浅谈充气膜结构在火电厂煤场封闭改造的应用及经济性

2020-11-04王明德国家能源集团山西神头第二发电厂有限公司

环球市场 2020年21期

关键词：膜结构煤场气膜

王明德国家能源集团山西神头第二发电厂有限公司

党的十八大以来，我国把生态文明建设作为统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局的重要内容，生态文明理念日益深入人心。

一、火电厂煤场封闭改造的必要性

2018年7月3日，国家印发实施《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，经过3年努力，大幅减少主要大气污染物排放总量，协同减少温室气体排放，进一步明显降低PM2.5浓度，明显减少重污染天数，明显改善环境空气质量，明显增强人民的蓝天幸福感。

国家能源集团山西神头第二发电厂有限公司（以下简称神头二电厂）作为传统的火电企业，其单纯的露天煤场设置防风抑尘网已无法满足环保要求，燃煤运输、装卸、粉碎等环节容易形成粉尘向大气逸散，煤尘不仅污染环境，同时浪费燃煤资源。

神头二电厂响应国家和地方环保政策，统筹煤场布局，满足储煤需要，明确功能分区，选取充气膜结构，利用成熟、先进、适用的新技术、新设备、新工艺和新材料，对现有煤场生产运行设备、设施以及辅助设备、设施进行完善、改造，达到提高设备、设施的可靠性、经济性，向数字化、智能化转型，实现标准化管理，满足环保要求，彻底解决煤场在汽车接卸、斗轮机取料、皮带机上煤等操作过程中向大气逸散而形成煤尘污染，改善区域环境。

二、充气膜结构在火电厂煤场封闭改造的应用

充气膜结构是近几年兴起的一种新兴封闭结构，内部无须任何框架或梁柱支撑，没有受弯、受扭和受压的构件，由空气压力支撑膜面，利用高强度、防老化、防锈处理的PE钢索网结构将膜面绷紧，从而形成具有一定刚度的结构体系，内部粉尘不会逸散污染周边环境，属绿色环保建筑。

充气膜结构以性能优良的聚酯纤维为基布并附有聚偏氟乙烯以及防紫外线、防老化等不同的表面涂层，可承受一定载荷具有很好的防水性的建筑纺织品为主材料，下缘与混凝土挡墙锚固，采用送风机注入空气并保持一定的室内外压差，使膜面受拉以保证刚度，维持形态并抵抗外部荷载，形成密闭空间（见图1）。

图1

三、充气膜结构的优点

结构安全。气膜罩重量轻且柔软，可以忽略地震影响；同时气膜罩外面设计了钢网索结构的保护，经过风洞测试，可以抵御12级台风；顶部可以承载高达250kg/每平米的积雪等外荷载。膜材属于难燃B级材料，另设置有消防应急门，确保室内人员可以在5分钟内全部撤离，在遇到严重破损或火灾情况下，1万平米的气膜罩降落到距地面2米高度所需要的时间在2小时左右，气膜罩越大时间越长，有充足的时间让气膜罩内人员从容疏散。

大跨度，大空间。气膜罩主要是利用室内外的气压差支撑起来，经过特殊设计处理的气膜，跨度可达数百米，长度没有限制可以上千米不等。由于气膜罩内部没有任何梁与柱，可以任意的间隔分区，也可以运行大型车辆、设备、吊机、装载机等任何大型机械设备。

外形时尚，高端大气。气膜罩特有外形，彰显建筑物的高端大气，由于气膜罩在国内还处于推广阶段，几十米的巨型白色圆润建筑几公里外都可以看到，自然可以吸引大量的眼球及媒体焦点，有很高的新闻广告效应（颜色可选）。

结构轻盈，施工快捷，适合任何环境。气膜罩每平米重量包括钢网索在2kg左右，重量非常轻，对基础要求不高，可以直接固定在建筑物顶部或很浅的地基上。气膜施工周期一般在1-3个月，施工非常快捷、简单、便利。

气膜罩经久耐用，使用寿命长。膜材是由织物基材（聚脂纤维）和多层涂层复合而成的薄膜材料，表面经过特殊处理，其抗拉强度相当于同样厚度钢板的抗拉强度，使用寿命达到20～35年。

施工快捷，可二次拆迁重复使用。气膜罩除了土建基础外都在加工厂加工完成，基础完成的同时气膜结构工厂部分也基本完成，现场安装时间1个月左右。

保温隔热性能出色。膜材料传热系数在3.0W/M2.K左右，其保温性能与190mm厚砖墙相当，可以有效的起到好的保温效果。气膜材料表面涂有一种名叫 PVDF 或者叫PTFE 的涂层，该涂层具有 100%防紫外线功能，它具有较高的热反射率和散热率，在夏天，它不象传统建筑那样吸热，减少了阳光热量的导入。

全自动智能运行，无须值守，无线远程操作。气膜建筑会根据不同的项目功能在室内外设置有多种探测及感应器，智能控制系统通过这些感应器收集信号，自动控制气膜罩内的压力、空气质量、温度、湿度等，确保室内舒适；同时控制系统还会通过室外的风荷载、雪荷载等感应器，自动调整气膜内压力提高安全级别，应对恶劣的自然气候确保气膜罩安全；设置有无线控制模块的气膜罩，可实现无线远程监控，并可按要求发送至相关负责人手机上。