一座百萬千瓦級電廠,如同一個精密運作的巨大人造器官,源源不斷地為社會輸送著工業的血液——電力。其建設過程是一項極其復雜、周期漫長、涉及多專業協同的系統工程。從一片荒蕪的土地到高聳的煙囪與冷卻塔,每一步都凝聚著規劃、技術與汗水。下面,我們將一步步拆解這座電力巨人的建筑施工是如何從無到有,拔地而起的。
第一階段:前期準備與基礎奠基 (約6-12個月)
- 選址與勘測: 這是所有工作的起點。工程師們需要綜合考慮地理位置、地質條件、水源供應(對于火電與核電至關重要)、燃料運輸、電網接入、環境影響等多種因素。地質勘探隊會深入現場,通過鉆探、物探等手段,摸清地層結構、承載力、地下水情況,為后續設計提供關鍵數據。
- 規劃與設計: 基于勘測結果和電廠技術方案(如燃煤、燃氣、核電、水電等),設計院將繪制出總平面布置圖、各單體建筑(主廠房、鍋爐房、汽機房、集控樓、水處理車間等)的詳細施工圖紙。此階段決定了電廠未來的骨骼與脈絡。
- 場地平整與“五通一平”: 大型機械進場,進行大規模的土方開挖與回填,使場地達到設計標高。必須完成“五通一平”——通路(修建永久或臨時道路)、通水、通電、通訊、通排水,以及場地平整。這是施工隊伍和材料設備進場的先決條件。
- 關鍵基礎施工:
- 主廠房深基礎: 主廠房(通常包含鍋爐和汽輪機)是電廠的核心,其設備重量極大,運行震動強,因此需要極其穩固的基礎。通常會采用大體積混凝土筏板基礎或樁基礎(如鉆孔灌注樁),深入地下數十米,確保穩固。混凝土澆筑常需連續作業數十小時,是一次重大的施工節點。
- 煙囪與冷卻塔基礎: 這兩者是電廠的標志性構筑物。煙囪基礎需承受巨大的風荷載和自身重量;冷卻塔(對于采用濕冷系統的火電廠)的環形基礎則要求極高的精度,為后續薄殼結構的施工奠定基礎。
- 其他附屬設施基礎: 如變電站、泵房、煤場(對于火電)、廢水處理區等的基礎同步施工。
第二階段:主體結構施工與設備安裝 (約18-30個月,核心階段)
- 鋼結構與混凝土結構“拔地而起”:
- 主廠房通常采用巨型鋼結構框架,數百噸重的鋼柱、鋼梁通過大型吊車(如800噸、1000噸級履帶吊)逐一吊裝、拼接、焊接,形成宏偉的鋼鐵骨架。與此集控樓、辦公樓等輔助建筑多采用鋼筋混凝土框架結構同步施工。
- 煙囪施工: 現代大型煙囪多為鋼筋混凝土外筒加內襯(防腐)結構。采用液壓滑模技術,模板系統沿著已澆筑的混凝土筒壁持續向上滑動,實現24小時連續澆筑,使煙囪以每天數米的速度“長高”。
- 冷卻塔施工: 雙曲線自然通風冷卻塔的施工是技術難點。同樣采用滑模或爬模技術,但其雙曲線變截面形狀要求模板系統和測量控制必須極其精準。塔體完成后,內部會安裝巨大的淋水裝置和填料。
- 廠房封閉與裝修: 鋼結構主體完成后,開始安裝屋面板和墻面板,實現廠房封閉,為室內設備安裝創造條件。同時進行內部砌筑、抹灰、裝修和水電管線預埋。
- 核心設備“入住”與安裝(重頭戲):
- 鍋爐安裝: 對于百萬千瓦火電機組,鍋爐是個龐然大物(高度可達百米以上)。它通常采用模塊化吊裝,在地面將組件拼裝成大型模塊后,用超大型吊車吊至高空就位。水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器等受熱面管排的焊接工作量巨大,要求無損檢測合格率極高。
- 汽輪機安裝: 這是電廠的心臟。安裝環境要求極高(無塵、恒溫)。基礎臺板就位后,需進行多次精密找平。沉重的高壓缸、中壓缸、低壓缸轉子被小心翼翼吊入,進行對中調整,精度要求達到“絲”級(0.01毫米)。
- 發電機安裝: 與汽輪機同軸連接,安裝同樣要求極高的精度。定子吊裝往往是整個電廠最重的單件吊裝作業之一。
- 主變壓器安裝: 露天布置,進行就位、附件安裝和真空注油。
- 管道與電纜“編織”系統: 數以萬計的高壓管道(主蒸汽管道、給水管道等)需要焊接、鋪設和保溫;長達數百公里的各類電纜(動力電纜、控制電纜)需要敷設、接線,如同為電廠構建神經系統和血管網絡。
第三階段:系統調試、試運行與竣工 (約6-12個月)
- 分系統調試: 各個系統(鍋爐、汽機、電氣、熱控、化學水、脫硫脫硝等)在安裝完成后,首先進行單體調試和分系統試運。例如,轉動機械試轉、管道沖洗、儀表校驗、邏輯測試等。
- 整套啟動與并網: 這是建設階段的“大考”。在確保所有系統正常后,進行鍋爐點火、汽輪機沖轉、機組定速。當轉速穩定在每分鐘3000轉后,進行發電機并網試驗,首次將電力送入電網。隨后進行負荷試驗,逐步提升功率,驗證機組在各負荷點下的性能。
- 168/72小時試運行: 這是正式移交前的最后一道,也是最重要的考核。機組在銘牌出力(即百萬千瓦)下連續穩定運行168小時(火電)或72小時(核電),期間各項參數需符合設計標準,不能發生非計劃停運。順利通過后,即證明機組具備商業運行條件。
- 竣工移交: 完成性能試驗、消缺整改、資料歸檔等工作后,建設方將電廠正式移交給運營方。一座百萬千瓦電廠,至此才真正從宏偉的建筑工地,轉變為一臺能夠持續為社會貢獻清潔、穩定電能的現代化工業巨人。
百萬千瓦電廠的建設,是一場現代工業的“交響樂”,土木、機械、電氣、自動化、材料等多學科在此交匯;是精度與力量的結合,既有毫米級的精密調整,也有千噸級的巨物吊裝。從第一鏟土到發出第一度電,通常需要3到5年甚至更長時間。每一步扎實的建造,都是為了最終那一刻——按下啟動按鈕,光明與動力由此奔涌而出,照亮千家萬戶,驅動時代車輪。