PDMS三维设计方案软件在热控电缆设计方案优化中的应用.docVIP

PDMS三维设计软件在热控电缆设计优化中的应用 赵永刚 （内蒙古电力勘测设计院，内蒙古 呼和浩特 010020） 摘要：本文结合内蒙古准能矸电二期工程施工图设计和工地现场安装经验，采用在PDMS三维平台上设计优化电缆桥架走向和热控就地盘柜布置，同时制定统一的电缆合并原则，分析了热控电缆设计优化方法关键词：热控；电缆；PDMS；优化 1 机组概况 内蒙古准能矸电二期2×300MW机组工程投资方为神华集团公司，厂址位于鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾友谊工业园区内较高台地上。本工程为扩建工程，一期已建有2×150MW（CFB）机组。本期建设容量在原有规模上扩建2×330MW国产亚临界直接空冷燃煤机组，配2×1177t/h循环流化床锅炉。机组将以带基本负荷为主，同时具有一定的调峰能力。工程于2008年12月开始热控专业施工图设计，于2009年4月开始热控桥架现场施工安装。内蒙古准能矸电二期主机分别采用东方锅炉（集团）股份有限公司、东方电气集团东方汽轮机有限公司、东方电机股份有限公司的产品。本工程主厂房采用DCS系统，为北京和利时信息技术有限公司的分散控制系统。集控室及锅炉电子设备间布置在BC列之间的运转层12.6m平台，汽机空冷电子设备间布置在AA′列之间的9m平台。本工程热控的具体设计范围为：锅炉、汽轮机、发电机及其辅助系统与设备、空冷系统、燃油泵房、辅机循环水泵房、除渣系统、除灰处理系统、全厂配气中心系统、布袋除尘控制系统、锅炉补给水处理系统、凝结水精处理系统、化学加药和汽水取样系统、制氢站、工业废水处理系统、生活消防水系统、工业回收水泵房、升压水泵房、空调控制系统、热工自动化试验室、厂级监控信息系统（SIS）、全厂工业电视监视系统等。 2 电缆设计优化的必要性 热控电缆的设计是发电工程热控专业设计的重要组成部分，热控电缆量是热控专业设计的重要经济指标之一，火力发电厂热控专业具有电缆数量大、分布范围广的特点；同时存在设计手段落后、投入人员多，设计周期长等问题，不能满足投资方提前招标及现场尽早规划、施工要求，尤其在设计院总承包模式下，内部项目及总承包管理要求合理使用资金、优化方案、配合物资采购、进行资本控制，而且《火电工程电缆限额设计参考造价指标》热控部分参考造价指标逐年下降，由此迫切需要我们降低电缆工程量。随着火电厂机组容量的逐渐扩大、工艺系统越来越复杂、工程的采购、施工费用也日趋高涨，以2010年市场上大致施工材料价格为例： 表1 控制电缆与计算机电缆材料价格 单价（万元/Km） 安装费用单价（万元/Km） 控制电缆 1.1 2.3 计算机电缆 1.6 2.7 为此，对整个工程的电缆设计方案进行优化，能有效的降低工程造价。针对以往工程中电缆用量偏大，电缆种类较复杂的情况，内蒙古准能矸电二期工程热控专业全面利用PDMS软件设计主厂房、辅助车间热控电缆主通道桥架及分支桥架和就地盘柜布置，同时制定了统一的电缆合并原则，以减少电缆用量和电缆敷设施工工作量，从而达到降低工程造价的目的。 3 三维设计原则与方案规划 采用三维设计进行空间建模后，无论是面对整体的统筹优化设计，还是错综复杂的空间布置，都能够尽展所长，能够有效避免人为设计所产生的设计误差，此外通过局域网进行联合设计，各专业设计人员可以直接通过同一网络平台进行设计，既有助于各个专业设计人员及时了解当前的设计信息，同时还为所有设计人员提供了一个网络配合空间，使大家更好更快地完成专业配合工作，各个专业的设计都达到相对的优化设计，避免现场施工过程中出现的大量设计修改工作，完成电缆通道的合理设计。 3.1 PDMS软件桥架元件库的建立 内蒙古准能矸电二期工程（2×330MW）的施工图设计阶段，在三维建模工作中软件自身提供的桥架元件库存在一定得缺陷，新增的热控电缆桥架元件主要分为以下四部分： 第一部分，建立梯型电缆桥架元件库。由于本工程B-C列电子设备间下电缆桥架、汽机房电缆桥架大多需要梯型桥架，因此本工程的梯型桥架元件库需要新增。 第二部分，原桥架元件库的完善。由于桥架元件尺寸的正确与否关系到最终出图的准确；另一方面，桥架元件尺寸需要参与模型的碰撞检查，故需重新设置电缆桥架碰撞空间。 第三部分，还有一些特殊的、非标准的电缆桥架元件如异径弯通、异径三通、异径四通。由于这些都是一些需要主设人在设计工程中进行设计工作的桥架元件，为了在出图时能正确提取材料，此部分也需要新增。 第四部分，有的桥架需要有可变角度、可变宽度、可变高度，方便设计者在设计中自由修改，优化电缆桥架主通道走向。故需要新增调角片、调宽片、调高片、弯接片。 3.2 PDMS软件桥架热控桥架材质库的建立 为方便桥架材质的统计，利用PDMS软件建立了本工程需要的碳素结构钢桥架、铝合金桥架