間，與東側(cè)脫硫除塵場(chǎng)地高差2.50m左右，兩部分場(chǎng)地南北均設(shè)道路連接；貯煤場(chǎng)區(qū)域分為斗輪機(jī)煤場(chǎng)和汽車煤場(chǎng)兩部分，汽車煤場(chǎng)標(biāo)高定位366.00m，斗輪機(jī)煤場(chǎng)標(biāo)高定位366.00m，貯煤場(chǎng)區(qū)域與南面臺(tái)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(chǎng)地比較寬敞，采用護(hù)坡處理比較合適，一方面工程量較小，另一方面在護(hù)坡的漿砌片石骨架內(nèi)種植草坪可以起到美化廠區(qū)、減弱北面貯煤場(chǎng)污染的功效。生活污水、生產(chǎn)廢水及含煤廢水處理設(shè)施在斗輪機(jī)煤場(chǎng)北面布置，場(chǎng)地標(biāo)高定位367.00m，基本位于廠區(qū)最低點(diǎn)，有利于生活污水、生產(chǎn)廢水等自流排管道的排水。

整個(gè)場(chǎng)地采用有組織排水，地表水通過整平后的地坪排至廠內(nèi)道路上，匯入雨水井內(nèi)，再通過地下雨水管網(wǎng)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(cè)的排洪溝內(nèi)。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(jié)束語

總平面及豎向布置在電廠的建設(shè)中是一項(xiàng)十分重要的工作，總圖設(shè)計(jì)人員要做好火力發(fā)電廠的廠址選擇、交通運(yùn)輸和總圖設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)工作中要切實(shí)做好調(diào)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(jī)務(wù)、電氣、水工、化學(xué)、輸煤、除灰等各主要專業(yè)的技術(shù)方案布置形式和要求，而且應(yīng)具有綜合分析、統(tǒng)一組織能力，提高方案比較與優(yōu)化設(shè)計(jì)的技能。既要安排好電廠各建（構(gòu)）筑物的布置，又要考慮到人的活動(dòng)與生產(chǎn)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(guān)系。規(guī)劃好廠區(qū)各建（構(gòu)）筑物的功能分區(qū)，重視電廠建筑藝術(shù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一是總圖設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的部分，對(duì)當(dāng)前提出的優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低工程造價(jià)、環(huán)境保護(hù)等起著決定性作用，應(yīng)引起設(shè)計(jì)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(xué)工程學(xué)院土木工程專業(yè)，2010年6月獲得太原理工大學(xué)建筑學(xué)工程碩士學(xué)位，主要從事火力發(fā)電廠總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)工作，工程師。

（編輯：李慧）