火力发电厂水工管线布置分析.pdf

第 3 5卷 第9期 2 0 1 3年 9月 华 电技 术 Hua d i a n T e c hn o l o g y Vo 1 ． 3 5 No． 9 S e p． 2 01 3 火力发 电厂水工管线布置分析 韩刚 国核 电力规划设计研究 院 ， 北京1 0 0 0 9 5 摘要 介绍了火力发电厂厂区水工管线布置的原则和方法， 以北方某 2 X3 0 0M W 火电湿冷机组为例 ， 对厂区重点区域 水工管线的布置进行了分析， 以提高厂区水工管线布置工作的效率。 关键词 火电厂； 水工管线 ； 管线布置； 分析 中图分 类号 T U 9 9 0 文献标 志码 B 文章编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 1 3 0 9 0 0 2 2 0 2 1 厂区水工管线布置的目的和任务 火力发电厂 中的管线综合布置是一项错综复杂 而又十分重要 的工作 ，而厂区管线中大部分为水工 管道 ， 因此做好水工管线的布置对于厂区管线综合 布置具有重要意义。厂区水 工管线不仅种类多 ， 水 质 、 用途 、 管径 、 管材 、 工作压力等各不相同 ， 而且要 满足相关专业不 同的要求 。同时 ， 由于厂区管线 的 布置系统 、 敷设方式 、 埋设深度均不一样 ， 其在平 面 和立面上的相互关系错综复杂。此外 ， 在 电厂建设 过程 中为了便于厂 内交通 ， 通常在主厂房出 0 n l 前 施工主干道 永 、 临结合道路 。为减少路面二次开 挖 ， 初设 阶段需在各专业所提交资料很不完善 的情 况下 ， 根据火电厂管线布置 的一般规律对管线进行 统筹规划。因此 ， 水工管线布置需要根据确定的厂 区总平面布置和其他专业提供的水量资料 ， 合理规 划管线路径 ， 协调管线之间、 管线和其他设施之间在 平面和立面上的相互关系， 使管线布置满足消防、 安 全相关规范 以及施工 、 检修 的要求 ， 确保接 口准确 ， 同时力求管线 顺直 、 短捷 、 少交叉 。本 文以北方某 23 0 0 MW 火 电湿冷机组为例 ， 对厂 区水工 管线 的 布置进行分析 。 2 厂区水工管线布置原则 该工程水工管线 中压力管道有循环水管道 、 循 环水补水管道 、 消防管 道、 生活水管道 、 生活冲洗水 管道 、 工业水管道 给水与 回水 、 工业 回收水管道 、 工业杂用水管道 、 含煤废水管道 、 工业废水 回收水管 道 、 多种水源 补水管道 根据厂址及分质供水 的要 求 ， 该工程水源补水管道较多 ， 有中水 、 矿井疏于水 、 水库水等 等， 自流管道主要有雨水管道、 生活污水 管道、 工业废水管道、 变压器事故油池排油管道等。 收 稿 日期 2 0 1 3 0 61 4 在规划布置管线时 ， 需要遵循以下原则 1 根据管线用途 、 与各构筑物 的接 口等合理 规划管线走 向， 并沿道路平行 、 均匀 、 集中布置 ， 做到 管线顺直 、 短捷且布置美观 、 节省用地。 2 根据管线性质 ， 可将集 中平行 布置 的管线 统一埋深 ， 从而便于集中开挖沟槽 ； 要求管道 问的净 距 ≥1 ． 01 1 3 ， 管道与沟道的净距 ≥1 ． 5 i n ， 管道与建筑 物基础的净距 ≥1 ． 0m 。 3 减少管线交叉并尽量避免斜交叉 。遇到特 殊情况时 ， 应按照 “ 小管让大管 ， 压力管让 自流 管， 钢管让塑料管” 、 “ 给水管应在污水管上方 ” 的原则 加装 4 5 。弯头躲避 ， 同时应保证管道之间或管道与 管沟之间竖向净距 I0 ． 1 5 n l 。 4 预留扩建接 口。由于该工程一期 只建 1台 机组 ， 因此在二期机组厂房附近为生活给水管 、 生活 冲洗水管设置了阀门井 ， 给二期管线预留接 口。 3 厂区水工管线布置方法 由于水工管线种类 多 、 接 口多 ， 水质 、 用途 、 管 径、 管材 、 工作压力等各不相同 ， 而且厂 区面积有限 ， 因此在按照上述原则进行管线布置时， 还需按 照合 理的方法进行规划 布置 ， 才 能使管线布置合 理 、 有 序 ， 减少后续调整工作量。 1 宜统一管线敷设方式。常见管线敷设方式 主要有直埋敷设 、 管沟敷设和管架敷设 3种 _ 4 。由 于厂 区内绝大多数管线为水工管线 ， 其 中循环水管 、 雨水管 、 水源补水管道等管径较粗 ， 且一般不需要经 常检修 ， 因此该工程 中水工管线统一选择直埋敷设 方式。 2 优先布置循环水管道。循环水管道是水工 管线中最重要 的管道 ， 而且一般 管径较大 、 埋 深较 大。该工程中循环水管管径达到 D N 2 4 0 0 mi i 1 ， 埋深 为 3 ． 5 m。在 A列外管线较密集且空间有限的情况 下 ， 更需要优先规划循环水管 ， 才宜进行后续布置 。 第 9期 韩刚 火力发 电厂水工管线布置分析 2 3 3 统一布置压力管道。压力管道一般布置于 道路两侧 ， 且可根据管线性质集 中平行布置。 根据 G B 5 0 0 1 6 --2 0 0 6 建筑消防设计规范 中 8 ． 2 ． 8第 7条“ 消火栓距 路边不应 大于 2 ． 0 1T I ， 距房 屋外墙不应小于 5 ． 0 I n ” 及 G B 5 0 0 1 3 --2 0 0 6 { 室外 给水设计规范 附录 A中“ 室外给水管道与道路侧 石边缘最小净距为 1 ． 5 m” _ 1 的要求 ， 应将消防管道 布置于最靠近道路边缘侧 ， 且距离为 1 ． 5 m， 其余管 道则按照一定净距顺 序平行敷设 。另外 ， 应根据 当 地冻土深度 、 管材性能 、 外部荷载 、 挖方量等 因素确 定管道埋深 。该工程当地冻土深度为 0 ． 4 2 m， 压力 管道所用管材为碳钢管道及钢丝 网骨架聚乙烯复合 管 ， 综合考虑后将管道覆土厚度统一为 1 ． 0～1 ． 2 m。 4 重视布置雨水管道。规划厂区雨水管道需 依据厂区总平面图及竖 向标高图 ， 并与总 图专业密 切配合。雨水管道是遍布厂区的重要管道 ， 其管径 一 般较大 ， 且需根 据管径 、 坡度、 雨水 口位置设置大 量雨水井 ， 占用厂区面积较大。该工程 中雨水管道 最大管径可达 D N 1 4 0 0 mm， 因此将雨水管道布置于 道路 中央 ， 为道路两侧的管线敷设节省了大量空间。 另外 ， 为减少其他管道与雨水管道交叉时的干涉 ， 需 合理规划 ， 将雨水管道埋深适 当加大 ， 使雨水管道在 所有交叉管道的下方， 尤其是厂房固定端、 炉后等位 置。该工程中 ， 雨水管道在厂房 固定端和炉后覆土 分别为 3 ． 7 1～ 3 ． 7 9 i n和 1 ． 5 4～1 ． 7 0 IT I 。 5 合理布置其他 自流管道。为保证 自流管道 不淤 以及污 、 废水 的顺畅排 出， 自流管道必须具有一 定的坡度， 且最小坡度与管径和流体性质有关 J 。 一 般来说 ， 厂区除雨水管道外的 自流管道管径通常 较小 ， 且规格基本不变。该工程中， 生活污水管道管 径为 D N 3 0 0 mm、 工业废水管道管径为 D N 3 0 0 m m 和 D N 6 0 0m m， 这些 自流管道与雨水管道交叉时， 宜 从雨水管道上方通过 。该工程 中， 在初 步规划雨水 管道后再进行其他 自流管道 的布置 ， 所有 与雨水管 道交叉处 ， 可根据需要降低雨水管道标高 ， 使管道竖 向净距满足规范要求 J 。由于 自流管道 雨水 管道 除外 需设置检查井 ， 为便于敷设及节省 占地面积 ， 自流管道与压力管道宜分别敷设于道路两侧 。 在满足规范的前提下 ， 可遵循上述原则根据各 专业接 口位置做 出初步规划 ， 再灵 活运用上述方法 进行厂 区水工管线规划的调整。 4 厂区水工管线布置与现场施工进度协调 电厂建设过程 中为 了便于厂内交通 ， 通 常在主 厂房出0 1T I 前施工主干道 永、 临结合道路 。为减 少路面二次开挖 ， 需要设计 院尽快提供厂 区管线布 置图。为满足施工进度要求 ， 在设计未完全固化的 情况下， 可提供厂区水工管线过路段布置方案 ， 或根 据总体规划在过路段预留套管 ， 该工程选择提供 厂 区管线过路段布置方案。工程 中永临结合道路主要 为固定端侧 、 炉后部分道路 ， 经过这些道路 的水工管 线主要为压力管线 ， 所有过路段部分按照覆土厚度 1 ． 0～1 ． 2 1T I 进行布置 。 5 厂区水工管线布置的重点区域 厂区水工管线数量虽多 ， 但只要做好密集区域 管线的布 置， 就 能轻 松做 好这项 工作。下 面以该 23 0 0 MW 火电湿冷机组为例 ， 简述几个 重点 区域 水工管线的布置情况 。 。 。 5 ． 1 主厂房 固定端侧 主厂房固定端侧 管线很多且大部分为干管 ， 主 要有工业水管道 、 工业 回收水 管道、 循环 水补水管 道 、 消防管道 、 生活水管道 、 生活冲洗水管道 、 工业杂 用水管道 2根 、 工业废水管道 有压 、 含煤废水 管道、 工业废水回收水管道等压力管道， 以及雨水管 道 、 工业废水管道 、 生活污水管道等 自流管道 。主厂 房 固定端侧走廊宽度约 3 9 ． 0 I n ， 其 中道路宽 7 ． 0 1 T I ， 管架宽 2 ． 2 i n 主要用于敷设热力管线 ， 因此用于 管线敷设 的空间比较有限。由于水工管线均直埋敷 设 ， 因此将雨水管道布置于道路中间 ， 其余管道则根 据接 口位置 、 管线性质等布置于道路两侧 ， 使管线布 置美观 、 整洁 ， 便于机械开挖 。 5 ． 2 炉后侧 炉后侧空间较小、 道路狭窄 。该工程 中道路宽 仅 4i n ， 且炉后 设有 风道支 架 ， 而水工 管线相对 较 多 ， 主要有工业水管道 、 工业 回收水管道 、 消防管道、 生活水管道、 生活冲洗水管道 、 雨水管道 、 生活下水 管道等。雨水管道和生 活下水管道直埋 于道路 中 央 ， 其他管道沿道路两旁平行敷设 。 5 ． 3 综合水泵房区域 综合水泵 房是整个 电厂消防水、 工 业水、 杂 用 水 、 生活水等水源的供给站 ， 内设 电动消防泵、 稳压 泵、 工业水泵 、 工业杂用水泵 、 生活给水泵 、 生活冲洗 水泵 、 各种水源的提升泵等。为保证供水可靠性 ， 综 合水泵房区域还设置工业水池 、 生活水池 、 消防水池 及水源水原水池 。由于厂区水工管线中绝大部分压 力管道均从此区域接出， 且水池外还有溢流、 放空管 等 自流管道及阀门井 ， 因此 ， 需按照前述原则和方法 对该区域管线进行统一规划 ， 减少交叉 ] 。 5 ． 4 主厂房 A列外侧 主厂房 A列外侧通常有母线基础 、 电缆沟等 ， 而且布置有循环水管 、 雨水管 、 变压 下转第3 8页 3 8 华 电技 术 第3 5卷 问电场强度过高 ， 在运行过程 中， 层 问绝缘逐渐劣化 被击穿 ， 进而继续 发生层 匝间的短路过热性 故障。 在运用环境温度偏高情况下 ， 绝缘耐热等级偏低 ， 绝 缘材料会逐渐丧失应有 的绝缘性能 ， 在 电场作用下 绝缘寿命急剧下降， 导致发生层间绝缘击穿故 障。 5 采取的措施 1 绝缘检测普查 ， 对全厂已装用的同型产 品， 采用感应耐压试验方法普查 出内部绝缘 主要是层 间、 匝问绝缘 已经劣化的产品并成组进行更换 。 2 感应耐压试验方法 在互感器二 次施加频 率为 1 5 0 Hz， 3 6 1 V的电压 ， 持续时间为 4 0 S ， 励磁 电 流小于 1 A视为正常。 6结论 通过对构皮滩 电厂 5发 电机出 口 B相 电压互 感器故 障原因的分析 ， 为避免今后发生同类事故 ， 应 做好以下几方面的工作 。 1 严把 电压互感器设 计选型关 ， 设 计选型除 满足国家 、 行业标准和反事故要求外 ， 还应充分考虑 电压互感器 的运行环境 ， 避免 因运行环境 引起 的设 备故障。 2 要重视密闭设备现场验 收试 验工作 ， 严格 按照合 同规定逐项 检查 、 试验 ， 试验方法要正 确 ， 试 验项 目要齐全 ， 试验环境要满足试验标准的要求。 3 要重 视生 产运行期 间设 备预 防性试 验工 作 ， 特别是密闭设备的定期预防性试验 ， 严禁超期试 验 ， 重视现场试验数据的分析工作 ， 试验数据不仅要 与规程 、 规范 比对 ， 还应与历史数据纵向 比较 ， 必要 时还需与同类设备试验数据进行横 向比较 ， 全面分 析设备运行规律和发展趋势。 参考文献 [ 1 ] 王贵来， 汤璐． 发电机无 功功率 冲击原 因分析及对策 [ J ] ． 华电技术， 2 0 1 3 ， 3 5 7 5 6 6 0 ． [ 2 ] J J G 1 0 2 1 --2 0 0 7 ， 电力互感器检定规程[ S ] ． [ 3 ] G B 1 2 0 8 --2 0 0 6 ， 电流互感器[ s ] ． [ 4 ] D I Z T 8 6 6 --2 0 0 4， 电流互感器和电压互感器选择及计算 导则[ S ] ． [ 5 ] J B ／ T 5 3 5 7 --2 0 0 2 ， 电压互感器试验导则[ s ] ． [ 6 ] 于达仁， 赵宏． 6 0 0M W 汽轮发电机组甩负荷计算[ J ] ． 汽 轮机技术， 1 9 9 6 2 9 91 0 2 ． [ 7 ] 俞美忠 ， 竺士章． 6 0 0MW发电机组转子过负荷能力与相 关保护的配合分析[ J ] ． 浙江电力， 2 0 0 8 1 4 2 4 4 ． [ 8 ] 童凯 ， 张雪松， 骆丽． 甩负荷试验中发电机频率异常保护 动作分析[ J ] ．浙江电力 ， 2 0 1 1 1 2 6 76 9 ． [ 9 ] 项丽， 张慧玲， 贺文． 6 0 0 M W 发电机组甩负荷对宁夏电 网的影响[ J ] ．宁夏电力， 2 0 0 8 S 1 1 7 2 1 ． 本文责编 王书平 作者简 介 王贵来 1 9 7 7 一 ， 男 ， 山东单县人， 工程师， 从事发电厂 生产技术管理方面的工作 E m a i l e m p e r o r g u i s i n a ． c o rn 。 汤璐 1 9 8 4 一 ， 女 ， 贵州贵 阳人， 助理 工程师 ， 工学硕 士， 从事能源 系统方面 的研究工作 E ma i l g p t s j b s i n a ． a n ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●0● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 上接 第2 3页 器水喷雾消防管 、 工业水管 、 循环水 排污管等 ， 由于主厂房屋面雨水排水采用排入雨水 管道 的方式 ， 故需设 置一些雨水井 ， 因此 ， 主厂房 A 列外空间更为紧张。此处的布置难点是雨水井的布 置 、 雨水管标高及坡度的选取 ， 设计时需考虑雨水井 的尺寸 、 壁厚以及 A列柱基础等并仔细放样 。 6 结束语 综上所述， 虽然厂区水工管线种类复杂， 但采用 一 定 的原则和方法 ， 协调好重点 区域管线 的布置 ， 能 够提高厂区水工管线布置的效率， 增加管线布置的 美观性 。 参考文献 [ 1 ] G B 5 0 0 3 --2 0 0 6 ， 室外给水设计规范[ s ] ． [ 2 ] G B 5 0 0 1 4 --2 0 0 6 ， 室外排水设计规范[ s ] ． [ 3 ] D L ／ T 5 3 3 9 --2 0 0 6 ， 火力发电厂水工设计规范[ s ] [ 4 ] 黄德坤． 火力发电厂管线综合布置分析及探讨[ J ] ． 红水 河 ， 2 0 0 7 ， 2 6 s 1 5 8 6 2 ． [ 5 ] G B 5 0 0 1 6 --2 0 0 6， 建筑设计防火规范[ S ] ． [ 6 ] 张学海， 梅森．6 0 0 M W 汽轮机轴抽风机疏水管线改造 [ J ] ． 华电技术， 2 0 1 1 ， 3 3 1 1 41 5 ． [ 7 ] 朱宝森． 超临界 6 0 0 M W 机组低压加热器疏水改造[ J ] ． 华 电技术 ， 2 0 1 0， 3 2 3 4 3 4 4 ． [ 8 ] 电力行业职业技能鉴定指导中心． 电厂管道安装[ M] ． 2 版． 北京 中国电力出版社， 2 0 1 3 ． [ 9 ] 邵彭年， 郭延军． 电力管道检修技术实用 问答 [ M] ． 北 京 中国电力出版社， 2 0 0 9 ． 本文责编 白银雷 作 者简介 韩刚 1 9 8 5 一 ， 男， 山西太原人， 助理工程师 ， 工学硕 士， 从事 火力发 电厂水工工艺设 计方 面的工作 E ma i l h a n g a n g s n p d r i ． t o m 。