大型坑口电厂厂区总平面优化布置案例分析

王炯

（晋城煤业集团赵庄电厂项目筹建处，山西 晋城 048006）

大型坑口电厂厂区总平面优化布置案例分析

王炯

（晋城煤业集团赵庄电厂项目筹建处，山西 晋城 048006）

通过对某大型坑口电厂的厂区总平面优化布置进行分析后，认为应综合考虑煤矿井田位置、来煤方向、出线方向、规划容量、厂区地形地貌、地质条件等各种因素，做到经济、合理、安全、清洁生产。

煤矿集团；坑口电厂；总平面布置

0 引言

十二五期间，国家鼓励低热值煤发电，全国将新增低热值煤发电装机5 000万kW，其中山西1 920万kW。山西五大煤矿集团都计划投资建设大型坑口电厂，但厂区总平面布置最优方案一直是煤矿集团大型坑口电厂关注的问题，本文以晋东南某大型坑口电厂为例进行了分析。

1 晋东南某大型坑口电厂概况

晋东南某大型坑口电厂规划装机容量为2× 600MW+2×1 000MW，一期2×600MW机组采用间接空气冷凝式汽轮发电机组，配备高效除尘器、烟气湿法脱硫装置及选择性催化还原脱硝装置SCR（Selective Catalytic Reduction）。

1.1 地形地貌

电厂厂址属黄土丘陵区，场地较为开阔，但高差起伏较大。厂址位于某煤矿井田范围之内，厂区地势东西高、中间低，北高南低，呈一“簸箕”型。厂区地面标高987.0～1 014.0m（1985年国家高程基准，下同），可供电厂建设的用地范围南北长约530～830m，东西宽约380～740m。电厂厂区西南距为电厂供煤的煤矿的转运站500m，西北距电厂将来接入的晋东南特高压变电站20 km，粉煤灰综合利用的砖厂在电厂的西边500m。

1.2 地质条件

电厂厂址区主要地层由第四系中、上更新统冲洪积物及二迭系上统上石盒子组地层组成，其岩性主要为黄土（粉土、粉质粘土），泥岩、砂岩等。南侧的岩石顶面标高为964.2～963.2～960.4m，比自然地面低31.3～29.4m；北侧的岩石顶面标高为968.4～966.9～969.3 m，比自自然地面低31.8～22.1m。北侧的岩石顶面标高相对较高，主厂房靠北可降低电厂地基处理费用。

1.3 交通

电厂厂址位于某煤矿工业广场东北侧1 km，煤矿铁路专用线从电厂厂址南侧通过，铁路专用线南面就是煤矿的储煤场。省227、228公路分别从电厂东南侧、西侧通过。

1.4 气象

电厂厂址全年主导风向为东南风。如电厂采用直接空冷机组，主厂房固定端应朝南，向北扩建，以利于空冷塔的空气对流；如电厂采用间接空冷机组，主厂房固定端不受限制。

1.5 接入

电厂将接入的晋东南1 000 kV特高压变电站位于电厂西北方20 km，向北出线较顺，并有利于减少线路距离和占用土地，降低线路和土地投资。

2 厂区总平面优化布置

2.1 厂址在煤矿井田范围内位置的选择

该电厂厂址位于煤矿井田的东南角，紧邻煤矿工业广场，煤矿铁路专用线的北侧，煤矿井田在正断层的南侧，厂址西侧为煤矿排矸路，东侧为煤矿井田界限。

厂址选择充分考虑了尽量少占用煤矿的有效开采井田面积，最大限度地节约了煤炭资源、土地资源。电厂厂址紧邻煤矿储煤场，可大大缩短燃料运输距离。

2.2 厂区总平面布置

厂区总平面布置方案一介绍如下。厂区平面采用三列式布置格局，从东向西依次为间冷塔、500kVGIS配电装置和主厂房、脱硫场地；厂区竖向规划采用阶梯式布置方式，主厂房的零米标高取997.8m，间冷塔的整平标高取1 004m，脱硫场地的整平标高取1 000m。主厂房固定端朝南，向北扩建，出线向东。为了节约用地，充分利用空间，在A列外布置有：主变压器、厂用变压器、启动备用变压器等设施。厂区竖向规划采用阶梯式布置方式，在保证按规划容量确定厂区标高且填挖方量基本平衡的前提下，可最大限度的减少厂区土方工程量，利于水土保持和电厂的经济性。电厂主进厂道路与厂区西面的省道S228相连，见图1。

图1 电厂总平面布置方案一（西进厂路）

厂区总平面布置方案二介绍如下。厂区平面采用三列式布置，从北向南依次为：间冷塔、500 kVGIS配电装置和主厂房、脱硫场地；厂区竖向采用平坡式布置，由北向南自然排水。主厂房固定端朝东，向西扩建，一期工程零米标高998.5m，二期工程零米标高1 000m，出线向北。为了节约用地，充分利用空间，在A列外布置有：主变压器、厂用变压器、启动备用变压器等设施。一期、二期工程标高选取结合地形地貌、地质条件等，最大限度地减少厂区土方工程和地基处理的总费用，提高了电厂的经济性。电厂主进厂道路与厂区东面的省道S227相连，见图2。

图2 电厂总平面布置方案二（东进厂路）

由表1可知，方案二比方案一厂区占地小4.7万m2，施工生活、生产面积小8.9万m2；虽然方案二比方案一厂区土方费用多327.1万元，但主厂房地基处理费用少2 500万元，总体经济性高2 173万元；虽然方案二比方案一进厂道路长600m，但方案一有铁路立交桥，造价比方案二的公路桥高795万元，方案二比方案一的进厂道路总体造价低。

由图2和图3可知，方案二与方案一相比：厂前区由炉后区域调整到了主厂房正东面，且离开了储煤场的下风口，观感变好；电厂出线由向东出线调整为向北出线，出线顺畅，投资降低。

表1 电厂总平面布置方案对比表

综合分析，方案二相对方案一，造价低、观感好、出线顺，选择方案二为电厂的最终厂区总平面布置方案。

2.3 厂区出入口位置的选择

厂址东南面有省道S227，西面有省道S228，由于输煤栈桥从厂区的西侧引接，为了避免从炉后进厂，减少人车流的交叉干扰，因此厂区的主入口与省道S227相接。厂区共设有三个出入口：东侧为主入口；西侧为货运出入口（包括酸、碱、油、材料、检修等运输）；北侧为运灰渣出入口，人、货、灰分流，利于安全、清洁生产。

2.4 厂前区位置的选择

电厂厂前区原来位于厂区东南角，后优化为东北角，避开了厂区南侧的煤矿储煤场，利于厂前区保持清洁。此外，厂前区由炉后区域调整到主厂房正东面，观感效果变好。

2.5 厂区管沟规划布置

厂区地下管线的规划，按照地下直埋、地下管沟、架空三种敷设方式布置，地下敷设的最大优点是，布置整齐，厂容美观，同时也能与北方地区的自然条件相适应。架空敷设的优点是便于检修。结合本工程的具体情况，除灰管道、压缩空气管道将采用地上综合管架敷设。各种水工管道、暖气管道、氢气管道、除盐水管道、事故排油管道等均采用地下直埋敷设。电缆采用沟道、隧道敷设。

3 总结

煤矿集团大型坑口电厂在进行厂区总平面布置时应综合考虑煤矿井田位置、来煤方向、出线方向、规划容量、厂区地形地貌、地质条件等各种因素，做到以下几点。

a）尽量少占用煤矿的有效开采井田面积，最大限度地节约煤炭资源、土地资源。

b）结合厂区实际地形地貌和地质条件，综合考虑土方和地基处理的总费用，最大限度地减少厂区土方工程和地基处理的总费用，利于保持水土和电厂的经济性。

c）厂区出入口应人、货、灰分流，利于安全、清洁生产。

d）厂前区应尽量远离煤矿储煤场的下风口，以便保持清洁。

e）结合厂区实际地形地貌和变电站位置确定出线方向，使出线顺畅。

f）结合工程具体情况，优化管沟规划布置。最终实现厂区总平面布置经济、合理、安全、清洁。

Analysis on the Optim ized Layout Arrangement of Large-scale Pithead Power Plant

WANG Jiong
（Zhaozhuang Power Plant Preparation Office of Jincheng Anthracite M ining Group，Jincheng，Shanxi 048006，China）

According to the analysis ofoptimized layoutarrangementof large-scale pithead power plant，it is proposed to take into account the factors including theminefield location，coal conveying line，outgoing direction，planned capacity and the land form towork economically，reasonably，safely and environmental-friendly.

coalmine group；pithead powerplant；general layout

TM621.1

B

1671-0320（2015）01-0056-03

2014-11-19，

2014-12-10

王 炯（1974），男，山西沁县人，1996年毕业于中国矿业大学电力系统及其自动化专业，高级工程师，从事大型火电厂筹建、运营管理工作。