大型火力發(fā)電機(jī)組集控室布置方案探討

1、40e20080102k 大型電廠控制室布置方案探討 電力設(shè)計(jì)院 2008年6月 審核:校對:編寫:目 錄1 采用四機(jī)一控布置方式1.1 概述1.2 四機(jī)一控布置方案的優(yōu)點(diǎn)1.3 四機(jī)一控布置的技術(shù)可行性1.4 四機(jī)一控的集控室布置方案2 采用二機(jī)一控布置方式2.1 概述2.2方案一 集中布置型的二機(jī)一控布置方式2.3 物理分散型的二機(jī)一控布置方式3 結(jié)束語4 附圖【前言】 集中控制室作為全廠的控制中心，相當(dāng)于整個(gè)電廠的神經(jīng)中樞，有著至關(guān)重要的作用?；痣姀S機(jī)組裝機(jī)容量越來越大，控制水平要求越來越高。隨著控制理論不斷地改革和創(chuàng)新，電廠的控制系統(tǒng)及布置也朝著高科技、高集成、高效率的方向發(fā)展，因此，

2、集控室的布置設(shè)計(jì)也要隨著工藝的發(fā)展而優(yōu)化和更新。對大型電廠的控制室（包括四機(jī)一控、兩機(jī)一控加輔控等）控制設(shè)備布置方案進(jìn)行研究，重點(diǎn)要從控制水平、節(jié)省投資、人性化管理、安全性和運(yùn)行維護(hù)等方面進(jìn)行綜合考慮，尋求最合理的優(yōu)化方案，以適應(yīng)當(dāng)前業(yè)主對電廠控制水平高要求。同時(shí)，在與電氣、建筑專業(yè)等密切專業(yè)的積極配合和大力支持下，在對以往電廠集控室設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)上，通過對集控室布置方式的設(shè)計(jì)意圖、作用、技術(shù)可行性、方案比較，旨在探討如何優(yōu)化設(shè)計(jì)火電廠集控室布置，也將為今后的600mw及以上容量機(jī)組集控室設(shè)計(jì)提供一個(gè)借鑒和啟發(fā)作用。本專題將主要針對四機(jī)一控布置方式進(jìn)行介紹，同時(shí)還介紹了集控室布置的其它布置方式

3、。關(guān)鍵詞：集中監(jiān)控 四機(jī)一控 二機(jī)一控 物理分散 優(yōu)化設(shè)計(jì) 電子設(shè)備間1 采用四機(jī)一控布置方式1.1 概述1.1.1 目前國內(nèi)集控室布置的現(xiàn)狀目前國內(nèi)300mw、600mw及以上多臺機(jī)組的火力發(fā)電廠普遍采取兩機(jī)一控方式，機(jī)組集控室多數(shù)布置在兩爐之間的集中控制樓，集中控制樓還設(shè)置電子設(shè)備室和電氣低壓配電室、直流配電室、化學(xué)汽水取樣等房間。究其原因，主要有以下三點(diǎn)。(1)早期建成的電廠多數(shù)采用常規(guī)模擬表盤作為電廠運(yùn)行操作的主要手段，集控室里布置有大量的監(jiān)視儀表和操作設(shè)備，大量電纜從現(xiàn)場進(jìn)入集控室。采用兩臺機(jī)組設(shè)一個(gè)集中控制室時(shí)，控制室離兩臺機(jī)組較近，可以節(jié)約大量的電纜。之后，一些電廠逐漸采用了dc

4、s控制系統(tǒng)，但由于人們早期對dcs的穩(wěn)定性、系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠性尤其是控制網(wǎng)絡(luò)的可靠性存在一定的疑慮，因此在控制室里仍設(shè)置了數(shù)量眾多的常規(guī)后備儀表和硬手操。另外，由于早期控制水平和控制設(shè)備可靠性低，在機(jī)組啟、停及運(yùn)行過程中需要運(yùn)行人員經(jīng)常到現(xiàn)場巡視和處理設(shè)備故障問題，采取兩機(jī)一控方式時(shí)，控制室距兩臺機(jī)組較近，運(yùn)行人員從控制室到現(xiàn)場方便，處理現(xiàn)場問題較為及時(shí)。由于需要較多的運(yùn)行人員，采取兩機(jī)一控方式監(jiān)控時(shí)，互相干擾較少。 (2)以往大多數(shù)電廠一期工程只上一臺或兩臺機(jī)組，考慮到工程的獨(dú)立完整性，習(xí)慣上采取兩機(jī)一控甚至一機(jī)一控方式。 (3)以往工程設(shè)計(jì)中，人們主觀上更愿意套用已建工程的設(shè)計(jì)，沒有考慮

5、到在建工程的實(shí)際情況，沿襲了以往工程的設(shè)計(jì)思路，缺乏創(chuàng)新。1.1.2 國外同類型發(fā)電廠的集控室布置目前國內(nèi)已開始設(shè)計(jì)百萬級機(jī)組，業(yè)主和設(shè)計(jì)院已派人對國外多個(gè)同類型電廠（主要是日本和歐洲同類型電廠）進(jìn)行了考察，對百萬等級超超臨界機(jī)組的電廠設(shè)計(jì)布置格局也有了相當(dāng)?shù)恼J(rèn)識，可以作為借鑒，并摘錄收集到的考察報(bào)告中就各電廠集控室設(shè)計(jì)情況較為詳盡介紹的下面五個(gè)電廠的布置方案。(1)德國尼德豪森電廠全廠只設(shè)一個(gè)控制點(diǎn)，采用機(jī)爐電集中監(jiān)控方式，兩臺機(jī)組及輔助、公用系統(tǒng)均集中在主控制室監(jiān)控。機(jī)組集中控制室布置在主廠房固定端。 (2)德國黑泵電廠采用機(jī)爐電及輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控方式，設(shè)1、2號機(jī)組和公用系統(tǒng)監(jiān)控操作臺。

6、機(jī)組集中控制室布置在主廠房固定端。 (3)日本磯子電廠采用機(jī)爐電集中監(jiān)控方式，全廠主輔系統(tǒng)全部集中在集控室控制。機(jī)組控制室布置不拘一格，與辦公室一起布置在汽機(jī)房頂部。 (4)日本橘灣電廠采用機(jī)爐電及輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控方式，兩臺機(jī)組和輔助系統(tǒng)合用一個(gè)控制室。機(jī)組集中控制樓與生產(chǎn)辦公樓合在一起，與主廠房脫開，布置在主廠房前，并有天橋相連。電子設(shè)備分別布置在主廠房內(nèi)相應(yīng)的電子設(shè)備間。輸煤系統(tǒng)控制另設(shè)控制室。(5)日本常陸那珂電廠全廠控制點(diǎn)分在三處:機(jī)組集中室、輸煤和燃油系統(tǒng)、環(huán)保設(shè)施(脫硫、除灰、水處理)，與國內(nèi)模式十分接近?？刂剖以O(shè)在生產(chǎn)辦公樓，與主廠房脫開并通過天橋相連。電子設(shè)備室設(shè)在汽機(jī)房內(nèi)。輸

7、煤系統(tǒng)控制另設(shè)控制室。國外電廠總平面布置不拘一格，因地制宜劃分功能區(qū)域，順暢緊湊、節(jié)約占地是幾個(gè)考察電廠的共同特點(diǎn)。尤其是集控室的布置位置較靈活，如日本磯子電廠，控制室與辦公室一起布置在汽機(jī)房頂部;常陸那珂、橘灣電廠將控制室設(shè)在生產(chǎn)辦公樓，與主廠房脫開并通過天橋相連，電子室設(shè)在汽機(jī)房內(nèi);德國黑泵和尼德豪森電廠的主控制室布置在主廠房固定端。很少見到將控制室放在兩臺機(jī)中間的國內(nèi)常規(guī)設(shè)計(jì)。這些設(shè)計(jì)異曲同工之處是消除了兩機(jī)之間、機(jī)爐之間的障礙，使得機(jī)房布置更加緊湊且明快通暢，提高了運(yùn)行人員工作的安全性，改善了運(yùn)行人員的工作環(huán)境。主控室內(nèi)的布置設(shè)計(jì)也作為一個(gè)亮點(diǎn)而加了重筆，特別為了減少外來的參觀人員對主

8、監(jiān)控盤的干擾，在主控室外側(cè)或上方安裝大平面玻璃，參觀者只能極目遠(yuǎn)眺或居高攬勝，運(yùn)行人員也可安心操作。1.1.3 集控室布置隨著我國火力發(fā)電機(jī)組容量不斷增大和電力市場競爭日益激烈，為適應(yīng)廠網(wǎng)分離，競價(jià)上網(wǎng)的要求，如何最大限度地發(fā)揮機(jī)組效能、節(jié)約生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用、降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平和市場競爭力，已經(jīng)成為今后電廠建設(shè)所必須考慮的問題。結(jié)合國內(nèi)外電廠集控室設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為業(yè)主減員增效、合理降低電廠運(yùn)行成本的原則，提出了電廠集控室四機(jī)一控的布置方案。1.2 四機(jī)一控布置方案的優(yōu)點(diǎn) 1.2.1 減員增效、降低電廠生產(chǎn)運(yùn)行成本采取四機(jī)一控布置方式，四臺機(jī)組的運(yùn)行值班人員可以互相協(xié)助，減少值班

9、人員的配備。目前控制水平較高的同類型機(jī)組電廠在機(jī)組正常運(yùn)行工況下，每臺機(jī)組只需12位操作人員就可以滿足單元機(jī)組的運(yùn)行要求，只有在機(jī)組啟、停及出現(xiàn)突發(fā)情況(如重要設(shè)備故障等)時(shí)才需要其他操作人員協(xié)助操作。從兩機(jī)一控電廠運(yùn)行人員配備的基本情況來看，每臺機(jī)組每班設(shè)操作人員23人，機(jī)組長1人、巡檢人員23人，兩臺機(jī)組每班設(shè)值長1人，運(yùn)行人員五班三倒，兩臺機(jī)組單元機(jī)組部分共需運(yùn)行人員5575人，四臺單元機(jī)組部分共需運(yùn)行操作人員110150人。采取四機(jī)一控布置方式后，由于四臺機(jī)組主機(jī)類型完全相同，運(yùn)行值班人員可以相互協(xié)助、調(diào)配，值長、機(jī)組長可減少，達(dá)到減員增效的效果，同時(shí)便于值長統(tǒng)一管理和指揮各機(jī)組的安全

10、運(yùn)行。若按四臺機(jī)組每班設(shè)操作人員8人、機(jī)組長12人、巡檢人員810人、值長1人，運(yùn)行人員五班三倒，則四臺機(jī)組單元機(jī)組部分共需運(yùn)行操作人員90105人。與兩機(jī)一控方式相比，采用四機(jī)一控方式后，單元機(jī)組部分運(yùn)行人員配備至少可減少20人以上。集控室布置采用四機(jī)一控布置方案后，與兩機(jī)一控方式相比，控制室離單元機(jī)組較遠(yuǎn)，相應(yīng)要增加一些總線通信電纜和控制及電源電纜，四臺機(jī)組共約增加35公里電纜，共增費(fèi)用約105萬元。但由于采用四機(jī)一控后，減少了機(jī)組運(yùn)行值班人員，全廠可減少機(jī)組運(yùn)行人員20人以上，按運(yùn)行費(fèi)用每人每年10萬元計(jì)算，每年可節(jié)省200萬元以上。目前，按煤、灰、水三個(gè)控制點(diǎn)設(shè)置的電廠，按每班在各個(gè)控

11、制點(diǎn)設(shè)12名運(yùn)行值班員計(jì)算，水、灰系統(tǒng)每班共需設(shè)2名運(yùn)行值班員，運(yùn)行值班員為五班三倒制，水、灰兩個(gè)控制點(diǎn)共需值班員1020人。實(shí)現(xiàn)全廠水、灰集中監(jiān)控后，按全能值班員考慮，每班也只需設(shè)12名值班員，共需值班員510人，比原來每班減少510名值班員。按每人每年10萬元成本計(jì)算，每年還可節(jié)省費(fèi)用50萬元以上。1.2.2 有利于縮減控制室面積降低工程造價(jià)全廠四臺機(jī)組集中在一個(gè)控制室監(jiān)控后，通過合理布置監(jiān)控設(shè)備，土建和暖通方面的工程建造費(fèi)用可以相對節(jié)約。集控室考慮三種布置方案。方案一為在靠近主廠房固定端1軸布置，與主廠房脫開3m;方案二為在#2、#3機(jī)組之間、緊貼a排布置;方案三為緊貼主廠房固定端布置，

12、在主廠房固定端方向擴(kuò)建6m、l0m兩檔，頂標(biāo)高為23.5m。方案一的集控室面積約491m2，方案二約405m2，方案三約487m2。1.2.3 便于運(yùn)行人員之間互相學(xué)習(xí)、共同提高，機(jī)組啟停時(shí)可提供相互支持隨著機(jī)組自動化水平的不斷提高、監(jiān)控設(shè)備技術(shù)含量的逐步提升、運(yùn)行人員數(shù)量的減少，以及在目前國內(nèi)電廠運(yùn)行人員對百萬等級超超臨界機(jī)組運(yùn)行缺乏豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的情況下，采用四機(jī)一控控制方式，有利于四臺機(jī)組的運(yùn)行值班人員在機(jī)組運(yùn)行過程中互相學(xué)習(xí)、交流，達(dá)到共同提高運(yùn)行水平的效果。此外，四臺機(jī)組運(yùn)行人員在一個(gè)控制室后，便于在一臺機(jī)組啟、停及出現(xiàn)緊急情況時(shí)，其他機(jī)組的運(yùn)行人員能夠及時(shí)提供支持和配合。1.2.4

13、便于公用及輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的有效監(jiān)控整個(gè)電廠除每臺機(jī)組的單元部分外，還有四臺機(jī)組和兩臺機(jī)組的公用系統(tǒng)，如燃油系統(tǒng)(四臺機(jī)組公用)、壓縮空氣系統(tǒng)(兩臺機(jī)組公用)、輔助蒸汽系統(tǒng)公用部分、電氣廠用電公用部分以及循環(huán)水泵房(特殊工況下)等。采取四機(jī)一控方式，便于各臺機(jī)組運(yùn)行人員及時(shí)了解公用系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也有利于降低控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜程度和減少測點(diǎn)布置數(shù)量，從而提高控制系統(tǒng)可靠性。此外，輔助生產(chǎn)系統(tǒng)(水、灰)采用集中控制后，有利于全廠的運(yùn)行管理和統(tǒng)一指揮。1.3 四機(jī)一控布置的技術(shù)可行性隨著當(dāng)今計(jì)算機(jī)通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，dcs控制系統(tǒng)軟、硬件性能和穩(wěn)定可靠性的不斷提升，以及dcs系統(tǒng)在電廠十幾年應(yīng)用經(jīng)

14、驗(yàn)的積累，dcs在火力發(fā)電廠的應(yīng)用已達(dá)到相當(dāng)成熟的地步。目前，大多數(shù)新建電廠都采用dcs控制系統(tǒng)，以crt操作員站為中心對單元機(jī)組進(jìn)行監(jiān)視和控制，控制室已取消了大多數(shù)常規(guī)儀表和后備手操，只保留了停機(jī)、停爐等少數(shù)幾個(gè)硬操作按鈕以確保dcs出現(xiàn)故障時(shí)能實(shí)現(xiàn)安全停機(jī)。同時(shí)，高效率、高可靠性的新型數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在dcs通信網(wǎng)絡(luò)上的普遍應(yīng)用，通信網(wǎng)絡(luò)的冗余、容錯(cuò)設(shè)計(jì)，使得當(dāng)今dcs控制系統(tǒng)的抗干擾能力和系統(tǒng)魯棒性(robust)大大提高。隨著光纜傳輸介質(zhì)使用成本的不斷降低和大量使用，dcs系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)應(yīng)用需要大范圍延伸，多數(shù)dcs系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的最大距離在采用光纜情況下可達(dá)幾公里至幾十公里。dcs操

15、作員站可布置在離電子機(jī)柜相當(dāng)遠(yuǎn)的集控室內(nèi)，而不象早期dcs網(wǎng)絡(luò)對通信節(jié)點(diǎn)的距離有非?？量痰南拗?一般在100m左右)。另外，隨著電廠自動化水平和設(shè)備可靠性的提高，現(xiàn)在新建電廠在機(jī)組啟、停及運(yùn)行過程中不再象早期電廠一樣需要大量的運(yùn)行人員，以及需要運(yùn)行操作人員經(jīng)常到現(xiàn)場巡視及處理問題，而只需少量的運(yùn)行操作人員在極少數(shù)就地人員的配合下，在集控室內(nèi)就可實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟?？刂?。單元機(jī)組控制采用dcs系統(tǒng)，以crt、大屏幕為中心對機(jī)組進(jìn)行監(jiān)視和控制。為了能夠在較大程度上實(shí)現(xiàn)減員增效，有效整合和合理配置全廠運(yùn)行管理人員，統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)生產(chǎn)，可以將控制室和電子設(shè)備室遠(yuǎn)距離分開布置。即:四臺機(jī)組的dcs過程控制機(jī)柜

16、放置在距機(jī)組較近的電子設(shè)備室，而將四臺機(jī)組的dcs操作員站集中布置在全廠的集控室內(nèi)。采用這種方式，只需在傳統(tǒng)兩機(jī)一控方式的基礎(chǔ)上增加少量的通信電纜、電源電纜和控制電纜。從控制系統(tǒng)技術(shù)可行角度出發(fā)，采用四機(jī)一控方式實(shí)現(xiàn)全廠集中監(jiān)控是可行的。1.4 四機(jī)一控的集控室布置方案1.4.1 集控室布置適當(dāng)借鑒國外同類型發(fā)電廠集控室布置設(shè)計(jì)思路并結(jié)合目前國內(nèi)已經(jīng)實(shí)施的電廠的工程實(shí)際情況，對優(yōu)化集控室設(shè)計(jì)將大有禪益。四機(jī)一控的布置方式意在突破國內(nèi)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)埋念，有所創(chuàng)新，順應(yīng)當(dāng)今世界大型火力發(fā)電廠集控室設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢。本專題結(jié)合工程建設(shè)總體設(shè)計(jì)思想和施工的方案，對集控室考慮了三個(gè)布置方案。(1)方案一將集控樓

17、與生產(chǎn)辦公樓合建為一棟建筑，布置在靠近主廠房固定端1軸，與主廠房脫開3m,從固定端1軸始需延伸33m，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。集控室布置在與主廠房運(yùn)轉(zhuǎn)層同一標(biāo)高層，有天橋相連接，不僅可以利于生產(chǎn)運(yùn)行與管理，還解決了消防間距的問題。在集控室以下分別布置mis、sis室、網(wǎng)控設(shè)備室、電纜夾層、熱工試驗(yàn)室、值班室層及生產(chǎn)檢修間、有關(guān)辦公室等。在垂直交通方面，設(shè)置了供工作人員上下的電梯、樓梯以及供安全疏散的消防樓梯。從集控室的環(huán)型走道及管理辦公室憑窗遠(yuǎn)眺，擁有極佳的景致;集控室與汽機(jī)房連接處設(shè)計(jì)一條全透明玻璃封閉的景觀走道，便于外來人員參觀和減少外部人員對機(jī)組運(yùn)行人員的干擾。集控樓與生產(chǎn)辦公樓合為一體設(shè)計(jì)

18、，既節(jié)約用地，又方便生產(chǎn)、管理。從生產(chǎn)辦公樓到集控室，再到主廠房，形成了一個(gè)順暢的參觀路線。本方案集控室面積在491m2左右。集控室靠外側(cè)布置#1、#3機(jī)組dcs操作員站，集控室靠汽機(jī)房側(cè)布置#2、#4機(jī)組dcs操作員站。#1、#2機(jī)組操作員站按弧形布置，#3、#4機(jī)組操作員站也按弧形布置。在#1、#3和#2、#4操作員站中間和兩端，分別布置全廠網(wǎng)控、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)(水、灰)操作員站、暖通控制系統(tǒng)監(jiān)控終端以及消防報(bào)警柜。單元機(jī)組操作員站后部設(shè)置同心圓弧形幕墻，正對每臺單元機(jī)組和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)操作員站，分別居中布置2臺84英寸大屏幕顯示器，圓心位置放置一個(gè)值長臺，臺上設(shè)有mis、sis人機(jī)接口終端。

19、在幕墻后的適當(dāng)位置安放單元機(jī)組打印機(jī)臺。#2、#4機(jī)組之間留有足夠?qū)挸ǖ耐ǖ?，可直接通向汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平臺。見附圖1集控樓生產(chǎn)辦公樓平面布置圖（方案一）。 (2)方案二將集控樓設(shè)置于#2、#3機(jī)中間，集控室布置于汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層（17m），控制室的一半伸入主廠房內(nèi)，另一半突出主廠房外。伸入部分為集控室，突出主廠房外的另一半布置工程師室、會議室、廁所、樓梯間等。在運(yùn)轉(zhuǎn)層下12m層，布置電氣配電裝置室、網(wǎng)控設(shè)備室等，在8.6m層布置空調(diào)機(jī)房、消防設(shè)備間、電纜夾層等。伸入主廠房內(nèi)的集控室部分將設(shè)計(jì)成一個(gè)半橢圓形的、用全透明玻璃封閉的景觀控制室，使集控室與主廠房具有最緊密的聯(lián)系，工作人員在集控室內(nèi)可對主廠房內(nèi)的

20、生產(chǎn)狀況一目了然。這樣的布置形式有利于主廠房室內(nèi)設(shè)計(jì)景觀要求，又節(jié)約了電氣、熱控的電纜敷設(shè)長度。此外，突出的主廠房a排集控室的圓弧形平面布置打破了四臺機(jī)組單調(diào)冗長的主廠房立面，圓弧形的斜面玻璃幕墻造型不僅突出了整個(gè)主廠房a排立面的中心，而且也使得立面設(shè)計(jì)富有變化。本方案集控室面積在405m2左右，采用鋼結(jié)構(gòu)。在集控室a排內(nèi)伸入主廠房的部分，將按大弧形分別布置#1、#2、#3、#4機(jī)組dcs操作員站和全廠網(wǎng)控、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)(水、灰)操作員站。單元機(jī)組操作員站后排設(shè)置同心大弧形幕墻，對應(yīng)布置四臺機(jī)組的大屏幕顯示器;在幕墻后的適當(dāng)位置安放單元機(jī)組打印機(jī)臺;在集控室的兩個(gè)轉(zhuǎn)角處分別布置暖通控制系統(tǒng)監(jiān)控

21、終端和消防報(bào)警柜;圓心位置放置一個(gè)值長臺，臺上設(shè)有mis、sis人機(jī)接口終端。集控室外側(cè)留有相當(dāng)寬敞的通道，可直接通向汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平臺。見附圖2 集控室平面布置圖（方案二）。 (3)方案三該方案也是將集控樓與生產(chǎn)辦公樓合二為一建設(shè)，緊貼主廠房固定端，向外擴(kuò)建6m、l0m兩檔，屋頂標(biāo)高為23.5m，采用鋼結(jié)構(gòu)?？客鈧?cè)外型設(shè)計(jì)成弧線布置。集控室布置在高于主廠房運(yùn)轉(zhuǎn)層1.5m處，并在與汽機(jī)房隔墻處設(shè)計(jì)成大面積防火玻璃參觀墻(加防火卷簾)。在集控室以下分別布置mis、sis室、網(wǎng)控設(shè)備室層、電纜夾層、熱工試驗(yàn)室、值班室層及生產(chǎn)檢修間、有關(guān)辦公室等。在垂直交通方面，設(shè)置了供工作人員上下的電梯、樓梯以及供安全

22、疏散的消防樓梯(其中利用了主廠房1軸處的疏散樓梯)。從集控室及管理辦公室憑窗遠(yuǎn)眺，優(yōu)美的景色盡收眼底。集控樓與生產(chǎn)辦公樓合為一體設(shè)計(jì)，既節(jié)約用地，又方便生產(chǎn)、管理。從生產(chǎn)辦公樓到集控室，再到主廠房，形成了一個(gè)順暢的參觀路線。本方案集控室面積在487m2左右。集控室靠外側(cè)部分按大弧形分別布置#1、#2、#3、#4機(jī)組dcs操作員站和全廠網(wǎng)控、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)(水、灰)操作員站。單元機(jī)組操作員站后排設(shè)置同心大弧形幕墻，對應(yīng)布置四臺機(jī)組的大屏幕顯示器;幕墻后適當(dāng)位置安放單元機(jī)組打印機(jī)臺;在集控室的兩個(gè)轉(zhuǎn)角處分別布置暖通控制系統(tǒng)監(jiān)控終端和消防報(bào)警柜;圓心位置放置一個(gè)值長臺，臺上設(shè)有mis、sis人機(jī)接口終

23、端。集控室外側(cè)留有相當(dāng)寬敞的通道，可通過主廠房1軸處的疏散樓梯通向汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平臺。見附圖3 集控室平面布置圖（方案三）。1.4.2 電子設(shè)備室的布置為了減少電纜敷設(shè)長度，將電子設(shè)備室布置在離機(jī)組較近的位置。根據(jù)主廠房布置情況，將#1、#2單元機(jī)組的電子設(shè)備室布置在#1、#2爐之間的電控樓內(nèi)。由于電氣設(shè)計(jì)就是否設(shè)置發(fā)電機(jī)出口斷路器考慮了兩個(gè)方案，導(dǎo)致電控樓中布置的電氣設(shè)備數(shù)量有較大變化，因此電控樓布置也考慮兩個(gè)方案。電子設(shè)備室設(shè)置在17m層(方案一)或18m層(方案二)，便于現(xiàn)場調(diào)試和日常運(yùn)行維護(hù)。電子設(shè)備室放置單元機(jī)組的dcs機(jī)柜、deh、tsi、ets、meh、mtsi、mets、汽機(jī)旁路柜、

24、火焰檢測裝置柜、吹灰程控柜和配電柜、爐管泄漏報(bào)警檢測柜等，兩臺機(jī)組的電子設(shè)備室彼此隔開。上述所有機(jī)柜電纜從底部進(jìn)入。1.5 三個(gè)集控室布置方案的比較以上三個(gè)四機(jī)一控集控室布置方案，較傳統(tǒng)兩機(jī)一控布置方案有明顯的改進(jìn)。就工程實(shí)際而言，這三個(gè)方案對廠區(qū)建筑特色和運(yùn)行工作環(huán)境、全廠總體施工方案、日常運(yùn)行維護(hù)和工程投資費(fèi)用等方面的影響程度不同。在廠區(qū)建筑特色和運(yùn)行工作環(huán)境方面，方案一和方案三將集控樓與生產(chǎn)辦公樓合為一體單獨(dú)建設(shè)，布置在靠近主廠房固定端。集控室與汽機(jī)房連接處設(shè)計(jì)一條全透明玻璃封閉的景觀走道，便于外來人員參觀和減少外部人員對機(jī)組運(yùn)行人員的干擾。從集控室憑窗遠(yuǎn)眺，擁有極好的景致，為全廠運(yùn)行人

25、員提供了清凈、舒適的工作環(huán)境，充分體現(xiàn)了廠區(qū)建筑與人文景觀的協(xié)調(diào)。相對而言，方案二由于集控室處在汽機(jī)房、電氣主變和高壓出線的環(huán)抱之中，運(yùn)行人員的外部視景略遜于方案一和方案三;同時(shí)由于集控室緊鄰汽機(jī)房，集控室可能會遭受到一些噪聲干擾，但通過選取適當(dāng)?shù)慕ㄖ舨牧?，這個(gè)問題應(yīng)該能夠部分得到消除;又由于集控室離主變和高壓出線位置較近，運(yùn)行人員可能受電磁輻射的影響會多一些，具體程度目前無法確定，有待日后進(jìn)一步調(diào)研。本專題假想工程將采取四臺機(jī)組連續(xù)建設(shè)的施工方案，#1機(jī)組先施工。針對這一施工方案，方案一和方案三由于將集控室設(shè)置在主廠房固定端，更符合施工組織方案要求，集控室可以隨#1機(jī)組建設(shè)進(jìn)度同步投入使

26、用。方案二將集控室布置在#2、#3機(jī)中間緊貼a排的位置，相對不合施工順序，為此集控室必須先行建成，隨#1機(jī)組建設(shè)進(jìn)度同步投入使用，并需規(guī)劃好集控室至各臺機(jī)組的電纜通道。就日常運(yùn)行維護(hù)的便利程度而言，方案二能夠使集控室與主廠房具有緊密的聯(lián)系，除到#1、#4機(jī)組的距離略微長一些外，運(yùn)行檢修人員到現(xiàn)場巡視和處理問題都相對比較方便。方案一和方案三中的集控室位置離#3、#4機(jī)組的距離較遠(yuǎn)，可能會對日后現(xiàn)場調(diào)試、運(yùn)行巡檢、維護(hù)工作帶來一定程度的不便，但在機(jī)組運(yùn)行狀況穩(wěn)定的情況下，這個(gè)不利因素相對不易顯現(xiàn)。在工程投資費(fèi)用方面，方案一的集控樓與生產(chǎn)辦公樓和主廠房脫開3m，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，土建成本較小，但占

27、地較大。相對而言，方案三在主廠房固定端方向擴(kuò)建兩檔約16m，較方案一占地大為減少，但由于采用鋼結(jié)構(gòu)，土建成本會相對高一些。方案一和方案三將集控室設(shè)置在生產(chǎn)辦公樓，合理使用生產(chǎn)辦公樓的已有空間，使生產(chǎn)和管理緊密聯(lián)系。方案二充分利用了#2、#3機(jī)之間上煤棧橋所占的跨度空間，但生產(chǎn)辦公樓需另建;另外采用此方案能相對節(jié)約一部分熱控和電氣的通信、控制和電源電纜。由上述分析比較可見，方案一和方案三布置特點(diǎn)和投資成本相當(dāng)，只是因?yàn)榉桨溉捎昧虽摻Y(jié)構(gòu)而費(fèi)用略高?？傮w來說，這兩個(gè)方案在采用四機(jī)一控方式時(shí)均是可行的。方案二雖然節(jié)省了廠房用地，但因?yàn)樯a(chǎn)辦公樓需另建，反而導(dǎo)致總體投資費(fèi)用最高;此外該方案的運(yùn)行人員環(huán)

28、境相對較差，如需采用，應(yīng)經(jīng)多方面斟酌后再定。2 采用二機(jī)一控布置方式2.1概述在前面四機(jī)一控的概述中作了描述，目前二機(jī)一控布置方式在工程設(shè)計(jì)中還有較大的應(yīng)用。對于每期工程只上二臺機(jī)組的工程，則可采用二機(jī)一控布置方式，本專題僅對二機(jī)一控的二種布置方案作個(gè)介紹。2.2方案一 集中布置型的二機(jī)一控布置方式2.2.1集控室布置優(yōu)化設(shè)計(jì)在常規(guī)的燃煤電廠的設(shè)計(jì)中，600mw機(jī)組火電廠的主廠房一般都采用四列式或三列的布置形式，即汽機(jī)房、除氧間、煤倉間及鍋爐依次順序排列，集控樓布置在兩爐之間的空地上，多數(shù)集控樓伸入到煤倉間中部，集控室位于集控樓的頂層（一般在運(yùn)轉(zhuǎn)層）。通過以下附圖可以看出，在這個(gè)方案的平面功能

29、的布置上，集控室前面布置有參觀走廊、資料室、進(jìn)餐及交接班間，后面布置有2臺機(jī)組的工程師站和打印機(jī)室，然后從左至右分別為1#電子設(shè)備間、電氣繼電器室及2#電子設(shè)備間，及后部的熱工實(shí)驗(yàn)室、樓梯間及衛(wèi)生間，所有的房間均通過一個(gè)環(huán)行走廊進(jìn)行連接，集控室及電子設(shè)備間的下面是電纜夾層，詳見附圖4集中布置型的二機(jī)一控布置方式平面布置圖。2.2.2 集中布置型的二機(jī)一控布置方式的特點(diǎn)可以看出本方案在通過優(yōu)化設(shè)計(jì)后，平面功能有著下列特點(diǎn)：（1）集控室外設(shè)有一條環(huán)行走廊（見圖中綠色部分），通過這條走廊將各個(gè)功能房間有機(jī)的聯(lián)系在一起，交通方式簡潔，便利，解決了以前集控室只設(shè)一條外走廊造成的交通不便的問題（到其它房間

30、需穿越集控室），走廊形成環(huán)行后，疏散上有通向汽機(jī)房有兩個(gè)出口及集控樓后部本身的樓梯，充分滿足了疏散距離的要求，很好地解決了防火疏散的問題。集控室下方取消了常規(guī)的狹窄參觀走廊的形式，而通過參觀過廳的形式，過廳與汽機(jī)房、集控室的墻采用玻璃隔斷，這樣，汽機(jī)房與集控室在視覺上連成了一體，空間上得到了連續(xù)，一改以前集控室封閉的感覺，從汽機(jī)房內(nèi)可以看到集控室內(nèi)的控制盤面，而從集控室內(nèi)又可以看到汽機(jī)房運(yùn)行內(nèi)的情況，這樣的處理，有利于運(yùn)行人員的巡視和檢查，又為監(jiān)控工作提供了極大的便利?？紤]到汽機(jī)房和集控室的之間防火問題，靠近集控室的玻璃采用雙層中空銫鉀玻璃，完全符合火電廠建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的要求，參觀走廊通過對

31、墻面的處理，形成聲閘，滿足了隔聲的要求。（2）電子設(shè)備間和電子設(shè)備間分開布置，電子繼電器室布置與二者之間（見圖中藍(lán)色和淺綠色部分），三個(gè)功能用房之間用玻璃加以隔斷，便于巡視檢查。這樣的布置形式，分區(qū)明確，用途單一，各個(gè)房間互不干擾，但又通過之間通道而互有聯(lián)系，隔而不死，實(shí)現(xiàn)了集中布置，分散管理的設(shè)計(jì)原則。在結(jié)構(gòu)專業(yè)的密切配合下，在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載的情況下，將電子設(shè)備間和電子繼電器室內(nèi)中間的柱子取消，使整個(gè)空間變得開闊和通透，沒有遮擋，為電氣盤柜的靈活布置提供了條件，同時(shí)也提高了面積的有效使用率。2.3 物理分散型的二機(jī)一控布置方式2.3.1 控制室和電子設(shè)備間布置本方案主廠房取消了常規(guī)方案的兩

32、爐之間的集控樓，使煤倉間能夠布置在兩爐之間的空余場地上，大大壓縮了主廠房的占地和體積，節(jié)省了投資。熱控設(shè)備按照工藝系統(tǒng)劃分就地相對集中布置于被控對象附近，使控制區(qū)域的劃分合理，從而節(jié)省了電纜及橋架。對各電子設(shè)備間內(nèi)盤位按照現(xiàn)場主輔設(shè)備和系統(tǒng)位置進(jìn)行了優(yōu)化布置，盡量減少電纜交叉，使電纜連接最短。2.3.1.1 集中控制室布置方案本方案集中控制室位于汽機(jī)房中部a排柱外8號柱和11號之間的15m運(yùn)轉(zhuǎn)層，與上述各電子設(shè)備間完全分離。集中控制室設(shè)計(jì)為半圓形，集中控制室通過走廊與汽機(jī)房15m運(yùn)轉(zhuǎn)層相連。由于集控室位于主廠房的中間位置，便于于生產(chǎn)調(diào)試和運(yùn)行檢修，而且這種布置使得集中控制室遠(yuǎn)離了環(huán)境條件較差的

33、鍋爐房和煤倉間，工作環(huán)境更加優(yōu)越。而控制室的外面為半圓弧形的景觀參觀走廊。使視野更加開闊，充分體現(xiàn)了以人為本的特點(diǎn)。因?yàn)榧锌刂剖胰∠顺Ｒ?guī)控制盤，采用全crt/lcd監(jiān)視，僅保留安全停機(jī)硬手操設(shè)備，進(jìn)入集中控制室的電纜主要是主輔控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信電纜、其它一些專用電纜和少數(shù)幾根硬手操設(shè)備接線的電纜及與它們相關(guān)的電源電纜，因而集中控制室下不設(shè)電纜夾層，在控制室下方布置少量小型電纜橋架或槽盒，以便敷設(shè)上述少量電纜。集中控制室內(nèi)主要布置有dcs的操作員站、本期輔助系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)操作員站、值長站以及打印機(jī)、大屏幕等，面積約260m2。單元控制室內(nèi)每臺機(jī)組設(shè)置六臺操作員站（lcd）和兩塊能獨(dú)立操作的大屏

34、幕,并設(shè)置兩塊用于工業(yè)電視的液晶電視。對于本期輔助系統(tǒng)設(shè)置一塊獨(dú)立操作的大屏幕。在集控室旁還設(shè)置有工程師站、交接班室、多功能室等必要的功能房間。見附圖5物理分散型的二機(jī)一控集控室布置圖。根據(jù)控制室建筑特點(diǎn)，集中控制室內(nèi)部布局方案采用大弧形布置，兩臺機(jī)組、電氣和輔網(wǎng)操作員站連成一體從而形成大弧形操作平臺，操作員背對汽機(jī)房，面對成弧形布置的大屏幕顯示設(shè)備，使操作更加清晰明了；而值班長工作臺布置在操作員平臺后，通過大屏幕可掌握機(jī)組的運(yùn)行情況。整個(gè)控制室采用無眩光照明，營造大格局，色調(diào)更人性化，注重整體和諧。這種布局集控室整齊劃一，寬敞明亮，環(huán)境簡潔，能夠舒緩運(yùn)行人員的心理，有利安全生產(chǎn)。2.3.1.2 汽機(jī)電子設(shè)備間布置方案在汽機(jī)房b、c列內(nèi)7號和10號柱之間的15m運(yùn)轉(zhuǎn)層布置兩臺機(jī)組的汽機(jī)電子設(shè)備間，該設(shè)備間為兩臺機(jī)組合用，中間無隔墻。汽機(jī)電子設(shè)備間內(nèi)布置有deh、meh、tsi、ets、tdm等大小汽機(jī)專用機(jī)柜和汽機(jī)、電氣dcs機(jī)柜等。電子設(shè)備間下不設(shè)電纜夾層，采用架空橋架。見附圖6物理分散型的汽機(jī)電子設(shè)備間布置圖。本方案不設(shè)專門的公用電子設(shè)備間。由于