火力发电厂竖向布置方案优化设计

闫 姝

（山西省电力勘测设计院，山西 太原 030001）

火力发电厂竖向布置方案优化设计

闫 姝

（山西省电力勘测设计院，山西 太原 030001）

竖向设计是总平面布置设计中的重要组成部分。平面布置主要是处理好建（构）筑物平面上的相互关系，而竖向布置主要是根据自然地形处理好建（构）筑物与建设场地在高程上的相互关系。尤其当厂区自然地形条件比较复杂时，为使厂址适应建厂要求，免不了要开山填谷对自然地貌进行较多的改造。因此，合理地划分阶梯及正确处理好边坡稳定，不仅关系到建设投资和工期，而且直接影响到施工期间的长期生产运行期间的安全。结合山西省永济发电厂2×300MW供热机组的工程实例，分析总平面及竖向布置优化设计，希望能为总平面及竖向布置设计理念和设计手法的研究提供拙见。

热电厂；总平面布置；竖向设计

1 工程概况

山西永济热电厂容量为2×300MW凝汽式空冷燃煤发电机组，配套建设烟气脱硫设施，电厂西距永济市3.5 km，东临赵坊村，西接榆林村，南靠中条山，北连太风路，交通运输条件较为方便。厂址位于永济老厂以西、榆林村及老厂铁路专用线以南的中条山北侧坡地上。厂区北面是老厂铁路专用线和运煤道路，东面局部紧邻老厂贮煤场，厂址用地范围东西长约800～1 000m，南北宽约400～450m，厂区自然地形坡度较大，东西向平均坡度约为3%，南北向坡度约为5%～9%。由于电厂铁路专用线直接引接进厂受诸多条件限制，本期火车卸煤站场在厂区以北约1.5 km处、涧西村北面平行于南同蒲铁路线布置，卸煤站场与厂区通过输煤栈桥连接。

2 总平面布置

主厂房在厂区东部布置，A列朝南，向南出线，固定端朝西，扩建端朝东，扩建端留有扩建余地。厂区总平面布置格局由北向南依次为厂内材料线、脱硫设施、烟囱、引风机间、除尘器、锅炉房、除氧煤仓间、汽机房、空冷平台、屋外配电装置区域。

由于本期工程建设场地自然地形坡度较大，厂区宜采用阶梯布置方式。厂区主要分为南北两部分，北面低，南面高，南北高差在11.0～14.0m之间。南面场地主要布置屋外配电装置、空冷平台、汽机房、锅炉房、化学水车间、辅机冷却设施、露天油库、制氢站、热网加热站、综合办公楼、综合服务楼、综合补水泵房及组合蓄水池（下简称“蓄水池”）等生产和生活附属设施，北面场地主要布置除尘器、烟囱、脱硫设施、厂内材料线、燃油区、灰库区、贮煤场区以及输煤综合楼、材料库、推煤机库、汽车衡等建（构）筑物。除尘脱硫区与主厂房区通常作为一个整体放在同一台阶上，但本工程场地坡度较大，若放在同一台阶上将会导致挖填方工程量大量增加，因此主厂房区和除尘脱硫区域分别布置在不同标高的场地上，由于两区之间生产工艺以管线连接，分台阶布置可以满足工艺方面的要求。由于两部分场地均需设置环行消防通道、布置管道，还需砌筑挡土墙，炉后风机房与除尘器之间的距离需相应拉大，以满足上述设施的布置。

3 厂区竖向

厂区地势由东南向西北倾斜，愈靠东南坡度愈大，自然地面标高在351.60～407.40m之间，东西向平均坡度约为3%，南北向坡度约为5%～9%。如此起伏的地形，采用平坡式布置方式，厂区的土石方工程量非常大，因此厂区采用阶梯式布置形式。阶梯布置当中台阶的划分首先满足工艺流程的需要，生产联系密切的建（构）筑物布置在同一台阶或相邻台阶上，台阶边缘与相邻建构筑物的距离应满足交通运输、管线布置、绿化和检修、施工的需要。台阶标高的确定应考虑土方平衡、台阶连接及各区之间的交通联系。台阶的划分牵涉到总平面布置，台阶标高的确定涉及到竖向布置的合理性。在方案优化过程中，总平面布置应和厂区竖向有机地结合考虑，既要满足电厂工艺、消防的要求，又要做到台阶划分、标高确定的合理。

根据厂区东南高、西北低的自然地形条件，厂区分为南北两个大的台阶，北面台阶根据地形又分为东西两个小的台阶，东侧台阶上主要布置有除尘器、烟囱、脱硫场地及碎煤机室等设施。在总平面布置优化过程中，充分考虑了两个台阶上建（构）筑物的布局，基本将联系密切的建构筑物布置在同一台阶或相邻台阶上，功能分区和建筑布局满足电厂工艺流程的需要。

厂区标高的确定应结合自然地形，考虑厂区土石方、施工场地土石方、厂外进厂道路土石方、厂区边坡土石方、厂内材料线土石方以及电厂铁路专用线土石方等诸多因素，尽量做到整体土石方平衡。

南面场地基本为一个台阶，主厂房区域位于场地东侧，结合地形，主厂房区域场地设计标高定为380.30m，东面场地略高，西面场地略低，东西高差约1.00m。西面标高略低，一方面可以适当减少该区域的填方量，另一方面有利于与厂外进厂道路的衔接，进厂道路坡度约为3.20%。南面场地上空冷平台、汽机房、2号锅炉房、综合办公楼、辅机冷却塔等荷载较大的建构筑物均位于挖方区，有利于这些建构筑物的地基处理。由于空冷对场地进风量有要求，空冷场地标高较周围自然地形过低，影响空冷的冷却效果，目前空冷场地标高与厂区南面自然地形相差12.50～22.00m,为保证空冷冷却效果，空冷平台相应加高。

脱硫设施、除尘器和烟囱区域场地的标高定位应该在370.00～371.00m之间，南面较北面略高，该区域与南面主厂房区高差约为11.00m，为节约用地，两部分台阶采用挡土墙连接。脱硫除尘场地西面的燃油区、灰库区及贮煤场区域位于北面场地较低的场地上，其中燃油区和灰库区场地标高定位367.10～367.70 m之间，与东侧脱硫除尘场地高差2.50m左右，两部分场地南北均设道路连接；贮煤场区域分为斗轮机煤场和汽车煤场两部分，汽车煤场标高定位366.00m，斗轮机煤场标高定位366.00m，贮煤场区域与南面台阶高差在13.00～14.00m之间，由于高差较大，采用挡土墙工程量较大，考虑场地比较宽敞，采用护坡处理比较合适，一方面工程量较小，另一方面在护坡的浆砌片石骨架内种植草坪可以起到美化厂区、减弱北面贮煤场污染的功效。生活污水、生产废水及含煤废水处理设施在斗轮机煤场北面布置，场地标高定位367.00m，基本位于厂区最低点，有利于生活污水、生产废水等自流排管道的排水。

整个场地采用有组织排水，地表水通过整平后的地坪排至厂内道路上，汇入雨水井内，再通过地下雨水管网汇入厂区西北角的厂外排水管中，沿排水管排入厂区西北侧的排洪沟内。厂外道路采用郊区型路面，通过排水明沟汇入厂外排水系统。

4 结束语

总平面及竖向布置在电厂的建设中是一项十分重要的工作，总图设计人员要做好火力发电厂的厂址选择、交通运输和总图设计工作。在设计工作中要切实做好调查研究，充分掌握原始资料，熟悉火力发电厂的主要工艺流程，了解机务、电气、水工、化学、输煤、除灰等各主要专业的技术方案布置形式和要求，而且应具有综合分析、统一组织能力，提高方案比较与优化设计的技能。既要安排好电厂各建（构）筑物的布置，又要考虑到人的活动与生产条件，既照顾到现在又考虑到将来，全面考虑各种因素的关系。规划好厂区各建（构）筑物的功能分区，重视电厂建筑艺术的协调统一是总图设计中至关重要的部分，对当前提出的优化设计、降低工程造价、环境保护等起着决定性作用，应引起设计人员重视。

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

闫姝，女，1980年1月出生，山西榆次人，2003年毕业于山西大学工程学院土木工程专业，2010年6月获得太原理工大学建筑学工程硕士学位，主要从事火力发电厂总图运输设计工作，工程师。

（编辑：李慧）