CN101481958B - 火力发电厂主动力区岛式布置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种火力发电厂主动力区岛式布置。其包含有：汽机房、煤仓间、锅炉房。所述煤仓间一侧与所述锅炉房一侧合并布置，所述合并布置为煤仓间一侧与锅炉房一侧共用一排钢柱；所述煤仓另一侧与汽机房相隔一定距离；所述锅炉房的结构为钢架结构；所述煤仓间为五层钢架结构，所述汽机房为三层结构，其三层以下为钢筋混凝凝土结构或钢架结构，三层为轻钢弧形钢网架结构。本发明的积极效果：既满足火力发电厂生产工艺流程的要求，又优化设备布局和空间的合理利用，既能节省原材料，施工简捷方便，又可缩短建设周期的火力发电厂主厂房建筑及总体布置。按本发明进行施工，占地面积节省：1742m2，总体积节省：62078.46m3，建筑施工费用节省：1036.53万元，建筑安装总投资节省：1211.49万元。
Description
技术领域：
本发明涉及一种专门用途的建筑物，更具体地说涉及一种火力发电厂主动力区岛式布置。
背景技术：
随着国民经济的迅猛发展，各行各业对电力的需求越来越强烈，无论是国内还是国际方面，火力发电项目建设正在如火如荼的进行着。通常火力发电厂的建筑物布置以主生产区为中心，辅助生产区和生活办公区布置在主生产区周围，功能分区明显。因此，不言而喻，火力发电厂主厂房的总体布置好与坏是整个工程的关键所在。火力发电厂的生产工艺流程也日趋成熟，其大致如下：将原煤磨成煤粉后，送入锅炉中燃烧，产生热能，把水加热成高温、高压蒸汽，送入汽轮机中膨胀做功，将热能转换为机械能，汽轮机带动发电机发电，将机械能转换为电能。做功后的蒸汽再送至热用户。但实际做法上仍按某些习惯做法将所涉及到的生产设备归划到汽机房、除氧间、煤仓间、锅炉房内，也即四列式布置方案，这种布置方案从五、六十年代起一直延用至今。
然而一方面随着科技的进步，设备的更新换代，技术性能的提高，原有的旧标准已不能满足当前的生产需要；另一方面随着国际能源价格的上涨，原材料价格及海外运输费用也飞速上涨，国际市场对建设施工质量要求也越来越高，施工工期要求也越来越紧张，越来越严格，节省原材料、提高施工质量、缩短建设工期，成为当代火力发电厂建设项目迫在眉睫的任务。内涵外延，两个方面均要求变革。
为此我们调整了火力发电厂主动力区的总体布置的原则，在满足电厂生产工艺流程要求下，优化火力发电厂主要建筑物及主体设备布置方案，力求做到设备布局和空间利用合理，厂房内部设施布置紧凑、恰当；巡回检查通道畅通，为发电厂的安全运行、检修、维护创造良好的条件；同时考虑空气质量、通风、采光、照明、噪声等标准要求；另，主厂房区具有火灾爆炸危险，四周形成环形通道，利于消防救援，应符合《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》要求。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种满足火力发电厂生产工艺流程的要求，优化设备布局和空间的合理利用，又能节省原材料，施工简捷方便，又可缩短建设周期的火力发电厂主动力区岛式布置。
本发明的目的是通过以下措施来实现：一种火力发电厂主动力区岛式布置，其包含有：汽机房、煤仓间、锅炉房，其特殊之处是：所述煤仓间一侧与所述锅炉房一侧合并布置，所述合并布置为煤仓间一侧与锅炉房一侧共用一排钢柱；所述煤仓另一侧与汽机房相隔一定距离；所述锅炉房的结构为钢架结构；所述煤仓间为五层钢架结构，所述汽机房为三层结构，三层以上为轻钢弧形网架结构。
所述汽机房为三层结构，其三层以下为钢筋混凝土结构。
所述汽机房为三层结构，其三层以下为钢架结构。
所述汽机房三层结构底层在第2～第3跨及第11～第12跨间靠B列侧增设布置电动给水泵、汽泵前置泵；在第7～第8跨及第16～第17跨靠B列侧分设布置凝结水精处理。
所述汽机房三层结构第二层在第1～第5跨及第10～第14跨间靠A列侧增设低压加热器，并预留检修孔。
所述汽机房三层结构第三层为大平台结构，在第2～第7跨及第11～第16跨间靠A列侧增设高压加热器；在第三层上还安装有供检修用的门式起重机，其轨道搁置在A列及B列柱上。
所述煤仓间第四层布置皮带运输机及其卸煤器。
所述煤仓间第五层锅炉中心线附近设置除氧器。
与现有技术相比，由于采用了本发明提出的火力发电厂主厂房建筑及总体布置，取得了如下积极效果：
1)布置上减少了除氧间，减少了锅炉和汽机之间的距离，占地面积减少，四大管道、风道和送粉管道的用量减少，节省了管道及安装费用。
2)占地面积减少1742m2，使得总图布置变得更灵活，总体积节约62078.5m3，使土建施工造价减少。
3)AB跨运转层以下为混凝土工程，以上为轻型钢结构，轻钢屋架工厂可以提前加工，现场安装，使混凝土施工工期缩短。
4)混凝土施工至运转层后即可以安装门式起重机，然后可以开始汽轮机安装，传统布置混凝土施工直到汽机房屋盖封顶后方可施工起重机设施，条件具备后才可安装汽轮机，因此岛式方案汽轮机安装大大提前，使整个施工工期大大提前，节约工期。
附图说明：
图1为火力发电厂生产工艺流程图。
图2为本发明为力发电厂主厂房立面剖面图。
图3为现行火力发电厂主厂房立面剖面图。
图4为本发明火力发电厂汽机房一层平面布置图。
图5为现行火力发电厂汽机房一层平面布置图。
图6为本发明火力发电厂汽机房二层平面布置图。
图7为现行火力发电厂汽机房二层平面布置图。
图8为本发明火力发电厂汽机房三层平面布置图。
图9为现行火力发电厂汽机房三层平面布置图。
具体实施方式：
下面结合附图对具体实施方式作详细说明：
图中：1.锅炉房，2.煤仓间，3.汽机房，4.除氧间，5.原煤斗，6.磨煤机，7.可计量式皮带给煤机，8.汽轮机-发电机机组，9.凝汽器，10.凝结水泵，11.凝结水精处理，12轴封加热器，13.低压加热器，14.除氧器，15.水泵，16.高压加热器，17.汽泵前置泵，18.电动给水泵，19.门式起重机
图1为火力发电厂生产工艺流程图。解读该工艺流程图，大致可分为燃烧系统和热力系统。为更好地理解，给出了图2及图3作对比比较。图2为本发明火力发电厂主厂房立面剖面图。图3为现行火力发电厂主厂房立面剖面图。下面分别述之：
其一，燃烧系统：燃烧系统又可分为：制粉系统和烟风系统。制粉系统将锅炉燃料所用煤从场地运至锅炉岛煤仓间五层的皮带层，由卸煤器将燃煤卸至煤仓间四层的原煤斗，原煤斗满足锅炉一定的时间的燃用煤量。原煤斗中煤料用煤不能满足煤粉锅炉燃料用煤的所需的粒径要求，需由安装在煤仓间一层的磨煤机磨至锅炉所需燃煤细度，所以系统中煤仓间第三层设置了可计量式皮带给煤机，由此将煤定量送给至设在地面零米的磨煤机，由磨煤机将原煤磨至锅炉所需合格的煤粉细度，再由热风吹至锅炉燃烧器进行燃烧。由上述可知制粉系统与锅炉休戚相关，理应紧凑布置。图2为本发明火力发电厂煤仓间与锅炉房立面剖面图。图3为现行火力发电厂主厂房立面剖面图，图中锅炉房为独立布置。所述煤仓间一侧与所述锅炉房一侧合并布置，所述合并布置为煤仓间一侧与锅炉房一侧共用一排钢柱。这种布置最主要的是可利用锅炉钢架的巨大水平刚度来抵抗煤仓间的水平载荷，减少煤仓间内设置的复杂支撑体系，使煤仓间的结构布置更加规则，可更大的提高设计计算的精度，将为除氧、煤仓间的工艺和建筑布置提供更大、更加规则的使用空间，同时可减小柱截面，因此这种布置不单纯是节省了一排钢柱，节省了了土建方面的费用，同时还将节省设备方面的费用。烟风系统为常规设置，省略述说。
其二，热力系统：由锅炉产生的高温高压蒸汽由主蒸汽送至汽机房汽轮机，推动汽轮机高速旋转，带动发电机发电。
汽轮机-发电机机组设置在汽机房第三层，高温高压蒸汽作功发电后，就变成了低温低压的乏汽，排至汽轮机下面的凝汽器，将产生的乏汽凝结成水，以便循环利用。凝汽器设置在汽机房底层，凝汽器热井中的凝结水由凝结水泵打回至凝结水系统，系统中设置了凝结水精处理系统，凝结水精处理按机组分别设置，位于汽机房底层第7～第8跨及第16～第17跨靠B列侧，凝结水经过凝结水化学精处理后流经轴封加热器、低压加热器进行升温加热，低压加热器设置在汽机房第二层第1～第5跨及第10～第14跨间靠A列侧，主要是利用汽轮机低压缸加热抽气，最后进入除氧器进行凝结水高温除氧，除氧器设置在煤仓间最高层，除氧后的凝结水送至给水泵升压，之后变为具有一定温度的高压给水，再经过高压加热器升温，高压加热器设置在汽机房第三层第2～第7跨及第11～第16跨靠A列侧。主要利用汽轮机高压缸进行加热抽气，直至满足锅炉给水压力及给水温度的条件，送至锅炉再次进行加热转化为高温高压的蒸汽，进入下一次热力循环。
本发明对汽机房的建筑结构作了较大的变动，其独立布置后可大减轻B列柱网的梁、柱和支撑布置较为杂乱的情况，在传统布置中由于工艺设备布置方案的要求，往往造成了B列柱容易出现错层布置问题，而新方案杜绝了错层方案的出现，无需为满足工艺设备布置而设置不合理布置添加短柱及双层梁等，特别是汽机房屋顶采用弧形网架结构不仅比按传统方案布置更为美观，增加厂区内整体视觉效果的活泼性，而且其支撑点的位置更加灵活，使工艺布置方案更为便利，采光和通风不再受柱网尺寸、结构构造方面的限制，更加经济合理。在第三层上还安装有供检修用的门式起重机，其轨道搁置在A列及B列柱上。
所述燃烧系统的煤仓间与热力系统的汽机房相隔一定的距离是作为消防通道。
图4及图5给出了本发明与现行火力发电厂汽机房一层平面布置对比图。凝结水精处理系统按机组分别设置，布置在第7～第8跨及第16～第17跨靠B列侧；汽泵前置泵及电动给水泵布置在第2～第3及第11～第12跨靠B列侧。
图6及图7给出了本发明与现行火力发电厂汽机房二层平面布置对比图。低压加热器布置在第1～第5跨及第10～第14跨靠A列侧。
图8及图9给出了本发明与现行火力发电厂汽机房三层平面布置对比图。高压加热器布置在第2～第7跨及第11～第16跨靠A列侧。
为清晰的说明布置方案的优点，将本发明与现行技术作了对比比较，比较中以常规电厂2×300MW建设规模为例进行。
为了两个方案具有可比性，传统布置电厂按钢结构厂房与现述新方案也按钢结构厂房进行对比。
本发明布置列表：
现行技术布置列表：
本发明与现行技术经济效益对比列表：
一、计算依据说明：
1.定额选用和取费标准
定额执行中国电力企业联合会的中电联技经[2007]138号文及中国电力企业联合会2007年12月1日发布实施的《电力工程建设概算定额第一册建筑工程》(2006年版)、《电力工程建设概算定额第二册热力设备安装工程》(2006年版)。
取费执行中国电力企业联合会的中电联技经[2007]139号文及中华人民共和国发展和改革委员会2007年12月1日发布实施的《火力发电工程建设预算编制与计算标准》(2006年版)。
2.人工费
工资性津贴调整执行电力工程造价及定额管理总站的电定总造[2007]12号文《关于公布各地区工资性补贴的通知》，将上海工地区数据作为人工费调整金额，计入取费基数。
3.材料价格
建筑材料：采用《电力工程建设概算定额第一册建筑工程》(2006年版)价格，对主要材料与上海市2008年2月信息价格进行比较并计算价差，价差仅计取税金。
4.装置性材料
执行《发电工程装置性材料综合预算价格》(2006年版)。对主要装置性材料价格与电力规划设计总院编制的《火电工程限额设计参考造价指标》(2006年版)中的价格进行比较并计算价差，价差只计取税金。
二、计算结果：
| 占地面积节省 | 1742m<sup>2</sup> |
| 总体积节省 | 62078.46m<sup>3</sup> |
| 型钢节省 | 711.862t |
| 钢筋混凝土节省 | 1600m3 |
[0058]
| 施工工期节省 | 大于2个月 |
| 建筑施工费用节省 | 1036.53万元 |
| 主蒸汽管道节省 | 5.831t |
| 再热冷段节省 | 8.312t |
| 再热热段节省 | 6.718t |
| 给水管道多用 | 7.446t |
| 送粉管道节省 | 29.5t |
| 管道材料费用节省 | 151.61万元 |
| 安装施工费用节省 | 23.35万元 |
| 建筑安装总投资节省 | 1211.49万元 |
由上述对比较，本发明所带来的进步是显著的。
上述实施例并不构成对本发明的限制，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种火力发电厂主动力区岛式布置，其包含有：汽机房、煤仓间、锅炉房，其特殊之处是：所述煤仓间一侧与所述锅炉房一侧合并布置，所述合并布置为煤仓间一侧与锅炉房一侧共用一排钢柱；所述煤仓另一侧与汽机房相隔一定距离；所述锅炉房的结构为钢架结构；所述煤仓间为五层钢架结构，所述汽机房为三层结构，三层为弧形钢网架结构。
2.根据权利要求1所述的一种火力发电厂主动力区岛式布置，其特征是所述所述汽机房为三层结构，其三层以下为钢筋混凝土结构。
3.根据权利要求1所述的一种火力发电厂主动力区岛式布置，其特征是所述所述汽机房为三层结构，其三层以下为钢架结构。
4.根据权利要求1所述的一种火力发电厂主动力区岛式布置，其特征是所述所述汽机房三层结构底层在第2～第3跨及第11～第12跨间靠B列侧增设布置电动给水泵、汽泵前置泵；在第7～第8跨及第16～第17跨靠B列侧分设布置凝结水精处理。
5.根据权利要求1所述的一种火力发电厂主动力区岛式布置，其特征是所述汽机房三层结构第二层在第1～第5跨及第10～第14跨间靠A列侧增设低压加热器，并预留检修孔。
6.根据权利要求1所述的一种火力发电厂主动力区岛式布置，其特征是所述汽机房三层结构第三层为大平台结构，在第2～第7跨及第11～第16跨间靠A列侧增设高压加热器；在第三层上还安装有供检修用的门式起重机，其轨道搁置在A列及B列柱上。
7.根据权利要求1所述的一种火力发电厂主动力区岛式布置，其特征是所述煤仓间第四层布置皮带运输机及其卸煤器。
8.根据权利要求1所述的一种火力发电厂主动力区岛式布置，其特征是所述煤仓间第五层锅炉中心线附近设置除氧器。
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