新建火力發(fā)電廠總體建筑設(shè)計原則淺析

沈 彤 曾 聰 張?zhí)锔?/p>

（東北電力大學(xué)建筑工程學(xué)院 吉林 132012）

新建火力發(fā)電廠總體建筑設(shè)計原則淺析

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（東北電力大學(xué)建筑工程學(xué)院 吉林 132012）

本文從工程設(shè)計的角度出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前國家能源發(fā)展的形勢，對新建火電廠的廠址選擇和主平面布置規(guī)劃入手，闡明了火電廠在新建過程在應(yīng)遵守的相關(guān)原則，旨在滿足新建熱電廠運行要求的同時，能最大程度上降低成本，保護環(huán)境。

新建火電廠 總體建筑設(shè)計 廠址選擇 總平面布置

引言

目前我國的火電廠發(fā)展方向為：火電機組繼續(xù)向高參數(shù)大容量發(fā)展，火電廠規(guī)模和數(shù)量將繼續(xù)不斷增大，以取代中小規(guī)模的火電廠，建立大型火電廠，注重環(huán)境保護，節(jié)約能源。為建設(shè)優(yōu)質(zhì)的火電廠，整體的設(shè)計在滿足交通運輸、燃料輸送等的同時，也要適合內(nèi)部儀器設(shè)備的安裝布置，做到簡約而不簡單。

1. 廠址選擇

火電廠廠址選擇涉及到政策、經(jīng)濟、技術(shù)等諸多方面，內(nèi)容廣泛而復(fù)雜，一般要滿足如下的幾個基本原則：

（1）符合工業(yè)布局和城市規(guī)劃

火電廠廠址選擇的地區(qū)，要符合全國工業(yè)布局或區(qū)域性總體規(guī)劃的要求，要全面合理安排，而火電廠選址還要本著方便企業(yè)協(xié)作的原則符合城市總體規(guī)劃布局的要求，廠區(qū)和居民區(qū)應(yīng)符合城市功能分區(qū)的要求。

（2）滿足生產(chǎn)

要認(rèn)真落實并解決好火電廠的燃料供應(yīng)、水源、對外交通(尤其是鐵路專用線)、電力和熱力負(fù)荷、除塵、出線、地形、地質(zhì)、地震、水文、氣象、環(huán)境保護和綜合利用等主要技術(shù)條件,并留有適當(dāng)?shù)挠喽?以滿足生產(chǎn),使用方便,為電廠建成投產(chǎn)后的安全、穩(wěn)發(fā)、滿發(fā)、經(jīng)濟合理創(chuàng)造有利條件。

（3）節(jié)約用地

為貫徹執(zhí)行“珍惜合理利用土地，切實保護耕地”的基本國策。建火電廠所需場地面積要考慮企業(yè)建設(shè)階段的施工用地。在滿足生產(chǎn)工藝流程和施工條件下,用地應(yīng)當(dāng)緊湊,因地制宜地合理利用坡地、荒地、丘陵地建廠,不占或少占良田、耕田。此外，還要考慮火電廠擴建的可能，適當(dāng)留有發(fā)展空間。

（4）水源可靠

穩(wěn)定的水源是確定火電廠廠址的決定因素。因此，新建火電廠在選址時要確保水源充足、穩(wěn)定可靠。廠址地區(qū)要有可靠的水源和備用的水源，同時，應(yīng)該考慮水利規(guī)劃對水源變化的影響[1]。

（5）近水靠煤

近水靠煤也是很多電廠在選擇廠址時考慮到的一個重要因素。廠址應(yīng)盡量靠近水源，以減少揚程、縮短管道、降低運行費用。在缺水地區(qū),應(yīng)采取措施來節(jié)約用水,如考慮工業(yè)用水、除灰用水的回收與反復(fù)利用,以及冷卻塔裝設(shè)除水器減少水量消耗等措施,以擴大電廠的可裝機容量。

由于火電廠的燃料主要立足于煤，因此，接近煤料產(chǎn)地，既能節(jié)省運輸距離，提高火電廠的生產(chǎn)效率，也能降低火電廠的生產(chǎn)成本。目前,我國鼓勵發(fā)展坑口電廠,變輸煤為輸電，在煤炭基地建設(shè)電站群,進(jìn)而逐步形成大型電力基地。

（6）交通運輸

為保障機組的正常運行，電力的正常輸出，必須要確保煤料的連續(xù)供應(yīng)。因此,在火電廠廠址選擇中,交通運輸是否方便,是應(yīng)統(tǒng)一考慮的一個很重要的因素。廠址的交通條件如鐵路、公路、水運碼頭等設(shè)施應(yīng)全面地詳細(xì)研究,合理安排。應(yīng)當(dāng)指出,選用不同的運輸方式都會影響廠區(qū)的方位、位置以及用地大小和形式，所以運輸方式的選擇宜注意選擇運量大、運費低、運輸速度和靈活性較高的運輸方式,達(dá)到短捷、方便、安全、經(jīng)濟、合理的目的。

（7）地質(zhì)可靠

設(shè)計人員在設(shè)計初期必須要掌握所選廠址范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造和區(qū)域地質(zhì)清況(不宜建在高烈度地震區(qū))。在保證安全和正常使用的前提下,建筑物和構(gòu)筑物應(yīng)盡量采用天然地基，并要充分地考慮到廠區(qū)排水條件。

山區(qū)電廠的廠址,宜選在比較平緩的山坡，并留意山區(qū)工程地質(zhì)復(fù)雜多變,盡量不破壞自然地勢，并避開有危巖、滾石危險的地段。

（8）保護環(huán)境

切實做好環(huán)境保護工作,并需編制環(huán)境影響的報告書。窩風(fēng)盆地會造成煙塵彌漫不散,不宜選作廠址。廠址不應(yīng)靠近風(fēng)景旅游區(qū)及傳染病中心地點。棄置各種廢料,應(yīng)不妨礙相鄰企業(yè)的生產(chǎn)、生活和衛(wèi)生條件。

（9）灰場足夠

電力生產(chǎn)的實踐證明,火電廠的排灰量約占燃煤量的15%～20%，因此，新建的火電廠一定要有貯灰場。建設(shè)貯灰場既能保證火電廠的正常運行生產(chǎn),同時也能治理灰渣污染。故在廠址選擇時,應(yīng)選擇足夠大的貯灰場,并與工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn),以確保電廠發(fā)電,避免因灰渣無法處理而使生產(chǎn)困難[2]。

火電廠的廠址選擇是關(guān)系到發(fā)電企業(yè)的投資效益和未來發(fā)展的重大問題，一旦廠址選擇不當(dāng)，很有可能會使項目造價大幅增加，給企業(yè)和社會造成的損失不可估量，嚴(yán)重影響到電廠的未來發(fā)展。因此，新建火電廠的廠址選擇必須嚴(yán)格地參考地方的需求、地區(qū)自然條件、取排水條件、交通運輸條件、燃料供應(yīng)條件等影響因素來進(jìn)行全方位的分析考慮。

2. 火電廠總平面布置規(guī)劃

火電廠的總平面布置是工程設(shè)計的重要組成部分，一般要遵循如下的幾個重要的原則：

(1) 火電廠總平面布置應(yīng)按核準(zhǔn)的規(guī)劃容量和當(dāng)期建設(shè)規(guī)模,統(tǒng)一規(guī)劃、分期建設(shè)，并且始終堅持以廠房為中心向周邊輻射的原則來進(jìn)行布置規(guī)劃。

(2) 建、構(gòu)筑物的平面和空間組合,應(yīng)做到分區(qū)明確、合理緊湊、有利生產(chǎn)、造型協(xié)調(diào)、整體性好。有條件時,輔助廠房和附屬建筑宜采用聯(lián)合布置、多層建筑和成組布置,并應(yīng)與現(xiàn)有和規(guī)劃建筑群體相適應(yīng)以達(dá)到節(jié)約土地的目的。

(3) 總平面布置應(yīng)以主廠房為中心,以工藝流程合理為原則,留意廠區(qū)地形、設(shè)備特點和施工條件的影響、合理安排、因地制宜地進(jìn)行布置規(guī)劃。主要建、構(gòu)筑物的長軸宜沿自然等高線布置。在地形復(fù)雜地段,可結(jié)合地形特征,適當(dāng)改變建、構(gòu)筑物的外形,將建、構(gòu)筑物合并或分散布置。

(4) 主廠房、冷卻塔、煙囪等荷重較大的主要建、構(gòu)筑物,宜布置在土層均勻、地基承載力較高的地段。地下設(shè)施較深的建、構(gòu)筑物,宜布置在地下水位較低或需填土的低洼地區(qū)。需要抗震設(shè)防的建筑物宜建在地基可靠的地段,避開斷層帶等不利地段。

(5) 主要建筑物和有特殊要求的主要車間的朝向,應(yīng)具備良好的自然通風(fēng)和自然采光條件。汽機房、辦公樓等建筑物,宜避免西曬。有風(fēng)沙、積雪的地區(qū),宜根據(jù)實際情況采取相關(guān)具體措施減少其帶來的有害影響。

(6) 建、構(gòu)筑物和露天堆棧、作業(yè)場場地,宜按生產(chǎn)類別成組布置,建筑紅線宜規(guī)整布置。

(7) 生產(chǎn)過程中有易燃或爆炸危險的建、構(gòu)筑物和貯存易燃、可燃材料的倉庫等,宜布置在廠區(qū)的邊緣地帶，并且盡量遠(yuǎn)離廠區(qū)外圍的居民區(qū)和企業(yè)。

(8) 廠區(qū)各公用配電間布置的位置,應(yīng)根據(jù)火電廠正常運行時的電源和負(fù)荷要求,將電力電纜線路布置得盡量短捷安全,并布置在相關(guān)的生產(chǎn)分區(qū)內(nèi)。有條件時宜與其他車間合并建設(shè)。

(9) 生產(chǎn)區(qū)主要通道寬度,應(yīng)按規(guī)劃容量并根據(jù)通道兩側(cè)建、構(gòu)筑物防火、綠化和衛(wèi)生要求布置。而人流量和車流量、各類管線敷設(shè)寬度、綠化美化設(shè)施布置、豎向布置以及預(yù)留發(fā)展用地等需經(jīng)相關(guān)設(shè)計人員計算確定。

(10) 廠區(qū)總平面布置應(yīng)考慮防爆、防振、防噪聲。在滿足工藝要求的前提下,宜使對防振、防噪聲要求高的建筑物盡量遠(yuǎn)離振動源和噪聲源[3]。

結(jié)語

大型火電廠新建項目是一個耗資十分巨大的系統(tǒng)工程，關(guān)系到國民經(jīng)濟和人民生活的各個方面,本文從廠址選擇，總平面規(guī)劃的主要原則出發(fā)，提出了新建火電廠總體建筑設(shè)計方案中必須考慮的因素供廣大電廠設(shè)計人員參考。

[1] 陸斌.大型火電發(fā)電廠廠址選擇研究[D].吉林大學(xué),2014.

[2] 王劍.火力發(fā)電廠廠址選擇及其優(yōu)化理論研究[D].西安建筑科技大學(xué),2006.

[3] 張軍鋒.火力發(fā)電廠總平面布置及其方案的優(yōu)化[D].西安建筑科技大學(xué),2008.

TU7

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1007-6344（2015）12-0161-01