火力发电厂建设工期的控制

李富程

(山西和祥建通工程项目管理有限公司,山西太原 030006)

火力发电厂建设工期的控制

李富程

(山西和祥建通工程项目管理有限公司,山西太原 030006)

从影响火电工程建设工期的自然、技术、设备、施工组织与管理等诸多因素出发,阐述了工期、造价、安全、质量之间的相互制约关系,提出了确定火电工程合理工期的重要性,重点从施工现场组织与管理的视角,分析并提出了控制火电厂建设工期的有效途径与方法。

火电;管理;工期

0 引言

目前火力发电厂仍是我国电网主要电能荷提供者,处于电力能源的主导地位。近年来随着煤炭市场价格的持续走高,为保证经济效益和提高一次能源利用效率,火力发电的单机容量不断加大,单纯火力发电项目单机容量普遍达到600 MW或者100 MW。因此提高大容量火力发电机组项目管理水平,合理组织项目设计、设备招标采购、施工组织等一系列工作,力求在最短建设工期内并网发电成为火力发电项目管理的主要工作。

1 火力发电厂建设工期的地位与作用

不言而喻,工期短、造价低、质量优、安全好,不仅是火电工程建设单位追求的最佳目标,也是所有施工单位共同的愿望。其中,工期和工程造价是投资者最为关注的两大因素,也是决定电厂最终投资效益的核心因素。

设备、材料、融资成本是影响工程造价的主导因素,也是相对独立与固定的因素。其中,电厂的主要设备购置费约占火电工程总投资的50%,这一部分费用在设备招标时就可以得到有效的控制,是发电工程造价构成中相对稳定的部分。而材料、融资成本主要由原材料和资本市场决定,是一个浮动的、不确定的因素,很难通过人的行为予以干涉与改变。所以,通常把降低电厂造价的的重点放在设计的优化和施工组织管理上。而火电工程设计基本实现了成熟的模块化设计,设计优化的空间越来越小。这样,如何优化施工组织与管理,提高土建施工与设备安装效率,有效缩短建设工期,就成为火电工程建设与管理单位把握的关键环节。

工期通常与造价紧密地联系在一起,而且往往成正比例关系。有效缩短工期,可以大幅度降低建设期的施工组织与管理费用、贷款融资成本、临时租地费用等,是降低电厂造价非常可行、有效的途径。同时,缩短工期,还可以实现早投产、早见效,缩短还贷周期,提高电厂投资效益。

所以,控制电厂建设工期,对控制火电厂造价及提高电厂投资效益有着非常重要的作用。

2 制约工期的因素及合理工期的确定

2.1 制约工期的因素

影响和制约火电工程建设工期的主要因素有建厂自然条件、气候、施工组织 (包括施工设备、材料、人员)、图纸和设备的供应、资金到位等。

2.1.1 建厂条件

火电工程的建厂条件概括地讲,主要包括水、电、煤、灰、路、地 (地基)六大项。水是指施工用水、生产用水水源。如果电厂水源与电厂距离远,管线敷设难度大,就会影响到电厂的工期。电主要是指施工电源、启备电源及送出线路,特别是跨省的送出线路建设周期长,对工程建设工期有非常大的制约因素。煤主要是指电厂的燃料是采取就近的汽车运输 (或皮带运输),还是长距离的铁路运输,如果需要新建运煤专线,就会给工期带来很大压力。灰主要是指贮灰场属山地灰厂还是平原灰厂,若是山地灰场需要修建灰坝等基础设施,相对平原灰厂施工期要长些。路主要指电厂水、陆基础交通是否便利,是否能够满足设备、材料顺利运达现场。地基主要是指厂区工程地质条件,是天然地基、还是人工地基 (围海造地或是基础打桩),天然地基比人工地基的施工费用低、周期短。

2.1.2 气候条件

在火电工程施工过程中,气候对工期的影响十分显著。南北差距、区域差距非常之大。南方相对而言,因不受冬季的影响,有效工期较北方寒冷地区长。一般情况下,同类型机组南方地区建设工期要短于北方,南方内陆地区建设工期较沿海地区短。原因是北方地区冬季寒冷,不能进行土建施工,且春季大风持续时间长、风力大,不适于高空作业和大件吊装,给施工组织带来很大的影响;南方内陆地区不受沿海地区台风、暴雨的影响,相对而言,其有效施工期最长,其在同类型机组建设期中最短。

2.1.3 图纸设备供应

在火电工程建设高峰期,各电厂都在抢进度、抢工期,电力设计单位与电力设备主要制造厂家都在满负荷、超能力地工作和生产,图纸和设备的延迟与滞后,已经成为制约各建设单位的重要因素,因图纸不能按照计划提交、设备不能按时供货,已经成为目前影响火电工程建设工期的重要原因。

2.1.4 施工组织管理

施工组织管理是火电工程建设实现有序、稳步、快速推进的重要保证。在施工管理中,影响工程进度的主要有:机械设备的投入、人力投入、交叉施工协调等。由于各电建单位承揽的建设项目较多,在大型机械的配置上,往往出现拆东墙补西墙,机械设备明显投入不足,直接影响到施工顺利推进。在人力资源配置上,春夏季是火电工程的施工黄金期,但往往因为农民工春播、夏收,导致施工队伍劳力投入不足,影响工期。在交叉施工方面,由于电厂建设周期长、投资大,火电工程建设都采取划分标段的方式,由2到3家施工单位同时施工。尽管在标段划分过程中已经考虑到避免交叉施工的因素,但由于电厂施工的特殊性,地面施工与高空施工始终存在相互制约的关系,这种关系如果不能得到好的协调,不仅会影响工程的顺利推进,而且会造成重大的安全隐患,易发生重大机械及人员伤害事故。

2.1.5 周边环境

在电厂工程建设中,经常出现因占地、拆迁补偿等问题产生的纠纷,如果纠纷得不到及时的解决,甚至矛盾激化升级,对工期的影响是致命的,需要建设单位引起高度的重视。

2.2 合理工期的确定

2.2.1 火电工程建设工期

由于火电工程建厂基础条件存在很大的差异,所以火电工程建设工期统一从主体工程基础开始挖土 (一般以主厂房基础开挖)作为计算起点,至最后一台机组通过72 h加24 h或168 h试运行后正式移交生产的时间。不含 “五通一平”、施工准备和地基处理工期。

2.2.2 火电工程合理工期

火电工程合理工期又称定额工期,是一个动态、发展、不断变化的概念,它与一定时期内施工总体技术装备水平、劳动效率、建设管理模式密切相关。同时,火电工程建设由于受自然气候影响较大,不同气候条件、不同装机容量、不同结构类型,其合理工期也存在非常大的差距,所以火电工程合理工期的确定受到许多综合因素的限制。

通常国家在出台制定火电工程项目建设工期定额时,主要是以近年来国内外火电机组建设的平均水平为参考,按照装机容量、气候类型、结构类型进行分类,由此提出各类火电工程的工期定额。如1997年原电力工业部颁布的 《电力工程项目建设工期定额》[1]中,根据当时技术装备和建设管理水平,在Ⅲ类严寒地区、Ⅱ类结构 (锅炉为钢架结构、主厂房为钢筋混凝土结构)条件下建设2×600 MW燃煤火力发电厂的定额工期为60.5个月。但随着国民经济发展所带来的对电力的强劲需求,我国电力装机以前所未有的速度发展,从4亿kW到2005年底的5亿kW,仅用了19个月的时间。在同类型、同规模火电机组的建设方面,工期普遍比1997年颁布的 《电力工程项目建设工期定额》(原电力工业部电建 〔1997〕253号文)低30%左右,有的达到40%以上,甚至更高。2×600 MW火电机组建设工期到30多个月,有的甚至缩短到25个月以内。这里固然有技术进步、工艺改进和机械化施工等效率提高、进度加快以及部分项目提前开始前期工作的原因,但是也存在压缩工期、抢进度的因素,尤其是部分项目由于施工前期不能充分考虑不可预见因素 (如设备到货不及时、气候原因等)造成施工工期前松后紧,一旦条件具备时施工单位抢工期、抢进度,压缩后续工期或由于规划不合理等原因 (如电厂已建好急需发电,配套变电站规划滞后)压缩后续配套工程施工周期的现象。由于压缩工期,必然造成大量交叉作业和立体施工问题,安装调试过程中的某些重要环节难以满足工程需要,严重影响施工、安装和调试质量,同时给安全施工埋下了严重的隐患。以往极为罕见的火电厂事故,在近年来却屡屡发生,这也从一个侧面反映出目前火电建设工程盲目追求进度、压缩工期的现实状态。

众所周知,在投资不增加的前提下,工期与质量往往表现出相互矛盾的一面:工期提前往往难保质量,保了质量工期提前难以实现,由此产生了与一定质量标准对应的 “合理工期”,这是满足给定质量标准所必须的最短工期,是工期的底线,必须守住这个合理工期的底线,只有这样,才能实现工期短、造价低、质量优、安全的均衡发展目标。

3 如何科学合理地控制工期

在安排工期时,要注意处理工期与质量、成本的辩证统一关系,组织连续、均衡有节奏地施工,以求在合理使用资源的前提下,保证工期,降低成本。要把控制工期的重点放在施工计划组织管理上,努力实现设计、施工、设备三条线有序推进,土建与安装、地面与高空高度协调,避免施工等图纸、图纸等设备、安装等土建、地面等高空的无序化建设,提高有效施工时间和施工效率,这才是缩短建设工期的最佳途径。

3.1 合理安排设备招标

图纸不能按时提交,设备不能按时供货,一直是制约火电工程顺利推进的两大难题。从实质上讲,图纸不能按时提交,主要是由设备引起的。目前,火电工程建设规模增长过快,导致电厂主体设备呈现出 “卖方”市场,大多设备不能按照合同约定时间进行设计提资、下料生产和供货。由于不能及时为设计单位提交设计所必须的技术参数的基础资料,连带到设计图纸的滞后。俗话说 “兵马未动,粮草先行”,要避免因图纸、设备滞后对施工的影响,就必须按照施工组织计划,提前有序地安排好设备招投标工作,从源头上解决这一棘手的问题。即依照施工组织对图纸设备需求,制定出设备招标顺序和时间表,使图纸和设备供应与施工组织协调一致。

3.2 合理划分施工标段

由于火电工程投资大、建设周期长,目前火电建设往往采取划分标段、多家施工、相互竞争的建设模式。这种方式确实为缩短工期创造了有利条件,但同时也带来了施工交叉的问题,特别是进入安装阶段,互不相让、不配合,协调难度大。为此,在标段划分时就应考虑各标段施工的相对独立性,尽可能避开同时、交叉施工。

3.3 合理调运配置机械设备

在项目开工前,施工组织设计规划中要明确主要机械的配备和布置方案,项目开工后首先落实主要施工机械的配置,随工程进展及时调配施工机械配置,确保建设项目顺利进行。

火力发电项目建设过程使用的机械主要有大型起重机械、重型拖车平板、大型土石方机械、汽机房主行车、平臂吊、常规汽车吊、混凝土专用机械、焊接和热处理机械等。其中大型起重机械用来进行锅炉钢结构、受热面、汽机辅机 (如加热器、除氧器等)、空冷组件、原煤仓等大件的吊装以及发电机定子、锅炉汽包等超重超长件的卸车、抬升工作。重型拖车平板用于大件设备的水平搬运。大型土石方机械包括挖掘机、装载机、推土机、土石方运输重型汽车,用于土建工程的基础开挖、土石方搬运、回填等工作。汽机房内主行车在基建期间主要用于汽机本体安装、排气装置、汽机辅机和热力系统四大管道的吊装、搬运、就位等工作。平臂吊、常规汽车吊用于一般建筑安装工程的垂直和水平运输以及设备装车卸车等。混凝土专用机械包括混凝土集中搅拌设备、混凝土运输罐车、混凝土浇筑泵车,主要用于电厂主厂房基础及上部结构、输煤系统基础、混凝土结构等大体积混凝土结构的施工。焊接、热处理机械主要用于锅炉本体受热面、热力系统管道等高温、高压运行的汽水系统焊口的焊前预热、焊接和焊后热处理工作。

现以武乡和信发电有限公司2×600 MW火电项目1号标段施工机械配置为例进行说明。FZQ1380塔式起重机布置在1号锅炉的 (左侧)固定端,主要承担锅炉钢结构与受热面设备的吊装;CKE4000履带式起重机前期布置在炉后和锅炉房与集控楼间,作为FZQ1380塔式起重机的补充,后期布置在空冷区域,承担空冷大件设备和行车梁的安装;DBQ400塔式起重机布置在2号锅炉房与汽机房之间,主要承担2号锅炉设备吊装,同时与FZQ1380配合进行1号锅炉的大板梁的双车台吊就位;H3/36B炉顶吊1台,布置在 1号炉顶,作为1号锅炉小件设备的吊装机械;MC230A行走式平臂吊布置在汽机房A排柱与空冷柱之间,主要承担主厂房汽机间、除氧煤仓间框架施工、屋面施工;K40/21平臂塔式起重机固定布置在除尘器区域,主要承担除尘器设备的吊装;空冷岛布置1台H3/36B12 t塔吊,主要承担空冷柱施工和部分小件设备的安装;锅炉设备组合场及建筑结构制作场分别布置1台40 t/42 m龙门式起重机,用于钢构件、原材料的水平和垂直运输。

3.4 提高现场管理水平

项目管理是一项涉及技术、经济、质量、安全、工期等各项管理的综合管理活动。从系统论的观点来看,施工项目是一个由人、技术、资源、时间、空间和信息等多种要素组成的复杂开放的系统。

对于施工企业来说,现场管理是其生产经营活动的基础。同时,它也是企业整体管理工作中最重要的组成部分。从某种意义上说,现场管理优化水平,代表了企业的管理水平,也是施工企业生产经营建设的综合表现。优化现场管理必须遵循经济效益原则、科学合理原则和标准化规范化原则。只有这样,才能从根本上提高施工现场的生产和工作效率及管理效益,从而建立起一个科学而规范的现场作业秩序,最终达到控制成本的目的。

4 结束语

火电工程建设工期与质量、安全、成本是密切相关的,合理建设工期就是要实现工期、造价、安全、成本的均衡、协调性发展。在建厂条件相似的条件下,优化工序流程和施工组织、提高施工技术与装备、转变建设方式,才是缩短建设工期科学、有效的途径。人为、主观地缩短 “合理工期”就必然要以牺牲质量、安全为代价,是不可取的,也是不科学的。

[1] 电力工业部建设协调司,技术经济咨询中心,电力建设研究所.电力工程项目建设工期定额[M].北京:电力出版社,1997:1-20.

On Time Limit Control of the Construction of Thermal Power Plant

LI Fu-cheng
(Shanxi Hexiang Jiantong Engineering Project Management Co.Ltd,Taiyuan,Shanxi 030006,China)

In light of the factors influencing the time limit for the construction of thermal power plants,including the effects of nature,techniques,equipment and management,the correlations among time limit,cost,safety and quality are illustrated.Besides,the importance of time arrangement for construction is emphasized and from the perspective of management,effective methods are put forward to control the time limit for the construction of thermal power plants.

thermal power generation;management;time limit for the construction

TU271.1

A

1671-0320(2010)04-0062-04

2010-03-20,

2010-05-24

李富程 (1973-),男,山西大同人,1997年毕业于东北大学材料冶金学院有色冶金工程专业,工程师,从事工程总承包和工程项目管理工作。