火力发电厂设计各阶段及其主要内容

火力发电厂设计各阶段及其主要内容摘要:发电厂设计是一项庞大而繁杂的工程，从最初建设项目的提出到电力勘测选址，从可行性研究到初步设计，从施工图的设计到施工建设，层层环节都要贯彻国家的基本建设方针，体现国家的经济政策和技术政策，符合相应的法律法规和标准要求，保证发电厂的安全可靠、经济适用，符合国情和满足可持续发展要求，以合理的投资获得最佳的经济效益和社会效益。

关键词:发电厂；设计；可行性分析；施工图引言：发电厂设计是电力工程建设项目流程中的重要环节，也是一项庞大而繁杂的工程，本文将对发电厂设计的原则与要求、发电厂的设计流程，各设计阶段的工作内容进行阐述，使我们能源与动力工程专业的同学对发电厂设计方面的知识有一个比较全面、系统的了解。

１发电厂设计的原则与基本要求1.１设计原则(1)．设计的基本原则是执行DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》的规定，此外还应符合其他一些现行的有关国家标准和行业标准的规定，如设计中要采取切实有效的措施，减轻发电厂排放的废气、废水、灰渣、噪声和排水等对环境造成的影响；使各项有害物的排放符合环境保护的要求以及劳动安全与工业卫生的有关规定。

(2)．发电厂的规划和设计应树立全局观念，满足市场需求，依靠技术进步，认真勘测，精心设计。

设计中积极慎重地推广国内外先进技术，因地制宜地采用成熟的新材料、新设备、新工艺、新布置、新结构，努力提高机械化、自动化水平。

同时还应考虑未来全国电力系统联网，全国范围内的资源优化配置和厂网分开、竞价上网的电力市场要求。

(3)．发电厂的设计必须按国家规定的基本建设程序进行，设计文件应按规定的内容和深度完成批准手续。

(4)．在发电厂设计中，应积极采用最新的参考设计、典型设计，以及先进的设计方法和手段，以提高设计质量、缩短工期和控制工程造价，并结合工程特点不断有所创新。

(5)．发电厂的厂址选择、容量规划、建设规模和建设期限、选用的机组容量、联网方式、燃料来源和品种、投资控制指标等，均应以经过批准的可行性研究报告书作为依据。

在设计过程中，当因具体条件发生变化，必须改变原有规定时，应及时报请原审批单位重新审定。

1.２基本要求除了满足上述几点主要设计原则之外，发电厂在设计过程中还应满足以下基本要求：(1)．发电厂的机组容量应根据系统规划容量、负荷增长速度和电网结构等因素进行选择，并应选用高效率的大容量机组，但最大机组容量不宜超过系统总容量的10%。

(2)．发电厂机组的设计调峰性能，特别是不投油最低稳燃负荷等指标设计应满足电力系统安全稳定运行的需要，各有关辅助设备的选择和系统设计也应满足相应的要求。

(3)．在扩建和改建发电厂的设计中，应结合原有总平面布置、原有生产系统的设备布置、原有建筑结构和运行管理经验等方面的特点，全面考虑，统一协调。

(4)．新建或扩建的燃煤发电厂的设计，校核煤种及其分析数值是设计的基本依据，它们将影响设备和系统的选择、工程造价、发电厂的安全生产和经济运行。

主管部门和项目法人对此应充分重视，在进行必要的调查研究后，合理确定，使其能代表长期实际燃用煤种。

设计中应保证锅炉点火与低负荷助燃用的油或可燃气有可靠的来源。

(5)．设计中选择燃烧低热值煤(低质原煤、洗中煤、褐煤等)的凝汽式发电厂，其设计选址应在燃料产地附近；有条件时，应建坑口发电厂，坑口发电厂所在的煤矿区应有足够的可采储量和可靠的开采量，其规模应能连续供应发电厂规划容量所需燃煤30年及以上。

(6)．设计中对煤种选择的基本要求是：对运煤距离较远(超过1000km)的发电厂，宜采用热值高于21.0MJ/kg的动力煤1。

对位于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区的发电厂，应满足环境保护对煤种硫分含量、硫氧化物排放浓度、排放量及总量控制的要求。

无烟煤或易结焦煤种，宜集中供某些发电厂燃用，并应采取保证锅炉安全运行的相应措施。

(7)．在发电厂设计中，应按规划容量作好统一安排，以满足各阶段，特别是初期投入运转时运行和检修的需要。

当分期建设时，每期工程的设计原则上只包括该期工程必须建设的部分。

对分期施工有困难的或不合理的项目，可根据具体情况按规划容量一次建成。

(8)．在发电厂设计中，应对所需的主设备、主要辅助设备和系统进行整体协调，提出技术要求，并根据同类设备的技术性能、可靠性、供货条件、价格以及制造厂的业绩和技术服务质量择优选用。

在条件合适时，应优先选用标准系列产品和节能产品。

(9)．发电厂的抗震设计必须贯彻预防为主的方针，对于按规定需要设防的发电厂，其工艺和土建设计必须按照有关抗震设计规范的要求，采取有效的抗震和减少震害的措施。

(10)．防治污染的工程设施必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投产。

当地方能落实灰渣综合利用条件时，在发电厂设计中应创造条件予以配合。

２发电厂设计流程发电厂设计是发电厂工程项目建设的初期阶段，是对拟建工程的实施在技术上和经济上所进行的全面面详尽的安排，同时也是组织施工的依据。

目前，发电厂设计工作的主要流程包括初步可行性研究、可行性研究、初步设计、施工图设计四个主要阶段。

２.1初步可行性研究的工作内容2.1.1 初步可行性研究概述火电厂建设项目初步可行性研究主要根据电力系统规划要求和省、市、自治区政府的规划或上级下达的任务进行。

电力系统规划的主要任务是根据远景电力负荷的增长和发展、能源资源的开发规划、城市和工业热负荷的需求，以及需要配套规划建设的项目和建设电厂的自然条件，全面研究和初步安排电力系统的电源布局及电网的合理结构。

电力系统规划[１]包含的主要内容有以下几点：(1)各种能源资源的分布。

(2)逐年负荷预测和分布。

(3)电源点的分布、电厂最终规划建设的容量。

(4)有功功率、电量平衡。

(5)无功功率平衡。

(6)能源消耗：发电及供热用燃料，水利资源利用情况。

(7)备用容量、电能质量、可靠性指标。

(8)主电网网络布局、电压等级。

(9)发电建设项目、投产日期、资金投人及主要设备、主要材料消耗。

(10)送、变电的建设项目进度、投运日期、资金投人及主要设备、主要材料消耗。

(11)科研及勘测、设计任务。

初步可行性研究时，一般以设总为主，并配备总交、系统、供水、运煤等专业，土建、电气人员也可以参加，但工作量并不大。

勘察处必须有水文、地质、测量人员参加，并提出是否有建厂的可能性。

电力勘测设计院的勘测工作主要为对厂址及其周围区域的地质情况进行调查和勘探，制订勘测技术方案，进行勘测工作，提出勘测报告。

在规划选厂阶段，以充分收集分析已有资料和现场踏勘为主，必要时进行少量勘探工作，了解厂址区域地质资料和厂址地质、地貌概况，对拟选厂址的区域稳定性做出评价；在工程选厂阶段，还应根据厂址场地的复杂程度和工程要求，有针对性地选用工程地质测绘、勘探、原位测试和室内试验等手段，确定影响厂址稳定性的工程地质条件和了解主要岩土工程问题，对厂址场地的稳定性和工程地质条件做出评价。

2.1.2 初步可行性研究的工作流程如下：(1)准备阶段。

设总接受任务后，组织各专业人员先从内部准备资料开始，如初步确定装机容量，搜集同类型工程厂址，估算煤、灰、水等需用量，准备选厂搜资提纲等。

准备工作完成后，与电力公司及建设单位联系，确定选厂日期。

(2)规划选厂。

设计院会同电力公司、建设单位等组成一支选厂队伍，与有关单位洽谈及签订协议，如与铁道部门签订铁路接轨点、燃煤用量及保证率、用水量的保证程度，向当地测绘局索取1/50000地形图，并了解当地地质、地震等情况；用地数量及其可能性等。

(3)方案比较。

经过几个厂址的初步踏勘，在室内做方案比较。

先初步提出两个以上建厂厂址的可能性，然后向省或地区进行汇报，提出草签协议的可靠性和方案的经济合理性，并征得省或地区的同意。

(4)选厂结束后，由主管部门上报“项目建议书”，经国家发改委批准后，才可进行下一步工作。

初步可行性研究的成果，要有一份说明及附件(地形图)，同时被推荐的厂址需附上与各单位签订的协议书。

(5)编写《初步可行性研究报告》与报告审查。

2.1.3初步可行性研究的工作内容初步可行性研究的工作内容通常包括以下几方面：(1)论证建厂的必要性。

通过分析项目所在区域国民经济、社会现况和发展规划，电力系统的现状及电力发展规划，从电力系统的角度分析论证建厂的必要性；通过对热负荷的分析，从满足供热需求方面说明本项目建设的必要性。

(2)进行踏勘调研、收集资料，有必要时进行少量的勘测和试验工作，对可能造成厂址颠覆性因素进行论证，初步落实建厂的外部条件。

(3)对新建工程提出多个厂址方案并进行技术和经济比较，择优推荐出两个或以上可能建厂的厂址方案作为开展可行性研究的厂址方案。

(4)提出电厂规划容量、分期建设规模及机组选型的建议。

(5)提出初步投资估算、经济效益与风险分析。

(6)提出结论及存在的问题，作为下一步设计的依据及采取措施改进。

２.２可行性研究的工作内容2.2.1.概述可行性研究是在已审定的初步可行性研究报告和国家发改委批准的项目申请报告(或项目建议书) 的基础上，进一步落实各项建厂条件，并协助电力公司和建设单位向有关部门取得原则性协议书或书面文件；提出电厂接人系统方案，原则性工艺系统和布置方案，并进行技术经济分析和多方案的比较论证，推荐出具体厂址及建厂规模，对主机和主要辅机的选型、新设备、新工艺、新技术和建厂方案等提出建议；提出电厂的投资估算和经济效益评价，为计划部门编制和审批设计任务书、进行主机招标及开展初设工作提供可靠依据。

2.2.2 可行性研究的工作流程如下：(1)准备工作。

与项目法人签订合同即接受任务后，组成设计项目组，研究任务文件要求、初步可行性研究报告和审查文件，提出工作范围、主设备选型及计划进度的初步意见；各专业编写准备工作和现场踏勘工作大纲；根据工作大纲的要求收集资料。

(2)现场踏勘及厂址汇报会。

向当地政府有关部门汇报任务；进行现场踏勘，对收集的资料进行深人分析，研究建厂初步方案，落实建厂条件；项目法人取得有关部门原则性同意文件；提出下一步工作意见；在调查收资和综合研究的基础上进行技术经济比较，提出推荐的厂址位置的总体规划的初步意见及存在问题，提请当地政府主持并召集有关部门参加汇报会议，听取可行性研究工作组的汇报，协调解决各部门的意见，进一步落实建厂条件，并形成会议纪要。

(3)勘测工作。

为最后落实建厂的内外部条件进行的详细勘测工作包括环境影响评价、接人系统、水土保持、交通运输、水资源论证、地震安全性评价、地质灾害危险性评估等相关部分的可研或专题报告。

由项目法人委托，并与项目可研工作同步进行，其中勘测报告(含工程地质、水文、气象)应在总报告前完成。

(4)编制文件。

在现场踏勘和厂址初步方案研究的基础上，编写项目设计计划；各专业进行设计方案研究论证，通过多方案技术经济比较进行优选，确定主要设计方案；组织验收、确定推荐方案；各专业编制设计文件，提出工程量及投资估算；进行经济分析和评价。