火电厂大型灰场建设的重要问题探讨.pdf

第3 l 卷第4期 湖南电力 H U N A N E I C T R I C P O WE 1 t 2 0 1 1年 8月 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 8 0 1 9 8 ． 2 0 1 1 ． 0 4 ． 0 1 7 火电厂大型灰场建设的重要问题探讨 李石湘 大唐华银锡林浩特项目部，内蒙古锡林浩特o 2 6 o o o 摘要 结合火电厂 大型灰场建设的经验教训 ，提 出灰 场设计 、施工、验收、运行 管 理、环境保护等方面需要注意的重要问题，并介绍了处理方案和建议，为火电厂大型灰 场建设提供参考。 关键词 火电厂 ；灰场 ；建设 ；环境保护 中图分类号 T M 6 2 1 ． 1 文献标识码 B 文章编号1 0 0 8 0 1 9 8 2 0 1 1 0 4 0 0 5 4 - 0 3 1 湘潭电厂灰场情况简介 湘潭电厂一期工程灰场选择在离厂区6 ． 5 k m 的清水水库库区，筑有主坝和3 个副坝，在灰库中 央建有排水竖井、排水斜槽，放灰从主坝开始。 灰场排水由 1 根卧管连通并引至出水汇集井， 中间连接排水斜槽、排水竖井。在集水井处有泄洪 排水口，供暴雨时排泄洪水用。正常灰场排水则引 至回水泵房前池，通过回水泵抽回到厂内循环使 用。主坝为渗透坝，其渗透水设计排出至泄洪沟， 不能被回水泵打回厂内。灰坝及排水系统如图1 图 1 灰坝 及排 水 系统 初期灰浆从坝顶流人灰场， 灰浆从主灰坝附近 区域依次向外沉积，澄清水从排水竖井笛形溢流孔 排出。当灰位高度逐步上升，排水竖井上的笛形溢 流孔依次被堵塞，清水从更高的溢流孔流出。如此 反复，直到灰位到达排水竖井顶部，最终封闭排水 竖井。排水竖井封闭后， 灰水向后流动， 澄清水从 排水斜槽排出。当灰位不断长高时， 会堵塞排水槽 的窄缝隙，因而自动使清水从上部的缝隙中排出， 直至灰场放满。 收稿日 期 2 0 1 1 0 3 - 1 1 5 4 但实际运行中，上述设计功能不能完全实现。 文中阐述该灰场在设计、施工、验收和运行中存在 的问题。 2 设计中的问题及解决办法 2 ． 1 排水竖井部件 2 ． 2 ． 1 排水竖井笛形孔 笛形孔的作用是排出清水，当灰位到达相应笛 形孔位置时，则应堵塞该孔，让清水升至上层笛形 孔排出。在实际运行中，笛形孔难以按设想堵塞严 实，湘潭电厂灰场在运行中由于该原因就多次发生 漏灰现象。调查得知，设计图上该孔和盖板是用水 泥浇灌的，形状极不规则，难以堵塞严实，虽然图 纸要求堵塞时包水工布，但仍不能保证没有缝隙， 只要有丝毫缝隙，灰位涨上来后，灰就会从封闭的 笛形孔漏出，进入回水泵、回水管，严重时将整个 回水系统瘫痪。 而笛形孔一旦漏灰，由于漏灰点在水下深处， 只能由潜水员处理，堵塞漏灰点就相当困难。 因此， 设计时必须强调笛形孔的施工精度。如 果混凝土不能保证精度，则应采用金属预制件制 造，图2为笛形孔结构改进图。 2 ． 2 ． 2 排水竖井封堵口 原设计结构如图3 。按原设计构想，当水位到 达竖井顶部时，灰库已成了 1 个湖泊，为最后封闭 竖井，需用 1 个较大的船舶， 从岸边吊运 6 块大混 凝土构件至竖井 ， 再用起重设施将混凝土构件一一 吊进竖井底部，完成封闭。由于混凝土构件重达几 第3 1 卷第4期 李石湘火电厂大型灰场建设的重要问题探讨 2 0 1 1 年8月 混凝土井壁 图 2笛形孔 结构 改进 图 图3 排水竖井设计 图 百公斤，竖井封堵处水深超过 1 0 r tl ，封堵工作极 其 困难 ，且不安全。 电厂施工时，采用钢板取代混凝土构件。按封 堵孔尺寸，由3 块 1 5 m ill 厚钢板拼成 1 个圆形的盖 板，每块重量均超过 1 0 0 k g ，分别用电动葫芦吊进 竖井，盖2 层钢板后，再以草包等物堵塞缝隙，然 后再盖上 1 层泥土，才完成封堵工作。因此，施工 非常繁琐。 排水竖井改进如图4 ，将竖井底部的圆形排水 孔改为长方形孔，以长方形混凝土作为盖板，在施 工时该盖板就放在竖井中，在所有结构施工完成 后，用铁链将盖板的一头吊起，固定于竖井顶部。 在需要封闭竖井时，用一小葫芦即可将盖板吊起放 下。如有不严密处，再以草包和泥土处理，这样就 可保证竖井封堵严密。 图4 排水竖井改进 图 2 ． 2 坝下渗透水 的排放 原设计是主坝渗透水直接排向排水沟，实际运 行情况是渗透水水量大，持续时间长，投产 1 年多 后还不断流出。由于渗透水 p H 1 2 ，水流入排水 沟后 ，沟 内生物大量死亡 ，对生态破坏严重，因此 设计中应考虑坝下渗透水的回收工作。 2 ． 3 灰场回水泵容量的选择 灰场回水泵的任务是将正常情况下的灰场排水 送回厂内循环利用，但投产后灰场排水不能全部送 回。经查实，在设计时，由于考虑澄清水的损失， 回水泵容量选取偏小 ，事实上澄清水不但未损失 ， 反而有大量的灰场内渗透水进入了回收前池。为 此 ，将 回水泵容量从 2 8 0 t ／ h增容至 5 0 0 t ／ h 。扩容 改造后，回水能力的问题得到解决，灰场排水得以 全部回收利用 。 2 ． 4 回水管道的结垢 灰水管道在设计之初是考虑了防止结垢问题 的，在出灰浆泵后的一段长约 2 k m的送灰管道内 壁采用了衬塑管道，从运行情况看，其阻垢效果明 显。但回水管道上出现的问题较为严重，由于回水 的p H 1 2 ，回水管道结垢速度非常快，从割管检 查 的情 况看 ，运 行 1年左 右 时 间，垢层 达 到 1 5 m ill ，依此速度，3年内回水管将基本失去流通能 力，同时回水泵叶轮上也发现严重的结垢现象。 为解决该问题，运行中采用高频电磁装置对回 水进行处理，通过试验并经割管检查验证，此方法 对降低结垢速度，疏松结垢组织，有较好的效果。 2 ． 5 排水槽 2 ． 5 ． 1 漏灰问题 排水槽设计上是希望清水从 2 块水泥板的缝中 流出而灰浆留下，但运行中即使缝隙很小，灰浆仍 然会流出，导致跑灰。因此，现场往往用水工布盖 住排水槽的接近灰浆的部份，使灰留下，清水从布 以上未盖住的地方溢流出。 55 第3 1 卷第4 期 湖南电力 2 0 1 1 年 8月 这一办法虽然能有效地解决漏灰问题，但不便 于控制灰场水位，往往要反反复复在水下作业将水 工布盖上揭去才能控制好水位， 难以有效操作。 2 ． 5 ． 2 水位控制的建议 为方便地控制水位，建议在设计上做一些更 改，如图5所示，增设水位控制阀芯，在正常情况 下溢流水通过斜槽排水段流经水位控制阀芯，当需 要控制水位时，通过收紧 放松铁链改变水位 控制阀芯的位置，即可控制灰场的总排水量，从而 达到控制灰场水位的目的。 图 5 水 位控 制示 意 图 2 ． 5 ． 3 排水斜槽位置 一 般情况下，灰场的尾部交通条件有限，排水 斜槽的布置要注意到将来运行后的方便，该电厂清 水灰场的排水斜槽设计时未考虑到这一点，设置在 交通最困难的位置，给后来的运行维护带来许多麻 烦 。 2 ． 5 ． 4 盖板的设计 排水斜槽的盖板太笨重，没有设计单块吊点， 使得需要抬起盖板时无着力点，在设计时宜改为较 轻的混凝土块，并加大排水间隙，增加提吊附件。 3 施工验收注意的问题 3 ． 1 施工后的清理及验收工作 灰场投入使用后，几乎没有机会停止使用以进 行检查和处理问题。施工后的验收检查一定要认真 彻底， 库底的杂物会给后来的正常运行带来极大的 麻烦，如阻碍竖井的封闭、堵塞管道，而这些问题 又难以处理，验收时一定要严格把关。 3 ． 2 预留排水井的检修排水口 排水井是指泄洪出口处的连接井， 该井还是至 回水泵进E l 管道的接口处，实践证明，该井的底部 应留有 1 个放水 口，为系统的检修工作带来方便， 如图6 。 4 灰场的运行管理 1 灰场运行管理的关键是控制住水位，这 5 6 j ；l柚 女日女肼 一 I I 电 l l 境 ④ 地疆峨 _芋 鼹 硅 聱；}懿 垂籍 lI鼍褥 * f ～ ． 图6 排水井排水 系统的改进 图 样干灰滩长度可保证在有效范围，可避免二次扬 尘，灰场也可按计划均匀地放灰。否则会给灰场管 理带来一系列的问题 。 2 由于灰场溢水 p H值高，防止外排是重点 工作。加强灰场回水泵运行管理，勤于维护，避免 外排。尤其注意回水中是否有灰浆，如果灰浆长时 间漏人回水管，将堵塞回水管道，造成灰场溢水。 3 为了调节放灰的位置，灰库水位将降得 较低，这时可能会产生二次扬尘。因此需对裸露出 来的干灰滩作相应的处理。按经验可采用一种农用 喷雾剂进行处理，因这种液体经喷射出来覆盖在种 子上后 ，结成一层 塑胶状物质 ，能透水 ，无污染 ， 十分适合于灰场防扬尘使用。 5 结束语 大型火电厂必须建设可贮煤灰 2 0年以上的灰 场。丘陵地区的火电厂多数选择在山谷筑坝，建设 类似水库的灰场。由于灰场建设相对比主厂区的发 电工程简单，其重视程度不及主厂区，往往对后来 的灰场运行带来诸多问题，影响灰场的正常运转， 乃至影响电厂的正常排灰。为保证灰场的有效运 转，应充分总结火电厂大型灰场建设中的经验教 训，从源头抓起，从设计、施工、验收、运行管 理、环境保护等方面加强管理，灰场才能运转流 畅，以保证安全稳定发电。 作者简介 李石湘，高级工程师，长期从事火电厂技术管理工作，现任职大唐 华银锡林浩特项目都主任。