摘要：介绍了国内某50MW槽式太阳能热发电厂的主厂房布置方案的优化过程，分析了主厂房布置方案的设计思路和优化措施。对主厂房进行模块划分，通过经济技术分析，提出本工程的最优设计方案。
关键词：太阳能，槽式光热电站，常规岛，主厂房布置，模块化
1 光热电站主厂房优化的必要性
主厂房不仅是常规电站最主要的大型建筑，也是太阳能光热电站的主要大型建筑，其布置是否合理，即影响电站正常的运行、检修的安全，还关系着工程造价，进而影响到电厂运行的成本电价。
2 主厂房布置优化措施及设计思路
针对的本电站的具体条件，主厂房布置的优化思路为，充分借鉴国内外的先进设计思想，采用先进的设计手段和方法，在满足安全、经济运行和检修要求的前提下，尽量减少主厂房内闲置场地，土建结构上尽量合并，针对单位造价的不同，重点提高主厂房框架内构筑物的利用率，以降低土建费用。主要考虑以下优化措施：
1) 根据本项目具体条件，采用模块化设计，合理整合不同车间的分布，将有条件的车间，如高压配电间、电控楼、化水处理车间等作为辅助车间各个模块尽可能与汽机房模块及除氧间模块集中布置在同一个建筑物中，以降低厂区建筑物的投资和占地。
2) 汽轮发电机组采用低位布置，根据机组的检修起吊要求，优化汽机房行车有关起吊数据，降低汽机房屋架下弦标高，节省汽机房体积。
3) 根据本项目的系统和设备的特点，合理组织系统和设备的布置位置，充分利用有效空间，确定合理的主厂房纵向和横向尺寸，减少主厂房的占地面积和体积；
4) 蒸汽发生系统装置区域贴近汽机房，减少四管的长度，节省工程投资，降低机组热耗。
5）主厂房采用钢筋混凝土结构型式，以降低工程造价。
6）采用无头除氧器(内置式除氧器)，合理利用空间。
7）认真优化主厂房主要布置格局，精细化设计主厂房细部尺寸，确保设计方案的真实性和有效性。
总之，通过优化主厂房布置，在安全、可靠的前提下，使设备布置紧凑合理、便于运行和维护、工艺管道短捷、建筑体积缩小，最大限度的降低工程造价。
4 主厂房模块划分
根据上述主厂房优化思路，主厂房主要可分为汽机房模块、除氧间模块、高压配电间及电控楼模块、化水处理车间模块及蒸汽发生装置区域等布置模块。
4.1 汽机房模块（A-B列）
4.1.1汽机房长度的确定
汽机房柱距为8m。本工程采用的汽轮发电机组，轴向排汽，低位布置。在其-4.0m处放置凝结水箱和凝结水泵，上部走轴向布置的汽机排汽管道。故，汽机房共设5个柱距，总长度为：5×8m=40m。
4.1.2汽机房跨度的确定
汽机房跨度主要取决于：汽轮发电机组机座的宽度、汽机房内各大部件检修维护通道及空间要求、真空泵等附属设备的布置情况等。
根据本工程机组及其辅助设施的外形，汽机房跨度确定为21m。在0m层靠A列侧可有约1.4m的检修维护通道。
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本工程汽机的高、低压缸为双转速，故发电机布置在高、低压缸的中间。发电机需采用侧移检修，汽机房靠近B列侧设宽约5m的主检修通道，满足发电机装、抽转子的空间及汽机房各大部件的检修。
4.1.3汽机房高度的确定
汽机房屋架下弦高度可根据汽轮机要求的起吊件中最大起吊高度和行车大小车的极限高度等相关尺寸确定。
本工程的机组为东汽的50MW直接空冷机组，汽机房可考虑配置50/10t行车。根据机组检修件的具体情况，确定汽机房行车轨顶标高为15.2m、屋架下弦标高为19.0m。
4.2 除氧间模块（B-C列）
根据50MW机组的高、低加及除氧器的外形，确定除氧间跨度为9m，长度为40m。0.00m靠C列纵向布置2台电动给水泵，旁边设置凝泵和给水泵的变频小间。5.50m层、10.50m层双排布置低压加热器、高压加热器。14.9m布置除氧器和连排等设备。
4.3 电控楼模块（1/0A-A列）
主厂房A列外侧设置一跨（1/0A-A）作为电控楼，统一集中布置电气和热控设施。分四层，跨度为9m，长度为40m。电气主要包括6kV电气配电间、蓄电池室、发电机小间、直流UPS室、空冷变频器室、低压配电间等；热控主要有集中控制室、交接班室、工程师站、电子设备间、办公室、热控维修间、会议室、空调机房等。
4.4 化水处理车间模块（C-E列）
化学补给水处理车间与化学加药间、水汽取样间、化学试验室联合布置在主厂房C列外侧，C-E列之间，分两层布置，跨度为19.5m，长度为40m。化学补给水处理车间由化学综合间、水泵间、除盐间、室外水箱与地下水池组成。
4.5 蒸汽发生区模块
4.5.1蒸汽发生区长度的确定
本光热电站蒸汽发生区柱距为8m。两列50%蒸汽发生装置对称布置。蒸汽发生区总长度为：5×8m=40m。
4.5.2蒸汽发生区跨度的确定
蒸汽发生区跨度主要取决于0m预热器、蒸发器、低温再热器设备的宽度。本工程蒸汽发生区跨度定为16m。
4.5.2蒸汽发生区高度的确定
蒸汽发生区高度为15m，设备分三层布置，预热器、蒸发器、低温再热器布置在0m，高温再热器、过热器布置在5.6m，蒸发器汽包布置在10.5m层。
5 主厂房布置优化推荐方案
5.1 推荐方案
本项目提炼总结形成的主厂房布置方案为汽轮发电机组采用纵向顺列布置，主厂房按高压配电间及电控楼、汽机房、除氧间、化水处理间四列式依次布置。蒸汽发生楼布置在汽机房北侧。
5.2 主要工程量汇总
本工程主厂房宽度为40m，长度为58.5m，占地面积为2340 m2，总体积为40371 m3，主厂房单位千瓦体积为0.80742 m3/kW。
6 结论
根据上述说明和数据，结合各专业主厂房内相关布置的优化，主厂房推荐方案占地合理，初投资省，空间利用率高，功能分区明确，交通条件好，运行、检修方便，管材用量也较少，可最大限度的降低工程造价，有利于提高光热电厂的生产效率。
参考文献：
[1]GB 50049-2011，小型火力发电厂设计规范
论文作者:戴婷婷1,张曙光2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/20
标签：汽机论文; 厂房论文; 蒸汽论文; 模块论文; 机组论文; 跨度论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第13期论文;