火力發(fā)電廠山谷型干貯灰場設(shè)計(jì)

1、火力發(fā)電廠山谷型干貯灰場設(shè)計(jì)簡介：對火力發(fā)電廠山谷型干貯灰場進(jìn)行不同布置方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選擇最優(yōu)的布置方案,并對布灰、排水、防滲等進(jìn)行設(shè)計(jì).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(xì)灰分排方式.其中,除渣方式采用刮板撈渣機(jī)機(jī)械輸送,由汽車外運(yùn)供綜合利用或運(yùn)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(yùn)至灰場貯放.電廠初期灰場征地按能貯放電廠本期機(jī)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(jì).為方便運(yùn)灰,電廠至灰場需改、擴(kuò)建一條運(yùn)灰道路.2灰場布置設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬根據(jù)山

2、谷型干貯灰場特點(diǎn),從布灰及排水系統(tǒng)出發(fā)設(shè)計(jì)考慮了以下兩種灰場設(shè)計(jì)方案：方案一： 在灰場運(yùn)行初期在灰場出口修建初期堆石棱體,并在灰場運(yùn)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(jì)為在灰場運(yùn)行初期時(shí)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(jì)為在灰場東面最終堆灰標(biāo)高以上沿設(shè)置截洪溝.在灰場投入運(yùn)行后利用干灰場作業(yè)機(jī)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(jí)加高至灰場最終堆灰標(biāo)高； 灰渣和石膏分開堆入,在運(yùn)行時(shí)在石膏隔離堤處用灰渣碾壓放坡成壩,保證隔離堤處灰渣

3、和石膏同步上升堆放.方案二：灰場運(yùn)行初期在灰場出口修建初期堆石棱體,并在灰場運(yùn)行之前修建石膏隔離堤、 場外截洪溝和場內(nèi)排水系統(tǒng).灰場運(yùn)行為從灰場尾局部層分塊碾壓堆灰,逐步向灰場壩前推進(jìn),堆放順序?yàn)閺南轮辽?從后向前 即從灰場南面向北面堆石棱體逐步推進(jìn)堆放,碾壓邊坡為1:4,運(yùn)行至終期時(shí)在灰場初期堆石堆體處形成永久坡面.初期灰場堆放頂標(biāo)高為至10年堆放標(biāo)高為保證10年堆放標(biāo)高堆灰平臺(tái)形成后灰場有一定的調(diào)洪水平,應(yīng)適時(shí)加高灰渣子壩高度.在運(yùn)行堆灰過程中應(yīng)保證初期灰場堆灰10年堆放標(biāo)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

4、排向場外； 當(dāng)初期灰場運(yùn)行至尾期時(shí),封閉場內(nèi)排水豎井,此時(shí)10年堆放標(biāo)高灰面平臺(tái)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(biāo)高灰面與山坡腳相交處設(shè)置排水溝,并使10年堆放標(biāo)高灰面平臺(tái)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(jìn)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(gè)方案經(jīng)濟(jì)比擬三個(gè)方案初期主要建設(shè)工程量比擬如下表只比擬不同項(xiàng)：方案工程方案一方案二排水豎井C30鋼筋碎1537m31057m連接井C30鋼筋碎/78m3排水斜槽C

5、30鋼筋碎/210m3排水臥管C30鋼筋碎4520m37030m3F水系統(tǒng)C15素碎量2951615排水系統(tǒng)開挖量25800m34141好列項(xiàng)初期投資費(fèi)用570萬元842萬元注：本表初期投資費(fèi)用僅為直接費(fèi)用,只作方案經(jīng)濟(jì)比擬,不作技經(jīng)依據(jù)從以上比擬可以得出：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(fù)雜,碾壓要求高,因此后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高,所以從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)方案一最優(yōu).2.2三個(gè)方案技術(shù)性比擬方案一具有布灰設(shè)計(jì)合理、排水順石膏和灰渣分開堆放容易,灰場運(yùn)行時(shí)不會(huì)對周圍環(huán)境造成影響,整個(gè)灰場布置清楚明了.方案三由于山谷灰場洪水來量大,實(shí)施難度較高,主要存在以下缺點(diǎn)：其一：排水系

6、統(tǒng)復(fù)雜,灰渣運(yùn)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(shí)造成大量灰渣流失,不利于環(huán)保及灰場本身的平安；其三：當(dāng)初期灰場運(yùn)行完畢后,由于要考慮10年堆放標(biāo)高灰面平臺(tái)的排水等,因此后期堆灰實(shí)施難度增加,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)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(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬,方案一具有投資較省、運(yùn)行治理方便、環(huán)保、平安等優(yōu)勢,因此設(shè)計(jì)推薦采取方案一進(jìn)行灰場設(shè)計(jì).3灰場布灰設(shè)計(jì)為使用灰場能平安、穩(wěn)定運(yùn)行,在灰場初期應(yīng)建成初期堤及場內(nèi)外排水系統(tǒng).灰場運(yùn)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(jìn),施工坡度1:20,

7、直至灰場堆灰達(dá)排水豎井的排水口高程.由于在灰場運(yùn)行初期時(shí),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(huì)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(yùn)行初期時(shí)石膏隔離堤處灰渣面高于石膏堆放高度,因此設(shè)計(jì)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渣堆放同步,當(dāng)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12

8、m高的臨時(shí)隔離堤,繼續(xù)堆放石膏和灰渣,這樣循環(huán)堆至設(shè)計(jì)高度.當(dāng)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.灰渣堆放按上面的兩種方式反復(fù)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(yùn)行堆灰.灰場堆灰分為壓實(shí)灰體區(qū)和一般碾壓灰體區(qū),應(yīng)分別根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行碾壓.由電廠來的脫水石膏,用汽車經(jīng)場內(nèi)運(yùn)灰公路運(yùn)至石膏堆放區(qū),按布灰設(shè)計(jì)要求的傾倒點(diǎn)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(jìn)堆放,在后期那么從粘土隔離堤向石膏堆放的尾部逐步推進(jìn)堆放為了保證石膏場內(nèi)積水能及時(shí)排出庫外.在整個(gè)灰渣和石膏堆放過程中,均應(yīng)

9、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(diǎn),使庫內(nèi)積水能從及時(shí)從排水點(diǎn)排走.當(dāng)初期堤前堆灰高度到達(dá)一定標(biāo)高時(shí)應(yīng)在堤前形成100m寬左右的灰面平臺(tái),然后開始筑灰渣子壩；同理在一級(jí)灰渣子壩壩前灰面標(biāo)高到壩頂以下2.0m時(shí)也在壩前形成100m寬的灰面平臺(tái),然后筑下一級(jí)灰渣子壩,這樣循環(huán)加高灰渣子壩至最終堆灰標(biāo)高.灰?guī)靸?nèi)堆灰區(qū)分為壓實(shí)灰體區(qū)和一般碾壓區(qū),壓實(shí)灰體區(qū)為灰渣壩體及壩基局部,一般碾壓區(qū)系庫灰堆放區(qū),壓密主要是為了預(yù)防飛灰.一般碾壓區(qū)和子壩填筑壓實(shí)灰體區(qū)的碾壓參數(shù)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(shí)際通過試驗(yàn)研究確定.4灰場排洪水系統(tǒng)設(shè)計(jì)灰場排

10、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(biāo)高,在灰場四周設(shè)截洪溝,截洪溝斷面過流水平按10的洪峰流量設(shè)計(jì),分段設(shè)計(jì)、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(shí)排走,保證灰場平安運(yùn)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)排水水平按1的洪水通過調(diào)洪演算設(shè)計(jì),0.2的洪水進(jìn)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,提升灰渣壩坡穩(wěn)定的平安性,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(yùn)行初期,初期堤前的臨時(shí)積水,通過排水盲溝引至改造的

11、堆石壩體下的排水褥墊,然后流入場外溝道內(nèi).設(shè)計(jì)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)4002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(yùn)行治理為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖及方便灰場運(yùn)行治理,灰場設(shè)置了灰場噴灑水系統(tǒng),灰場運(yùn)行治理站,配置了相應(yīng)的布灰、噴水、碾壓機(jī)具以及通訊設(shè)施.5.1灰場噴灑水系統(tǒng)在灰場適宜位置布置灑水干管,并在干管上每隔一定距離設(shè)一個(gè)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.運(yùn)行作業(yè)時(shí)應(yīng)注意噴灑均勻,嚴(yán)禁集中沖刷,具體灰場噴灑方法與強(qiáng)度根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)后,摸索確定,必要時(shí)可進(jìn)行試驗(yàn)確定.5.2灰場運(yùn)行治理站為方便治理運(yùn)行

12、,在場外運(yùn)灰公路旁,灰場附近設(shè)灰場運(yùn)行治理站一座,包括機(jī)具庫、檢修問、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750m25.3灰場主要機(jī)具設(shè)備配置根據(jù)對各電廠的調(diào)研,以及灰場機(jī)具設(shè)備使用情況,本期工程干灰場運(yùn)行的主要機(jī)具設(shè)備配置見表四：表四平頂山灰場機(jī)具設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量單位1推土機(jī)2203臺(tái)2振動(dòng)式壓路機(jī)141552臺(tái)3手扶式振動(dòng)式壓路機(jī)06B2臺(tái)4輪式裝載機(jī)50F2臺(tái)5料場噴71水槍8把6灑水車10B2輛75t油罐車1輛8工具車1.5t1輛機(jī)具應(yīng)注意檢修,保持良好狀態(tài).5.4灰場運(yùn)行治理干貯灰場是“三分設(shè)計(jì),七分治理,重在治理,各電廠

13、貯灰場的條件和粉煤灰的物理力學(xué)特性不同,因此應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)提供灰場運(yùn)行總說明及相關(guān)圖紙,結(jié)合灰場實(shí)際運(yùn)行情況,進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究,制訂合理的灰場運(yùn)行治理細(xì)那么,建立灰場運(yùn)行、 布灰檔案,并嚴(yán)格執(zhí)行,做到有方案地布灰.根據(jù)本電廠的實(shí)際情況,我們提出以下幾點(diǎn)建議： 1由于干貯灰場成功與否很大程度取決于電廠的運(yùn)行治理,所以建議電廠成立一個(gè)專門的干貯灰運(yùn)行分場,以便對運(yùn)灰、堆灰、碾壓、筑壩、灑水、護(hù)坡等實(shí)行一體化治理.2需編制出干式貯灰場試驗(yàn)研究大綱,等電廠投產(chǎn)運(yùn)行后,應(yīng)立即開展工作,試驗(yàn)完成后,應(yīng)提出試驗(yàn)研究報(bào)告,確定合理的設(shè)計(jì)及灰渣碾壓作業(yè)的運(yùn)行參數(shù).增強(qiáng)對運(yùn)行管理人員的技術(shù)培訓(xùn),熟悉、 了解干貯灰場

14、的設(shè)計(jì)意圖和運(yùn)行方式,參照試驗(yàn)研究成果編制出可行的干式貯灰場運(yùn)行治理?xiàng)l例和操作標(biāo)準(zhǔn),并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行.3按設(shè)計(jì)要求配備干貯灰運(yùn)行治理機(jī)具設(shè)備,這是搞好灰場運(yùn)行治理的必要條件.4為減少電廠運(yùn)行本錢,提升效益,建議電廠探索將灰場局部的運(yùn)行治理承包給一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)和熟悉電力行業(yè)灰壩設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行的企業(yè),由該企業(yè)全面治理運(yùn)行灰場,并對電廠負(fù)責(zé),設(shè)備由電廠配備齊全.5建議電廠增強(qiáng)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(jìn)行定期巡視,發(fā)現(xiàn)淤堵,應(yīng)及時(shí)消除,保證灰場排水系統(tǒng)的暢通.6灰場環(huán)保舉措灰場對環(huán)境的污染主要為灰和灰水下泄?jié)B漏,以及粉塵飛揚(yáng),因此設(shè)

15、計(jì)考慮以下幾點(diǎn)舉措：1注意限制好調(diào)濕灰渣的含水量,以盡量減少運(yùn)輸途中的污染,含水量過大,運(yùn)輸時(shí)將滲水污染環(huán)境,過小將飛灰同樣污染環(huán)境.灰場場內(nèi)和場外的運(yùn)灰道路,用灑水車灑水滅塵.2由于灰場位于電廠的上游風(fēng)向,在灰場西側(cè)山坡種植防風(fēng)林帶,起到降低風(fēng)速,減少飛灰的作用.3運(yùn)到灰場的調(diào)濕灰應(yīng)及時(shí)攤鋪和碾壓,灰渣的攤鋪和碾壓應(yīng)實(shí)行流水作業(yè),以減少對灰面的擾動(dòng).碾壓后的灰面應(yīng)光滑平整.同時(shí)注意對灰場內(nèi)陡坎及邊角處的碾壓,并適時(shí)用噴灑水槍進(jìn)行灑水,潤濕灰體外表,預(yù)防風(fēng)吹揚(yáng)灰.壓實(shí)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,在灰外表形成一層保護(hù)薄殼,抗風(fēng)水平增強(qiáng),飛灰減少.壓實(shí)噴灑后的灰面,應(yīng)預(yù)防人為擾動(dòng)以預(yù)防飛灰,保護(hù)環(huán)境.灰場灰體一旦形成永久邊坡,及時(shí)用干砌塊石護(hù)坡.4運(yùn)行作業(yè)時(shí)應(yīng)注意噴灑均勻,嚴(yán)禁集中沖刷,具體灰場噴灑方法與強(qiáng)度根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)后,摸索確定,必要時(shí)可進(jìn)行試驗(yàn)確定.5對灰場區(qū)域普通壓密