数字化电厂BIM技术规划设计建设运营17

1、客户:中国航空规划设计研究总院有限公司中国航空规划设计研究总院有限公司（简称中航规划）是中国航空工业集团公司的直属业务板块和全资子公司。作为中航工业集团在固定资产投资领域的主力军和我国勘察设计行业的排头兵，公司始终坚持“航空报国、强军富民”的宗旨，为我国国防科技工业和国民经济建设做出了重要贡献，目前正加速由单纯的工程设计研究院向工程领域价值集成商的战略转型。公司拥有高高水平的的专业人人才队伍伍，是全全国首家家获得建建设部颁颁发的工工程设计计综合资资质甲级级单位，拥拥有工程程咨询、工工程招标标代理、工工程造价价咨询、建建筑项目目环境影影响评价价、施工工总包等等甲级资资格，首首批获得得对外经经营权

2、，享享有对外外承包权权，已经经形成从从前瞻性性高端咨咨询、工工程项目目专题咨咨询、勘勘察设计计、工程程设计、工工程总承承包、设设备总承承包到中中后期评评估一条条完整的的产业链链。公司现有从从业人员员40000余人人，其中中国家勘勘察设计计大师88人，享享受政府府特殊津津贴、突突出贡献献专家770多人人，具有有高级技技术职称称及国家家注册执执业资格格人员113000余人，专专业设置置齐备。公公司持续续开展行行业前沿沿新技术术的研究究，参与与编制建建筑工程程行业标标准1000余项项。曾获获全国十十大科技技进步奖奖、国家家科技进进步特等等奖、全全国优秀秀工程设设计特奖奖、中国国土木工工程詹天天佑大奖

3、奖等国家家级奖项项1233余项，省省部级奖奖项6993余项项。具备备硕士学学位授予予点和博博士后流流动站。公司是一家家全价值值链综合合服务商商，公司司依托于于BIMM技术，实实现建筑筑设计领领域的信信息化研研发及实实践，提提升中航航规划的的信息化化建设水水平及应应用效果果，量身身打造行行业的信信息化解解决方案案。案例：阿苏卫循环环经济园园相关软件及及解决方方案：Autoddeskk BDDS 220166Autoddeskk Eccoteect客户证言：垃圾焚烧已已经进入入蓝色焚焚烧3.0时代代，具体体而言就就是服务务标准的创新、协协同、绿绿色、开开放、共共享。数数字化电电厂要求求采用BBIM

4、技技术贯穿穿垃圾焚焚烧电厂厂的规划划、设计计、建设设、运营营全过程程，在垃垃圾焚烧烧发电领领域急速速扩张的的同时，垃垃圾焚烧烧数字化化电厂能够够让垃圾圾焚烧更更环保、效效益更高高、信息息更加透透明，化化解邻避避等行业业困境，为公众所接受，最终实现行业的可持续发展。阿苏卫循环环经济园园借助BBIM技技术，对对电厂进进行数字字化建设设、数字字化控制制和数字字化管理理，最终终实现实现现电厂运运维管控控真正意意义上的的信息化化、智能能化，最最大限度度达到电电厂的安安全、高高效、环环保运行行状态。中国航航空规划划设计研研究总院院有限公公司 市政工工程设计计研究院院 赵晓东东案例正文：数字化技术术助力蓝蓝

5、色焚烧烧阿苏卫循环环经济园园领跑国国内垃圾圾焚烧数数字化电电厂一、项目概概况阿苏卫循环环经济园园规划厂厂址位于于北六环环南侧，百百善镇和和小汤山山镇交界界处（天天安门正正北299公里）。西西侧为沙沙河机场场拖机道道，东侧侧毗邻崔崔阿路，南南至现有有填埋场场场界延延长线。本项目是国内第一家真正意义上的垃圾焚烧数字化电厂，项目建成后是北京市北部地区标志性建筑，也是北京市循环经济的科研和宣教展示平台。图1：阿苏苏卫循环环经济园园效果图图（效果果图备选选图片见见文件夹夹）项目总投资资17亿，总总征地面面积约1136公公顷，总总建筑面面积6446133，日日处理垃垃圾30000tt，包括括原生垃垃圾、陈

6、腐垃垃圾以及及堆肥残残渣。表1：工程程概况表表工程概况电厂面积建设用地面面积总建筑面积积建、构筑物物占地面面积889411m2646133m2397500m2工程内容焚烧系统750t/d44台机械械炉排焚焚烧炉，日日处理能能力30000tt发电系统30MW2台抽抽汽凝汽汽式汽轮轮发电机机组尾气处理系系统（SNCRR）脱硝硝+半干法法脱酸干法脱脱酸+活性炭炭喷射吸吸附布布袋除尘尘器SSCR烟烟气净化化组合工工艺系统统，同时时配置先先进、成成熟的全全厂自动动控制系系统和烟烟气排放放在线监监测系统统。凝汽系统空冷+蒸发发冷复合合冷却总投资17亿年运行时间间80000h定员人数管理技术人人员199人，

7、生生产人员员1199人，其其他人员员13人，总总计1551人阿苏卫循环环经济园园规划为为包括陈陈腐垃圾圾筛分、堆堆肥、焚焚烧、残残渣填埋埋等多种种垃圾处处理方式式的综合合园区，将将多种垃垃圾处理理工艺有有机结合合，实现现园区的的物料及及能量循循环。其其中，垃圾焚焚烧电厂厂为园区区核心子子项。二、项目难难点本项目设计计难点在在于：11）工艺艺流程复复杂，垃垃圾焚烧烧是循环环经济园园区的核核心子项项，需要要考虑与与其它子子项的物物料、能能量循环环；2）环保保要求高高，烟气气排放部部分指标标高于欧欧盟标准准，污水水零排放放；3）建设设标准高高，建成成后是北京京市北部部地区标标志性建建筑，成成为垃圾圾

8、处理、循循环经济济的科研研、教育育、宣传传展示平平台；44）运维要要求高，需需要建成成智能化化、信息息化的数数字化垃垃圾焚烧烧发电厂厂。为解决上述述难点，本本次项目目中使用用的BIIM技术术最显著著的特点点，是以以“数据据为中心心”，区区别传统统“图形形为中心心”的BBIM技技术，确确保了BBIM模模型和数数据的一一致性。图2：以数数据为中中心的BIMM技术三、BIMM实施计计划本项目BIIM技术术路线采采用一体体化的项项目集成成管理，数字化、信息化贯穿项目的设计、采购、施工、移交、运维全过程。项目基于统一的管理平台，实现全专业、全过程的协同工作。本项目编制BIM实施大纲及KKS编码规则，以满

9、足后续运维管理阶段的需求。本项目BIIM实施施核心：模型为为根，数数据为本本；信息息流通，平平台协同同。本项目BIIM实施施目标：全过程程信息管管理，最最终实现现数字化化运维。图3：阿苏苏卫项目目BIMM技术路线线本项目的BBIM实实施大纲纲，包含含BIMM实施总总则、BBIM实实施技术术规格、BIM模型深度、交付标准、数字化移交要求、对业主进行的技术培训服务等。实施大纲范围涵盖工程项目的建设期和运维期。在建设期需需要根据据技术要要求和工工程进度度需求，建建立和完完善KKKS编码码体系，并并创建二二/三维信信息化模模型，辅辅助业主主完成整整个建设设过程，最最终通过过三维数数字化焚焚烧厂信信息管

10、理理平台向向业主移移交全部部的数据据/模型和和过程文文档。KKKS编编码采用用需要依依据KKKS编码码规范创创建二/三维信信息化模模型，而而不是简简单建立立数字化化焚烧厂厂的外形形尺寸；KKSS编码需需要涵盖盖土建建建筑、结结构、热热机、化化学、锅锅炉、给给排水、电电缆桥架架、通风风、各专专业设备备/设施及及设备/设施的的可更换换部件以以及门禁禁、监控控等；KKKS编编码应满满足后续续运维管管理阶段段需求。在运维期需需要配合合业主完完成运维维平台与与已有其其他系统统的集成成，实现现完整的的工程项项目建设设期和运运维期信信息的集集成化管管理，逐逐步完善善焚烧厂厂运维管管理的信信息门户户，实现现焚

11、烧厂厂信息的的完整性性管理。四、基于BBIM的的数字化化应用（一）室外外风环境境模拟本项目不仅仅是固体体废弃物物的综合合处理园园区，也也是重大大的环保保工程。项项目园区区设有宣宣教中心心，并设设置宣传传参观专专用通道道，向全全社会开开放。为为了保证证良好的的环保效效果，项项目团队队应用软软件进行行了室外外风环境境模拟分分析实验验，意在在降低污污染物对对周边环环境造成成的影响响。室外外风环境境模拟主主要包括括冬夏季季室外无无污染物物情况下下风环境境模拟和和冬夏季季烟囱排排出污染染气体情情况下风风环境模模拟。室外风条件件参考中中国建筑筑热环境境分析专专用气象象数据集集，具具体数据据如下：冬季：室外

12、最多风风向：NNNW冬季室室外平均均风速：2.77m/ss冬季室室外平均均温度：-5夏季：室外最多风风向：SSE夏季室室外平均均风速：2.22m/ss夏季室室外平均均温度：29.1污染物参数数来自本本项目焚焚烧炉废废气污染染物排放放情况，污污染物中中NOX占比最最大，因因此室外外风环境境模拟以以NOX做为代代表污染染物；排排气温度度1900；每每台焚烧烧炉产生生的烟气气量为11650000NNm/hh，4台炉合合计烟气气量为66600000NNm/hh。具体如如下表。图4：阿苏苏卫烟气气量室外风环境境分析采采用非结结构化多多面体网网格对模模型进行行网格划划分，地地面采用用棱柱体体网格，对对于除

13、建建筑物外外的其他他区域，网网格最小小尺寸为为10mm，对建建筑物进进行局部部网格细细分，最最小尺寸寸为1mm，网格格总数为为16772800。室外外风环境境采用绿绿色建筑筑评价标标准GGB5003788T-220144作为评判判标准，具具体为：1）在冬季季典型风风速和风风向条件件下，建建筑物周周围人行行区风速速小于55m/ss；除迎迎风第一一排建筑筑外，建建筑迎风风面与背背风面表表面风压压差不大大于5PPa；2）过渡渡季、夏夏季典型型风速和和风向条条件下，场场地内人人活动区区不出现现涡旋或或无风区区；500%以上上可开启启外窗室室内外表表面的风风压差大大于0.5Paa。图5：阿苏苏卫室外外风

14、环境境分析模模型网格格划分通过Auttodeesk Ecootecct软件件，项目目团队针对对分析结结果调整整设计方方案，将将污染物物的影响响降到最最低，使使项目真真正符合合绿色环环保的主主题。图6：夏季季 速度流流线图上图显示为为速度云云线图，结结果显示示建筑物物周围风风速分布布均匀，没没有明显显的涡流流以及风风速过高高区域。图7：冬季季1.55m高处处风速分分布云图图上图显示为为1.55m高度度截面的的风速云云图，结结果显示示建筑物物周围人人行区风风速小于于5m/s，满满足要求求。（二）电厂厂数字化化设计项目采用统统一的BBIM设设计平台台，实现现基于数数据的协协同设计计。土建建专业通通过

15、应用用BIMM技术创创建了主主厂房、卸料间间、垃圾圾储存间间、焚烧烧间、主主控楼、烟烟囱等土土建及钢钢结构设计计，并完完成钢结结构节点点、桩基基础及桩桩承台的的精细化化设计。工艺专专业完成成了垃圾圾焚烧厂厂 管道与与设备模模型的三三维设计计，实现现了高标标准、精精细化的的参数化化设计，具具体包括括：焚烧烧炉、余余热锅炉炉、SDDA脱硫硫塔、布布袋除尘尘器、SCRR脱硝塔塔、除渣渣机、一一次风机机、二次次风机、烟烟气再循循环风机机、汽轮轮发电机机、锅炉炉一次风风管道、主主蒸汽管管道等三三维模块块的设计计。给排排水专业业完成了了焚烧厂厂房、汽汽机厂房房、主控控楼及办办公楼的的焚烧厂厂房给排排水管道

16、道设计，解解决了用用水房间间内综合合管路复复杂、系系统多样样、标高高变化频频繁等问问题。电电气专业业完成了了桥架设设计及三三维电缆缆敷设工工作，采采用三维维电缆敷敷设软件件通过读读取电缆缆清册的的逻辑信信息，结结合三维维设备布布置及路路径，自自动进行行电缆优优化敷设设、精确确统计电电缆长度度，从根根本上杜杜绝了人人为失误误，保证证了设计计质量，设设计速度度提高880%以以上。暖暖通专业业完成了了焚烧厂厂房、汽汽机厂房房以及主控控楼的采采暖和通通风设计计。由于于设计构构件包含含较多的的非标构构件，需需要在Auttodeesk Revvit中中建立完完整的项项目族库，例如：非标管管道库、非非标结构

17、构库、非非标桥架架库等。项项目多专专业三维维碰撞检检查使用用全专业业自动碰碰撞检查查工具，实实现软碰碰撞和硬硬碰撞的的检查，并并自动生生成碰撞撞报告。图8：项目目模型截图图图9：项目目模型截图图图10：项项目模型型截图图11：项项目模型型截图图12：项项目钢结结构节点点图图13：焚焚烧炉设设备模型型图14：风风机模型型图15：非非标族库库（三）工艺艺流程仿仿真模拟拟为给参观者者提供更更加形象象的学习习、体验验过程，鼓鼓励社会会关注环环保、关关注循环环科技，本本项目应应用虚拟拟现实技技术，形形象生动动地展示示了垃圾圾无害化化处理的的工艺流流程。本本项目选选用4台750tt/d的的机械式式炉排焚烧

18、炉及及2台30MMW抽汽汽凝汽式式汽轮发发电机组组。垃圾圾用密闭闭垃圾车运运输，经经由卸料料大厅卸卸至垃圾圾储池，垃垃圾渗沥沥液经收收集池去去往渗沥沥液处理理系统，经处理理后达标标回用。垃圾由抓斗抓取投放至焚烧炉，垃圾焚烧产生的烟气经过SNCR系统进行脱硝，半干式脱酸塔进行半干法脱酸，接着去往袋式除尘器进行除尘，再进入SCR脱硝塔进行脱硝，并辅以活性炭和干性脱酸药剂喷射系统，经过净化达标后进行排放。高温烟气的热能经余热锅炉回收产生蒸汽，用于带动汽轮发电机组发电，并实现对外供热。一次风机从垃圾池顶部吸风作为助燃空气，使垃圾池处于负压状态，防止臭气外逸。二次风机从焚烧间上部吸风作为助燃空气。本项目

19、的垃圾焚烧工艺是国内首批采用烟气回流工艺，降低氮氧化物的生成及排放。焚烧产生的固体废渣回收后进行综合利用。焚烧产生的飞灰运送至危险废弃物处理中心处理，远期采取飞灰熔融处理。图16：工工艺流程程仿真模模拟（四）电厂厂数字化化建设本项目在施施工阶段段进行数数字化建建造管理理，即计计划、材材料、施施工一体体化管理理。在施施工阶段段，基于于Auttodeesk Naviiswoorkss软件平平台对工程进进行施工工模拟，通通过BIIM系统统与施工工计划相相链接，使使工程项项目提前前在计算算机平台台实现整整个施工工过程全全周期的的模拟，将将空间信信息与时时间信息息整合在在一个44D模型型中，可可以直观观

20、、精确确地反映映整个建建筑的施施工过程程。4DD施工模模拟技术术可以在在工程建建造过程程中实现现人、机机、料的的部署，工工程流水水段的划划分和工工序工艺艺的合理理安排，优优化施工工组织设设计，精精确掌握握施工进进度。通通过从无无到有的的建设过过程模拟拟，可以以对整个个工程的的施工进进度、资资源和质质量进行行统一管管理和控控制，以以缩短工工期、降降低成本本、提高高质量。此此外，BBIM模模型可以以按不同同专业和和不同区区域生成成材料报报表，结结合工程程进度信信息可以以作为制制定材料料需求计计划、采采购数量量及成本本预算的的参考。材材料报表表可为项项目材料料管理作作出合理理决策提提供依据据，保证证

21、施工需需要，避避免材料料浪费。为为提高协协同工作作效率，可可将结构构分析模模型通过过Auttodeesk Revitt软件平平台导入入到广联联达GCCL软件件中进行行清单算算量，再再通过GGBQ软软件计价价，从而而得到清清单控制制价。图17：44D施工工模拟图18：44D施工工模拟图19：从从模型到到清单控控制价的的流程（五）电厂厂数字化化移交本项目移交交采用全全数字化化移交。移交内容包括模型、图纸、视频、图纸文档的交付。在制定BIIM实施施方案时时，需要要提前编编制数字字化移交交的规范范和标准准，使得得移交工工作可以以顺利、高效地完成。阿苏卫三维维数字化化项目模模型发布布至信息息管理平平台后，通通过服务务器的局局域网连连接后，可可使用WWEB端端或者移移动端的的方式登登陆到阿阿苏卫三三维信息息化管理理平台中中浏览最最新项目目三维模模型。图20：数数字化移移交图21：数数字化移移交内容容图