CN107060395B - 一种大容量火力发电厂主厂房配置结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大容量火力发电厂主厂房配置结构，包括汽机房、除氧间、煤仓间和锅炉房，所述锅炉房的地坪标高高于所述煤仓间的地坪标高，所述煤仓间的地坪标高高于所述汽机房、除氧间的地坪标高，所述汽机房和除氧间的地坪标高相同。本发明的有益效果在于：1.在保持整个厂平布置和相关工艺系统方案不变的前提下，通过主厂房结构采用负挖布置降低凝汽器布置标高来降低其与取水口之间的高差，从而达到相关工艺设备扬程的限制性技术标准要求；2.主厂房结构台阶式负挖布置，在结合工艺布置的前提下，最大程度降低凝汽器与取水口之间的高差；3.适用性和实用性强。

Description

一种大容量火力发电厂主厂房配置结构

技术领域

本发明涉及一种大容量火力发电厂主厂房结构台阶式负挖布置方案。

背景技术

火电厂厂区设计地坪标高主要依据厂址区地形、地质特点，厂址所在区域土地政策及相关环保政策，厂区场地平整土方功能及直流供水系统循环水泵扬程等要素综合确定。鉴于厂址条件和工程地质的多样性，土地和环保政策标准的日益提高，以及厂区场地平整土方工程的限制要求，总平面布置确定的厂址涉及地坪标高并不总能满足循环水泵扬程的限制要求。当主厂房按常规布置，厂区地坪与取水口高差超出循环水泵扬程时，一般需调整工艺系统方案，通常改为采用再循环供水系统方案。此工艺系统方案的是整体工艺系统设计概念的调整，需增加相应的设备、设施及建设场地，增加工程建设造价，同时亦会增加电厂建设投产后的运行成本。

火电厂总平面布置的厂区涉及地坪标高的确定，直流供水系统循环水泵扬程是主要考虑的要素之一，关系到相关工艺系统的选型及运行的经济指标。同时，电厂厂址条件及其工程地质的多样性，厂区场地平整土方工程经济指标和相关环境要求，相关土地和环保政策等亦是主要要素和依据，尤其是随着社会发展，相关土地和环境政策标准的日益提高和严格，上述要素更具有刚性和优先性，因此总平面布置据此在工程中确定的厂区设计地坪标高并不能确保同时满足循环水泵扬程的限制要求。

当采用常规布置方案，即主厂房(汽机房、除氧间和煤仓间)±0.00m布置于同一设计的地坪标高面的常规布置方案，导致相应凝汽器与取水口之间的高差超出循环水泵扬程时，通常的解决方案是调整工艺系统方案，改为采用再循环供水方案。直流供水系统循环水泵扬程主要取决于凝汽器与取水口之间的高差，再循环供水系统中循环水泵扬程主要取决于凝汽器与循环水冷却系统进水口之间的高差，当厂区地坪确定从而相应凝汽器位置确定后，直流供水系统中水源地取水口高程作为电厂建设受限制外部条件一般难以调整，而再循环供水系统可在设计中通过调整循环水冷却系统进水口的位置来调整与凝汽器高差，从而满足相关要求。

直流供水系统具有工艺相对简洁，建设和生产运行成本相对较低的特点，主要适用于厂址区域附件具有较为充足水量水源地的电厂。而在循环水系统需增加相应的设备、设施及建设场地，工程建设造价及生产运行成本均相对较高，但其对于循环水补水量的要求较低，主要适用于厂址区域附近缺乏充足水量水源地的电厂。

当由于电厂厂址条件及其工程地质条件、厂区场地平整土方工程经济指标和相关环保要求、相关土地和环保政策等综合要素，总平面布置确定的厂区涉及地坪标高，在主厂房布置方案条件下，不能确保同时满足循环水泵扬程的限制要求时，通过调整直流供水系统方案改为采用再循环供水系统，从上述第2节中分析来看，可以解决循环水泵扬程问题。但采用再循环供水系统方案，是整体工艺系统设计概念的调整，增加了工艺系统的复杂性，需增加相应的设备、设施及建设场地，从而增加了电厂工程建设投资；同时，电厂建设投产后，亦会增加电厂生产运行成本。显然，此方案并不是一个较为理想地解决方案。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种满足各项设计要求情况下，无需对员工水系统方案进行调整同时降低水口至凝汽器的扬程高差的火电厂主厂房配置结构。

为达到上述目的，提供一种大容量火力发电厂主厂房配置结构，包括汽机房、除氧间、煤仓间和锅炉房，所述锅炉房的地坪标高高于所述煤仓间的地坪标高，所述煤仓间的地坪标高高于所述汽机房、除氧间的地坪标高，所述汽机房和除氧间的地坪标高相同。

该配置方式使得汽机房、除氧间、煤仓房和锅炉房的地坪标高不在同一平面上并且形成阶梯式结构。

优选的，所述的汽机房包括运转层，所述运转层的底面标高与锅炉房的地坪标高相同。

优选的，所述的汽机房包括夹层，所述夹层的地面标高与煤仓间的地坪标高相同。

优选的，所述的锅炉房地坪标高高于所述汽机房地坪标高两层高，所述的煤仓间地坪平高高于所述汽机房一层高。

优选的，所述的锅炉房地坪标高高于所述汽机房地坪标高14～15m。

优选的，所述的煤仓间地坪标高高于所述汽机房地坪标高7～8m。

优选的，所述的煤仓间地坪标高上布置有磨煤机，在30-35m标高之间布置有煤斗。

优选的，所述的磨煤机采用弹簧隔振基础，所述的煤仓间设有地下室，地下室地坪标高低于基准面，所述的弹簧隔振基础位于地下室内。

为避免磨煤机振动对主厂房和周边邻近设备设施的不利影响，在有条件的情况下，磨煤机宜采用弹簧隔振基础。一般主厂房常规布置的火电厂如磨煤机采用弹簧隔振基础，则煤仓间需增设地下室，相应会增加建设投资，故通常较少采用。主厂房结构采用台阶式负挖布置方案，由于轴煤仓间布置有低于基准面的地下室，可在不额外增加土建建设投资的情况下采用弹簧隔振基础，为磨煤机基础设计选型提供了充分的外部条件。

优选的，所述的煤仓间和锅炉房之间间距6000-8000m。

优选的，所述的循泵坑位于汽机房地坪标高以下。

本发明突破原先火电厂主厂房(汽机房、除氧间和煤仓间)位于同一涉及地坪标高面的常规布置方案，将汽机房和除氧间整体下沉式布置，即汽机房和除氧间运转层作为±0.00m层不至于涉及地坪标高层，原夹层为负挖一层，原±0.00m层为负挖二层；同时煤仓间±0.00m层保持不变，仍位于涉及地坪标高层，其下负挖一层，与汽机房和除氧间的负挖一层齐平形成整体，整个主厂房结构成台阶式负挖布置。主厂房结构采用台阶式负挖布置方案，可降低凝汽器进口的高度(一般至少可降低主厂房原±0.00m层至运转层的高度，对常规大容量火电厂而言，此高度一般约为14m左右)，从而减少凝汽器与取水口之间的高差，在满足总平面布置确定的厂区设计地坪标高要求的前提下，达到循环水泵扬程的技术限制要求。采用此新型结构布置方案，在满足各项设计要求的情况下，无需对原供水系统方案进行调整，从而节省了因工艺系统方案调整而引起的工程建设造价的增加；同时，由于可较大程度降低取水口至凝汽器的扬程高差，可明显节省电厂投产后的生产运行成本，提高电厂的生产运行效益。

本发明的有益效果在于：1.在保持整个厂平布置和相关工艺系统方案不变的前提下，通过主厂房结构采用负挖布置降低凝汽器布置标高来降低其与取水口之间的高差，从而达到相关工艺设备扬程的限制性技术标准要求；2.主厂房结构台阶式负挖布置，汽机房和除氧间原运转层现布置于±0.00m层，在结合工艺布置的前提下，最大程度降低凝汽器与取水口之间的高差，煤仓间结构负挖一层形成台阶式布置，提升整个布置方案对工程地质多样性的适应性，增加整个地下结构的可靠性和安全型，有利于基坑的施工围护，同时亦为煤仓间磨煤机采用弹簧隔振基础提供外部条件；3.适用性和实用性强。在现有技术条件下，理论上可适用于任何火电厂；其具体的下沉布置方案和负挖深度可根据实际工程情况调整确定。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施方式)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1是主厂房结构经典布置方案，其中：

A～B轴为汽机房；

B～C轴为除氧间；

C～D轴为煤仓间；

K1～K6为锅炉房；

图2是本发明主厂房配置结构示意图，其中：

A～B轴为汽机房；

B～C轴为除氧间；

C～D轴为煤仓间；

K1～K6为锅炉房；

1-汽机房 11-运转层 12-夹层

13-循环水进出口 2-除氧间 3-煤仓间

4-锅炉房

具体实施方式

术语解释：

火电厂：利用煤炭燃烧所产生的热能转换为动能以生产电能的工厂。

大容量火电厂：单机发电容量大于等于300MW的火电厂。

主厂房：用于支承、围护和安装主要发电设备及其辅助设备的建筑，是发电厂的核心建筑物。火电厂主厂房由汽机房、除氧间和煤仓间组成。

锅炉：利用煤炭燃烧释放的热能加热水，产生规定参数(温度、压力)的的设备，是火电厂的主要设备之一。

锅炉炉架：用于支承锅炉本体及辅助设备的结构支架，可以是钢结构支架，也可以是钢筋混凝土或其他材料结构型的支架。

地坪标高：地坪标高表示建筑物地坪位相对于高程基准面(标高的零点)的竖向高度，是竖向定位的依据。标高零点为±0.00m。地坪标高一般采用相对标高，在实际应用中通常设定为±0.00m。

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

图1为主厂房结构经典常规布置方案：A～B轴为汽机房，B～C轴为除氧间，C～D轴为煤仓间，K1～K6为锅炉房，锅炉房又可视为锅炉炉架，锅炉K6轴～烟囱为炉后区域(未示出)；整个主厂房(汽机房、除氧间和煤仓间)、锅炉房及炉后区域±0.00m均布置于厂区同一设计地坪标高面。

图2为主厂房结构台阶式负挖布置方案，包括汽机房1、除氧间2、煤仓间3和锅炉房4，所述锅炉房4的地坪标高高于所述煤仓间3的地坪标高，所述煤仓间3的地坪标高高于所述汽机房1、除氧间2的地坪标高，所述汽机房1和除氧间2的地坪标高相同。该配置方式使得汽机房1、除氧间2、煤仓房3和锅炉房4的地坪标高不在同一平面上并且形成阶梯式结构。汽机房1包括运转层11和夹层12，运转层11的底面标高与锅炉房4的地坪标高相同，夹层12的地面标高与煤仓间3的地坪标高相同。

本发明技术方案突破常规火电厂汽机房1、除氧间2和煤仓间3位于同一设计地坪标高面的常规布置方案，将汽机房和除氧间整体下沉布置：即原图一方案中14.50m层汽机房运转层布置于±0.00m层；原图一方案中6.90m层汽机房夹层布置于-7.60m层，为负挖一层；原图一方案中±0.00m层布置于-14.50m层，为负挖二层；同时煤仓间±0.00m层保持不变，仍位于设计地坪标高面，其下负挖一层至-7.60m层，与汽机房和除氧间的负挖一层齐平形成整体，整个主厂房地下结构竖向呈台阶式负挖布置。

主厂房结构采用台阶式负挖布置方案，可以在不影响整个厂区整体竖向布置，确保满足整体工艺系统布置要求的前提下，创造性地通过主厂房区域负挖，有效减少取水口与凝汽器间的高差，从而满足循环水泵扬程的技术要求。图2方案中，主厂房对应于汽机房运转层11和夹层12，采用负挖二层方案，主体负挖约-14.5m(内底标高，即地下室底板室内面标高)，循环水进出口13位于底部，有效减少循环水泵扬程高差约14.5m。在各个工程应用中，具体布置方案和负挖深度可以根据工程实际情况，结合工艺系统布置和主厂房工程地质情况，合理调整确定。

火电厂主厂房C～D轴为煤仓间3，±0.00m层布置有重型动力设备磨煤机，在30～35m标高之间布置有煤斗，荷载较重。同时，邻近主厂房D轴外侧布置有锅炉房4，荷载亦较重。鉴于A～C轴汽机房1和除氧间2负挖14.5m(内底标高)深度较深，考虑到紧邻或邻近区域作用有重载或动载对C轴、D轴地下结构外墙的不利影响，C～D轴煤仓间采用负挖一层布置，形成台阶式布置，提升整个地下结构的可靠性和安全性。台阶式布置增加了对主厂房各种不同地质条件的适应性，同时有利于主厂房基坑施工围护。

主厂房C～D轴煤仓间±0.00m层布置有重型动力设备磨煤机，为避免磨煤机振动对主厂房和周边邻近设备设施的不利影响，在有条件的情况下，磨煤机宜采用弹簧隔振基础。弹簧隔振基础的检修和维护需要设置地下室，一般主厂房常规布置的火电厂如磨煤机采用弹簧隔振基础，则煤仓间需增设地下室，相应会增加建设投资，故通常较少采用。主厂房结构采用台阶式负挖布置方案，由于C～D轴煤仓间布置有负挖一层的地下室，可在不额外增加土建建设投资的情况下采用弹簧隔振基础，为磨煤机基础设计选型提供了充分的外部条件。

本发明在保持整个厂平布置和相关工艺系统方案不变的前提下，通过主厂房结构采用负挖布置降低凝汽器布置标高来降低其与取水口之间的高差，从而达到相关工艺设备扬程的限制性技术标准要求。主厂房结构台阶式负挖布置，汽机房和除氧间原运转层现布置于±0.00m层，在结合工艺布置的前提下，最大程度降低凝汽器与取水口之间的高差；煤仓间结构负挖一层形成台阶式布置，提升整个布置方案对工程地质多样性的适应性，增加整个地下结构的可靠性和安全性，有利于基坑的施工围护，同时亦为煤仓间磨煤机采用弹簧隔振基础提供了外部条件。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了解本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种大容量火力发电厂主厂房配置结构，其特征在于，包括汽机房、除氧间、煤仓间和锅炉房，所述锅炉房的地坪标高高于所述煤仓间的地坪标高，所述煤仓间的地坪标高高于所述汽机房、除氧间的地坪标高，所述汽机房和除氧间的地坪标高相同；

所述的汽机房包括运转层，所述运转层的底面标高与锅炉房的地坪标高相同；

所述的汽机房包括夹层，所述夹层的地面标高与煤仓间的地坪标高相同；

所述的汽机房底部设有循环水进出口。

2.根据权利要求1所述的大容量火力发电厂主厂房配置结构，其特征在于，所述的锅炉房地坪标高高于所述汽机房地坪标高两层高，所述的煤仓间地坪标高高于所述汽机房一层高。

3.根据权利要求2所述的大容量火力发电厂主厂房配置结构，其特征在于，所述的锅炉房地坪标高高于所述汽机房地坪标高14~15m。

4.根据权利要求2所述的大容量火力发电厂主厂房配置结构，其特征在于，所述的煤仓间地坪标高高于所述汽机房地坪标高7~8m。

5.根据权利要求1所述的大容量火力发电厂主厂房配置结构，其特征在于，所述的煤仓间地坪标高上布置有磨煤机，在30-35m标高之间布置有煤斗。

6.根据权利要求5所述的大容量火力发电厂主厂房配置结构，其特征在于，所述的磨煤机采用弹簧隔振基础，所述的煤仓间设有地下室，地下室地坪标高低于基准面，所述的弹簧隔振基础位于地下室内。

7.根据权利要求1所述的大容量火力发电厂主厂房配置结构，其特征在于，所述的煤仓间和锅炉房之间间距6000-8000m。

8.根据权利要求1所述的大容量火力发电厂主厂房配置结构，其特征在于，循泵坑位于汽机房地坪标高以下。

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