呂玉賢

摘 要：布置技術(shù)指的是合理的利用到空間的一種技術(shù)，其的優(yōu)化和系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化相互連接在一起。火力發(fā)電廠的布置設(shè)計主要包括了廠區(qū)總平面設(shè)計布置以及主廠房布置設(shè)計這兩個方面。文章以某電廠工程為例子，講解了在主廠房布置中采用到的模塊板設(shè)計思路以及經(jīng)驗同時還簡述了信息化手段的運用對布置設(shè)計的推動效果。

關(guān)鍵詞：布置技術(shù);信息化;模塊板

1、前言

近年來我國電力企業(yè)在快速的發(fā)展，設(shè)計優(yōu)化、持續(xù)改進都是電力設(shè)計企業(yè)中一直的主題，從近幾年的大型發(fā)電項目的設(shè)計招評標(biāo)上能夠明確看出，各設(shè)計投標(biāo)的投標(biāo)方案競爭大部分都集中在布置方案的競爭上。

2、布置技術(shù)

布置技術(shù)就是合理利用空間的技術(shù)。將布置技術(shù)發(fā)揮到極至的是太空飛行器。電廠的設(shè)計要求沒有那么苛刻，但是，有限的土地資源和環(huán)境資源要求我們解放思想、大膽創(chuàng)新，在保證機組運行安全、可靠、經(jīng)濟、高效的前提下，對全廠總平面布置、主廠房布置、各生產(chǎn)車間及附屬建筑布置等按模塊化進行布置優(yōu)化，為實現(xiàn)電力工業(yè)的可持續(xù)、科學(xué)發(fā)展貢獻自己的力量。對于火力發(fā)電廠項目，合理利用空間，至少應(yīng)包含以下幾個方面的內(nèi)容：工藝流程合理、順暢;交通、運輸通道暢通;有必要的檢修起吊操作維護空間;整體造價低，運行費用低，經(jīng)濟效益好;滿足職業(yè)健康和安全的要求，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境;施工便利，留有必要的擴建條件等。

3、布置設(shè)計與系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)系

布置設(shè)計與系統(tǒng)設(shè)計是密切相關(guān)和相互促進的。例如，工作介質(zhì)在管道上的壓降是與管道的布置密切相關(guān)的，這個壓降又影響著介質(zhì)的參數(shù)和泵類設(shè)備的工藝選型。因此，在掌握系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上優(yōu)化布置設(shè)計，反過來又會促進系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化。又如，火力發(fā)電廠主蒸汽在管道上的壓降直接影響機組的熱效率，管道上的沿程阻力越小，壓降越小，在相同的鍋爐出口參數(shù)情況下，進入汽輪機做功的新蒸汽焓值就越高，獲得的有效焓降就越大?，F(xiàn)在，有的工程在主蒸汽管道布置時盡可能多地使用彎曲半徑大的彎管代替彎曲半徑小的熱壓彎頭，就是出于降低管道沿程阻力的目的。

4、火力發(fā)電廠主廠房布置技術(shù)

火力發(fā)電廠的布置設(shè)計主要包括廠區(qū)總平面布置設(shè)計和主廠房布置設(shè)計。主廠房布置設(shè)計是火力發(fā)電廠布置設(shè)計的重中之重。PDMS三維設(shè)計本身的優(yōu)勢是二維方式設(shè)計所難以企及的，PDMS三維設(shè)計軟件是一款充分利用網(wǎng)絡(luò)功能以提供多專業(yè)三維布置協(xié)同設(shè)計的平臺。它將同一個工程的設(shè)計數(shù)據(jù)放在同一個服務(wù)器下，所有參與設(shè)計的人員都是對同一個工程的數(shù)據(jù)進行實時操作的“一體化設(shè)計”，使其“所見即最新”，有效避免了二維設(shè)計中各專業(yè)各自為戰(zhàn)，提供資料時效性差，設(shè)計成果溝通不及時的缺點。要合理利用主廠房內(nèi)的空間，主廠房布置優(yōu)化必須突破國內(nèi)目前電廠設(shè)計的傳統(tǒng)，力求功能分區(qū)明確，設(shè)備布置緊湊，工藝管道短捷，建筑容積小，施工周期短，工程造價低。目前，主要的主廠房優(yōu)化思路有：模塊化設(shè)計思路、精細化設(shè)計思路、統(tǒng)籌設(shè)計思路、基于功能的空間布置設(shè)計理論、基于物流技術(shù)對工廠和空間進行布置。

4.1、模塊化的設(shè)計思路

模塊化的設(shè)計思路就是將火力發(fā)電廠各個功能區(qū)域模塊化閱，模塊本身又分層次，即1個主模塊可以由多個子模塊組合而成。每個模塊或子模塊則相對固定，是一個非常精簡經(jīng)過優(yōu)化的布置設(shè)計，其工程量在滿足這個模塊功能的前提下最優(yōu)，并且有明確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。模塊的組合形成布置方案。模塊之間也不是任意組合的，受項目具體的廠址條件和技術(shù)條件制約。因此，將明顯不具備優(yōu)勢的組合排除在外，留下可行且有競爭力的組合形成廠房的布置方案。設(shè)計思路是：根據(jù)工程具體條件優(yōu)選子模塊，由優(yōu)選出的子模塊形成主模塊參與主廠房布置格局的組合，形成最具競爭力的主廠房布置方案。某工程最終確定的技術(shù)條件是設(shè)置脫硫旁路煙道，不設(shè)置煙氣加熱器，脫硫增壓風(fēng)機與引風(fēng)機分別設(shè)置，爐后區(qū)布置最終固定為模塊4參與模塊組合。

4.2、布置子模塊的優(yōu)化布置

汽機房模塊經(jīng)過比選，固定為一種模塊后，與鍋爐房模塊組合成為以下2種主廠房布置方案。（1）內(nèi)煤倉方案：主廠房采用汽機房、除氧間、煤倉間和鍋爐房4列式布置，2臺鍋爐之間設(shè)置集中控制樓，配電室、電子設(shè)備間和輔助車間均集中布置在集中控制樓內(nèi)。（2）側(cè)煤倉方案：主廠房采用汽機房除氧間、鍋爐房3列式布置，汽機房、除氧間的布置同內(nèi)煤倉方案，兩機共用的集中控制室布置在主廠房固定端，配電室、電子設(shè)備間和輔助車間就近各功能區(qū)分散布置。主廠房主要模塊組合方案，即主廠房布置方案形成后，對連接各模塊間的管道、電纜、地下管廊、綜合管架等進行布線設(shè)計，完整的主廠房布置設(shè)計方案即完成。

5、信息化手段

信息化技術(shù)手段為便捷、高效地實現(xiàn)真正意義上的模塊化設(shè)計提供了支持和保障。以PDMS數(shù)字化工程設(shè)計系統(tǒng)為例，這是一套基于數(shù)據(jù)庫的工廠設(shè)計數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。將每個子模塊設(shè)計出來以后，相應(yīng)的工程量和設(shè)計數(shù)據(jù)就完整地存儲在數(shù)據(jù)庫里，隨時可以檢索和提取。在虛擬三維電廠空間里，可以將這個模塊像積木塊一樣整體實現(xiàn)移動、旋轉(zhuǎn)、鏡像、復(fù)制等多種操作，直觀、便捷地看到組合后的情況。通過軟件提供的REVIEW虛擬實境漫游，可以在數(shù)字化工廠中漫步。

由于它是基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計手段，用戶可以建立各種等級的數(shù)據(jù)庫。從最基本的元件庫開始，到管件庫、閥門庫、設(shè)備庫發(fā)展到布置子模塊庫、主模塊庫、標(biāo)準(zhǔn)主廠房布置設(shè)計庫、標(biāo)準(zhǔn)工程庫。設(shè)計院要做的工作就是不斷地維護和發(fā)展這些數(shù)據(jù)庫。只要掌握了軟件都能建立元件庫，但如何通過加載一定 的規(guī)則，從元件庫中遴選出標(biāo)準(zhǔn)元件數(shù)據(jù)庫、通過精細化設(shè)計、固定布置子模塊并形成系列的標(biāo)準(zhǔn)化子模塊庫，隨時提取子模塊庫相應(yīng)的工程量，這就是一個設(shè)計企業(yè)的核心競爭力。實現(xiàn)了這一點，就可以在工程總承包或設(shè)計投標(biāo)時，在最短的時間內(nèi)拿出投標(biāo)方案和工程量報價。

6、信息化手段對布置技術(shù)的推動

信息化設(shè)計手段無疑對布置技術(shù)的發(fā)展有著巨大的推動作用，它不僅僅體現(xiàn)在設(shè)計投標(biāo)階段。目前，某工程使用PDMS三維設(shè)計軟件進行的發(fā)電廠施工圖布置設(shè)計，已明確顯示出數(shù)字化三維設(shè)計手段所具備的優(yōu)勢。PDMS 三維設(shè)計本身的優(yōu)勢是二維方式設(shè)計所難以企及的，PDMS三維設(shè)計軟件是一款充分利用網(wǎng)絡(luò)功能以提供多專業(yè)三維布置協(xié)同設(shè)計的平臺。它將同一個工程的設(shè)計數(shù)據(jù)放在同一個服務(wù)器下，所有參與設(shè)計的人員都是對同一個工程的數(shù)據(jù)進行實時操作的“一體化設(shè)計”，使其“所見即最新”，有效避免了二維設(shè)計中各專業(yè)各自為戰(zhàn)，提供資料時效性差，設(shè)計成果溝通不及時的缺點。（2）直觀性。三維的設(shè)計成果與實際完全一-致。這在節(jié)約用地的要求下，不斷壓縮的主廠房空間的內(nèi)部布置提供了高質(zhì)量的設(shè)計保證。軟件提供的碰撞檢查的工具，將碰撞解決在設(shè)計的過程中，使設(shè)計產(chǎn)品質(zhì)量更高，增加了客戶滿意度。（3）高效性。三維模型建好以后，自動抽取ISO三維管線圖，自動統(tǒng)計材料;避免了人工制圖、統(tǒng)計材料等繁瑣且易出錯的工作：同時提供各種計算軟件接口，如應(yīng)力計算，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動傳輸，大大提高了工作。

7、結(jié)束語

由上可知，使用到信息化設(shè)計手段能有效的推進到布置技術(shù)的發(fā)展，為此相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)增強到這方面的完善以及創(chuàng)新，才能有效的為我國火力發(fā)電廠的發(fā)展提供到一定的幫助。

參考文獻

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