某火力发电厂贮灰场的设计

某火力发电厂贮灰场的设计

【摘要】首先对某火力发电厂贮灰场条件进行介绍，然后提出了贮灰场设计方案——灰场平面布置、坝型选择、环保措施、灰场运行管理。

【关键词】贮灰场设计环保运行

1 场条件

1.1 灰场地形地貌

灰场地貌由丘陵及U形丘谷组成，距电厂北约600m，交通运输较为方便。灰场南、西面为山地丘陵，东面为进厂道路，北面有一个开口建灰坝。灰坝坝址左岸山体顶高25.58m，右岸进厂道路路面高20.0m，西、北面山体顶高76.8m。将灰堆至20m标高后按1：3.5的坡度将灰堆至49.0m标高，当堆灰标高为49.0m 时，灰场容积约107.3hm3。按2×600MW机组计算，在不考虑综合利用的情况下，贮灰年限约 2.5年。灰场内无拆迁。

1.2 灰场的岩土工程条件

1.2.1 地层岩性

根据《广东省区域地质图》及勘测成果，灰场的主要地层岩石为上覆第四系人工堆积的填土、冲洪积沉积层和下伏早白垩纪中细粒二长花岗岩（γ52（3））。上覆第四系的地层主要以人工填土、淤泥质粘土、砂土层及粘性土为主，其下为风化土层；下伏基岩为早白垩纪中细粒二长花岗岩（γ52（3））。场地岩土分层见表1：

1.2.2 坝肩稳定性分析

根据钻孔资料，在坝址上部覆盖土层自上而下为冲洪积松散状的粗砂层②、冲淤积淤泥质土③、冲洪积稍密状的粗砂④、可塑状粉质粘土⑤、中密状粗砂⑥、坡积粉质粘土⑦、残积砾质粘性土⑧，下伏为全风化～强风化花岗岩⑨。

坝址上部覆盖土层中的松散状的粗砂层②和稍密状的粗砂④层，在地震效应作用下，存在严重的砂土液化现象。冲淤积淤泥质土③为软弱土层，属可发生震陷的土层；这些土层在外部条件（附加应力、地震效应等）发生改变时，会发生严重砂土液化、软土挤出而塌陷等情况，因此这些土层为不稳定的软弱土层，对坝基的稳定性影响较大，坝基的稳定性较差。

因上部软弱土层对坝基的稳定性带来威胁，建议筑坝时应将其清除或人工处理，以确保坝基稳定。

坝址下部的中密状粗砂、坡积粉质粘土、残积土层以及全风化、强风化花岗岩，其物理力学性能良好，可作为坝基基础的主要持力层。

1.2.3 坝基渗漏分析

根据注水试验结果，坝址地段上覆地层中的坡积粉质粘土层⑦属弱透水层，残积砾质粘性土层⑧属微透水～弱透水层，全风化花岗岩层⑨1属中等透水～微透水层，强风化花岗岩层⑨2属弱透水层。

由现场注水试验及其土层特征，淤泥质土层③、冲洪积粉质粘土层⑤均属弱透水～微透水层，冲洪积松散状粗砂层、稍密状的粗砂层、中密状的粗砂层，没有进行注水试验，根据其土层特征及室内渗透试验数据（水平渗透系数为1.58E-03，属中等透水层），该层属中等透水～强透水层。

当库区灰水壅高之后，将导致坝址上下游的渗透坡降增大，会产生坝基渗漏与绕坝渗漏等问题，而坝址上部覆盖土层的松散状～中密状的粗砂层属中等～强透水层，因此建坝时需采取适当的防渗漏处理措施。如帷幕化学灌浆处理等等，使坝基及坝肩两侧下伏地层的渗透性满足有关的规程规范要求。

2 灰场设计方案

2.1 灰场平面布置

灰场南、西面为山地丘陵，东面为进厂道路，北面有一个开口，根据贮灰场山谷地形，灰坝建在此处。由于本期工程采用气力干除灰，汽车运输方式，因此考虑用干灰辗压筑坝。灰场内设排水管沟，由排水管沟引至灰水池，进行沉淀澄清后，供灰场洒水抑尘用。灰水池溢水由道路箱涵排出。

灰场征地东西向长约240m，南北向宽约500m，征地面积约8.3hm2。坝顶标高20m，当堆灰标高为20.0m时，占地约7.1hm2，灰场容积约68.8hm3。按2×600MW机组计算，年灰渣量约45.46ht，灰渣比按0.9t/m3，年灰渣量约50.5hm3，在不考虑综合利用的情况下，贮灰年限约1.4年。将灰堆至20m标高后按1：3.5的坡度将灰堆至49.0m标高，当堆灰标高为49.0m时，灰场容积约127.3hm3。按2×600MW机组计算，在不考虑综合利用的情况下，贮灰年限约2.5年。

灰坝采用碾压堆石坝，坝顶标高20m，坝长约270m，内外边坡采用1：1.5，坝高10m，坝顶宽4m。筑坝材料可以取厂区平整的石料。灰场喷洒水考虑利用雨水回收。

灰场投入使用后，应设灰场管理站，站内配有推土机，压路机、洒水车、淋喷设施等，由于离厂区较远，站内设机具库，在主坝下游设一座300m3的蓄水及灰水回收池。

灰场周围山坡洪水通过灰库上游截洪沟进行截流排入附近水沟；灰场内渗入

的雨水通过排水沟贮存在水池中过滤澄清后做灰场喷洒水使用。

2.2 灰场的坝型选择

灰场坝型采用碾压堆石坝，不考虑坝顶通车，坝长约270m，内外边坡采用1：1.5，坝高10m，坝顶宽4m；筑坝材料，可以取厂区平整的石料。为防止灰渣流出坝体，在堆石坝上游敷设一层土工膜。当灰面达到标高20.0m时，用干灰辗压到标高49.0m。见“灰场纵剖面图”。

2.3 灰场的环保措施

库区作防渗铺盖处理，即对灰场库区范围内地表层平整后，铺一层土工膜（二布一膜），其上覆盖0.3m厚的碾压粘土。

运至灰场的调湿干灰应按分块的原则堆置，已调湿的灰要及时铺平碾压，达到设计干密度要求，并使得碾压后的作业面形成一层固结的硬壳，减少大风扬尘。汽车卸灰后，先用推土机将灰推平，再用振动碾压机将灰逐层压实，边角部位用手扶式振动压路机压实。灰面定期洒水防止二次扬尘，洒水时应少洒、勤洒，应注意对灰场边角和陡坎处的碾压，并适时洒水防止飞灰。灰场堆灰到设计标高后，应立即覆土并种植草皮（如图1）。

2.4 灰场运行管理

电厂采用干除灰系统，灰、渣除了综合利用外，剩余部分经用水调湿后直接运至灰场，灰场内修建简易运灰道路随灰面升高在灰场内也逐渐升高。

在灰场运行初期，为防止坡面雨水对填筑作业区的影响，需在堆灰作业中靠岸坡处，随灰面的升高始终形成一边沟，将区内的雨水导入排水溢流竖井，排出灰场。

干灰的堆放必须从灰场的北侧开始分区、分块辗压，逐渐向南侧的方向推进，辗压的灰面坡度为1：10.0，坡向灰场斜槽排水口方向。为了提高干灰的密实度，每层辗压干灰的厚度小于30cm，并按最优含水量洒水辗压。堆灰外边坡为1：3.5，每隔8m高设一宽3m的马道。卸下的灰渣应即时摊铺，即时洒水辗压，灰场形成的永久边坡采用草皮护坡，当最终灰面堆至标高49.0m时，灰场不再加高，在最终灰面上覆耕土50cm厚以还田或植树绿化。

调湿干灰用自卸载重汽车（密封式运灰专用车）运到灰场，灰场附近设一个管理站。灰场管理站配备经专门培训的管理人员，对灰场的运行进行管理，确保灰场安全、经济运行。

灰场管理机械设备见表2。

参考文献：