火力发电厂水工管线布置分析
张晓杰 张子琛 符力鑫
浙江西子联合工程有限公司 浙江省杭州市 310002
摘要:随着我国能源利用的发展,火力发电厂成为我国能源重要组成部分。在管线敷设的过程中,如果处理不当,这些复杂地质条件会对管线造成一定的威胁,良好的水工保护会对保护管线起到至关重要的作用,在此以火力发电厂水工管线施工进行探讨。
关键词:火电厂;水工管线;管线
水工保护对环境保护以及山区沿线的地貌恢复尤为重要。随着火力发电厂项目的日益增多,人们环保意识的增强,管线施工过程中的水工保护也越来越得到人们的重视。介绍了火力发电厂水工管线布置,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。
一、火力发电厂水工管线布置
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、矿井疏干水、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。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; 要求管道间的净距≥1.0 m,管道与沟道的净距≥1.5 m,管道与建筑物基础的净距≥1.0 m[1 - 3]。( 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 45° 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≥0.15 m。( 4) 预留扩建接口。由于该工程机组,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。
二、火力发电厂水工管线布置方法
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。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 DN 2400 mm,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。
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 GB 50016《建筑消防设计规范》“消火栓距路边不应大于 2.0 m,距房屋外墙不应小于 5.0 m”,道路侧石边缘最小净距为 1.5 m”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 0.42 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 DN 1 400 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 3.71 ~ 3.79 m 和 1.54 ~ 1.70 m。
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。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 DN 300 mm、工业废水管道管径为 DN 300 mm和 DN 600 mm,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。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。
三、火力发电厂水工管线布置的区域
火力发电厂水工管线数量虽多,但只要做好密集区域管线的布置,就能轻松做好这项工作。
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 39.0 m,其中道路宽 7.0 m,管架宽 2.2 m( 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。
2、炉后侧。炉后侧空间较小、道路狭窄。该工程中道路宽仅 4 m,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。
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。
4、主厂房外侧。主厂房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、壁厚以及柱基础等并仔细放样。
综上所述,火力发电厂水工管线种类复杂,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]朱健,王汴歌.火力发电厂管线综合布置分析及探讨[J].河南水利与南水北调,2020,48(11):66-68.
[2]王俊. 对火力发电厂管线综合布置分析及探讨[J].湖南水利水电,2019,(6):5-7.
[3]耿贵江.基于火力发电厂管线综合布置优化设计[J].中国水运(下半月),2020,19(12):161-162.
[4]陈泳妍,李俊亮.火力发电厂管线综合布置分析及探讨[J].东北水利水电,2020,37(10):10-12.