火力發(fā)電廠山谷型干貯灰場設(shè)計

1、火力發(fā)電廠山谷型干貯灰場設(shè)計    簡介：對火力發(fā)電廠山谷型干貯灰場進行不同布置方案的技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇最優(yōu)的布置方案，并對布灰、排水、防滲等進行設(shè)計。關(guān)鍵字：火力發(fā)電廠干貯灰場排洪系統(tǒng)堆灰作業(yè) 1概述 火力發(fā)電廠工程除灰渣系統(tǒng)采用灰、渣分除，粗、細灰分排方式。其中，除渣方式采用刮板撈渣機機械輸送，由汽車外運供綜合利用或運到灰場堆放；除灰方式采用正壓濃相氣力除灰系統(tǒng)，干灰集中至灰?guī)?，干灰調(diào)濕后由汽車運至灰場貯放。 電廠初期灰場征地按能貯放電廠本期機組容量10年左右灰渣量征地，灰場規(guī)劃按能貯放電廠規(guī)劃容量20年左右灰渣量設(shè)計。 為方便運灰，電廠至灰場需改、

2、擴建一條運灰道路。 2灰場布置設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟比較 根據(jù)山谷型干貯灰場特點，從布灰及排水系統(tǒng)出發(fā)設(shè)計考慮了以下兩種灰場設(shè)計方案： 方案一：在灰場運行初期在灰場出口修建初期堆石棱體，并在灰場運行之前修建石膏隔離堤、場外截洪溝和場內(nèi)排水系統(tǒng)（石膏隔離堤位于灰場尾部）。場內(nèi)排水系統(tǒng)設(shè)計為在灰場運行初期時灰渣場內(nèi)積水通過灰渣場內(nèi)排水豎井排向場外；石膏場內(nèi)積水通過石膏場內(nèi)排水豎井排向場外。場外排水系統(tǒng)設(shè)計為在灰場東面最終堆灰標高以上沿設(shè)置截洪溝。在灰場投入運行后利用干灰場作業(yè)機具合理布灰、碾壓，以初期堆石棱體為坡腳，形成邊坡約1：4的干灰場灰渣永久壩坡并分期逐級加高至灰場最終堆灰標高；灰渣和石膏分開堆入

3、，在運行時在石膏隔離堤處用灰渣碾壓放坡成壩，保證隔離堤處灰渣和石膏同步上升堆放。 方案二：灰場運行初期在灰場出口修建初期堆石棱體，并在灰場運行之前修建石膏隔離堤、場外截洪溝和場內(nèi)排水系統(tǒng)?；覉鲞\行為從灰場尾部分層分塊碾壓堆灰，逐步向灰場壩前推進，堆放順序為從下至上，從后向前（即從灰場南面向北面堆石棱體逐步推進堆放），碾壓邊坡為1：4，運行至終期時在灰場初期堆石堆體處形成永久坡面。初期灰場堆放頂標高為至10年堆放標高（為保證10年堆放標高堆灰平臺形成后灰場有一定的調(diào)洪能力，應(yīng)適時加高灰渣子壩高度）。在運行堆灰過程中應(yīng)保證初期灰場堆灰10年堆放標高的灰面坡向灰場尾部的排水斜槽，使灰面上雨水通過排水

4、斜槽排向場外；碾壓堆灰坡面上來水順坡面流至棱體前通過場內(nèi)排水豎井排向場外；當初期灰場運行至尾期時，封閉場內(nèi)排水豎井，此時10年堆放標高灰面平臺上匯水流向排水斜槽排向場外，碾壓堆灰坡面上匯水流至澄清池后排向場外。初期灰場使用完后，應(yīng)在10年堆放標高灰面與山坡腳相交處設(shè)置排水溝，并使10年堆放標高灰面平臺從中間坡向兩側(cè)山坡腳排水溝，使灰面匯水通過排水溝排向澄清池然后排向場外；然后再從灰場尾部按前面所述堆方式分層分塊、逐步向灰場壩前推進堆入灰渣。石膏場內(nèi)匯水通過石膏場內(nèi)排水豎井排出場外。 2.1兩個方案經(jīng)濟比較 三個方案初期主要建設(shè)工程量比較如下表（只比較不同項）： 方案 項目 方案一方案二排水豎井

5、C30鋼筋砼1537m31057m3連接井C30鋼筋砼/78m3排水斜槽C30鋼筋砼/210m3排水臥管C30鋼筋砼4520m37030m3排水系統(tǒng)C15素砼量2951615排水系統(tǒng)開挖量25800m341410所列項初期投資費用570萬元842萬元 注：本表初期投資費用僅為直接費用，只作方案經(jīng)濟比較，不作技經(jīng)依據(jù) 從以上比較可以得出：從初期建（構(gòu)）筑物投資來說方案一最省，方案二次之，且方案二由于排水復雜，碾壓要求高，因此后期運行維護費用高，所以從經(jīng)濟角度出發(fā)方案一最優(yōu)。 2.2三個方案技術(shù)性比較 方案一具有布灰設(shè)計合理、排水順暢，石膏和灰渣分開堆放容易，灰場運行時不會對周圍環(huán)境造成影響，整個

6、灰場布置清晰明了。 方案三由于山谷灰場洪水來量大，實施難度較高，主要存在以下缺點：其一：排水系統(tǒng)復雜，灰渣運行碾壓要求高；其二：由于灰場洪峰流量及洪水總量均較大，因此有可能產(chǎn)生洪水沖擊灰面時造成大量灰渣流失，不利于環(huán)保及灰場本身的安全；其三：當初期灰場運行完畢后，由于要考慮10年堆放標高灰面平臺的排水等，因此后期堆灰實施難度增加，運行維護費用較高；其四：該方案不利于灰渣和石膏分開堆放，不利于灰渣和石膏的綜合利用。 綜合兩個方案的技術(shù)經(jīng)濟比較，方案一具有投資較省、運行管理方便、環(huán)保、安全等優(yōu)勢，因此設(shè)計推薦采取方案一進行灰場設(shè)計。 3灰場布灰設(shè)計 為使用灰場能安全、穩(wěn)定運行，在灰場初期應(yīng)建成初期

7、堤及場內(nèi)外排水系統(tǒng)。 灰場運行初期從初期堤前開始堆灰，并從初期堤向灰場內(nèi)部逐步推進，施工坡度1:20，直至灰場堆灰達排水豎井的排水口高程。由于在灰場運行初期時，石膏場堆放高度要高于灰渣場堆放高度，為使石膏場內(nèi)積水能通過排水豎井和排水臥管排向場外，使石膏不會隨水流入灰渣庫與灰渣混合，利于灰渣和石膏的分開堆放和滿足環(huán)保要求，為保證在灰場運行初期時石膏隔離堤處灰渣面高于石膏堆放高度，因此設(shè)計考慮在粘土隔離堤處用灰渣碾壓成壩，以便石膏堆放：在粘土隔離堤處灰渣應(yīng)采用分層碾壓方式逐漸堆高形成壩體，并始終保持粘土隔離堤處灰渣壩體高于石膏堆放高度在2m以上，灰渣碾壓邊坡按1：4放坡；在粘土隔離堤處石膏堆放和灰

8、渣堆放同步，當灰渣和石膏堆放高度距石膏隔離堤頂小于1.0m以后，在石膏隔離堤處，用灰渣編織袋筑12m高的臨時隔離堤，繼續(xù)堆放石膏和灰渣，這樣循環(huán)堆至設(shè)計高度。當灰渣堆放在保證粘土隔離堤處灰渣壩體高于石膏堆放高度以后，灰渣又從棱體前按1：20的坡度坡向排水豎井堆灰?；以逊虐瓷厦娴膬煞N方式反復分別從灰渣堆放區(qū)的尾部和初期堤前，以施工坡度1:20的坡度坡向排水豎井排水口運行堆灰?；覉龆鸦曳譃閴簩嵒殷w區(qū)和一般碾壓灰體區(qū)，應(yīng)分別按照設(shè)計要求進行碾壓。由電廠來的脫水石膏，用汽車經(jīng)場內(nèi)運灰公路運至石膏堆放區(qū)，按布灰設(shè)計要求的傾倒點傾倒，在前期從石膏堆放區(qū)的尾部向粘土隔離堤逐步推進堆放，在后期則從粘土隔離堤

9、向石膏堆放的尾部逐步推進堆放（為了保證石膏場內(nèi)積水能及時排出庫外）。在整個灰渣和石膏堆放過程中，均應(yīng)保證灰渣場（或石膏場）的排水豎井排水口為灰渣場內(nèi)（或石膏場內(nèi)）的最低點，使庫內(nèi)積水能從及時從排水點排走。 當初期堤前堆灰高度達到一定標高時應(yīng)在堤前形成100m寬左右的灰面平臺，然后開始筑灰渣子壩；同理在一級灰渣子壩壩前灰面標高到壩頂以下2.0m時也在壩前形成100m寬的灰面平臺，然后筑下一級灰渣子壩，這樣循環(huán)加高灰渣子壩至最終堆灰標高。 灰?guī)靸?nèi)堆灰區(qū)分為壓實灰體區(qū)和一般碾壓區(qū)，壓實灰體區(qū)為灰渣壩體及壩基部分，一般碾壓區(qū)系庫灰堆放區(qū)，壓密主要是為了防止飛灰。一般碾壓區(qū)和子壩填筑壓實灰體區(qū)的碾壓參數(shù)

10、包括攤鋪厚度、碾壓遍數(shù)、含水量、干密度等，均應(yīng)結(jié)合火力發(fā)電廠工程實際通過試驗研究確定。 4灰場排洪水系統(tǒng)設(shè)計 灰場排洪水系統(tǒng)設(shè)場外和場內(nèi)兩套系統(tǒng)。 灰場場外排洪采用截洪溝方式。根據(jù)灰場地形和灰場最終堆灰標高，在灰場四周設(shè)截洪溝，截洪溝斷面過流能力按P=10的洪峰流量設(shè)計，分段設(shè)計、分段布置。洪水經(jīng)跌水消能后再排向灰場外。 為保證灰場排水通暢，使庫內(nèi)積水能及時排走，保證灰場安全運行，灰場設(shè)場內(nèi)排水系統(tǒng)：場內(nèi)排水采用排水豎井和臥管排水方式，排水系統(tǒng)排水能力按P=1的洪水通過調(diào)洪演算設(shè)計，P=0.2的洪水進行校核。臥管下穿初期棱體經(jīng)消力池將庫內(nèi)洪水排向下游。為降低灰渣永久壩坡前灰體中的地下水位，提高

11、灰渣壩坡穩(wěn)定的安全性，在初期堤前沿溝谷設(shè)置排水盲溝接入初期堤里的排水褥墊，在灰場運行初期，初期堤前的臨時積水，通過排水盲溝引至改造的堆石壩體下的排水褥墊，然后流入場外溝道內(nèi)。設(shè)計考慮在排水豎井排水孔周圍設(shè)反濾層，堆石壩體的上游面和排水盲溝均設(shè)400g/m2土工布過濾層，因此灰場排出的水為澄清水，滿足環(huán)保要求。 5灰場運行管理 為實現(xiàn)設(shè)計意圖及方便灰場運行管理，灰場設(shè)置了灰場噴灑水系統(tǒng)，灰場運行管理站，配置了相應(yīng)的布灰、噴水、碾壓機具以及通訊設(shè)施。 5.1灰場噴灑水系統(tǒng) 在灰場合適位置布置灑水干管，并在干管上每隔一定距離設(shè)一個可拆卸短管，裝上閥門、留出接口，以便直接接管噴灑和灑水車接管噴灑防塵。

12、運行作業(yè)時應(yīng)注意噴灑均勻，嚴禁集中沖刷，具體灰場噴灑方法與強度根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)后，摸索確定，必要時可進行試驗確定。 5.2灰場運行管理站 為方便管理運行，在場外運灰公路旁，灰場附近設(shè)灰場運行管理站一座，包括機具庫、檢修間、值班室、衛(wèi)生間、露天停車場、洗車場等，面積約2100m2，所有建筑物均采用磚混結(jié)構(gòu)，建筑總面積約750m2。 5.3灰場主要機具設(shè)備配置 根據(jù)對各電廠的調(diào)研，以及灰場機具設(shè)備使用情況，本期工程干灰場運行的主要機具設(shè)備配置見表四： 表四平頂山灰場機具設(shè)備   序號名稱型號數(shù)量單位1推土機TY2203臺2振動式壓路機YZ14(155-TT)2臺3手扶式振動式壓路機YSZ06

13、B2臺4輪式裝載機ZL50F2臺5料場噴灑水槍8把6灑水車WSD-10B2輛75t油罐車1輛8工具車1.5t1輛 機具應(yīng)注意檢修，保持良好狀態(tài)。 5.4灰場運行管理 干貯灰場是“三分設(shè)計，七分管理，重在管理”，各電廠貯灰場的條件和粉煤灰的物理力學特性不同，因此應(yīng)根據(jù)設(shè)計提供灰場運行總說明及相關(guān)圖紙，結(jié)合灰場實際運行情況，進行必要的試驗研究，制訂合理的灰場運行管理細則，建立灰場運行、布灰檔案，并嚴格執(zhí)行，做到有計劃地布灰。根據(jù)本電廠的實際情況，我們提出以下幾點建議： （1）由于干貯灰場成功與否很大程度取決于電廠的運行管理，所以建議電廠成立一個專門的干貯灰運行分場，以便對運灰、堆灰、碾壓、筑壩、灑

14、水、護坡等實行一體化管理。 （2）需編制出干式貯灰場試驗研究大綱，等電廠投產(chǎn)運行后，應(yīng)立即開展工作，試驗完成后，應(yīng)提出試驗研究報告，確定合理的設(shè)計及灰渣碾壓作業(yè)的運行參數(shù)。加強對運行管理人員的技術(shù)培訓，熟悉、了解干貯灰場的設(shè)計意圖和運行方式，參照試驗研究成果編制出可行的干式貯灰場運行管理條例和操作規(guī)范，并嚴格貫徹執(zhí)行。 （3）按設(shè)計要求配備干貯灰運行管理機具設(shè)備，這是搞好灰場運行管理的必要條件。 （4）為減少電廠運行成本，提高效益，建議電廠探索將灰場部分的運行管理承包給一個有經(jīng)驗和熟悉電力行業(yè)灰壩設(shè)計、施工、運行的企業(yè)，由該企業(yè)全面管理運行灰場，并對電廠負責，設(shè)備由電廠配備齊全。 （5）建議電

15、廠加強對灰渣和石膏的綜合利用，變廢為寶，有利于增加效益和延長灰場的使用年限。 （6）對消力池、截洪溝、排水溝等進行定期巡視，發(fā)現(xiàn)淤堵，應(yīng)及時清除，保證灰場排水系統(tǒng)的暢通。 6灰場環(huán)保措施 灰場對環(huán)境的污染主要為灰和灰水下泄?jié)B漏，以及粉塵飛揚，因此設(shè)計考慮以下幾點措施： （1）注意控制好調(diào)濕灰渣的含水量，以盡量減少運輸途中的污染，含水量過大，運輸時將滲水污染環(huán)境，過小將飛灰同樣污染環(huán)境?；覉鰣鰞?nèi)和場外的運灰道路，用灑水車灑水滅塵。 （2）由于灰場位于電廠的上游風向，在灰場西側(cè)山坡種植防風林帶，起到降低風速，減少飛灰的作用。 （3）運到灰場的調(diào)濕灰應(yīng)及時攤鋪和碾壓，灰渣的攤鋪和碾壓應(yīng)實行流水作業(yè)，以減少對灰面的擾動。碾壓后的灰面應(yīng)光滑平整。同時注意對灰場內(nèi)陡坎及邊角處的碾壓，并適時用噴灑水槍進行灑水，潤濕灰體表面，防止風吹揚灰。壓實的灰面灑水后，灰體內(nèi)的氧化鈣、氧化鋁在水解膠結(jié)作用下，在灰表面形成一層保護薄殼，抗風能力增強，飛灰減少。壓實噴灑后的灰面，應(yīng)避免人為擾動以防止飛灰，保護環(huán)境。灰場灰體一旦形成永久邊坡，及時用干砌塊石護坡。 （4）運行作業(yè)時應(yīng)注意噴灑均勻，嚴禁集中沖刷，具體灰場噴灑方法與強度根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)后，摸索確定，必要時可進行試驗確定。 （5）對灰場區(qū)域普通壓密區(qū)，應(yīng)