緬甸某燃機電廠總圖布置過程分析與優(yōu)化

李 峰

（中國能源建設集團湖南省電力設計院有限公司，湖南 長沙 410007）

1 工程概況

為緩解緬甸某市用電壓力，當?shù)卣?guī)劃建設1臺9E型燃氣輪發(fā)電機組，1臺立式強制循環(huán)余熱鍋爐，1臺純凝式蒸汽輪發(fā)電機組，總裝機容量為195MW，建成后實際運營發(fā)電規(guī)模約為156MW，計劃9個月建成投產(chǎn)。該工程場地南北長190.50m，東西寬98.00m，總用地約1.87hm2。廠址北側(cè)、南側(cè)和東側(cè)緊鄰現(xiàn)有電廠配套的燃氣閥門站、原水澄清池、冷卻塔和66kV GIS開關站，廠址西側(cè)為河床寬約20m的河流。廠址與東側(cè)現(xiàn)有燃氣電廠之間有混凝土道路，是唯一外運道路。

2 總圖布置過程分析

2.1 模型簡介

文章提出的過程分析模型是為了解決某一復雜問題，建立一個目標層，將與該目標有關聯(lián)的各個因素逐層分解，形成多級別指標層，最下級指標層與唯一一個執(zhí)行層一一對應。每個執(zhí)行層如果產(chǎn)生積極成效，則有利于達到目標，反之如果產(chǎn)生消極成效，則不利于達到目標。過程分析模型流程如圖1所示。

圖1 過程分析模型流程圖

在模型分析過程中，引入執(zhí)行系數(shù)將定性分析的各個指標定量化，不可執(zhí)行系數(shù)為0，完全執(zhí)行系數(shù)為1，消極執(zhí)行區(qū)間（0,0.25]，通過措施消極執(zhí)行區(qū)間（0.25,0.50]，通過措施積極執(zhí)行區(qū)間（0.50,0.75]，積極執(zhí)行區(qū)間（0.75,1.00）。

建立過程分析模型時，與目標層關聯(lián)的指標層賦予指標系數(shù)，分別為a1,a2,a3,…,aj。與最下級指標層一一對應的執(zhí)行層賦予執(zhí)行系數(shù)，分別為b11,b12,b13,…,b1j；b21,b22,b23,…,b2j；bi1,bi2,bi3,…,bij。在指標層與執(zhí)行層分析完成之后，根據(jù)賦予的指標系數(shù)與執(zhí)行系數(shù)計算成效系數(shù)cij，計算公式如下：

根據(jù)計算結(jié)果對成效系數(shù)由高到低進行排序，排在靠后的消極成效對應的指標層是優(yōu)化的主要目標。

2.2 該工程過程分析模型

（1）建立目標層。該工程總圖布置目標層為合理、可行的總平面布置方案。

（2）選取指標層。該工程指標層分為兩級，其中一級指標有政策指標，指標系數(shù)10%；用地指標，指標系數(shù)25%；外部條件指標，指標系數(shù)45%；內(nèi)部條件指標，指標系數(shù)20%。

通過現(xiàn)場調(diào)研、專業(yè)間討論，在總圖布置過程中，細分一級指標中對方案有影響的每一個因素，對一級指標具體劃分為多項二級指標。其中政策指標包含政策支持、產(chǎn)業(yè)配套和環(huán)保要求三項；用地指標包含用地面積、地形地貌和廠區(qū)現(xiàn)狀三項；外部條件指標包含天然氣來源、補充水來源、出線方向、外部道路四項；內(nèi)部條件指標主要涉及設計本身問題，包含主廠房布置、輔助設施布置、設備廠家布置、專業(yè)間協(xié)調(diào)四項。

（3）分析執(zhí)行層。①政策指標執(zhí)行分析。由于該工程可以緩解當?shù)仉娏獕毫Γ虼双@得當?shù)卣拇罅χС郑瑥S區(qū)位于規(guī)劃電廠用地范圍之內(nèi)，外圍供氣、供水、電力出線、交通條件等配套設施便利。但廠區(qū)西臨現(xiàn)有河流，應當?shù)丨h(huán)保要求，廠區(qū)圍墻與河流之間應留有保護距離，縮減了廠區(qū)用地范圍。②用地指標執(zhí)行分析。根據(jù)有效用地面積初步計算廠區(qū)建筑系數(shù)45.35%，利用系數(shù)68.18%，廠區(qū)用地面積太小，不利于總平面布置。廠區(qū)低于平時潮位標高，需要填筑場地，通過計算，廠區(qū)填方工程量1.68×104m3，平均填筑高度0.90m，這導致建構(gòu)筑物基礎條件差，不利于主廠房布置。廠區(qū)四周有現(xiàn)有建構(gòu)筑物，擴展受限。現(xiàn)有燃氣管線、給水管線、電纜溝槽從廠區(qū)西側(cè)穿過，經(jīng)調(diào)解無法遷移，這又導致西側(cè)大面積區(qū)域難以利用，進一步縮減廠區(qū)可用范圍。③外部條件指標執(zhí)行分析。該工程燃氣由北側(cè)現(xiàn)有電廠配套的燃氣閥門站接入，廠區(qū)調(diào)壓站應布置在廠區(qū)北側(cè)。廠區(qū)南側(cè)是現(xiàn)有原水澄清池，該工程補充水由廠區(qū)南側(cè)的主要河流接入，廠區(qū)原水凈化站合理位置應毗鄰現(xiàn)有原水澄清池布置。按照電路線路接入規(guī)劃，該工程66kV線路接入廠區(qū)東北角現(xiàn)有66kV GIS開關站，因此，廠區(qū)主變和66kV配電裝置合理位置應在東北側(cè)。廠區(qū)與東側(cè)現(xiàn)有燃氣電廠之間有混凝土道路，是唯一外運道路，然而現(xiàn)有管線、溝槽從廠區(qū)與道路之間南北穿過，導致廠區(qū)與外部連接受阻，必須建設矮橋，矮橋位置制約總平面布置方案。④內(nèi)部條件指標執(zhí)行分析。此次工程為遷建項目，主裝置區(qū)內(nèi)的汽機房和燃氣輪機利舊，其設備布置形式、管道接口位置等均無法更改，主廠區(qū)只能按以前形式進行平面布置。輔助設施區(qū)包含天然氣調(diào)壓站、主變及66kV配電裝置、原水凈化站、化水區(qū)等，均可以根據(jù)外部條件進行合理布置。由于廠區(qū)條件的特殊性，因此在簽訂新采購的設備技術協(xié)議之前一定要和廠家提前溝通設備布置方案，避免影響廠區(qū)總平面布置。該工程特別是一些容易忽略的隱蔽工程，用地小，設備多，在設計過程中，各專業(yè)之間應提前規(guī)劃、協(xié)作、溝通，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，做到快中有序、序中有則。通過對下級指標執(zhí)行情況分析，初步確定該工程總平面布置方案如圖2所示。

圖2 初步總平面布置方案圖

（4）計算成效層。根據(jù)模型計算公式得出每一下級指標的成效系數(shù)如表1所示。

表1 過程分析指標表

3 總圖布置方案優(yōu)化

通過上述論述，影響該工程總圖布置方案的每一項指標均可計算得出一個成效系數(shù)，按成效系數(shù)由高至低排序，排序靠后的指標是主要優(yōu)化的對象。該工程總平面布置方案主要從用地面積、廠區(qū)現(xiàn)狀和輔助設施區(qū)布置三個方面進行優(yōu)化。

3.1 增加用地面積

業(yè)主方與當?shù)卣啻谓涣鳒贤ǎ鈱S區(qū)現(xiàn)有管線東側(cè)用地劃入該工程范圍內(nèi)，主要用于新建66kV配電裝置。同意將廠區(qū)北側(cè)現(xiàn)有空地劃入該工程范圍內(nèi)，用于新建調(diào)壓站。

3.2 合理利用現(xiàn)狀道路

如何使廠區(qū)與東側(cè)現(xiàn)有道路銜接是此次優(yōu)化的難點，從總體布局、消防安全、施工用地、檢修場地等多方面綜合考慮，此方案設置主出入口、次出入口和檢修入口與廠外連接，同時在三條出入口出設置矮橋，以解決新建道路與現(xiàn)有管線交叉問題。

3.3 優(yōu)化輔助設施區(qū)布置

根據(jù)優(yōu)化后的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將原水凈化站分別布置在道路兩側(cè)，便于設備運輸和檢修。根據(jù)環(huán)保要求將冷卻塔靠近廠區(qū)布置，并與河岸線留夠保護距離。根據(jù)新劃定的用地范圍，主變和66kV配電裝置分別布置在現(xiàn)有管線兩側(cè)；增壓機布置在廠區(qū)北側(cè)，天然氣調(diào)壓站布置在北側(cè)新劃定的用地范圍內(nèi)。優(yōu)化后的總平面布置方案如圖3所示。

4 結(jié)束語

總圖布置是一項復雜的系統(tǒng)性工程，總圖設計人員大量的、煩瑣的工作內(nèi)容和思考過程無法通過文字、符號或數(shù)字去記錄和保存。文章提出過程分析模型，并將其運用在緬甸某燃機電廠項目總平面布置過程中，在指導并確定方案的基礎上更好地將總圖設計人員分析思考過程定量化，做到總平面布置及方案優(yōu)化秉軸持鈞，有理有據(jù)，同時也有利于企業(yè)在資源配置中實現(xiàn)經(jīng)濟利益最大化，創(chuàng)造豐厚的社會效益。

圖3 優(yōu)化后總平面布置方案圖