倪培林

（江西大唐國際撫州發(fā)電有限責(zé)任公司，江西 撫州 344000）

0 引言

對燃煤發(fā)電機組的主廠房進行優(yōu)化是合理的降低工程造價的重要手段。煤倉間是主廠房的重要組成部分，它的布置會影響到主廠房的總體布局，進而影響到工程建設(shè)造價。按照“安全可靠、經(jīng)濟適用”的電力建設(shè)方針，對煤倉間進行創(chuàng)新和優(yōu)化。創(chuàng)新和優(yōu)化應(yīng)遵循以下指導(dǎo)思想：（1）因地制宜，適合廠區(qū)用地條件；（2）節(jié)約工程量、節(jié)約用地；（3）優(yōu)化布置，設(shè)備布置緊湊、工藝管道短捷，建筑體積小，工程造價低。

1 煤倉間典型布置方案

1.1 各類煤倉間布置特點

煤倉間模塊的布置方案有爐前順煤倉間、爐側(cè)煤倉間、爐后煤倉間等布置方案。三種布置方案各有優(yōu)缺點。

爐前順煤倉間布置指煤倉間與汽機房聯(lián)合布置于爐前，其優(yōu)點是主廠房到鍋爐的距離較長，有利于四大管道的布置及減小管道對設(shè)備接口的推力，場地也有利于安裝施工組織，因此我國投產(chǎn)或者在建的600 MW等級以上超臨界機組主廠房布置大都采用傳統(tǒng)的爐前煤倉間布置。但此布置廠房容積較大，A排到煙囪之間的距離長，因此并不是最經(jīng)濟的方案。

側(cè)煤倉間布置是指煤倉間布置在鍋爐的一側(cè)，為了減少轉(zhuǎn)運站和輸煤皮帶長度，一般把兩臺機組的煤倉間集中布置于兩爐之間。這樣可縮小A排到煙囪之間的距離，減少占地面積，煤倉間的容積小，節(jié)省土建費用，機爐之間的距離短，減少四大管道的耗量，有較好的經(jīng)濟性。但主廠房緊湊布置后，與常規(guī)布置相比給土建施工和安裝帶來了一定的困難，部分區(qū)域土建和安裝需交叉施工。

后煤倉間布置是指煤倉間布置于爐后。此布置方案雖然可以縮短機爐之間的距離及輸煤棧橋及皮帶的長度，但又增加了煙道和送粉管道的長度，且為避開空預(yù)器出口煙道，磨煤機必須分別布置于空預(yù)器出口煙道兩側(cè)，增加了粉管布置及磨煤機布置、檢修的難度，同時A排到鍋爐之間的距離比爐前煤倉還大。因此，新建的主廠房基本都不采用后煤倉間布置方案。

總體而言，順煤倉布置是比較成熟的、常規(guī)的設(shè)計方案，1 000 MW超超臨界機組大部分也是按此進行優(yōu)化布置的。側(cè)煤倉布置是近年來獨樹一幟的、具有創(chuàng)新和優(yōu)化意義的布置方案。

1.2 國內(nèi)1 000 MW機組煤倉間布置概況

從國內(nèi)電廠的主廠房布置格局來看，比較常用的是四列式布置，即汽機房、除氧間、煤倉間、鍋爐房順序布置。目前國內(nèi)自行設(shè)計的1 000MW機組電廠，主廠房大都為此布置方式，如玉環(huán)電廠、外高橋三期、潮州電廠、平海電廠等。海門電廠1、2號機組采用了側(cè)煤倉布置方案，不僅節(jié)省了工程造價，而且優(yōu)化了總平面布置。兩類煤倉間布置基本尺寸比較如表1所示。

表1 目前2×1 000 MW機組的煤倉間布置基本尺寸（配中速磨煤機系統(tǒng)）

由表1比較可以看出，側(cè)煤倉方案利用2臺機組共用磨煤機檢修通道的布置特點，大大減小煤倉間容積，使其布局比順煤倉更為緊湊。

1.3 影響煤倉間尺寸的主要因素

煤倉間尺寸的確定（包括柱距、跨度、層高等）主要考慮下列因素：

1）磨煤機的形式、規(guī)格及數(shù)量；

2）煤粉管道的布置及尺寸；

選取我院消毒供應(yīng)室醫(yī)療器械600件，依據(jù)電腦隨機分配的原則均分兩組，即研究組和參照組，醫(yī)療器械各300件。器械主要為：血管鉗、組織剪、和鑷子，同時還包括彎盤、卵圓鉗、拉鉤、老虎鉗、打肋器和持針鉗等。該科室工作人員共20名。

3）磨煤機過軌起重機的布置及尺寸；

4）給煤機的尺寸；

5）煤倉的形式及容量；

6）上煤系統(tǒng)的方式；

7）土建框架的合理柱距及跨度。

綜合上述因素，江西撫州電廠選用側(cè)煤倉布置方式并結(jié)合工程實際進行了布置優(yōu)化。

2 側(cè)煤倉的布置優(yōu)化

2臺機組合并后的側(cè)煤倉整體結(jié)構(gòu)型式可以按單跨式、雙跨式或三跨式考慮。本工程側(cè)煤倉采用大跨度單框架結(jié)構(gòu)。單跨式煤倉間跨距較大，計算出來的梁、柱的截面較大，側(cè)向抗震和抗風(fēng)載能力不及三跨式結(jié)構(gòu)。但本工程的地震基本烈度為6度，經(jīng)過設(shè)計院土建結(jié)構(gòu)專業(yè)核算，完全能優(yōu)化為大跨度單框架結(jié)構(gòu)，煤倉間跨度僅為17.5 m。

雙跨式結(jié)構(gòu)若僅僅相當(dāng)于把2臺機組的煤倉間并列布置在一起，每列都設(shè)有檢修通道，煤倉間跨距并無優(yōu)化的空間，總?cè)莘e也沒有減小，土建造價并沒有減少。

1）柱網(wǎng)優(yōu)化。

煤倉間柱網(wǎng)布置受以下幾個因素影響：磨煤機的尺寸（外形和檢修空間）、煤斗的外形尺寸、給煤機的尺寸（外形和檢修空間）、土建框架的合理跨度。

經(jīng)優(yōu)化布置后，單框架結(jié)構(gòu)的側(cè)煤倉方案煤倉間柱距10 m、跨距17.5 m，煤倉間總共6跨，煤倉間外一跨布置轉(zhuǎn)運站。每臺鍋爐安裝6臺磨煤機，磨煤機的分離器、磨輥、齒輪箱（除主驅(qū)動電動機外）均可利用過軌起重機吊至煤倉間外側(cè)的檢修場地進行檢修。優(yōu)化后的單跨式側(cè)煤倉布置更加緊湊，大大減小了煤倉間的總?cè)莘e，進一步節(jié)省了土建造價。

2）檢修通道優(yōu)化。

磨煤機需要檢修的主要部件有磨輥、齒輪箱、主驅(qū)動電機、分離器等。單垮式煤倉間外側(cè)兩列各布置6臺磨煤機，中間為公用檢修空間，2臺爐的磨煤機共用一條檢修通道，中間的凈空約為6.5 m，磨輥、齒輪箱、動態(tài)分離器等大件可以從公用檢修空間拖出，滿足磨煤機的檢修維護要求。

2臺鍋爐12臺磨煤機共用2臺磨煤機過軌吊電動大車，過軌吊電動大車在檢修通道上方移動，每臺磨煤機配2臺過軌吊手動大車，電動小車在手動大車和電動大車之間移動，把磨輥吊出磨煤機并移至檢修通道拖走。

3）給煤層標(biāo)高優(yōu)化。

給煤機層的高度需要綜合考慮磨煤機過軌吊固定軌軌底標(biāo)高和掛軌梁的高度、送粉管的布置，給煤機層土建粱的高度等因素。經(jīng)優(yōu)化送粉管道和過軌吊的布置，確定給煤層標(biāo)高為17.00 m。

給煤機上方是煤斗，煤斗頂部是輸煤皮帶層，在滿足煤斗的容積前提下，確定皮帶層標(biāo)高為42.0 m。

4）原煤倉的優(yōu)化。

本工程側(cè)煤倉布置方案中，為了有效地降低皮帶層標(biāo)高，減少廠房在結(jié)構(gòu)方面的投資，采用兩臺機組相對位置的煤倉合并的方案，上部為矩形混凝土大煤倉，下部為褲衩型方圓節(jié)+錐體金屬小煤斗。2個矩形煤斗頂部貫通，輸煤皮帶只設(shè)3路，就可滿足一用一備的規(guī)程要求，比常規(guī)的三列式側(cè)煤倉方案，輸煤皮帶可省一路。

5）優(yōu)化結(jié)果。

經(jīng)綜合比較（見表2），采用撫州電廠側(cè)煤倉單跨式結(jié)構(gòu)比海門電廠側(cè)煤倉三跨式結(jié)構(gòu)的容積小16 530 m3，按現(xiàn)階段采用混凝土結(jié)構(gòu)的主廠房造價約300元/m3計算，單跨式結(jié)構(gòu)節(jié)省了約523萬元。因此，本工程側(cè)煤倉采用了較為經(jīng)濟的單跨式結(jié)構(gòu)。

表2 單跨式與三跨式比較表

3 結(jié)論和建議

1）經(jīng)過優(yōu)化后，單跨式側(cè)煤倉布置都可以大大減小煤倉間的容積，降低工程建設(shè)造價。

2）相對于三跨式側(cè)煤倉布置，單跨式側(cè)煤倉可以節(jié)省較大的土建費用，總造價節(jié)省了近523萬元，具有顯著的經(jīng)濟效益。

3）根據(jù)本工程廠區(qū)用地實際出發(fā)，撫州工程主廠房布置采用了較為緊湊、經(jīng)濟的單跨式側(cè)煤倉布置方案。

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