火力發(fā)電廠山谷型干貯灰場(chǎng)設(shè)計(jì)

1、火力發(fā)電廠山谷型干貯灰場(chǎng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介：對(duì)火力發(fā)電廠山谷型干貯灰場(chǎng)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(duì)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(chǎng)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(chǎng)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)欤苫艺{(diào)濕后由汽車運(yùn)至灰場(chǎng)貯放。 電廠初期灰 場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)需改、擴(kuò)建 一條運(yùn)灰道路。2 灰場(chǎng)布

2、置設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較根據(jù)山谷型干貯灰場(chǎng)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(chǎng)設(shè)計(jì)方案： 方 案一：在灰場(chǎng)運(yùn)行初期在灰場(chǎng)出口修建初期堆石棱體，并在灰場(chǎng)運(yùn)行之前修建 石膏隔離堤、場(chǎng)外截洪溝和場(chǎng)內(nèi)排水系統(tǒng)（石膏隔離堤位于灰場(chǎng)尾部）。場(chǎng)內(nèi) 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為在灰場(chǎng)運(yùn)行初期時(shí)灰渣場(chǎng)內(nèi)積水通過(guò)灰渣場(chǎng)內(nèi)排水豎井排向場(chǎng) 外；石膏場(chǎng)內(nèi)積水通過(guò)石膏場(chǎng)內(nèi)排水豎井排向場(chǎng)外。場(chǎng)外排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為在灰 場(chǎng)東面最終堆灰標(biāo)高以上沿設(shè)置截洪溝。在灰場(chǎng)投入運(yùn)行后利用干灰場(chǎng)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(chǎng)灰渣永久壩坡并分期逐級(jí)加高至灰場(chǎng)最終堆灰標(biāo)高；灰渣和石膏分開(kāi)堆入，在運(yùn)行時(shí) 在

3、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(chǎng)運(yùn)行初期在灰場(chǎng)出口修建初期堆石棱體，并在灰場(chǎng)運(yùn)行 之前修建石膏隔離堤、場(chǎng)外截洪溝和場(chǎng)內(nèi)排水系統(tǒng)?；覉?chǎng)運(yùn)行為從灰場(chǎng)尾部分 層分塊碾壓堆灰，逐步向灰場(chǎng)壩前推進(jìn)，堆放順序?yàn)閺南轮辽?，從后向前（?從灰場(chǎng)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(chǎng)初期堆石堆體處形成永久坡面。初期灰場(chǎng)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(chǎng)有一定的調(diào)洪能力，應(yīng)適時(shí)加高灰 渣子壩高度）。在運(yùn)行堆灰過(guò)程中應(yīng)保證初期灰場(chǎng)堆灰 10 年堆放標(biāo)高的灰面坡 向灰場(chǎng)尾部的排水斜槽，使灰面

4、上雨水通過(guò)排水斜槽排向場(chǎng)外；碾壓堆灰坡面 上來(lái)水順坡面流至棱體前通過(guò)場(chǎng)內(nèi)排水豎井排向場(chǎng)外；當(dāng)初期灰場(chǎng)運(yùn)行至尾期 時(shí)，封閉場(chǎng)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(chǎng)外，碾壓堆灰坡面上匯水流至澄清池后排向場(chǎng)外。初期灰場(chǎng)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(guò)排水溝排向澄清池然后排向場(chǎng) 外；然后再?gòu)幕覉?chǎng)尾部按前面所述堆方式分層分塊、逐步向灰場(chǎng)壩前推進(jìn)堆入 灰渣。石膏場(chǎng)內(nèi)匯水通過(guò)石膏場(chǎng)內(nèi)排水豎井排出場(chǎng)外。 2.1 兩個(gè)方案經(jīng)濟(jì) 比較 三個(gè)方案初期主要建設(shè)工程量比較如下表（只比較不

5、同項(xiàng)）： 方案項(xiàng)目 方案一方案二排水豎井 C30鋼筋砼1537m31057m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 4520m37030m排水系統(tǒng) C15素砼量2951615排水系統(tǒng)開(kāi)挖量 25800m34141（所 列項(xiàng)初期投資費(fèi)用 570 萬(wàn)元 842 萬(wàn)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(lái)說(shuō)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)性比較 方案一具有布灰設(shè)計(jì)合理、排水順暢，石膏和灰

6、渣分開(kāi)堆放容易，灰場(chǎng)運(yùn)行時(shí)不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成影響，整個(gè)灰場(chǎng)布置清晰明 了。 方案三由于山谷灰場(chǎng)洪水來(lái)量大，實(shí)施難度較高，主要存在以下缺 點(diǎn)：其一：排水系統(tǒng)復(fù)雜，灰渣運(yùn)行碾壓要求高；其二：由于灰場(chǎng)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(chǎng)本身的安全；其三：當(dāng)初期灰場(chǎng)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(kāi)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)比較，方案一具有投資較省、運(yùn)行管理方便、環(huán)保、 安全等優(yōu)勢(shì)，因此設(shè)計(jì)推薦采取方案一進(jìn)行灰場(chǎng)設(shè)計(jì)

7、。3 灰場(chǎng)布灰設(shè)計(jì)為使用灰場(chǎng)能安全、穩(wěn)定運(yùn)行，在灰場(chǎng)初期應(yīng)建成初期堤及場(chǎng)內(nèi)外排水系統(tǒng)。 灰場(chǎng)運(yùn)行初期從初期堤前開(kāi)始堆灰，并從初期堤向灰場(chǎng)內(nèi)部逐步推進(jìn)，施工坡 度 1:20 ，直至灰場(chǎng)堆灰達(dá)排水豎井的排水口高程。由于在灰場(chǎng)運(yùn)行初期時(shí)，石 膏場(chǎng)堆放高度要高于灰渣場(chǎng)堆放高度，為使石膏場(chǎng)內(nèi)積水能通過(guò)排水豎井和排 水臥管排向場(chǎng)外，使石膏不會(huì)隨水流入灰渣庫(kù)與灰渣混合，利于灰渣和石膏的 分開(kāi)堆放和滿足環(huán)保要求，為保證在灰場(chǎng)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

8、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 12m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?；覉?chǎng)堆灰分 為壓實(shí)灰體區(qū)和一般碾壓灰體區(qū)，應(yīng)分別按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行碾壓。由電廠來(lái)的 脫水石膏，用汽車經(jīng)場(chǎng)內(nèi)運(yùn)灰公路

9、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，在后期則從粘 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(chǎng)內(nèi)積水能及時(shí)排出 庫(kù)外）。在整個(gè)灰渣和石膏堆放過(guò)程中，均應(yīng)保證灰渣場(chǎng)（或石膏場(chǎng)）的排水 豎井排水口為灰渣場(chǎng)內(nèi)（或石膏場(chǎng)內(nèi)）的最低點(diǎn)，使庫(kù)內(nèi)積水能從及時(shí)從排水 點(diǎn)排走。當(dāng)初期堤前堆灰高度達(dá)到一定標(biāo)高時(shí)應(yīng)在堤前形成100 m寬左右的灰面平臺(tái)，然后開(kāi)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?；?guī)靸?nèi)堆灰區(qū)分為壓實(shí)灰體區(qū)和一般碾

10、壓區(qū)，壓實(shí)灰體區(qū)為灰渣壩體及壩基部分，一般碾壓區(qū)系庫(kù)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(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(guò)試驗(yàn) 研究確定。4 灰場(chǎng)排洪水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 灰場(chǎng)排洪水系統(tǒng)設(shè)場(chǎng)外和場(chǎng)內(nèi)兩套系統(tǒng)?；覉?chǎng)場(chǎng)外排洪采用截洪溝方式。根據(jù)灰場(chǎng)地形和灰場(chǎng)最終堆灰標(biāo)高，在灰場(chǎng)四周設(shè)截洪溝，截洪溝斷面過(guò)流能力按 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(chǎng)外。為保證灰場(chǎng)排水通暢，使庫(kù)內(nèi)積水能及時(shí)排走，保證灰場(chǎng)安全運(yùn)行，灰場(chǎng)設(shè)場(chǎng)內(nèi)排水系統(tǒng)：場(chǎng)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 1 的洪水

11、通過(guò)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(kù)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(chǎng)運(yùn)行初期，初期 堤前的臨時(shí)積水，通過(guò)排水盲溝引至改造的堆石壩體下的排水褥墊，然后流入 場(chǎng)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(guò)濾層，因此灰場(chǎng)排出的水為澄清水，滿足環(huán)保要 求。5 灰場(chǎng)運(yùn)行管理為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖及方便灰場(chǎng)運(yùn)行管理，灰場(chǎng)設(shè)置了灰場(chǎng)噴灑水系統(tǒng)，灰場(chǎng)運(yùn)行管理站，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

12、灰場(chǎng)噴灑水系統(tǒng) 在灰場(chǎng)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(gè)可拆卸短管，裝上閥門(mén)、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(chǎng)噴灑方法與強(qiáng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)運(yùn)行管理站 為方便管理運(yùn)行，在場(chǎng)外運(yùn)灰公路 旁，灰場(chǎng)附近設(shè)灰場(chǎng)運(yùn)行管理站一座，包括機(jī)具庫(kù)、檢修間、值班室、衛(wèi)生 間、露天停車場(chǎng)、洗車場(chǎng)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(chǎng)主要機(jī)具設(shè)備配置 根據(jù)對(duì)各電廠的調(diào)研，以及灰場(chǎng)機(jī)具設(shè)備使用情況，本期工程干灰場(chǎng)運(yùn)行的主要機(jī)具設(shè)備配置見(jiàn)

13、 表四： 表四平頂山灰場(chǎng)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)14（155）2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(chǎng)噴灑水槍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(chǎng)運(yùn)行管理 干貯灰場(chǎng)是“三分設(shè)計(jì)，七分管理，重在管理”，各電廠貯灰場(chǎng)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(chǎng)運(yùn)行總說(shuō)明及相關(guān)圖紙，結(jié)合灰場(chǎng)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(chǎng)運(yùn)行管理細(xì)則，建立灰場(chǎng)運(yùn) 行、布灰檔案，并嚴(yán)格執(zhí)行，做到有計(jì)劃地布灰。根據(jù)本電廠的實(shí)際情況，我 們提出以下幾點(diǎn)建

14、議： （ 1 ）由于干貯灰場(chǎng)成功與否很大程度取決于電廠 的運(yùn)行管理，所以建議電廠成立一個(gè)專門(mén)的干貯灰運(yùn)行分場(chǎng)，以便對(duì)運(yùn)灰、堆 灰、碾壓、筑壩、灑水、護(hù)坡等實(shí)行一體化管理。（ 2）需編制出干式貯灰場(chǎng)試驗(yàn)研究大綱，等電廠投產(chǎn)運(yùn)行后，應(yīng)立即開(kāi)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)。加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行管 理人員的技術(shù)培訓(xùn)，熟悉、了解干貯灰場(chǎng)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(chǎng)運(yùn)行管理?xiàng)l例和操作規(guī)范，并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行。 （ 3）按設(shè)計(jì)要求配備干貯灰運(yùn)行管理機(jī)具設(shè)備，這是搞好灰場(chǎng)運(yùn)行管理的必要 條件。（4）為減少電廠運(yùn)行成本，提高效益，建議電廠探索

15、將灰場(chǎng)部分的運(yùn)行管理承包給一個(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)全面管理運(yùn)行灰場(chǎng)，并對(duì)電廠負(fù)責(zé)，設(shè)備由電廠配備齊全。 （5）建議電廠加強(qiáng)對(duì)灰渣和石膏的綜合利用，變廢為寶，有利于增加效益和延 長(zhǎng)灰場(chǎng)的使用年限。（6）對(duì)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)清除，保證灰場(chǎng)排水系統(tǒng)的暢通。6 灰場(chǎng)環(huán)保措施灰場(chǎng)對(duì)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)計(jì)考慮以 下幾點(diǎn)措施：（1）注意控制好調(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(guò)大，運(yùn)輸時(shí)將滲水污染環(huán)境，過(guò)小將飛灰同樣污染環(huán)境。灰 場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)和場(chǎng)外的運(yùn)灰道路，用灑水車灑水滅塵。（2）由于灰場(chǎng)

16、位于電廠的上游風(fēng)向，在灰場(chǎng)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(chǎng)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(duì)灰面的擾動(dòng)。碾壓后的灰面應(yīng)光滑平整。同時(shí)注意對(duì)灰 場(chǎng)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(rùn)濕灰體表面，防止 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， 在灰表面形成一層保護(hù)薄殼，抗風(fēng)能力增強(qiáng)，飛灰減少。壓實(shí)噴灑后的灰面， 應(yīng)避免人為擾動(dòng)以防止飛灰，保護(hù)環(huán)境?；覉?chǎng)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(chǎng)噴灑方法與強(qiáng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)后，摸索確定，必要時(shí)可進(jìn)行試驗(yàn)確定。 （5）對(duì)灰場(chǎng)區(qū)域普通壓密區(qū)，應(yīng)進(jìn)行有計(jì)劃