电厂总平面优化设计探讨

电厂总平面优化设计探讨

曹震赵慧芳

河南省电力勘测设计院河南省郑州市450000

摘要：在电厂总平面布置设计中问题应引起设计人员的重视，即在满足工艺的前提下注意总平面布置设计在基建投资、建设速度、运行的经济性和安全性、环境保护以及电厂的扩建前景等方面的综合优化。对此，应综合考虑提高设计水平。

关键词：电厂；总平面布置；设计

建设自备电厂非常重要的一环是电厂总平面布置，合理的平面布置方案能够有效减少用地面积，减少工程建设投资成本，为电厂高效安全的运行提供保障。如何做好自备电厂建设工程的总平面布置设计，是设计人员值得关注与研究的课题。电厂总平面布置是一项政策性、系统性和综合性很强的设计工作，是电厂的总部署。电厂总布置设计的合理与否对其建设投资、建设速度、运行的经济性和安全性、环境保护以及电厂的扩建前景都有决定性的影响。某电厂设计中在厂区方位、功能分区、节约用地、厂区环境等方面的厂区总平面设计。

一、设计应关注总平面布置

总平面布置要满足生产工艺的要求，力求生产作业线简捷，使各种工程管线和交通线路短捷、通畅，避免迂回运输，尽可能减少相互交叉。一个电厂的设计是多个专业共同协作才能完成的，而总平面布置要使各专业合理、有机地联系在一起。处理好总体和局部、近期和远期、平面和纵向、地下和地上、货运和人流、运行和施工、内部和外部的关系是非常重要的。综合各种因素，统筹安排合理规划好全厂建筑物的位置，大力推进优化设计方案的一部分，如果只有先进的工艺设备，而没有规划好全厂的总体布置，就不能在生产过程中充分发挥先进工艺的作用，以达到最理想的经济效益。

1、布置原则

（1）满足工艺流程需要原则。小型自备电厂总平面布置与大中型电厂一样，首先必须满足工艺流程的需要。在总平面布置设计中，应结合厂址地质、水文、气象条件确定主厂房的位置，以主厂房为中心根据工艺的需要布置各种辅助建筑、管线走向、厂区道路等，使厂区布置合理、工艺流程顺畅，实现高效生产、方便生活的目的。因此，在前期方案设计阶段必须全面收集现场资料，认真、细致研究新建自备电厂与所属企业的位置关系，充分利用企业现有便利条件，制定最佳的总平面布置方案。

（2）节约用地原则。自备电厂建设工程一般在业主指定的区域进行建设，企业预留用地面积有限，不一定能够充分满足自备电厂建设工程的用地需要，征地对于企业也是一个难题，因此，自备电厂总平面布置必须遵循节约用地原则，满足其工艺流程以及各构筑物的功能要求的前提下进行规划，尽可能做到工艺系统简单可靠。合理规划用地面积，使厂区布局紧凑合理，减少工程投资，也为企业化解征地难题。

2、布置内容

（1）主厂房区。主厂房区是全厂最关键的区域，是全厂的中心，主要布置主厂房，其它各区都是为其服务的。主厂房区一般包括：汽机间、除氧煤仓间、锅炉间、除尘器区、引风机室、烟囱等。余热发电项目主厂房包括汽机间、除氧间，余热锅炉根据现场情况单独布置。在确定自备电厂主厂房位置时应该考虑如下几个方面：适应电力生产工艺流程的要求，为电厂的安全运行和检修维护创造良好的条件，四周道路畅通，与外部管线连接短捷；余热发电项目主厂房宜靠近汽源，缩短主蒸汽管道的长度；高压输电线进出方便；主厂房包括多台机组时，应具备平行连续施工的条件；采用直流供水时，主厂房应靠近取水口；炎热地区的汽机厂房应面向热季盛行风向；固定端宜朝向发电厂的主人流方向；主厂房宜靠近热、电负荷，并避免供热管线从扩建端引出。

（2）冷却设施区。冷却设施的布置主要包括：冷却塔，循环水管道等。冷却塔是发电厂生产工艺里的重要组成部分，在设计时应尽量降低其对周边环境影响。冷却系统对环境的影响主要由冷却塔中飘散出去的水蒸气和小颗粒水珠造成的，冷却塔与周边的温度及风力条件有着直接的关系。冷却塔位置及循环水管道走向都需要根据现场情况综合考虑确定。在电厂项目中，凝汽器冷却水主要采用直流供水，辅机冷却采用冷却塔冷却，这样冷却塔的冷却水量减少，因此冷却塔所需占地面积也会相应减小。冷却塔一般采用机力通风冷却塔，主要将其布置在主厂房固定端、配电装置固定端，也可根据现场实际情况灵活布置。

（3）燃料设施区。电厂大多数以燃煤为主，来煤方式主要分为：汽车来煤、船运来煤、皮带输送来煤等。电厂的总平面布置与输煤工艺系统的选择有密切的关系。确定输煤方案时要考虑厂址地形、地质条件和总平面布置的要求，不同的输煤系统布置方案，会使总平面布置方案产生较大差别。贮煤场宜布置在厂区地势高位处，以减少输煤皮带的提升角度；宜将其布置在主厂房固定端或烟囱的外侧，并充分考虑厂区的风向和风速，电厂的运煤控制楼应布置在运煤系统附近受粉尘影响较小的地段，根据设计经验和电厂运行效果来看可将运煤控制楼与碎煤机室联合建筑。船运来煤方式的电厂贮煤场宜靠近码头布置，由卸船装置直接将煤卸入煤场，以减少煤的运送距离。皮带输送来煤方式的自备电厂主厂房的固定端应靠近皮带传送的来煤方向。此外，在布置燃煤设施时，应具体分析不同输煤系统工艺的差异，结合厂区地形灵活规划。

二、常见问题与解决措施

电厂的项目执行过程中，常遇到很多问题对电厂总平面布置方案有很大影响，解决这些问题成为总平面布置工作的重要环节如下：

（1）业主提资问题。在前期方案设计阶段，收资过程中，业主提供的厂区资料不全，有的资料提供的不准确。资料不全会给设计工作带来阻碍，而资料不准确会给总平面布置方案的确定造成一定的误导，给后续工作造成巨大麻烦。因此，在方案确定之前，一定要系统学习、认真细致研究原始资料，现场实地考察，与资料进行比较，确保总平面布置方案的可行性。

（2）场地受限问题。业主指定的厂址，有的厂区地块不规整，有的厂区用地紧张。这就要求在总图专业在设计过程中与各专业充分协调，精简工艺流程，改善布置方案，尽量压缩建筑物占地面积，用最小的占地面积，实现预期的功能要求。

（3）业主对总平面布置的要求。业主往往从自身的经济利益考虑，对总平面布置方案强加一些自己的主张，严重影响总平面布置方案的科学性。这种问题是不可避免的，也给设计工作带来巨大影响，这要求我们对业主所提出的问题要有预见性，要考虑到将来可能出现的各种有利的和不利的因素，给业主解释，编写书面文件由业主确认，作为设计依据。

（4）设计过程中减少投资成本。从总平面布置角度考虑，应注意以下几点：公共设施如办公楼等利用企业厂区现有建筑，减少不必要的建筑；辅助建筑联合布置；尽量利用企业厂区内现有道路；总平面设计时，应综合考虑竖向设计，利用现有地形尽量减少场地平整时的动土量；总平面设计时，应综合考虑管线布置，尽量利用现有沟道，支架等以减少不必要的投资，降低工程投资成本。

面对现今的电力建设形势，作为总平面设计涉及的方面全面而复杂，需要结合国内外工程的特点，与各专业协调配合，综合运用多学科的专业知识，得到经济最佳方案，需要专业设计人员从全局出发，认真研究各项外部条件，与各工艺专业共同努力，以工艺为基础，大胆创新，不断进步。

参考文献

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