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【摘 要】供热发电类工程的总平面布置，应贯彻国民经济建设的方针政策，在满足生产和安全要求的前提下，除了努力节省基建投资、降低运行费用外，更要注意节约用地，尽量少占或不占良田，这是总平面布置的其中一项基本原则。
【关键词】热电工程；总平面布置；节约用地
Cogeneration Project in the general layout of land conservation measures and experience
Zuo Dong-xia
(Xi'an Datang Electric Power Design Institute Co., Ltd. Xi'an Shanxi 710032)
【Abstract】Heating power of the general layout of engineering, the construction of the national economy should implement policies to meet production and safety requirements under the premise, in addition to saving infrastructure investment, lower operating costs, but also pay attention to conservation land, accounting for as little as possible or does not account for farmland, which is one of the general layout of the basic principles.
【Key words】Thermal Engineering;General layout;Land conservation
中国是一个发展中大国，人多地少，土地作为有限的自然资源，是农业的基本生产资料，是各类工程项目建设的重要物质基础和人类赖以生存的基本条件。供热发电类工程的总平面布置，应贯彻国民经济建设的方针政策，在满足生产和安全要求的前提下，除了努力节省基建投资、降低运行费用外，更要注意节约用地，尽量少占或不占良田，这是总平面布置的其中一项基本原则。
总平面布置中节约用地的措施很多，设计中可着重从占地面积较大和每项工程设计中都会遇到的通用性较强的方面入手，重点分析，解决主要矛盾。以下笔者就通过业界的先例及自己在实际工作中的一些体验来进行论述。
1. 节约用地措施
业界多年来的实践证明，供热发电类工程的总平面设计可采取下列一些基本措施：
1.1 布置紧凑适当。煤、水、电、灰以及化学水处理室等主要生产建、构筑物尽量围绕主厂房集中布置；尽量压缩厂房及管道之间的间距，必要时，可采取立体交叉布置。例如，可将引风机布置在烟道下面，循环水管道布置在主变压器基础之下，优先采用综合管架、综合地下管廊等。
在笔者曾参与的徐州大屯某电厂两台60MW机组技改工程的总平面设计中，在主厂房A排及炉后1#输煤栈桥位置确定、主厂房两侧又受后期规划及管廊限制等情况下，主厂房区用地非常紧张，还要布置主厂房区的各建、构筑物，烟囱与1#输煤栈桥之间还要留通道，诸多因素的限制，最后就采取将引风机布置在烟道下面的办法，紧凑地布置好该区的所有设施，同时还满足了有关灰、渣、石灰石粉库等运输道路的要求。
另外，笔者曾在陕西一县级热电厂原有3机3炉、只预留了1台35t/h锅炉的规划用地、却要扩建1台75t/h锅炉的总平面设计中，在厂区用地极其紧张、主厂房扩建端已有1m的循环水管及1200mm×1600mm的循环水沟、渣库再无更合适位置的情况下，借鉴“循环水管道布置在主变压器基础之下”这一经验做法，与除灰、土建等专业多方配合，将渣库布置在循环水管及循环水沟上，渣库的支撑柱则跨在管、沟两侧，保证了炉渣从锅炉出渣口经过一次爬升、直接输送至渣库的便捷性，减少中间转运环节，在有限的用地范围内，满足了工艺的要求。
1.2 分区合理明确。根据建、构筑物、各种设施的生产特点、卫生及防火要求、运行管理方式、货运量及运输管理方式、动力的需求程度及人流的多少合理分区，合理规划布置，便于合理组织生产过程、缩短各种工程管线和运输线路，保证必要的卫生与防火间距，节省投资、节约用地。例如，将冷却设施布置在锅炉房外侧，二者之间的防护用地可减少；化学水处理室在有需用铁路运输的酸碱材料时，布置在锅炉房外侧、靠近燃料设施铁路线附近，以便引进铁路，缩短铁路在厂区内的穿行占地；小容量机组，可将化学水处理室、配电装置、主控制室等与主厂房合并在一起；除尘设施采用电除尘器时，电除尘配电间可布置于两台电除尘器之间，不仅方便电源就近接至两侧除尘器，同时有效利用了除尘器之间的空地。
各建、构筑物和露天场地一般呈区带式成列布置，各分区内部、区与区之间建筑线力求整齐，在满足工艺及使用要求的前提下，建筑物外形轮廓应尽量规整，宽度、长度避免参差不齐、相差悬殊，尽量减少不规则的建筑外形形成的三角地带，造成厂区面积的损失，同时可避免了道路和管线迂回占地。
1.3 简化工艺系统。例如：采用大机组、减少机组类型；大容量发电厂采用单元控制系统，减少电压等级，简化电气主接线；高压配电装置采用屋内式、高型布置或占地面积小的组合电器；采用堆煤高度较大的煤场作业机械等等；这些要在前期方案阶段就要与各专业有效配合、协助业主确定好这些大的原则问题。
1.4 联合多层布置。例如，集中设置全厂的水务管理区、全厂的集中空压机房、多层材料库，生产生活福利建筑设置为综合楼等，尤其是分期建设项目在前期方案阶段最好将这些公用系统及辅助设施统一考虑，尽量布置在厂区固定端，便于后期工程的扩建，也为集中布置、节省用地创造条件。
1.5 结合地形，因地制宜，通过立体化布置，竖向发展，减少平面占地。例如将煤场与主厂房布置于高、低台阶上，降低输送高度、减少输煤栈桥长度及皮带长度，减少占地，节约厂用电；结合地形的另一个体现是，在地形复杂地段，根据地形特征，适当改变建构、构筑物外形，将其合并或分开。
在采用阶梯式竖向布置时，台阶的数量不宜太多，同时要尽量把彼此间生产运输联系频繁的厂房设在同一台阶上。这样即减少了台阶、边坡占地，同一台阶的相邻厂房还可以共用道路，减少了道路的占地。由于挡土墙比护坡护砌的边坡坡度大、占地节省，在场地受限制的地方，经过技术经济比较后边坡处理可优先考虑用挡土墙支护。
笔者在做吉林省某生化公司集中供热工程设计中，鉴于厂区自然地形坡度大，在确定了竖向设计按台阶式布置的方案后，总平面布置结合热电厂的“主厂房区生产联系紧密、宜尽量布置于同一个阶梯内”的特点，及“有条件时，煤场及卸煤设施布置在高位，有利于缩短输煤栈桥长度”的做法，将干煤棚与主厂房区布置在在高低两个台阶上，碎煤机室与主厂房布置在同一阶梯内，两者±0.00m设计标高高差为1.5m，在皮带爬升角度为16°情况下，缩短水平占地近5.23m，对于125m宽的用地，可减少占地约654m2。
1.6 热电工程的绿化布置为良好的生产、生活环境及文明生产创造条件，但也必须遵循节约用地这一长期性战略性方针；为扩大绿化面积，可利用贮煤场边缘、冷却塔周围、升压站内、化学水处理室附近、建、构筑物的房前屋后、地下设施顶面、架空管廊下、挡墙坡面等进行绿化，见缝插针的绿化为节省用地创造了条件；当然，根据不同区域的情况要选择性地栽植。
1.7 节约用地，包括节约土地和合理利用土地两个方面，对此，笔者也有较深的体会。
今年，某洁净煤生产综合利用项目的业主在外委有关单位做原料煤脱水、脱矸、脱硫、精选等这一洁净煤生产主工艺的首期四条生产线设计时，同时委托我院做为主工艺提供高温烟气、为厂区生产及生活提供电力的煤矸石发电系统。
厂区规划总占地约1000亩，从业主提供的厂区总平面规划图可看出，整个厂区规划呈南北三列式布置，从南到北分别为原料场、主工艺厂房区、成品料场等，主工艺厂房区要布置当期建设及规划预留的多条生产线，其他的厂前区建筑及辅助功能等分布于厂区东西两端。
对于煤矸石发电系统，厂区总平面规划未限定其准确用地位置及范围，仅要求布置于主工艺生产线西南侧附近，以便高温烟气管道就近接到主工艺系统内。针对这种情况，在发电主厂房面朝南的前提下，业主及主工艺设计单位曾提出煤矸石输送皮带从主厂房南侧跨越汽机房、从炉前上煤到煤仓间的设想。考虑到若按其设想，从东侧主工艺系统的破碎机到发电区锅炉房要提升三次、转运两次、转向180°、皮带长、占地大、皮带栈桥构成的U形范围不仅占用了南侧的原料场、又不好利用等诸多情况，笔者与主工艺设计单位设计人员充分协商，对主工艺系统的破碎机调整位置，布置于发电主厂房区东北侧，从此向西接出一路地下皮带，由提升机提升至矸石仓，再转90°向南，从炉后接至煤仓间，如此一来，减少了一路皮带，剩余两路皮带之间的L形用地布置主厂房区的锅炉房、炉后部分及灰渣库等，减少了空地，并使主厂房区更紧凑，留出的其他用地也能更有效的利用。
2. 通过数年的工作实践，笔者有如下一些体会
2.1 热电工程中，主厂房区及煤场储存区占地较大，对整个工程的用地起主要控制作用，总平面布置首先要将这两大块相对关系确定好。
2.2 做好一份总体布置，要多方了解各相关工艺知识，对工艺上的问题，总平面设计人员要根据工程特点和具体情况，主动与有关工艺专业充分协调、积极配合，在满足工艺的前提下，即做出合理的工艺布置系统，又达到节约用地的目的。反映在总平面设计中的节约用地效果，是各专业成果的综合体现，只有参与设计的各专业密切协作，在设计中采用先进技术、科学布置，减少建、构筑物、设施的占地面积，才能使节约用地更见成效，同时也将促进总图设计水平不断提升。
2.3 针对不同的工程情况，还可从不同的细部来想办法、挖潜力；尤其在许多改扩建工程中，更需要在节约用地这一环节下功夫。老厂改造扩建是挖掘潜力的一个有效途径，但许多老厂建设初期多位于城郊偏远地带，当初的规划未有效地考虑到长远发展，或局限于当初的用地政策，预留用地不足，以至于后来随着经济建设发展，城区逐渐扩大，许多热电厂存在被其他企业包围、用地范围扩大受到限制的情况；同时在现有厂区有限的用地范围内改造或扩建，限制条件多，地下管网错综复杂，等等，这些因素确实给总平面布置带来了很大的挑战，这就需要在设计前期阶段，针对具体工程的技术条件，采用多种方法做好厂区总平面布置的优化和用地分析，解决用地紧张状况。
2.4 国外有的电厂将引风机、除尘器、烟囱等布置在锅炉房及煤仓间的屋顶上，这就体现了从平面铺开向空间发展的思路，达到节省用地的目的，我国则极少采用这种方式；但是随着土地越来越少，地价越来越高，这种立体化布置会有广阔的发展前景。
3. 结语：
以上综述，希望能给观者带来一些启发，提供一些参考。作为专业人员，在以后的工作中更要发挥专业优势，使有限的土地资源尽可能发挥最大的经济效益，响应国家促进电力工程建设项目节约集约用地的号召，为确保到2020年我国耕地面积12亿亩红线尽自己一份微薄的力量。
参考文献
［1］ 《火力发电厂厂址选择与总图运输设计》，武一琦主编，中国电力出版社，2005年.
［文章编号］1006-7619（2011）06-28-651
［作者简介］ 左东霞（1967.11-），女，职称：工程师，工作单位：西安大唐电力设计研究院有限公司，研究方向：总图设计专业。
【关键词】热电工程；总平面布置；节约用地
Cogeneration Project in the general layout of land conservation measures and experience
Zuo Dong-xia
(Xi'an Datang Electric Power Design Institute Co., Ltd. Xi'an Shanxi 710032)
【Abstract】Heating power of the general layout of engineering, the construction of the national economy should implement policies to meet production and safety requirements under the premise, in addition to saving infrastructure investment, lower operating costs, but also pay attention to conservation land, accounting for as little as possible or does not account for farmland, which is one of the general layout of the basic principles.
【Key words】Thermal Engineering;General layout;Land conservation
中国是一个发展中大国，人多地少，土地作为有限的自然资源，是农业的基本生产资料，是各类工程项目建设的重要物质基础和人类赖以生存的基本条件。供热发电类工程的总平面布置，应贯彻国民经济建设的方针政策，在满足生产和安全要求的前提下，除了努力节省基建投资、降低运行费用外，更要注意节约用地，尽量少占或不占良田，这是总平面布置的其中一项基本原则。
总平面布置中节约用地的措施很多，设计中可着重从占地面积较大和每项工程设计中都会遇到的通用性较强的方面入手，重点分析，解决主要矛盾。以下笔者就通过业界的先例及自己在实际工作中的一些体验来进行论述。
1. 节约用地措施
业界多年来的实践证明，供热发电类工程的总平面设计可采取下列一些基本措施：
1.1 布置紧凑适当。煤、水、电、灰以及化学水处理室等主要生产建、构筑物尽量围绕主厂房集中布置；尽量压缩厂房及管道之间的间距，必要时，可采取立体交叉布置。例如，可将引风机布置在烟道下面，循环水管道布置在主变压器基础之下，优先采用综合管架、综合地下管廊等。
在笔者曾参与的徐州大屯某电厂两台60MW机组技改工程的总平面设计中，在主厂房A排及炉后1#输煤栈桥位置确定、主厂房两侧又受后期规划及管廊限制等情况下，主厂房区用地非常紧张，还要布置主厂房区的各建、构筑物，烟囱与1#输煤栈桥之间还要留通道，诸多因素的限制，最后就采取将引风机布置在烟道下面的办法，紧凑地布置好该区的所有设施，同时还满足了有关灰、渣、石灰石粉库等运输道路的要求。
另外，笔者曾在陕西一县级热电厂原有3机3炉、只预留了1台35t/h锅炉的规划用地、却要扩建1台75t/h锅炉的总平面设计中，在厂区用地极其紧张、主厂房扩建端已有1m的循环水管及1200mm×1600mm的循环水沟、渣库再无更合适位置的情况下，借鉴“循环水管道布置在主变压器基础之下”这一经验做法，与除灰、土建等专业多方配合，将渣库布置在循环水管及循环水沟上，渣库的支撑柱则跨在管、沟两侧，保证了炉渣从锅炉出渣口经过一次爬升、直接输送至渣库的便捷性，减少中间转运环节，在有限的用地范围内，满足了工艺的要求。
1.2 分区合理明确。根据建、构筑物、各种设施的生产特点、卫生及防火要求、运行管理方式、货运量及运输管理方式、动力的需求程度及人流的多少合理分区，合理规划布置，便于合理组织生产过程、缩短各种工程管线和运输线路，保证必要的卫生与防火间距，节省投资、节约用地。例如，将冷却设施布置在锅炉房外侧，二者之间的防护用地可减少；化学水处理室在有需用铁路运输的酸碱材料时，布置在锅炉房外侧、靠近燃料设施铁路线附近，以便引进铁路，缩短铁路在厂区内的穿行占地；小容量机组，可将化学水处理室、配电装置、主控制室等与主厂房合并在一起；除尘设施采用电除尘器时，电除尘配电间可布置于两台电除尘器之间，不仅方便电源就近接至两侧除尘器，同时有效利用了除尘器之间的空地。
各建、构筑物和露天场地一般呈区带式成列布置，各分区内部、区与区之间建筑线力求整齐，在满足工艺及使用要求的前提下，建筑物外形轮廓应尽量规整，宽度、长度避免参差不齐、相差悬殊，尽量减少不规则的建筑外形形成的三角地带，造成厂区面积的损失，同时可避免了道路和管线迂回占地。
1.3 简化工艺系统。例如：采用大机组、减少机组类型；大容量发电厂采用单元控制系统，减少电压等级，简化电气主接线；高压配电装置采用屋内式、高型布置或占地面积小的组合电器；采用堆煤高度较大的煤场作业机械等等；这些要在前期方案阶段就要与各专业有效配合、协助业主确定好这些大的原则问题。
1.4 联合多层布置。例如，集中设置全厂的水务管理区、全厂的集中空压机房、多层材料库，生产生活福利建筑设置为综合楼等，尤其是分期建设项目在前期方案阶段最好将这些公用系统及辅助设施统一考虑，尽量布置在厂区固定端，便于后期工程的扩建，也为集中布置、节省用地创造条件。
1.5 结合地形，因地制宜，通过立体化布置，竖向发展，减少平面占地。例如将煤场与主厂房布置于高、低台阶上，降低输送高度、减少输煤栈桥长度及皮带长度，减少占地，节约厂用电；结合地形的另一个体现是，在地形复杂地段，根据地形特征，适当改变建构、构筑物外形，将其合并或分开。
在采用阶梯式竖向布置时，台阶的数量不宜太多，同时要尽量把彼此间生产运输联系频繁的厂房设在同一台阶上。这样即减少了台阶、边坡占地，同一台阶的相邻厂房还可以共用道路，减少了道路的占地。由于挡土墙比护坡护砌的边坡坡度大、占地节省，在场地受限制的地方，经过技术经济比较后边坡处理可优先考虑用挡土墙支护。
笔者在做吉林省某生化公司集中供热工程设计中，鉴于厂区自然地形坡度大，在确定了竖向设计按台阶式布置的方案后，总平面布置结合热电厂的“主厂房区生产联系紧密、宜尽量布置于同一个阶梯内”的特点，及“有条件时，煤场及卸煤设施布置在高位，有利于缩短输煤栈桥长度”的做法，将干煤棚与主厂房区布置在在高低两个台阶上，碎煤机室与主厂房布置在同一阶梯内，两者±0.00m设计标高高差为1.5m，在皮带爬升角度为16°情况下，缩短水平占地近5.23m，对于125m宽的用地，可减少占地约654m2。
1.6 热电工程的绿化布置为良好的生产、生活环境及文明生产创造条件，但也必须遵循节约用地这一长期性战略性方针；为扩大绿化面积，可利用贮煤场边缘、冷却塔周围、升压站内、化学水处理室附近、建、构筑物的房前屋后、地下设施顶面、架空管廊下、挡墙坡面等进行绿化，见缝插针的绿化为节省用地创造了条件；当然，根据不同区域的情况要选择性地栽植。
1.7 节约用地，包括节约土地和合理利用土地两个方面，对此，笔者也有较深的体会。
今年，某洁净煤生产综合利用项目的业主在外委有关单位做原料煤脱水、脱矸、脱硫、精选等这一洁净煤生产主工艺的首期四条生产线设计时，同时委托我院做为主工艺提供高温烟气、为厂区生产及生活提供电力的煤矸石发电系统。
厂区规划总占地约1000亩，从业主提供的厂区总平面规划图可看出，整个厂区规划呈南北三列式布置，从南到北分别为原料场、主工艺厂房区、成品料场等，主工艺厂房区要布置当期建设及规划预留的多条生产线，其他的厂前区建筑及辅助功能等分布于厂区东西两端。
对于煤矸石发电系统，厂区总平面规划未限定其准确用地位置及范围，仅要求布置于主工艺生产线西南侧附近，以便高温烟气管道就近接到主工艺系统内。针对这种情况，在发电主厂房面朝南的前提下，业主及主工艺设计单位曾提出煤矸石输送皮带从主厂房南侧跨越汽机房、从炉前上煤到煤仓间的设想。考虑到若按其设想，从东侧主工艺系统的破碎机到发电区锅炉房要提升三次、转运两次、转向180°、皮带长、占地大、皮带栈桥构成的U形范围不仅占用了南侧的原料场、又不好利用等诸多情况，笔者与主工艺设计单位设计人员充分协商，对主工艺系统的破碎机调整位置，布置于发电主厂房区东北侧，从此向西接出一路地下皮带，由提升机提升至矸石仓，再转90°向南，从炉后接至煤仓间，如此一来，减少了一路皮带，剩余两路皮带之间的L形用地布置主厂房区的锅炉房、炉后部分及灰渣库等，减少了空地，并使主厂房区更紧凑，留出的其他用地也能更有效的利用。
2. 通过数年的工作实践，笔者有如下一些体会
2.1 热电工程中，主厂房区及煤场储存区占地较大，对整个工程的用地起主要控制作用，总平面布置首先要将这两大块相对关系确定好。
2.2 做好一份总体布置，要多方了解各相关工艺知识，对工艺上的问题，总平面设计人员要根据工程特点和具体情况，主动与有关工艺专业充分协调、积极配合，在满足工艺的前提下，即做出合理的工艺布置系统，又达到节约用地的目的。反映在总平面设计中的节约用地效果，是各专业成果的综合体现，只有参与设计的各专业密切协作，在设计中采用先进技术、科学布置，减少建、构筑物、设施的占地面积，才能使节约用地更见成效，同时也将促进总图设计水平不断提升。
2.3 针对不同的工程情况，还可从不同的细部来想办法、挖潜力；尤其在许多改扩建工程中，更需要在节约用地这一环节下功夫。老厂改造扩建是挖掘潜力的一个有效途径，但许多老厂建设初期多位于城郊偏远地带，当初的规划未有效地考虑到长远发展，或局限于当初的用地政策，预留用地不足，以至于后来随着经济建设发展，城区逐渐扩大，许多热电厂存在被其他企业包围、用地范围扩大受到限制的情况；同时在现有厂区有限的用地范围内改造或扩建，限制条件多，地下管网错综复杂，等等，这些因素确实给总平面布置带来了很大的挑战，这就需要在设计前期阶段，针对具体工程的技术条件，采用多种方法做好厂区总平面布置的优化和用地分析，解决用地紧张状况。
2.4 国外有的电厂将引风机、除尘器、烟囱等布置在锅炉房及煤仓间的屋顶上，这就体现了从平面铺开向空间发展的思路，达到节省用地的目的，我国则极少采用这种方式；但是随着土地越来越少，地价越来越高，这种立体化布置会有广阔的发展前景。
3. 结语：
以上综述，希望能给观者带来一些启发，提供一些参考。作为专业人员，在以后的工作中更要发挥专业优势，使有限的土地资源尽可能发挥最大的经济效益，响应国家促进电力工程建设项目节约集约用地的号召，为确保到2020年我国耕地面积12亿亩红线尽自己一份微薄的力量。
参考文献
［1］ 《火力发电厂厂址选择与总图运输设计》，武一琦主编，中国电力出版社，2005年.
［文章编号］1006-7619（2011）06-28-651
［作者简介］ 左东霞（1967.11-），女，职称：工程师，工作单位：西安大唐电力设计研究院有限公司，研究方向：总图设计专业。