总平面布置方案(共10篇)
1.1施工总平面布置依据 1.1.1 本工程施工招标文件。
1.1.2 施工现场条件及周围环境,项目施工范围及现场情况。1.1.3 本工程的施工综合进度要求。1.1.4 施工能力及机械、人员状况。1.2施工现场总平面布置原则
1.2.1 在本施工过程中,我公司将本着节约用地、方便施工的总体原则,严格按照业主的统一规划,结合本工程的施工特点,对本工程施工区域进行科学合理的布置,主要布置原则如下:
1、施工区域的布置要符合业主对施工现场的总体规划,符合相关专业和工程项目的施工流程要求,尽量减少工种或工序之间的干扰,合理地进行交叉作业。
2、施工现场的布置要考虑与本工程相关的各施工单位的施工布置,在自己能够满足施工的同时,也能够兼顾其他施工单位的施工方便。
3、施工场地布置紧凑、布置合理,充分考虑场地二次周转使用;运输路线布置合理,选取经济合理的运输半径,努力做到设备、材料反向运输和二次搬运总量最少。
4、从大局着眼,全面满足现场消防、防洪排水、劳动保护和安全文明施工的要求。合理布置场地,节约用地,努力做到不突破业主提供的具体技术经济指标。
1.3施工临时设施布置规划 1.3.1 临建布置内容
1.3.1.1 施工现场临建主要包括:厂区临时道路;临时围墙;临时门卫;施工大门;现场办公室及仓库;临时用电设施;临时给水设施;临时排水设施;临时消防设施;各工种加工场地及原材料、半成品、成品堆放场地;砂浆搅拌站;周转材料堆放场地等。1.3.2 临建布置原则
1.3.2.1 本项目施工现场布置遵循如下原则: 1.3.2.2 能够满足施工需要,施工方便;
1.3.2.3 充分利用本工程施工界面,布置必须的加工场地,材料堆场,物流路线;
1.3.2.4 临时设施材料考虑工程中需要多次搬迁的需要;
1.3.2.5 综合考虑工程各阶段的临时设施布置,按工程各阶段调整布置; 1.3.2.6 安排整齐有序,注意节约;
1.3.2.7 现场生产和生活临设在保证施工需求的原则上,以简易为主,尽量压缩占地面积。并必须做到布置合理、紧凑、便于现场管理,符合作业流程。各工号、各工种与专业之间互不干扰,做到文明管理和文明施工。我司将有效、合理地安排与设置本工程的临设,并服从业主的统一现场安排。1.3.3 临建布置方案
1.3.3.1 办公区:根据业主的要求,总包办公室统一安排在场地东侧办公区内。1.3.3.2 宿舍区:根据现场的实际情况,厂区内不设宿舍区,工人及管理人员宿舍区拟设定在厂区北侧闲置荒地内。宿舍区单独设置大门,并用围墙做封闭处理。宿舍区内设二层宿舍楼八栋,另设工人食堂一层两栋;另外宿舍区内按要求设置消防设施,按需要设给水管道和雨水、污水排水设施;按要求设置供电设施和供电线路;宿舍区内室外地面全部做混凝土硬化处理。
1.3.4 厂区临时道路:为生产、生活和消防的需要,厂区内道路拟设置混凝土硬化道路,道路宽6m-8m,道路基层为300mm厚水泥稳或碎石垫层,道路面层为200mm厚C20混凝土随打随压。道路基层要一次性夯实。1.3.5 临时围墙、大门和门卫
1.3.5.1 厂区临时围墙采用复合钢彩板墙体,围墙彩板墙净高2m,每间距3.93米设置一根钢柱来固定钢彩板。钢柱下为混凝土柱墩,钢彩板墙下为300mm高砖基础砌筑。钢彩板墙体颜色为蓝色,钢柱颜色为白色。
1.3.5.2 每个施工区域各设两个施工大门,主大门设置在厂区东侧,西侧设临时大门与茅山大道相通。主大门门楼按照中铁建二十五局规定的样式建造。大门柱与钢彩板墙体相连,门柱下为混凝土柱墩。大门柱和上部钢梁采用角钢或方钢焊接而成,外面用广告部包裹,广告布上打印成公司的标志和标语。1.3.5.3 每座大门都单独设置门卫,门卫采用预制独立彩钢板房。1.3.6 现场办公室和仓库
1.3.6.1 每个施工现场均设置现场办公室和仓库,现场办公室和仓库采用彩钢复合板修建。
1.3.7 临时用电、给水、排水和消防设施 1.3.7.1 临时用电:由于整个施工现场较大,因此整个施工现场拟申请五台500KVA变压器,分别设置在现场的各个施工区域和临设所在地。四台用于生产使用,一台专门用于样板展示区预留用电和生活区用电。每台变压器按照各施工现场用电设备的总容量,分别按需要设置若干总箱和分箱。电缆的截面积均按计算结果来确定。
1.3.7.2 临时给水:施工现场的给水主要分为生活用水、生产用水和消防用水。根据现场实际用水需求,在闲置区设置临时给水泵房一座,变频加压水泵两台,主供厂区的消防、生产及生活用水,采用DN250的镀锌钢管作为主供水管,厂区所有用水均由主供水管提供,高层供水,于每20层处增设增压泵再次将临时消防用水进行加压提升,使整个楼层的临时消防压达到规范要求。生活用水主要用于管理人员和工人的食堂用水和饮用水,生活区设加压泵站,按需要设置加压水泵和储水水箱。生产用水通过管道引到各个用水点。
1.3.7.3 临时排水:现场临时排水主要分为雨水排水和污水排水。在施工现场的临时道路两侧、生活区及各单体附近分别设置排水明沟,排水沟宽度为800mm,深度最浅处为200mm,沟底按照0.3%找坡。排水沟两侧土要夯实,必要时喷射素水泥浆加固。排水沟过道处用加重水泥管过道,水泥管内径不小于400mm。污水排水主要为厕所、食堂等排出的污水。厕所按需要设置化粪池,每个食堂排水均设置隔油池,经过处理的污水通过管道排放到市政污水管道内,严禁污水不经过处理直接排放进市政管道内。
1.3.7.4 临时消防:施工现场内按要求设置消防设施,消防管道按要求做环形管道,管道与现场加压泵站相连,管道直径不小于DN100mm。高层供水,于每20层处增设增压泵再次将临时消防用水进行加压提升,使整个楼层的临时消防压达到规范要求。现场内按要求在固定位置设置室外消火栓,每个消火栓的防火半径不超过120m。在办公区和宿舍区内除按要。求设置挂式消火栓外,每座楼还要配置干粉灭火器。消防水泵的电源直接取自于总开关箱。1.3.8 各加工场地、堆放场地、制作场地
1.3.8.1 基础施工阶段钢筋、木工和周转材料堆场设置在D区场地内,待基础回填后,各加工场地和周转材料堆场分别设置在各楼塔吊回转范围内。每个场地均做硬化处理。1.3.9 现场形象布置
根据本公司关于施工形象战略实施的宗旨:展示人文卓越的企业形象,塑造崇高诚信的企业精神,服务于项目建设实践,并结合施工现场HSE管理规定,对施工现场的各个要素在各场合和时间上严格按照规定执行,做到施工现场“五化”,即“亮化、净化、绿化、美化、硬化”;并且以“新概念、新环境、新品质”的“三新”为目标,使现场的安全生产、文明施工和施工现场管理不断上台阶。1.3.9.1 封闭管理
1、围墙:沿工程四周连续置高度为2米的复合轻钢彩板围墙,做到坚固、稳定、美观,外立面基调为蓝、白色。
2、大门:在施工现场进出口设钢制大门,大门净宽8.6米,高度为5.3米;两侧设置门墩和灯箱,灯箱高为6.9米,灯箱上挂安全文明施工标语,灯箱横梁书写企业全称;大门的颜色为蓝色基调。
3、大门边设门卫室,门卫有专职保卫人员担任,24小时值勤巡逻。门卫室设门卫制度、保卫人员名单及职责,并建立人员、材料出入登记档案。1.3.9.2 施工现场标牌
在大门外的显眼位置上设立“八牌二图”,内容为公司简介、工程概况、管理网络、防火须知、安全生产六大纪律、安全记录、施工现场平面图、工程计划进度网络图。在大门内外设置二块可活动警示牌,一块为“进入工地,请戴好安全帽”,另一块为“施工带来不便,感谢你的协助”。其他警示牌根据HSE管理规定统一加工制作。1.3.9.3 施工场地
1、混凝土硬地坪施工
根据实际情况,在施工临建区内、主要道路、建筑材料堆放处、各加工、制作地点做混凝土硬化处理,其余场地在大门区、办公区和生活区范围适当搞些绿化工作。
2、吸烟点
按照标准要求,施工现场严禁随意吸烟。项目经理部制订禁烟制度并视具体情况设置吸烟室。
2、运行期维护方案 2.1总平面布置的实施
项目经理部各部门在实际布置施工临建的位置、尺寸时必须与总平面一致,不得擅自更改,技术部门要根据施工总平面图对兴建的临设进行检查,如有变得必须修改。如根据施工需要确需更改时,须提交书面申请到工程技术部,经项目经理同意后实施。
2.2 施工总平面的日常管理
2.2.1 施工总平面管理是在符合有关规程规范的前提下,合理规划施工现场、交通运输、各种生产临建、施工设施、力能装置和设备、材料堆放等,其管理的主要内容如下:
2.2.2 技术部负责组织编制施工总平面布置,经项目总工审定,报业主、监理公司批准后实施。
2.2.3 工程部设总平面管理负责人,负责施工区域现场管理,业务上接受业主或监理工程师的领导。
2.2.4 根据施工各阶段的不同需要,由工程部对总平面布置在施工场地范围内作适当平衡调整,当布置范围与其他安装单位交叉或需超出业主指定的占地范围时,应向业主提出申请,待业主回复统一安排后方可实施。
2.2.5 各专业施工班组必须在施工总平面布置指定区域进行施工作业和堆放材料,如遇到问题,应及时提交工程部解决。
2.2.6 施工现场的规划布置要听从业主的统一安排。所有进入现场的设备材料及施工机具要服从业主统一管理。2.3 运行期维护 2.3.1 施工用电管理
2.3.1.1 施工用电设专人统一维护管理。
2.3.1.2 施工电源主线规划布设完后,绘制完整的配电系统图,维护人员熟悉高低压配电系统。
2.3.1.3 现场配电盘、箱应形式统一,并有明显的警示标志,电缆敷设横平竖直,禁止乱拉乱放。2.3.1.4 坚持每周一次的现场安全巡视制度,做好现场施工电源冬、雨季巡检工作,消除用电隐患。2.3.2 施工用水管理
2.3.2.1 施工用水的管理、运行和维护由项目部委派专人统一管理,定期检查管道、阀门等供水设施,杜绝跑、滴、漏现象,施工现场停水前要提前通知,做好施工用水的储备。2.3.3 现场卫生
2.3.3.1 为了保持工地及其周围环境的清洁卫生,在施工期间所产生的施工垃圾和生活垃圾按其性质分类及时搬离施工现场,直至工完料清交付使用。2.3.3.2 在车辆进出施工现场的主要出入口设置车辆清洗设备,以保证施工泥浆不随车辆污染道路。2.3.4 现场排水
2.3.4.1 成立现场排水系统日常维修班组,专人负责、定期检查和清除排水沟以及沉淀池中积存物,确保排水沟畅通。
2.3.4.2 逢雨季、汛期增加潜水泵,提高排水流量、流速,确保排水畅通、迅速。
关键词:煤矿工业,场地优化,总平面
0 引言
所谓煤矿工业场地总平面设计, 是为保证煤炭生产的正常进行, 本着更适合工艺流程和保障煤炭运输的目的, 因地制宜的合理利用自然资源, 以煤井为中心, 在周围建立其他附属建筑物, 同时要求在场地内交通流畅, 方便煤炭运输, 妥善的处理各种预埋管线, 并做好相关绿化美化工作, 从而建立功能齐全的煤炭经营体系。通过相关设施设备, 借助各种交通运输工具, 将煤炭运输出去。所以, 如何将各种设施布置的更加合理, 便于配合, 同时保证周围环境安全, 对于矿井所获得的经济效益具有重大影响。
1 总平面设计中进口位置的意义
因煤矿主要是为开发地下煤炭资源而建立的, 所以其地面主要工作场地要贴近地下资源, 这是区别于其他企业场地总平面设计的。开采出来的煤炭, 通过竖井运输到斜井或者平硐, 然后再运到地面。进口作为联系井上和井下的主要通道, 其在整个场地总平面设计中的地位是毋庸置疑的, 因此, 对于井口的设计相关工作人员要引起足够的重视。井口在哪, 煤矿的工业场地就在哪, 所以在确定井口位置的时候不能只考虑前期开采煤炭的便利, 还应注意配合地面的相关生产系统, 它们之间应该是紧密联系在一起而又互不影响的。为合理的缩减成本及人工耗时, 选择矿井的进口时, 要充分的利用周边自然环境, 以便减少土石方工程量;坚持以人为本的原则, 对于矿井位置尽量选择在人烟稀少的荒山野岭, 减少占地面积, 减少对于村庄等的影响, 尽最大可能的不利用适于种植的土地, 同时为避免其他自然灾害, 应选择安全的工程地质地段, 是对工作人员生命安全的保证;不占用国家保护的历史遗迹及文物保护地段;尊重少数民族的风俗习惯, 做到不影响, 不妨碍;同时特别要注意的是, 开发煤矿时应注意对周边自然环境的保护, 合理的借助外部交通干线及其他供给, 上述这些是煤矿的安全生产和高效运营的有利保证。
井下条件的影响涉及到的方面比较繁多, 因此在进行相关设计时, 主要针对以下方面进行考虑:煤田储量的中心是建设井筒和工业场地的较合理位置, 应尽量按此设计;对于可以利用的煤层及其他有价值的矿床, 应尽量减小对其的影响;不设立在浅部煤层和上山煤上。尽量将井筒的位置设置在最先开采的地段, 能在一定程度上减小井巷的工程量;地表冲击层的地段适合设置井筒, 方便钻井, 加快前期建设进度。
进行煤矿井口设计时应该有大局观, 从整体上考虑矿区布置的合理性, 进行规划时要考虑全面, 而且要对相关专业知识及当地地理条件有所把握, 结合相关要求进行布置。并且在方案阶段要进行反复推敲, 核算其经济方面是否合理, 同时要与其他相关部门如采矿、生产系统、总运等针对现场情况进行结合, 保证方案的合理性, 发现问题及时沟通, 及时解决, 最终确定井口位置。
2 总平面设计与功能分区的联系
总平面设计是针对与矿井相关的其他建筑和设施的布置, 各功能分区通过协同作业, 保证煤炭生产工作正常运转, 所以, 它们既是单独的个体, 又是统一的整体。
要根据各建筑设施的使用功能不同进行合理规划分区, 从而保证生产系统的流畅运行, 运输线路最优, 预埋管线排布合理, 在此基础上还应考虑经济投入问题。
通常将煤矿工业场地分成三个功能不同的区域, 主要是针对公共生活办公、生产和辅助生产三个方面。生产区一般被布置在场地中心地段, 其余在其周边分布。
图1为某斜井工业场地总平面布置功能分区关系图。
各功能分区的建筑物有些能够设置在一起, 比如办公楼内可设置化验室。根据交通路线, 将单体合理的设计或者进行联合。此外, 对于矿区建筑物应尽量保证其排布的美观, 让人们置身于其中不会觉得压抑。
3 总平面设计与场内运输的关系
运输将场内的各个功能分区联系到了一起, 主要是道路运输和窄轨铁路运输, 应尽量设置的简短而快捷, 在保证人流和货流疏散的同时, 特别要注意消防通道。如果将汽车作为主要运输方式, 对于煤仓及装卸车地点要设置的场地的边缘, 使运输更加方便, 如果采用窄轨铁路运输的话, 要保证其站线不会对人员通道和进入场区的主通道造成影响。窄轨铁路与辅助生产区的联系比较紧密, 需要保证坑木材料设备下井方便。场地内道路与窄轨铁路应避免交叉布置, 主要是针对窄轨铁路设置为自动滑行运输的情况, 由于自然场地出现高差是难免的, 随着高差增大与道路交叉时, 其高度又不能设置立交, 就会产生矛盾。相关人员在设计运输时, 要保证其目的明确, 方便生产, 方便运输。
4 总平面设计和自然条件的联系
在进行煤矿工业场地设计时要针对具体环境灵活布置, 综合考虑地形、工程地质、日照和风向等自然条件。对于坡度大的可采取阶梯式布置, 比较平缓的则采用平坡方式, 合理的布置方式能够大大减小土方工程量, 从而缩短工期。认真的考察当地风向特点, 由于生产过程中会产生有害的烟尘、煤灰等, 因此, 对于局部地区的小气候变化要引起足够的重视, 将散发有害物质的场地布置在整个场地的下风向。容易扬起煤灰等物质的车间也应布置在下风向, 合理的布置生活和工作区域, 尽量减小有害物质对于相关工作人员的损害, 在最大程度上保证人身安全。
此外, 应注意将大量散发热气、湿气的建筑设施与主生活办公区分隔开来, 根据风向进行合理设计, 保证其自然通风, 同时可利用机械通风进行辅助。最后, 保证井筒位置及方位角与总平面布置统一。
5 结束语
通过上述对于煤矿工业场地总平面布置设计的相关介绍, 希望能为相关工作人员提供参考, 在工作中对于场地布置问题要考虑全面, 确保规划合理, 从而在保证人身安全的同时, 煤炭生产工作能够高效持续运转。
参考文献
[1]程本.关于煤矿地面总体布置改革的设想[J].煤矿设计, 1985, 03:1-7.
[2]M.E.瑟卡, 沈德贵.电动铲运机在国际镍公司安大略分公司的应用[J].国外金属矿山, 1989, 10:54-59.
[3]杨俊哲.提高资源回收率的主要途径和措施[J].煤炭工程, 2009, 04:49-51.
[4]于萌, 崔小琳.矿井平面布置模糊层次评价法的研究[J].物流工程与管理, 2010, 08:172-174.
关键词:330千伏变电所总平面布置优化
1概述
电气总平面布置是一项综合性很强的工作,在设计时不仅需要满足本专业的要求,也必须满足系统、线路和土建等专业的要求。电气总平面应从配电装置入手,把各级电压各型配电装置的布置特点都了解清楚,只有这样才能解决好各专业之间的问题及矛盾[2]。以下就通过一个实际工程对330千伏变电所的总平面布置及优化进行研究、探索。
2工程概况
牛首山330kV变电所的建设规模如下:
建设有4×360MVA主变压器。电压等级为330/110/35kV;330kV配电装置采用一倍半断路器接线,330kV线路向西北和东南两个方向出线;其中西北方向出线4回,东南方向出线4回,共8回出线;110kV配电装置采用双母线双分段接线,110kV线路朝东北方向出线;出线共计22回;35kV配电装置采用单元接线,每台主变下设一段母线。
3变电所总平面区域划分
根据该变电所特点,将其划分为三个区域:330kV配电装置区:由330kV配电装置及预制舱组成;110kV配电装置区:由110kV配电装置及预制舱组成;主变及35kV配电装置区:由主变压器及低压无功补偿组成。
根据电气主接线方式,结合所址布置条件,周边环境,道路引接,线路走廊灯因素综合考虑,变电站布置如下:330kV配电装置采用HGIS布置于站区西南侧,330kV线路向西北和东南两个方向出线;110kV配电装置布置于站区东北侧,110kV线路朝东北方向出线;主变及35kV配电装置布置于站区中部。
4变电所总平面优化措施
4.1占地面积的优化
对占地面积进行如下优化:330kV环形道路设置于构架之下;结合本变电所出线特点,中间的两台变压器采用了高穿进串方案,两边的两台变压器采用了通过330kV断路器,直接接入母线方案;分别在330kV配电装置间隔的空档内设置了两个预制舱,有效利用了空地;取消了330kV出线隔离开关;110kV出线采用了GIS设备两侧构架前低后高两侧出线方式。
4.2道路优化
对道路进行如下优化:330kV环形道路设置于构架之下;330kV配电装置采用HGIS设备。
4.3配电装置架构的优化
330kV配电装置采用出线构架与母线构架的联合布置,高穿进架与中间跨线构架联合布置方式,该布置方式整齐美观,不仅节约了占地,也降低了工程造价。
4.4设备选择优化
本次设计35kV配电装置采用了内置隔离式组合电器,并联电容器采用了35kV智能集合成套电容器装置,该设备具有占地小的特点。并联电抗器采用隔离一字型布置。
4.5综合控制室及附属建筑物的优化
依据相关的规范标准,应该严格控制所区的占地面积。所区内只需要设置与生产有关的必不可少的建(构)筑物即可,比如综合控制室、联合泵房、污水处理装置等,并且最好采用联合建筑,集中布置在所区人口附近,自然形成生产、生活辅助区。
5结束语
经过以上的各项优化,变电所设计达到了区划清晰,各部分联系紧密,配电装置布置紧凑,设备选型合理,运行维护方便。在节省投资、减少占地面积等方面效果显著。对以后的工程具有较高的指导意义。
参考文献:
[1]张彦,李惠强.变电所总平面布置中的优化原则[J].船电技术,2002(5).
[2]孝小昂.变电站电气总平面布置设计思路探讨[J].陕西电力,2006,34(1).
[3]王尧,郝元义,张晓妍.乌海500kV变电所平面布置设计初探[J].内蒙古电力技术,2003(S1).
作者简介:
洋浦港平面布置方案的数值研究比选
分析了洋浦港工程的建设将有可能引起洋浦港区的潮流、泥沙运动变化,而导致部分海岸线水域的.泥沙淤积,采用了COHERENS-SED模型进行区域水流模拟,从纳潮量、流向与航道的夹角方面,对不同布置方案进行比较,比选出最佳工程布置方案.
作 者:张 史宏达 梁丙臣 ZHANG Qin SHI Hong-da LIANG Bing-chen 作者单位:中国海洋大学工程学院,山东,青岛,266100刊 名:海岸工程英文刊名:COASTAL ENGINEERING年,卷(期):200928(3)分类号:U651关键词:港口布置 潮流数学模型 纳潮量
办公、生活等临时设施安排
施工现场总平面布置原则
我公司高度重视,将该工程列为公司重点工程,公司精心策划,周密实施,在现场平面布置时,主要考虑以下几点:
1、根据业主的要求,遵循国家、省、市有关文明工地考核、评定标准,对施工现场进行总平面布置;
2、严格在业主划定的施工范围内进行现场施工平面布置,决不超出业主划定的红线;
3、现场只设置最必要的生产、办公设施;
4、现场不设置生活区,现场只设置最必要的工地厕所、开水、蒸饭间及工人休息棚;
5、根据施工阶段的不同,及时对施工现场总平面进行合理调整,进行多次布置。(具体布置详见本章附录的各阶段“施工现场平面布置图”)
施工机械及材料、周转堆场布置
1、施工垂直运输机械布置:
(1)塔吊;主体施工阶段,在拟建各栋建筑物处各设置塔吊(QTZ60)3台,负责基础主体施工期间钢管、模板、钢筋等的运输。塔吊施工方法详见“特殊施工方法” 章节相关内容。
(2)井架:本工程裙房墙体施工及装饰、装修施工垂直运输采用1台井架分别布置在裙房西侧主要负责群房墙体施工材料、装饰装修材料及其它零星材料的垂直运输。
2、周转材料堆场布置:
钢管、扣件、模板及其他周转材料,设置于场内拟建建筑物周围,便于塔吊、电梯垂直运输。
3、其他工程材料的布置:
1 电厂总平面布置控制造价要素分析
火力电厂总平面布置设计是一项综合性的工作, 是要由各工艺专业共同协作才能完成的, 需要综合考虑, 使各工艺方案合理地、有机地联系在一起。如果只有先进的工艺设备, 而没有合理的总体布置, 就不能在生产过程中充分发挥先进工艺的作用, 从而影响电厂的经济效益。因此需要将其作为控制工程造价的一项重要工作加以重视。总布置对影响工程造价的因素很多, 不同的厂址条件, 各因素影响差异也很大, 本文重点结合工程实例对以下四个主要因素进行分析和探讨。
1.1 电厂总平面布置远近结合统筹规划对造价的影响
电厂总平面布置中应结合厂址资源条件, 合理论证电厂的规划容量和分期建设规模, 按远近结合精神做好总体布置, 要正确处理好即使本期工程最优, 同时又兼顾电厂将来扩建条件的关系, 做到统一规划、分期建设;厂区布置紧凑、工艺流程顺畅, 使各期工程协调一致, 从而达到节省建设费用和降低运行成本的目的。
以河北省某4×600MW大型燃煤火力发电厂为例, 该工程在一期2×600MW建设之初, 全厂总布置按4×600MW容量统一规划, 主要指导思想如下:
厂区朝向和格局方面:一期采用湿冷方案, 在厂区总布置规划时, 科学预测将来扩建采用直接空冷的可能 (当时国内600MW直接空冷机组尚未推广) 。合理确定厂区方位, 厂区采用了四列式布置格局, 既满足扩建湿冷机组最优指标, 又同时达到空冷机组通风及布置要求。
全厂辅助设施规划方面:在尽可能降低本期投资的基础上, 充分考虑二期扩建条件, 各车间场地如输煤系统、水务系统、氢站、材料库区等扩建因素。
实践表明, 二期工程按照2×600MW空冷机组进行建设。厂区总平面布置的长远考虑, 使得二期建设充分利用了一期设施, 为电厂节省了大量费用。以输煤系统为例, 二期充分利用一期原有设施, 只需增加1台翻车机、1台斗轮堆取料机及相应的带式输送机, 运煤系统总投资只需6700万元, 而同类型机组运煤系统通常总投资需要1.5亿元左右, 大大节省工程投资。二期工程总投资仅38.94亿, 而同期类似工程投资一般在41亿左右, 节省投资效果明显。总布置方案得到了业内专家的赞誉, 电厂一、二期工程均获得了电力规划设计协会优秀设计一等奖。
1.2 厂区方位规划对造价的影响
厂区方位的确定, 关键是确定主厂房的方位, 因主厂房是电厂生产运行的核心, 主厂房方位确定后, 厂区其他建 (构) 筑物的相对关系也就基本定局, 其位置与方位的确定, 关系到厂址的建厂条件及场地的利用是否合理, 对工程造价影响很大。厂区方位影响造价主要体现在如下几点:
1.2.1 主厂房布置对地基处理造价的影响
主厂房为全厂地基荷载最大建构筑物, 在地质条件复杂区域, 同一厂址, 不同的朝向和位置, 发生的地基处理费用差异会很大。因此主厂房的位置要放在地质条件较好的地段, 避免地基基础不均匀沉降对设备及管道运行引起不良后果。
以某2×300MW燃煤电厂为例, 由于持力层较深, 主厂房基础地基处理采用管桩形式, 主厂房区共打管桩2258根, 按当时投资水平计算, 桩长每缩短1米, 可节省投资约60多万元。该工程在设计优化中, 综合厂址各方因素, 适当调整厂区方位, 将主厂房调整至持力层相对较浅区域, 使得桩长缩短约14米, 节省造价约800万元。由此可见, 结合适宜的地质条件, 合理布置主厂房等荷载较大的建筑物, 对节省地基处理费用意义重大。
1.2.2 采用直流供水电厂, 厂外取排水对造价的影响
对于直流供水的大型火力发电厂, 厂区方位的确定应重点考虑电厂的供水问题。缩短循环水供水管的长度, 降低供水扬程, 对降低电厂工程造价及运行费用有重要意义。总布置在确定厂区方位时, 结合场地条件尽可能将主厂房固定端或汽机房A列侧, 靠近取水口方向, 以缩短供排水管沟的长度。
以某2×300MW滨海燃煤电厂为例, 该工程采用海水直流冷却方案, 循环水取水沟断面 (帷幕灌浆) 为2×3×2米, 循环水排水渠断面尺寸为3.6×3.6米, 由于厂址区域地质条件较差, 取排水管沟基础均需处理, 核算每延米综合投资为:循环水沟4.23万元/米, 排水渠1.5万元/米。通过厂区合理优化, 主厂房更加靠近水源, 使得循环水取排水沟渠缩短170米, 节省投资约900万元。
1.2.3 厂区方位对土石方工程量造价影响
山区电厂厂区方位的确定, 对土石方工程量影响很大。厂区总平面布置应合理利用自然地形, 避免深挖高填, 尽量减少土 (石) 方、并尽可能做到土 (石) 方工程填、挖方平衡。当厂区自然地形坡度较大, 为减少工程土石方量, 宜将确定厂区纵轴平行于地形等高线布置, 并采用阶梯式布置。
例如, 某山区2×600MW燃煤湿冷电厂, 厂址地形地貌为山前缓坡, 地势西高东低, 最大高差达约120m左右, 厂区可利用场地东西向宽约700米, 自然高程在1595米~1555米之间, 场地自然平均坡度约为5.7%;南北向长约850米, 自然高程在1590米~1560米之间, 场地自然平均坡度约为3.5%。即南北方向的平均坡度小于东西方向的平均坡度。工程可研阶段, 总布置将主厂房A列朝西, 即厂区纵轴东西向切割等高线布置, 全厂共设4个台阶, 厂区土石方量 (含施工区) 为:挖方237万方, 填方260万方。初设阶段, 经多方案优化, 将厂区主厂房A列朝南, 即厂区纵轴南北向平行登高线布置, 全厂共设3个台阶, 厂区土石方量 (含施工区) 为:挖方127万方, 填方118万方。两方案土石方工程量相差巨大, 费用相差约2300万元。
1.3 冷却塔布置对造价的影响
采用二次循环供水系统的电厂, 冷却塔布置方案, 对造价的影响主要是其距汽机房相对位置不同, 引起循环水管线长度变化, 从而导致造价的差异。国内对冷却水塔的布置方式常见有以下2种:
1) 将冷却水塔分成两组布置在主厂房端部, 一组放在主厂房固定端或屋外配电装置固定端;另一组放在主厂房扩建端或屋外配电装置扩建端。2) 将冷却水塔布置在主厂房汽机间A列柱外侧, 呈“一”字形布置。
冷却塔布置在A列外方案比布置在两侧方案可缩短循环水管沟长度, 节省基建投资和年运行费用;有利于电厂扩建, 一机一塔平行延伸, 不增加管线长度, 不影响屋外配电装置的扩建。在场地条件允许下最好采用此种布置。
例如, 某2×600MW燃煤湿冷电厂, 水塔按两个方案进行比较, 方案一:水塔布置在汽机房A列外, 配电装置布置在水塔外侧。方案二:水塔布置在配电装置固定端侧。
比较结果如下:
方案一较方案二:电气出线增加费用400万。循环水管线长度节省844米, 节省费用928万元。另外由于缩短了循环水管线, 循环水泵房扬程大大降低, 较方案二, 每台机组每年节省耗电量约165万度, 节省年运行费用约63万元。由此可见冷却塔的布置方案, 对降低工程造价、节省年运行效果显著。
1.4 输煤系统布置对造价影响
厂区总布置设计时, 输煤栈桥尽量直线布置并力求短捷。因输煤栈桥增加一个转角, 就增加一个转运站, 运煤系统就要增高降低一次, 即增加运行成本和建设投资。
另外, 当燃煤采用铁路运输时, 应处理好铁路翻车机位置与煤场布置关系;力求做到铁路线和输煤栈桥连接短捷顺畅。
例如, 某2×300MW燃煤电厂工程, 对煤场输煤栈桥布置进行了优化, 原方案采用折返式煤场布置, 优化后方案采用通过式煤场方案, 其较原方案输煤栈桥长度节省约313m, 转运站减少1个, 节省投资约1980万元。
该工程同时还对厂内铁路站场进行了优化, 取消了铁路轨道衡, 并对铁路专用线路径进行了调整, 从而将翻车机与煤场的距离缩短了230米, 相应缩短了翻车机至煤场的输煤栈桥长度, 节省投资约830万元。
该工程仅输煤系统优化节省投资约2800万元。
2 结束语
通过以上分析可看出, 电厂总平面布置的优劣, 会引起几百万、几千万、甚至上亿元的巨大投资差异, 需要设计工作者对厂区总布置方案高度重视, 集思广益在方案优化上狠下功夫, 把它作为搞好工程设计质量、降低工程造价的重要环节来抓, 为电厂建设带来更加良好的经济效益。总平面布置影响造价因素还有很多, 由于篇幅有限, 不再一一赘述。
参考文献
关键词:知识工程;客车虚拟;总布置系统;对比
中图分类号: U469 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)13-134-2
0 引言
总布置在汽车设计中是一项非常重要、非常复杂的设计过程,总布置设计的好坏,直接关系到车身上各个零部件、总成件的连接关系、搭接间隙、是否存在干涉、是否符合设计要求和法律规定,对产品质量和开发周期起着至关重要的作用。本文就客车总布置系统的传统流程及基于知识工程的虚拟总布置系统进行简单的对比,进而可知知识工程对于客车总布置系统的重要性。
1 客车总布置系统的传统流程
1.1 竞争车型对比研究
在新产品开发之前,首先要选择一些客车的竞争品牌,进行广泛对比,为新产品在未来市场上的精准定位奠定基础。
1.2 编制设计任务书
客车设计任务书即为客车设计说明书,是设计人员依据市场需求和生产现状,对客车的设计项目提出的具体任务和技术指标,主要包含技术原理、结构功能、技术参数、用途范围和使用要求等。其主要作用是全面阐述新产品设计思路,向后续设计、生产部门明确产品必须达到的基本目标,以保证产品结构合理性和质量可靠性。
1.3 造型工程可行性分析
对比标杆、设计任务书完成后便进入造型工程可行性分析阶段,此阶段的主要任务是通过制作小比例油泥模型,对外观评审完成后,再制作1:1油泥模型,此过程需要进行多次总布置验证,多方面验证造型的可行性。这个阶段费时最长,一般需要1年左右的时间,且不包含后期从设计到量产阶段伴随的设计、试验和不断的修改的设计改进的时间。
1.4 人机工程设计及校核
此阶段主要是从人体姿态角度、座椅使用舒适性、内部空间尺寸的合理性等方面进行设计和校核,以人为中心,通过测量分析人体的尺寸,研究验证车内空间布置和设备,使客车适应人的需要,设计一个最佳的人-车-环境系统。
1.5 法规符合性校核
客车生产和销售必须满足销售区域的汽车法规和相关产业政策,中国有汽车相关的国标GB、国家推荐GB/T、汽车行业标准QC/T,出口到国外的还需要符合当地的法规标准和国家政策,还要遵守质量缺陷召回制度。
1.6 性能计算、硬点确定以及总布置图绘制
客车的设计任务书确定后,还要根据结构变化重新计算动力性、轴荷分配、转弯直径和燃油经济性。根据车身的边界条件和各总成的布置要求确定布置硬点, 硬点确定后绘制整车总布置图。
2 知识工程的引入
知识工程,简称KBE ,其概念是美国斯坦福大学教授1977在第五届国际人工智能会议上提出的,从20世纪90年代开始,知识工程技术被工业领域广泛应用。最初主要是用类似CAD的软件设计飞机冲压件,其实是把专业领域方面的知识,还有一些历史资料、参数等相互结合,并与三维的设计软件进行结合,共同应用到设计当中,使得所涉及的产品能够趋于智能化,并且在此过程当中,知识得到了积累和更新,使得知识得以保存。
知识工程的客车虚拟总布置设计KBE系统是吸取了大量客车设计过程当中的经验、知识、标准和一些成功的案例,模仿专家技术团队的思想以三维的方法进行设计实施,从而形成了客车虚拟总布置系统,这种系统能够做到总体设计参数,总布置方案,总体选择,从而得到满足设计要求的客车的总体布置图及效果。
3 知识工程的设计理念
KBE是继承一些专家所积攒的知识、经验等的再次利用,是一种知识的重复利用,把以往CAD等技术的知识应用到人工智能化和数据挖掘技术。KBE在知识获取、知识的表示、知识库三方面最为突出。
3.1 知识获取
知识获取是知识工程研究的核心问题,它将一些研究的知识、经验跟公知常识相结合,从中进行选取、分类,梳理成一套完整的信息、知识体系,为今后的系统应用奠定了良好的基础。客车的车身除了要新颖的外观,最重要的是安全可靠的行驶,这就需要知识工程获取关于车身材料、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、竞争对手的产品、专家小组的评审建议等等一些相关的知识。
3.2 知识的表示
知识表示是为了方便运用和掌握知识而设立的,在客车虚拟总布置系统设计中经常会采用两种方式。一种是根据规则进行推理;另一种是根据实例进行推理。
第一种方式所依据的是事件的因果关系。第二种方式是利用类比推理的方法,将所得的问题跟实例进行对比,如果相似度在规定的范围内,可以使用同样的方法解决这类问题。
3.3 知识库
知识库顾名思义是用来储存知识的地方,这些知识可能包括多方面的:理论性的、经验性的、实例性的等等。知识库从一些机构获取知识,同时为推理提供知识,它们之间是相互联系的,不可分割的。进行客车虚拟总布置系统设计时,将以往客车设计结构作为开头,再融入新思路,新技术,这样既包含了以前的知识、经验、数据等,同时又包含创新技术。知识库种类有很多,应该根据实际情况合理的选择。
4 客车虚拟总布置
基于知识工程的客车虚拟总布置系统设计与分析平台是要为客车的实际生产建立一套基于总布置系统设计的专用工具,在功能上满足需求。
4.1 客车虚拟总布置系统工作步骤
首先打开系统,保证系统是在开启的状态下,在主页面当中我们可以选择四大模块,分别为添加、删除、维护的知识库管理和维护模块,用以布置驾驶区、例如座椅的安装位置、仪表板的放置位置、方向盘的摆放等的驾驶区布置模块;其次是车身内乘客区模块的布置,主要是布置座椅的数量、空调的摆放、安装位置等;最后一个模块式参数调校模块,主要是在原始数据传入后,系统进行数据处理,并从原始的知识库中寻找类似的数据,进而进行参数化修改,完成对所有零件参数的微调及校准。并依据国家或行业、企业内相关标准将不合适的零件进行调整或修改,保证所有参数的正确性。
4.2 计算客车虚拟总布置系统
我们要把客车的总体参数,以及车身的基本参数输入到计算表中,经过多次的计算,将结果做成三维虚拟装配,对零部件进行虚拟装配和干涉检验,并对主要受力件进行性能分析,最后得出客车的总布置结果,确定一个合理的结果。
5 对比
传统的客车总布置系统技术主要是依赖软件进行绘图,仅仅将设计人员从手工绘图中解救出来,软件起到的作用是为常规设计提供某些帮助和支持,但不能对设计工程师的思维活动提供有效的帮助;知识工程的应用实现了设计的自动化和智能化、并行化,有效地提高了客车生产能力以及产品更新换代的车身开发能力,缩短了产品开发周期,提高设计质量,降低设计成本,使产品最大限度系列化,提高了企业生产效率,增加了产品市场竞争力。
6 结语
总布置系统的设计直接决定了后期产品的制造问题,传统技术已经不能满足现代客车产品的开发需要,KBE功能为客车设计提供了非常快捷的技术手段,顺应了设计需求,展现了其强大的应用前景。
参 考 文 献
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根据《铁路建设项目现场管理规范》(铁建设〔〕198号)和局标准化管理通用文本之三《现场管理标准化》的规定,级配碎石拌和工厂按如下原则进行平面布置,
a) 功能区按生产区、辅助生产区和办公生活区划分明确
1) 生产区应按工序有效衔接、布局紧凑;
2) 辅助生产区应临近生产区布置,或在拌和工厂的重心位置布置;
3) 办公生活区应与生产区和辅助生产区分开设置,采取相应的分隔措施并保证安全距离;办公生活区宜设在人员相对集中和出入方便的地点;
4) 工厂内道路应保证畅通,并与材料仓库、施工设备及特殊工点等的位置相协调,满足运输、行车安全要求;
5) 砂石料存放、清洗场地应合理布置,保证运输距离短、上料方便,
b) 平面布置应保证各项施工活动互不干扰,并充分考虑水、电、路的综合安排,满足安全、环保、消防、防爆等要求;
c) 应达到自动计量标准,总装机能力以满足最大批级配碎石数量需要为原则;
一般来说,高层建筑在初步设计阶段时,必须要综合考虑使用要求、结构合理、建筑美观、施工方便等因素。由于高层建筑承受的竖向荷载很大,而且还要承受控制作用水平力,所以,结构布置的合理性对高层结构的经济性及施工合理性影响较大。正是因为这样,高层建筑结构的设计就必须要十分注意概念设计,同时要重视结构选型与建筑平面、立面布置的规律性,然后再选择最佳结构体系,以便能够进一步加强构造措施,确保建筑结构的整体性,保证整个结构具有必要的承载力、刚度和变形能力。
高层建筑结构的总体布置是一个较为复杂的体系,涉及多个方面,对建筑的各个方面都有较大的影响,需要设计人员在设计的过程中,考虑总体布置形式的选择、原则的遵循等等各个方面。
1.高层结构的总体布置原则及形式
要探讨高层建筑的总体布置,就需要讨论结构布置的总体原则。
1.1选择有利的场地,避开不利的场地
在设计高层建筑的基础时,必须要综合分析考虑建筑场地的地质状况、施工条件、使用要求、上部结构的类型,以便能够确保建筑物不会出现因为发生过量沉降或倾斜,保证建筑物的正常使用。此外,还需要注意与相邻建筑的相互影响,掌握邻近地下构筑物及各项地下设施的位置和标高,这样才能保证施工安全。
因此,在高层建筑的结构设计中,首先必须要选择有利的场地,以便能够有效的避开对抗震不利的地段;如果工程的实际条件无法避开不利的地段,那就需要进一步采取可靠措施,以便能够保证建筑物在地震时,不会产生地基失稳而被破坏,或者产生过量下沉或倾斜的情况。
1.2选择合理的基础形式
在一般情况下,多层房屋惯用的基础形式、设计方法等,是不能简单的搬用于高层建筑的,而需要清晰掌握高层建筑的地基基础工作特性,在此基础上才能更好的选择和设计与高层建筑特性相适应的基础。在高层建筑的基础形式选择上,需要选择整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求,同时能够有效调节不均匀沉降的形式。最常用的形式是筏形基础,当然,如果工程有需要的话,在特定情况下可采用箱形基础。如果当地荷载较小、地质条件好,那在保证满足地基承载力和变形要求的同时,也可以考虑采用交叉梁基础或其他基础形式;如果地基变形,或承载力不能满足设计要求时,就可以考虑采用桩基础,或者复合地基。
通常情况下,高层框架结构一般都是采用筏板基础、条形基础或柱下独立承台基础;高层剪力墙结构大都会采用墙下布桩并设置承台梁或采用桩筏基础;高层框—剪结构大多选择筏板基础或者柱下独立承台基础、剪力墙部位采用条形承台基础;高层筒体结构一般采用桩筏基础。高层建筑的基础必须要有一定的埋置深度。设计人员在确定埋置深度时,首先需要考虑建筑物的高度、地基、体型、抗震设防烈度等因素。如果基础的埋深采用天然地基,或者是复合地基时,一般参照房屋高度的1/15;采用桩基时,可取房屋高度的1/18。
同时,在高层建筑基础的混凝土的选择上,需要保证其强度等级高于C30。如果工程有有防水要求,那混凝土抗渗等级,即必须要按照地下水最大水头与防水混凝土厚度的比值采用。如果必要,那也可设置架空排水层。稳定扎实的基础是高层建筑正常使用和稳定与安全的根本保证。大多数高层建筑荷载大和自重重、层数多、总高度高、所以需要的基础底面积大、基础埋置深度较深。因此,高层建筑的基础,一方面要求基础和地基能提供足够承载能力,以承担上部建筑的重力,另一方面要求高层建筑的基础,能够承受在风荷载和地震荷载等水平荷载引起的倾覆力矩,保证高层建筑具有足够的稳定性和刚度,使沉降和倾斜控制在允许的范围内。假如在设计时考虑不周,或者在局部问题上处理不当,那就可能难以纠正过大沉降、倾斜和不均匀沉降的问题,这将会造成结构局部损坏,进而会影响使用功能和美观,严重的会直接导致整个建筑倾斜、滑移或破坏,或者更为严重的后果。
总之,高层建筑基础工程设计与施工的情况十分复杂,而且难度相当大,对技术也有着较高的要求,对设计和施工人员的要求更严格,责任更重大,况且高层建筑基础所占的工程量大、消耗的材料也很多,对建筑物施工工期有决定性的影响。通常情况下,9~16层民用高层住宅的地基,可能会占据全部工期的1/3左右,其造价也占总造价的1/3左右。这就意味着,设计人员在进行基础设计时,需要考虑多方因素选择合理的设计方案。
1.3合理设置结构变形缝
在结构总体布置中,通常会选择用变形缝将房屋分成若干个独立的结构单元,以消除或减少沉降、温度收缩和体形复杂对房屋结构的不利影响。在高层建筑布置时,通常情况应该尽可能的采取调整平面形状与尺寸和结构布置,加强构造措施,设置后浇带等方法,尽可能的不设缝、少设缝。如果工程的建筑物平面形状复杂,而且不能调整其平面形状和结构布置,使之转换成较规则的结构时,就需要合理的设置变形缝。当然,在设缝时,一定要按照相关的规定保证有足够的缝宽。
2.结构平面布置
在设计中,在高层建筑的一个独立结构单元内,需要尽可能的减少开间、进深尺寸和构件类型的规格。保证结构平面形状简单、规则,刚度和承载力分布均匀,这样才能减少扭转的影响。也不应该采用严重不规则的平面布置。其平面布置宜符合下列要求。
2.1平面形式
(1)平面应该尽可能的简单、对称、规则,尽可能的减少偏心现象;合理控制平面长度,如果建筑平面的长宽比较大,就可能会在地震时,由于两端地震波输入不同,进而极易发生不规则的震动,进而造成较大的震害。
(2)如果平面带有较长翼缘的L形、T形、V形、Y形或十字形,那在地震时,可能会因为翼缘过长,而引起差异位移而加大震害。所以,突出部分长度L不能过大。
(3)尽量避免采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。在中央部位形成狭窄部分,在地震中容易产生震害,特别是在凹角部位因为应力集中容易使楼板开裂甚至破坏。
(4)高层建筑应该尽可能的选用风作用效应较小的平面形状。对抗风有利的平面形状为凸出平面,如正多边形、圆形、椭圆、鼓形等平面。对抗风不利的平面是有较多凹凸的复杂形状的平面,如Y形、H形、C形、弧形等平面。
2.2楼板的要求
如果建筑的高度超过50m,框架—剪力墙结构、筒体结构及复杂高层建筑,就需要采用现浇楼盖结构,剪力墙结构和框架结构就需要考虑选择现浇楼盖结构。如果建筑的高度不超过50m,其框架结构或剪力墙结构,需要选择装配式楼盖时,就应该根据实际情况采取措施加强楼板的整体性,进而保证楼盖结构能够更有效的传递水平力。
如果楼板平面有较大的凹入、比较狭长导致楼板有较大削弱时,就应该在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。此时需要保证楼面凹入和总开洞的尺寸控制在楼面宽度的一半这样;而且保证楼板开洞总面积在楼面面积的30%以内;在扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度都不能少于5m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。楼板开大洞削弱后,宜采取构造措施予以加强。
3.结语
高层结构的总体和结构平面布置形式对整个高层建筑的结构有着重要的影响,对建筑结构的稳定性和安全性有直接的影响。为此,设计人员在设计的过程中,需要根据工程的特点,结合设计原则,保证设计方案的科学合理。
参考文献
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天然气是高效清洁能源, 燃机电厂具有建设周期短、初投资低、占地少等特点, 在节水、环保、发电效率及负荷调峰等方面具有优越性, 可以靠近负荷或城镇建设。
目前, 由于很多电力设计院不具备噪声治理技术, 大多建设单位将主体设计和噪声治理分别委托不同的单位, 往往是主体院进行完主体设计后, 再由噪声治理单位进行噪声设计, 造成设计不同步, 经常出现“两张皮”现象, 导致巨大浪费, 甚至出现设备不能正常运行的情况。因此务必需要主体设计与噪声治理设计同步进行, 尤其是厂区总平面布置方案, 在设计中应进行噪声影响评估, 从噪声影响的角度进行多方案比较, 推荐最佳方案, 可以有效降低后期噪声治理的费用。本文主要针对燃机电厂噪声源分析, 在厂区总平面布置设计中如何结合噪声治理进行探讨, 以期对同类电厂设计工作提供参考和借鉴。
2 燃机电站噪声源分析
2.1 燃气轮机
燃气轮机噪声相对汽轮机噪声要大, 产生的噪声一般为宽频噪声。无论是室内布置的, 还是室外布置的燃气轮机, 其进气口均布置在露天。压气机和透平工作时产生的噪声, 通过燃气轮机的进气口传播出去。其中燃气轮机噪声值可达87~92d B (A) , 燃气轮机进风口噪声值可达78~82d B (A) 。
2.2 蒸汽轮机
蒸汽轮机组一般布置在室内, 燃气轮机发电机组的转动、传动部件等处会产生高噪声。汽轮机、发电机及励磁机的噪声值一般为90d B (A) 左右。
2.3 给水泵
包括高压给水泵、低压给水泵, 置于锅炉下方, 噪声值在85~90d B (A) 。
2.4 循环水泵
循环水泵的噪声主要来自驱动电机, 且大多超过90d B (A) 。循环水泵产生的噪声呈中、低频特性, 其对外界的影响主要是通过隔声能力较差的单层玻璃窗、金属防火卷帘门以及墙面上的通风换气扇孔等外传、泄漏所造成。
2.5 变压器
变压器噪声主要由电磁噪声、空气动力性噪声及机械噪声组成。主变压器的声压级一般在80d B (A) 左右, 其峰值多出现在倍频程中心频率125Hz左右, 呈低频特性。
2.6 增压机
当到厂天然气的压力不能满足工艺要求时, 需用增压机提高天然气的压力。增压机的噪声较高, 一般置于室内或半露天布置。
2.7 汽轮发电机、燃机发电机
汽轮发电机和燃气发电机随燃机、汽机布置在室内, 发电机的转动、传动部件等处会产生高噪声。汽轮发电机、燃气发电机及励磁机的噪声值一般为85d B (A) 左右。
2.8 冷却塔
燃机电厂循环供水系统采用的冷却塔一般有机械通风冷却塔、自然通风冷却塔。机械通风冷却塔的规模大小不同, 产生的噪声值亦不同。
以某9F级燃机电厂工程为例, 其主要噪声源见表1。
3 结合噪声治理统筹规划厂区平面布置
燃机电厂厂区总平面布置应以主设备为中心, 以工艺流程合理为原则, 因地制宜进行厂区总体规划, 并在规划中应充分考虑防噪声要求。通过前面分析可知, 燃机电厂噪声主要来自机力冷却塔、燃气轮机、余热锅炉、汽轮机、发电机、压气机、空压机、减温减压器和循环水泵等, 其噪声值约在60d B (A) -95d B (A) 左右。一般燃机电厂建设在城市近郊, 厂界噪声排放执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》 (GB12348-2008) 中的2类或3类标准。其中2类标准要求:昼间为60d B (A) 、夜间为50d B (A) 。因此在厂区总平面规划布置设计中, 合理布置各车间的位置和朝向, 将对防噪声要求较高的办公楼等管理建筑与噪声源保持一定距离, 对噪声治理和节省降噪费用至关重要。
噪声控制的方法和途径多种多样, 主要分为主动治理和被动治理。噪声控制要从声源、传播途径上进行综合治理。下面就主要噪声源在厂区位置规划进行分析:
3.1 主厂房区域位置确定及降噪措施
燃机电厂主厂房区域主要噪声源有:燃气轮机、汽轮机、发电机、压气机、空压机、减温减压器、锅炉给水泵区、锅炉本体、烟囱等, 由此可见主厂房区域主要噪声设备集中涵盖了绝大部分噪声源, 为厂区主要噪声之一, 是电厂重点噪声治理区域。
主厂房厂区位置规划:主厂房区域是厂区的核心区域, 结合工艺流程, 应布置在厂区的适中位置, 规划时应尽可能将厂前区办公楼、食堂、值班宿舍等对噪声敏感的建构筑物尽可能远离主厂房区域, 以减少噪声干扰和简化降噪设施。另外在规划主厂房方位时, 应重点关注燃机吸风口朝向, 尽可能避免朝向居民区或其它对噪声敏感的区域。
针对主厂房区噪声治理措施一般采用如下方案:
(1) 运转层以下采用混凝土砌块墙 (双面抹灰) 方式。运转层以上墙体采用轻质多层复合墙体结构, 在满足荷载要求的同时保证墙体的隔声要求。 (2) 燃机至余热锅炉过渡段采用轻质隔吸声封闭。 (3) 燃机进风口设置隔吸声屏障。 (4) 门、窗采用隔声门窗。 (5) 主厂房进风口设置进风消声器, 屋顶风机设置排风消声器。
3.2 冷却塔区域位置确定及降噪措施
燃机电厂由于布置在城市区域内, 受场地等因素限制, 大部分采用机力通风冷却塔形式。机械通风冷却塔向外辐射噪声的部位主要为淋水池、通风孔及风机, 冷却塔进风口高度一般在4~5m以上, 风机平台高度一般在10m以上, 因此淋水噪声及风机噪声的影响范围甚广。
机力塔的降噪治理一般采用如下措施:
(1) 在冷却塔的雨区装设消声填料, 以吸收淋水的动能, 减小淋水声。 (2) 在进风口加装消声百叶窗。消声百叶窗不仅能降低向外辐射的噪声, 还能减少水雾损失。 (3) 在机械通风冷却塔顶部风机的风筒上加高一截, 在加高的这一部分内部敷设吸声材料, 以降低风机噪声向外的辐射。或者在风机平台上, 围绕风筒修建一圈围墙, 围墙需超过风筒高度约2m。 (4) 机械通风冷却塔风机电机加装隔间罩, 罩内衬贴吸声材料。 (5) 在冷却塔外, 不影响通风的距离处, 修建隔声墙, 墙内面敷设吸声材料。
4 结束语
燃机电厂的噪声污染, 已经是制约其发展的重要问题。本文针对燃机电厂总平面布置和噪声治理措施进行了分析研究, 指出电厂噪声产生的部位, 说明其噪声产生机理, 并结合厂区总平面布置规划, 提出各主要建构筑物噪的治理措施。希望能对以后同类型电厂厂区规划和噪声治理提供参考。
参考文献
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