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        六十六萬機組擴建工程設(shè)計優(yōu)化研究

        2017-02-18 17:23:36劉中華程文峰孫濤呂國文
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年3期
        關(guān)鍵詞:節(jié)能減排工程設(shè)計火電廠

        劉中華 程文峰 孫濤 呂國文

        摘 要:文章針對六十六萬機組擴建工程中的鐵路專用線、總平面、進場道路、施工用水和用電、邊坡及煙氣排放給出了優(yōu)化設(shè)計方案。希望通過文章的分析,能夠為有關(guān)工作人員提供參考與借鑒。

        關(guān)鍵詞:工程設(shè)計;發(fā)電;火電廠;節(jié)能減排;能耗

        1 概述

        設(shè)計是工程建設(shè)的龍頭。優(yōu)化電廠設(shè)計,對于提高效率、降低投資、減少排放、節(jié)水節(jié)地等方面將起到很大的作用。將機組建成安全可靠、技術(shù)成熟、經(jīng)濟適用,四大控制可控在控,達標投產(chǎn)、創(chuàng)國家優(yōu)質(zhì)工程,具有市場競爭力的機組。168小時后能連續(xù)運行100天以上,或至365天,甚至更長時間。

        2 鐵路專用線設(shè)計優(yōu)化

        鐵路專用線初步設(shè)計方案在原鐵四院可研方案的基礎(chǔ)上,對鐵路站場和區(qū)間線形布置,請中鐵上海鐵路設(shè)計院南昌院對0+400至1+300區(qū)間進行了設(shè)計優(yōu)化(即其區(qū)間最大限度地往北移了58m),在減少征地拆遷的前提下(主要考慮用地指標),使鐵路線路盡可能在原征地范圍內(nèi),并對初步設(shè)計方案與可研方案進行了技術(shù)經(jīng)濟比較。

        初步設(shè)計方案除在區(qū)間線上挖方量有所增加外,其他征地拆遷、填方、鋪軌等主要工程量均有不同程度的減少,特別是減少了遠距離運輸?shù)慕柰撂罘焦こ塘?,土石方調(diào)配趨于合理。

        本次初步設(shè)計方案在優(yōu)化后較可研方案來說優(yōu)點十分明顯。一方面大大減少了征地拆遷工程量,降低投資的同時也減少了征地拆遷工作的實施難度;另一方面滿足軌道衡設(shè)置的技術(shù)條件及遠期出岔增加股道和疏解線引入的條件;同時,還大大減少了借土、填方工程量,降低工程投資。故強力推薦經(jīng)優(yōu)化的初步設(shè)計方案。

        方案優(yōu)化取得的技術(shù)經(jīng)濟成果:

        (1)技術(shù)成果

        優(yōu)化后的設(shè)計方案很好的解決了以下問題:

        a.重車衡布置不足;b.可研方案采用的曲線半徑較小,會增加輪軌間的損耗,不利于行車;c.線路未考慮遠期疏解線的預留條件,而且裝卸站軌道衡的預留條件不足;d.專業(yè)線運營中擾民問題(避開了村莊);e.信號樓、辦公樓、燃運采集間、燃運重量錄入系統(tǒng)、鐵路檢修設(shè)施等的布置更具合理性(避免在彎道上建設(shè));f.有效的減少了沿線的水系改造;g.可研方案的走向穿過丁坑村和上、下羅家村,這三個村莊的村政建設(shè)及恢復要投入不少的人力、財力,更為主要的是重新形成新的村政體系,其設(shè)計有一定的難度(主要是難以滿足地方的期望值)。優(yōu)化中有效的解決了該項問題。

        (2)經(jīng)濟成果(減少投資約5769萬元)

        a.減少房屋拆遷(高標準、精裝修)4000m2,減少投資近400萬元;b.減少遠距離土方運輸20萬方,土地回填10萬方,減少投資

        150萬元;c.減少穿越三個村落所要恢復的村政建設(shè),減少投資150萬元;d.減少線路長度8m,減少投資24萬元;e.電廠站增加三座框架橋和環(huán)形通道,投資近1000萬元,減少鐵路站場高架橋1000m,投資近6000萬元,合計減少投資近5000萬元;f.減少征地近6.86

        畝,減少投資45萬元。

        3 總平面設(shè)計優(yōu)化

        原可研階段總平面設(shè)計為正南北方向偏西7度。在初步設(shè)計勘察過程中,發(fā)現(xiàn)主廠房區(qū)域有較多的溶洞。為了將主廠房移開溶洞區(qū)域,盡可能的將主廠房建筑建于挖方區(qū),為此根據(jù)地形情況以煙囪為中心進行順時針旋轉(zhuǎn),使整個總平面布置為正南北方向。通過這一優(yōu)化,使主廠房全部位于挖方區(qū),減少了地基處理的樁長度,減少地基處理費用近千萬元,另外由于總平面布置的旋轉(zhuǎn),使得冷水塔區(qū)域向西北方向進行了移動,使得冷水塔位置距村莊的距離加大,可取消冷水塔降噪措施。

        4 進廠道路設(shè)計優(yōu)化

        在可研設(shè)計中,進廠道路分主進廠道路和運灰道路,進廠道路2.3公里,運灰道路3.3公里。在公路設(shè)計中,根據(jù)地形條件對兩條進廠道路進行了合并,在主進廠道路上分支,兩條道路公用段1300多米,使得運灰道路由3.3公里縮減至440米,大大降低了進廠道路的投資費用。

        5 施工用水設(shè)計優(yōu)化

        施工用水是從現(xiàn)場附近冷水井水庫取水,管線長約1.5公里,水泵房取水源約1.5公里。通過對現(xiàn)場條件進行勘察研究,發(fā)現(xiàn)有一農(nóng)業(yè)灌溉渠從廠區(qū)通過,最終決定對施工用水方案進行優(yōu)化,即在廠區(qū)征地邊線臨時租用一場地,建一儲水池,將水源自灌溉渠引入儲水池的方案,可以大大降低工程費用。

        6 施工用電設(shè)計優(yōu)化

        我廠2×66萬千瓦擴建項目施工用電容量初步設(shè)計為8000kW,按負荷同時率0.55計算,預計實際最大負荷在4400kW左右。為確保施工用電能按時送入,電氣專業(yè)人員從2015年7月開始,跟蹤設(shè)計、優(yōu)化方案??尚行匝芯康脑O(shè)計方案由雙林35kV變電站通過兩條4.5km單回10kV線路引電源至施工現(xiàn)場,計劃投資約400萬元。通過專業(yè)討論,領(lǐng)導決策,考慮現(xiàn)場實際,優(yōu)化設(shè)計方案,采用單回10kV線路可滿足現(xiàn)場使用用電要求,同時需對雙林變電站進行改造,即將原有4000kVA+6000kVA主變更換為2臺10MVA主變,同時附屬設(shè)備予以更換改造。通過技經(jīng)人員核算,變電站改造費用約207萬元,線路經(jīng)過優(yōu)化,費用約為89萬元,預算價296萬元。方案確定后,技術(shù)人員又通過橫向?qū)Ρ?,了解其他電廠施工用電造價、各地供電公司10kV線路單位造價等,通過技術(shù)談判,最終以總承包形式將工程造價控制在170萬元以內(nèi)。

        7 邊坡設(shè)計優(yōu)化

        根據(jù)設(shè)計規(guī)范,挖方區(qū)邊坡設(shè)計坡度為1:1.75和1:1.5,填方區(qū)邊坡為1:2.5和1:2.25。由于邊坡高,使得邊坡占地較大。通過與設(shè)計院進行溝通,與鐵路及公路設(shè)計方案進行對比,召開專題會等形式,要求電力設(shè)計院進行優(yōu)化,使得挖方區(qū)邊坡優(yōu)化調(diào)整為1:1.5和1:1.25,填方區(qū)邊坡優(yōu)化為1:1.75和1:1.5,使得邊坡優(yōu)化減少征地近十畝。

        8 煙氣排放設(shè)計優(yōu)化

        除塵:采用雙室五電場低低溫靜電除塵器。低低溫靜電除塵器的全部電場均采用高頻電源方案,電源本身效率和功率因數(shù)均可達0.95,高于常規(guī)工頻電源,而且高頻電源體積小,重量輕,控制柜和變壓器一體化,并直接安裝在電除塵頂部,節(jié)省電纜費用。除塵器效率不低于99.95%,除塵器出口排放濃度小于20mg/Nm3。同時采用脫硫除塵一體化技術(shù)的濕法脫硫裝置,其除塵效率暫按70%考慮,總的除塵效率為99.985%,即經(jīng)脫硫除塵后煙塵排放濃度小于5mg/Nm3。預留濕式靜電除塵器布置空間。

        脫硫:采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝,吸收塔推薦采用噴淋

        塔,傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)不能適應(yīng),采用脫硫除塵一體化技術(shù)。脫硫效率按不小于98.75%設(shè)計,滿足煙囪出口SO2的排放濃度為<35mg/Nm3。

        脫硝:本工程擬采用爐內(nèi)低NOx燃燒+SCR脫硝技術(shù)。鍋爐出口NOx指標按250mg/Nm3,按85%脫硝效率計算,脫硝出口NOx排放濃度<37.5mg/Nm3。實施上述的環(huán)保措施后,本工程煙塵排放、SO2、NOx排放濃度優(yōu)于煙氣超凈排放的目標和要求,也大幅降低了電廠排放污染物對大氣環(huán)境造成的污染。

        參考文獻

        [1]葉濤.熱力發(fā)電廠(第4版)[M].北京:中國電力出版社,2012.

        [2]苗世洪,朱永利.發(fā)電廠電氣部分(第五版)[M].北京:中國電力出版社,2015.

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