以西北某电厂为例浅析扩建空冷机组厂区总平面方案设计

【摘要】老厂扩建工程存在场地条件复杂，平面布置限制因素多，经济分析繁杂等问题。在本文以西北某扩建空冷机组电厂投标方案为例，通过现状研究、重点因素分析、多方案比选等，在降低对运行机组影响的基础上，充分利用老厂用地和设施，提出投资省、用地小、指标好、运行管理方便以及再扩建条件优越的方案，获得专家高度认可。

【关键词】扩建工程空冷机组总平面布置

中图分类号：U652.7+2 文献标识码： A 文章编号：

1 前言

在某扩建电厂的投标设计中，笔者通过对厂址外部条件和原厂设施的调研分析，根据工艺要求，提出了总平面布置的多种可能方案，最后确定推荐方案，为节约资源、降低工程造价、充分挖掘老厂潜力、实现可持续发展打下坚实的基础，在评标中得到了业主和评委的认可。

2厂址条件分析

该电厂位于工业区内，东南距火车站6.0km，南距铁路线1.5km，北距国道2.0km，西距省道约300m。主出入口位于厂区东南侧，进厂道路向东北引接自国道；货运出入口位于西北侧，由省道引接。

本工程拟建设2×350MW国产超临界燃煤空冷供热机组，同步建设烟气脱硫、脱硝装置，留有再扩建条件。

电厂一期工程为2×12MW凝汽式机组，已关停；二期工程为2×25MW凝汽式机组，其中#4机组关停；三期工程为2×135MW，超高压、中间再热凝汽式机组，计划本期工程建设前关停。

老厂厂区呈“三列式”布置，由东北向西南依次布置：升压站及自然通风冷却塔区―主厂房区―贮煤场及卸煤设施区，由东南向西北依次为：厂前区及附属、辅助生产设施区―一、二期工程主厂区―三期工程主厂区―预留扩建场地。

3 重点工作研究及主要设计原则

3.1重点工作研究

1）重点进行现状调研和场地分析，研究老厂对扩建工程的影响，充分利用老厂设施及空用。

2）研究空冷机组工艺特点，分析原厂空冷塔对本期设施的影响。

3）保持原厂重要设施正常运行管理。

4）合理节约用地，预留场地应尽量规整，为以后扩建预留良好的场地条件。

3.2主要设计原则

1）本期工程拟建设2×350MW超临界燃煤空冷供热机组，同步建设烟气脱硫、脱硝装置，留有再扩建条件。

2）布局合理，生产工艺流程短捷、顺畅，工程投资及运行费用节省；

3）贯彻节约用地原则，严格控制厂区用地面积；

4）充分利用老厂设施，控制新建工程量；

5）减少拆迁，降低对现有运行机组的影响，保持老厂运煤通道畅通。

4厂区总平面方案设计

根据工艺流程和设计原则，结合场地条件，综合考虑本期和再扩建条件，就自然通风间冷塔和辅助设施的布局等提出等多个组合方案，最终确定三个总平面布置方案。

4.1间冷方案一

本方案的主要特点是：采用侧煤仓布置、固定端上煤和自然通风间冷塔，厂区采用“三列式”布置方式，从东北向西南依次为： 220kV屋外配电装置区－主厂房区－自然通风间冷塔及辅助设施区。

1）厂区方位及主厂房位置

本期工程主厂房纵轴与老厂平行，厂区自东北向西南依次布置：220kV配电装置区―主厂房区―自然通风间冷塔及辅助生产设施区。

主厂房与三期主厂房扩建端侧脱开22.0m扩建，A列柱与二期工程主厂房A列柱向西南错开16.35m，通过输煤栈桥与三期工程主厂房相连，燃煤通过三期工程主厂房煤仓间由本期工程主厂房固定端侧进入煤仓间，主厂房采用侧煤仓方案。

汽机房A列外侧布置变压器、油池，贮油箱等；炉后布置除尘、除灰设施；空压机房；除尘器配电室组成联合建筑，布置在两台电除尘之间；脱硫吸收塔布置于烟囱两侧。

2）配电装置布置

本期工程采用220kV屋外配电装置，布置在自然通风冷却塔东北侧40m，距离主厂房A列柱305m，位于冬季盛行风向的上风侧以减少冷却塔水汽对配电装置的影响，采用架空线与变压器相连。

3）自然通风间冷塔布置

自然通风间冷塔区布置在本期工程主厂房炉后，循环水泵房就近布置在脱硫岛西侧。

4）输煤设施布置

一、二期工程火车卸煤沟改造为本期工程汽车卸煤沟，通过新建输煤栈桥与三期工程输煤系统连接。

保留老厂汽车衡，本期新增一座重车衡及汽车煤采样，布置在老厂货运入口东南侧。

火车运输采用原厂铁路专用线，利用三期翻车机卸煤；汽车运煤利用原厂运煤道路。

5）辅助生产设施

工业废水泵房、制氢站、贮氨设施布置在三期工程预留脱硫场地的东南侧。

脱硫工艺楼及综合水泵房布置在本期脱硫岛的东南侧。

锅炉补给水处理设施、中水深度处理设施、工业废水处理站及凝结水精处理辅助设施组成联合设施，布置在老厂污水处理设施的西南侧。

已停产的二期汽机房改造为本期供热首站，靠近三期工程供热首站，便于运行管理。

灰库布置在厂区西侧的制砖厂内，靠近三期工程灰库，粉煤灰通过管道运输至制砖厂进行综合利用，降低了运行期间的运输费用，运行管理方便。

6）厂区主要出入口设置

本期工程使用老厂主出入口和货运出入口，不再增设。

7）厂区用地

本期工程厂区用地12.32hm2，均为电厂已有用地，无新征用地。

4.2间冷方案二

主厂房采用前煤仓布置方式、固定端上煤、自然通风间冷塔，厂区布置由东北向西南依次为：自然通风间冷塔及220kV屋外配电装置区－主厂房区－辅助生产设施区。

4.3直冷方案

主厂房采用前煤仓布置方式、固定端上煤、直接空冷方式，厂区布置由东北向西南依次为： 220kV屋外配电装置区－空冷平台区-主厂房区－辅助生产设施区。

4.4方案比较

4.5小结

直冷方案占地面积最小，技术经济指标最优，但是受风向、风速影响较大，空冷平台受三期锅炉房影响较大、配电装置受三期自然通风冷却塔水汽影响，输煤系统投资较高，因此本次不将直冷方案列为推荐方案。间冷方案一具有占地面积小、布置规整、自然通风冷却塔冷却效果好、造价低、对老厂冷却塔影响小、再扩建条件好等优点，因此将间冷方案一做为推荐方案。

5、几点思考

通过此次投标工程以及对一些电厂改扩建工程的调查，我们认为总图专业在电厂扩建工程中应注意以下问题：

加强现状调研和场地分析，收集详实的基础资料，分析老厂设施的可利用性及与扩建设施的联系，提高土地和设施利用率。

熟悉了解对厂区布置影响较大的重要工艺系统，如空冷机组的特点及影响因素等，提高与工艺专业的技术沟通水平和总图设计水平，在方案阶段使总图专业起到主导和协调作用。

主动协调各工艺专业，满足布局合理，生产工艺流程短捷、顺畅，工程投资及运行费用节省。

保持原厂重要设施正常运行管理，合理节约用地，为后期建设预留良好的场地条件。

由于各电厂的场地条件和厂情均有差异，具体存在的问题更是千差万别，必须区别对待，在现状调研的基础上，根据具体情况综合确定扩建方案。