熊義貴
摘 要:火力發電作為一種傳統的電力生產方式,其在電網中承擔著調峰調頻的重任,對維持我國電網穩定具有至關重要的作用。隨著我國科技水平的不斷提高,火力發電廠土建施工技術取得了突飛猛進的進步,在諸多方面領先國內土建行業,甚至部分技術達到了國際先進水平。本文在對火力發電廠土建施工技術現狀進行分析的基礎上,對其未來的發展方向進行了展望。
關鍵詞:火力發電廠;土建施工;現狀與展望
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.150
0 引言
隨著我國社會的不斷發展,對電力的需求量越來越大,火力發電因其安全可靠、發電量可控等諸多優勢,在我國電力組成中仍占據十分重要的地位。因此,我國在大力發展水電、核電、風電等清潔能源的同時,為維持電網的穩定也十分注重火電的發展規劃。火力發電經過數十年的發展,在火力發電廠土建技術方面積累了豐富的經驗,取得了前所未有的成就,但就整體水平而言,仍存在一些亟待解決的問題。火力發電廠的建設需要考慮生態、經濟、電網規劃等諸多因素,故電力土建行業的從業者必須在符合我國國情的基礎上,結合國內外先進的土建技術,不斷提高火力發電廠土建施工技術水平。與此同時,電力土建行業從業者應加強交流,共同探討我國電力土建行業未來的發展趨勢與發展方向。本文首先對我國火力發電廠土建施工技術的現狀進行了分析,在此基礎上,對其為來可能的發展方向進行了展望,以期引發電力土建同行的重視,共同促進我國電力土建技術早日達到國際水準。
1 火力發電廠土建施工技術現狀
由于火力發電廠土建施工涉及到地質學、材料學、力學等多個領域,技術難點較多,導致其施工難度較大[1]。本文主要從材料技術、抗害技術以及構件技術三個方面闡述火力發電廠土建施工技術的現狀。
(1)材料技術。一般而言火力發電廠的裝機容量在兆瓦級別,其所用發電機、變壓器等設備的體積較大,導致其廠房占地面積較大[2]。因此,大體積混泥土是火力發電廠土建施工的關鍵技術之一。大體積混泥土的調配質量直接影響火力發電廠土建施工的質量。土建施工人員必須嚴格把控粗骨料、減水劑、細骨料、水泥、膨脹劑等混泥土原材料的比例,才能達到控制混泥土質量的目的。然而,混泥土各種原材料的最佳比例值如何確定仍缺乏相關的理論支撐,各電力土建施工單位均根據各自的實踐經驗粗略確定混泥土原材料比例值。根據經驗確定混泥土原材料比例值,不僅需要長時間的積累,而且無法滿足不同地質條件的土建工程。
(2)抗害技術。混泥土結構的穩定性直接影響火力發電廠土建工程的質量[3]。裂縫問題將損壞混泥土結構的牢固性和穩定性,從而影響火力發電廠土建工程的穩定性。混泥土結合不充分、新舊混泥土結合不夠徹底等一系列因素導致裂縫問題的產生。目前,針對溫差收縮與塑性收縮等原因產生的混泥土裂縫問題,通常采用填充法、預壓法、開鑿法等方式進行處理。
(3)構件技術。目前,絕大多數大型廠房采用鋼結構模式,火力發電廠廠房也不例外。結合火力發電廠的特點,合理選取鋼構件,并針對鋼構件的屬性與火力發電廠的需求進行施工設計[4]。在火力發電廠土建施工的過程中,必須按照施工設計圖紙的要求將鋼構件安裝至指定位置。此外,根據相關國家標準及施工要求,施工單位必須嚴格把控各個環節的質量,特別是鋼構件與混泥土的凝固效果。
2 火力發電廠土建施工技術展望
隨著社會的進步,環境保護、安全可靠等因素成為火力發電廠土建施工的重點考核指標。在不斷總結火力發電廠土建施工經驗教訓的基礎上,把握住火力發電廠土建施工的發展趨勢與發展方向。
(1)合理布置火力發電廠總平面。隨著火力發電廠裝機容量的不斷增加,環境保護問題的日益突出,對火力發電廠廠址的選擇提出了更高的要求。我國雖幅員遼闊,但人均耕地面積較小,不足世界人均耕地的一半。因此,如何有效利用土地資源,是火力發電廠總圖設計需要重點解決的問題。在進行火力發電廠總圖設計時,盡量減少非生產建筑用地,以達到《電力工程項目建設用地指標》中規定的相關指標。同時,在進行火力發電廠總體布置設計時,應充分考慮排放物對環境的影響,盡量減少對環境的污染。此外,應發揮總圖在火力發電廠廠址選擇的主導作用,借助科學的廠址評價體系,優選最佳廠址。
(2)結構抗震。我國是一個地震多發國家,火電廠廠址不可避免地位于地震帶上。因此,火電廠的抗震能力必須加以重視。深入研究制定相關的火電廠抗震標準、制定火電廠抗震設計規范、如何改進結構體系使其延性更好、剛度更均勻等課題均將是往后火電廠結構抗震需要重點解決的課題。根據國家最新頒發的地震區畫圖,制定相應的抗震標準與抗震設計規范。對主廠房、高煙囪等結構強度重點關注區域采用時程分析法進行定量計算。與此同時,采用實驗與仿真相結合的方式,研究主廠房不同結構體系的模態情況,為優化結構抗震體系提供數據支撐,從而提高結構抗震能力。
(3)土建施工技術。經過數十年的發展與積累,我國火力發電廠土建施工技術已實現了質的飛躍,尤其在高煙囪、地下構筑物等領域的土建施工技術已達國際先進水平。未來隨著科技水平的不斷提高,智能化、機械化、專業化將是電力土建施工的發展方向,以達到降低成本、縮短周期、提高質量的目的。此外,在電力土建施工過程中,還應注重新材料、新工藝、新技術的研發與應用,例如鋼筋焊接技術、大跨度空間網架結構技術等。
3 結束語
綜上所述,經過數十年的發展與積累,雖然我國在火力發電廠土建施工技術方面已取得了質的飛躍,但與國際先進水平相比,仍存在較大的差距。因此,我國電力土建行業從業者應借助已有技術,結合火力發電廠土建施工的實踐經驗,尋求促進電力科技體制改革的有效途徑,把握市場經濟提供的資源,借助電力科技進步的力量,促使火力發電廠土建施工技術快速發展。
參考文獻:
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