关键词：电厂工程；模块化理论；预制
引言：在我国经济水平持续增长的背景下，整个社会面临的环境问题越来越严重，如何减少人类活动中产生的污染物，实现可持续发展，成为各行业未来发展的热点课题。其中在电力行业，大容量电厂建设得到了广泛关注，但电厂工程本身涵盖的内容非常繁杂，例如土建工程、安装工程、设备调试等等，并且涉及到的职能部门也非常多，如何解决大容量电厂工程的周期、工序以及作业量等问题，成为业界的一大难题。针对此，在全球范围内很多人开始在电力工程建设中运用模块化理论，这对于电力行业的发展无疑有着重大的意义与影响。
一、概述
所谓的模块化，就是将相对较小且具有较强独立性的功能设计的系统构建成一个复杂产品或流程。根据模块的差异，其设计、生产、安装以及检测等都具有较强的独立性。与此同时，模块化的实现对经验的积累有着很高的要求，需要前人基于此利用标准界面来关联各个模块。现阶段，在很多领域模块化理论都得到了应用与推广，例如机械工程、汽车工程、石油化工等行业，与此同时模块化理论在电力工程建设中的应用水平也在不断提升。
二、电厂工程模块化理论分析
电厂工程中涉及到的设备非常繁杂，例如锅炉、汽轮、发电机、输配电设备、汽轮机等等，这一设备系统可以遵循独立性原则，按照多个模块进行划分。如此一来，电厂工程的建设程序就可以得到简化，通过完成多个任务实现建设目标。具体来讲，电厂建设者会根据设计、制造、安装、检测以及调试运行等工序，对模块进行设计，根据模块理论的不同，在操作时则可以以模块化设计、模块化预制以及现场模块的安装等流程为依据。与此同时，建设者应该遵循整体性原则对各模块进行统筹管理，严格执行建设标准。
在工程建设初期，项目负责人需要从整体的角度，对主要设备系统的功能特性进行分析，基于此对电厂工程的架构进行设计。在这一过程中可以对模块化设计软件加以利用并进行分析，接着以电厂主要功能性设备系统单元为依据，对各系统负责人加以确定。根据模块划分好的系统，负责人需要结合具体的工作内容，负责与建筑、电气、管道、仪表等领域的工程师进行沟通与协调，并以该模块的整体设计图为依据，对相关领域的详细图纸进行设计。在二维、三维设计图设计完成后，需要通过专业工程师将其交付给系统的负责人并进行检查，确认各下行模块间不会有错误、疏漏以及冲突等情况，如此才能够保证系统在完成建设后能够稳定、可靠的运行。在完成各系统设计图的检查工作后，各系统负责人则将图纸交付给项目负责人并检查、核对主要设备系统，对系统间的冲突与疏漏进行论证。
在设计检查工作实施后，根据图纸就可以将所有需要的设备清单导出。根据设备清单与先前电厂建设的经验，在实地考察后遵循经济性、科学性等原则，对设备供应厂家进行遴选，并在相关单位的督促下对设备供应商的生产、安装与检测工作进行检查。各模块在设计完成后，为了最大限度的缩减现场施工占用的空间，减少工程量，应该尽可能在制造工程中组装具体单元，进而提高施工过程的安全性，为管理人员提供便利。
在工程建设中，有的设备与设施的质量要求较高且占用空间较大，那么应该采用模块化组装的方式，促使施工设备模块化处理得以实现。在现场安装施工中，应该积极组织各领域专业人士参与模块化管理工作，并建立专门的机构，安排具有一定资历的专业人才为模块化施工的实现提供咨询服务，并根据工程建设实际情况，对施工计划进行合理制定。项目计划的制定应该调动各模块的安装建设单位，组织相关专家展开讨论与沟通，对建设单位进行最大程度的优化，从而使工程的综合效益得到全面提升。需要注意的是，电厂竣工运行过程中，电厂内部各事业部门也要做好管理工作，结合实际情况对各岗位人员进行培训，促使模块化理论得以真正实现。
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三、模块化理论在电厂建设中的优势分析
在电厂工程建设中，将模块化理论运用于设计、制造、施工以及管理等多个环节，能够有效提高工程建设水平，取得的效果相对客观。具体可以从以下几个方面得到体现：
第一，模块化设计的前提就是丰富的电厂设计经验，在工程建设中可以结合实际情况对模块选项方案进行优化处理，从而使设计变得更加灵活、可靠。其次，模块化设计还能够大幅度缩减设计周期与工程周期，并且设备清单也能够在短时间内形成。此外，业内人士基于计算机集成软件SIGMA平台将模块化理论运用于电力工程建设中，这类软件在整个项目建设周期都能够发挥作用，能够对项目建设过程进行动态化展示，从而帮助相关管理人员在工程项目建设中保持一个较高的参与度。
第二，将模块化理论渗透于施工中，可以减少施工现场的嘈杂度。工厂可以提前预制相关模块的设备，实现施工效率的提升，整个施工周期也有所缩短。与此同时，这种施工方式可以释放施工空间，从成本、安全、质量等多方面减少风险，进而为项目建设者将更多精力放在人性化管理工作中。
第三，在电厂工程建设中，基于模块化设计与施工能够提高管理水平。各单元模块的职能能够清晰的呈现出来，如此一来业主、制造商以及施工单位就可以避免重复工作，充分发挥人力资源的价值，使整个工程的综合效益得到提升。
四、模块化理论在电厂工程中的应用实例
现阶段，很多国际大公司对模块化理论的应用都取得了比较理想的效果。早在上世纪九十年代，西门子就对模块化燃煤电厂Varioplants系列进行开发设计，在市场中取得业绩也比较突出。该系统基于一定数量的电厂基本设计，秉持与市场需求相适应的电厂设计理念。基于模块化设计理论，利用软件将电厂分为多个功能单元，然后将这些单元分为若干个模块。业主可以结合项目实际情况，对各模块类型进行选择，对成套设计模块类型进行更换、添加耗费的工程时间得以大幅度缩短。此外阿尔斯通公司的模块化理论应用模式也趋于成熟。在变压器、GIS设备方面可以实现厂家生产、组装与检测，其施工现场的工作强度凭借此得以降低。与此同时，在生产安装过程中阿尔斯通公司将单片机与电子技术运用于自动化设备中，从而提高了设备的精度，促使智能分布式自动化系统的空间得以减小。
五、结束语
总而言之，在电厂工程建设中运用模块化理论，对于我国传统电力建设机制的革新而言无疑有着重大影响。基于此能够提高工程质量，降低工程成本，保障施工效率。在“一带一路”战略持续实施的背景下，电力建设单位有必要围绕此展开深入研究，建立成熟机制，凭借此在国际市场中保持一定的竞争力。
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论文作者:张超
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第2期
论文发表时间:2020/4/22
标签：电厂论文; 工程论文; 理论论文; 模块论文; 设备论文; 建设中论文; 系统论文; 《工程管理前沿》2020年1月第2期论文;