灰場

建築學術語

灰場在建築學中佔有相當重要的地位,而其安全問題更是值得關注。這裡以徐州發電廠為例子來說明灰場的概念及其安全性。

灰場概述


灰場
灰場
徐州發電廠川里湖灰場現由#1壩灰場和#2壩灰場相連而成,#2壩灰場位於青龍山和小紅山之間的簸行山谷地,容積為1050萬立方米,#1壩灰場為擴建工程位於青龍山和奶奶山之間的簸形山谷地,容積約為1000萬立方米。#1壩分四期逐級加高築成,現已加高三級。初級壩為堆石透水壩,壩基為淤泥軟基,採用袋裝砂井處理,子壩三級為高粘土均質壩,利用灰場沖填灰渣作為地基,壩基下設有袋裝砂井.盲溝與初級壩及濾層相通。壩頂採用鋼排灰管分散排灰方式,#1壩南壩基處,自東向西設有集水截流溝並與排水溝相通。大壩西端的溢洪道作為排水溝事故時備用排水口,事故狀態下灰水依山坡自然而下。流入壩前250m內已征土地。#2壩為紅土壩,原壩頂現已低於#2灰面,為保證灰場安全運行兼顧環境保護需要。於灰壩北部設置東西主渠堤,灰水通過東西主渠可任意分配至#1、#2灰場。全灰場共有三處排水口,其中#2壩西頭以北150m及東頭以北處約80m各有一處,#2壩東頭以南約150m處#1灰場內有一處。每個排水口下均設有兩道並聯2×500×1000鋼筋混凝土排水暗溝,並於#2壩中心以南約80m處與1200×1750鋼筋混凝土排水暗溝相連后,排至#1壩外灰水回收泵房緩衝池,回收利用。
全廠共有四台400t/h和四台670t/h鍋爐灰渣水通過灰漿泵輸送,排人灰水集水池經過排灰水明溝、分配池經灰渠導流人#1、#2灰場,每年入灰場灰渣量約80餘萬t。

灰場的安全運行管理


灰場
灰場
灰場的安全管理工作是發電廠安全生產的重要環節.是企業可持續發展的可靠保證,但同時也是生產管理的薄弱環節,由於灰場的地理環境以及所在生產環節中的地位,灰場的管理比較簡單化,容易被忽視,如管理不當,不但灰場的正常儲灰要受到影響,而且使周圍的天氣,水體和土壤受到嚴重的污染,使灰場附近的農副業生產和居民生活受到危害,嚴重時威脅灰場大壩的安全,造成惡性垮壩和環境污染事故
1、灰場普遍存在的問題
1)灰場管理缺乏統籌規劃,沒有科學嚴格的管理制度,灰水的排放和取灰隨意性很大,對灰場出現的漏水、跑灰現象不及時解決,致使附近居民的生產、生活蒙受危害,國家的資金蒙受損失;
2)灰場的儲灰與取灰利用沒有合理的規劃,造成儲、取灰矛盾突出,灰場功能萎縮;
3)灰場的排水水質超過國家的廢水排放標準,而沒有採取措施;
4)不注意灰水混合物在灰場內的流向疏導,灰場表面有大片的干灰面露出,容易被風力吹揚,造成周圍環境污染;
5)不能夠根據季節的變化及時調整灰場內水面積,給壩體和周圍環境帶來危害隱患;
6)沒有制定灰場的日常巡迴檢查和定期檢查制度,圍堰、渠道、導流溝,堤壩不注意經常檢查維護和保養,堤壩有滲水現象,嚴重時出現管涌、決口現象,有時甚至要面臨灰場中斷存灰;
7)沒有切實可行的灰場環境保護和治理措施。
2、科學規劃、認真執行灰場各項檢查是灰場安全的重要保障
針對灰場管理中的薄弱環節,2000年徐州發電廠粉煤灰公司在廠安全環保部的幫助下,多次對灰場及灰場周圍區域進行勘察,利用灰場的自然地貌並綜合考慮灰場的安全運行和取灰利用等各種因素。將灰場按照不同的功能區域劃分為:一灘、二渠、三溝、六區,設置了灰壩沉降觀測點和繪製丁灰場示意圖,修定了徐州發電廠川里湖灰場運行管理規程,為灰場科學規範的管理奠定了基礎。
灰場灰壩的安全是灰場安全管理的重點工作,由於灰場管理不善造成垮壩事故的發生,其事故是無法處理的,後果是難以想象的,為保證灰場壩體的安全,應將灰場的安全檢查和灰壩的維護補強工作作為保證灰場及灰壩安全的主要手段,為此我們制定了灰場檢查制度和檢查標準,並對檢查結果進行安全評價。
1)日常檢查
①巡查由灰場大壩主管單位負責,指定有經驗的大壩運行專業人員對大壩建築物、閘門、啟閉設備、電源、通訊設施及水流形態和灰場灰壩岸坡等進行巡視、檢查;
②頻次為經常性(按公司規定),檢查結果以表格方式記載;
③異常跡象與變化應詳細紀錄並及時報告。
2)年度詳查
①詳查由厂部負責,每年汛前、訊后(出現較為嚴重的冰凍時)對大壩進行詳細檢查;
②分析觀測資料、數據、審閱檢查、運行維護紀錄等資料檔案;
③灰壩各種設施進行全面或專項檢查;
④灰壩安全年度詳細報告。
3)定期檢查
①主管單位組織運行、設計、施工、科研等有關單位參加,檢查頻次每五年一次,沒有潛在危險、結構完整、有保障的灰場大壩經上級部門同意可減少檢查頻次,但間隔時間不超過十年;
②現行規範複查原設計數據方法及安全度,審議施工方法、質量和施工中出現的一些特殊情況及所帶來的影響;
③觀測資料分析成果進行全面了解和審查,評定大壩的結構性態和安全狀況;
④大壩安全鑒定報告和改進建議。
4)特殊檢查(下列情況時應由負責組織特種檢查)
①特大洪水或暴風雨,強烈地震或重大事故時;
②非常運用以及遇有緊急情況而迅速調低水位時;
③異常現象對大壩安全有,懷疑時;
④檢查範圍取決於自然條件的嚴重程度和所擔憂的事故後果:
⑤檢查后應立即提出大壩安全特種檢查報告。
3、灰場的防洪防汛是灰場安全的中心工作
灰場的防洪防汛工作是灰場安全生產的中心環節,由於川里湖灰場是典型的山谷型灰場,汛期大量的山水導入灰場內,為防止汛期灰場內水位短時間上升較大,給灰場內的各項設施和灰場灰壩構成威脅,我們制定了嚴格的"三查"措施,汛前檢查:汛前在保證灰水達標排放的前提下,儘可能的降低灰場內的水面積,增加灰場蓄洪能力,做好各類事故預想,並制定可靠的防範措施,嚴格檢查各項防汛措施的貫徹執行,保證各類搶險物資及設備的處於良好的備用狀態。汛期檢查:汛期實行專人不間斷值班,增加灰場設置檢查頻率,密切關注灰場壩體,堰體的滲水和異常變化。汛后檢查:汛后及時對灰場進行詳細的檢查和總結,並對出現的故障設施進行維護,對存在的問題制定整改計劃,並及時落實。
4、灰水的有序排放是灰場安全的基礎
川里湖灰場原有的排放方式是通過壩前灰管均勻的排放至灰場內,此排放方式可以使灰水混合物的流向與壩體相平行的流人灰場內,壩前灰層能夠很快形成,並隨著壩前灰位的升高,由壩前逐漸流向灰場內側各部位,其排放方式無疑是合理的,但也存在一些問題和不足。

灰場運行管理


為實現設計意圖及方便灰場運行管理,灰場設置了灰場噴洒水系統,灰場運行管理站,配置了相應的布灰、噴水、碾壓機具以及通訊設施。
1、灰場噴洒水系統
在灰場合適位置布置洒水干管,並在干管上每隔一定距離設一個可拆卸短管,裝上閥門、留出介面,以便直接接管噴灑和洒水車接管噴灑防塵。運行作業時應注意噴灑均勻,嚴禁集中沖刷,具體灰場噴灑方法與強度根據現場作業后,摸索確定,必要時可進行試驗確定。
2、灰場運行管理站
為方便管理運行,在場外運灰公路旁,灰場附近設灰場運行管理站一座,包括機具庫、檢修間、值班室、衛生間、露天停車場、洗車場等,面積約2100m2,所有建築物均採用磚混結構,建築總面積約750m2。
機具應注意檢修,保持良好狀態。
3、灰場運行管理
干貯灰場是“三分設計,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,因此應根據設計提供灰場運行總說明及相關圖紙,結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,並嚴格執行,做到有計劃地布灰。根據本電廠的實際情況,我們提出以下幾點建議:
(1)由於干貯灰場成功與否很大程度取決於電廠的運行管理,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、築壩、洒水、護坡等實行一體化管理
(2)需編製出乾式貯灰場試驗研究大綱,等電廠投產運行后,應立即開展工作,試驗完成後,應提出試驗研究報告,確定合理的設計及灰渣碾壓作業的運行參數。加強對運行管理人員的技術培訓,熟悉、了解干貯灰場的設計意圖和運行方式,參照試驗研究成果編製出可行的乾式貯灰場運行管理條例和操作規範,並嚴格貫徹執行。
(3)按設計要求配備干貯灰運行管理機具設備,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驗和熟悉電力行業灰壩設計、施工、運行的企業,由該企業全面管理運行灰場,並對電廠負責,設備由電廠配備齊全。
(5)建議電廠加強對灰渣和石膏的綜合利用,變廢為寶,有利於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,發現淤堵,應及時清除,保證灰場排水系統的暢通。

灰場環保措施


灰場對環境的污染主要為灰和灰水下泄滲漏,以及粉塵飛揚,因此設計考慮以下幾點措施:
灰場
灰場
(1)注意控制好調濕灰渣的含水量,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境,過小將飛灰同樣污染環境。灰場場內和場外的運灰道路,用洒水車洒水滅塵。
(2)由於灰場位於電廠的上游風向,在灰場西側山坡種植防風林帶,起到降低風速,減少飛灰的作用。
(3)運到灰場的調濕灰應及時攤鋪和碾壓,灰渣的攤鋪和碾壓應實行流水作業,以減少對灰面的擾動。碾壓后的灰面應光滑平整。同時注意對灰場內陡坎及邊角處的碾壓,並適時用噴洒水槍進行洒水,潤濕灰體表面,防止風吹揚灰。壓實的灰面洒水后,灰體內的氧化鈣氧化鋁在水解膠結作用下,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,應避免人為擾動以防止飛灰,保護環境。灰場灰體一旦形成永久邊坡,及時用干砌塊石護坡。
(4)運行作業時應注意噴灑均勻,嚴禁集中沖刷,具體灰場噴灑方法與強度根據現場作業后,摸索確定,必要時可進行試驗確定。
(5)對灰場區域普通壓密區,應進行有計劃、有組織的分區布灰,布灰完成後應及時復土種植,減少裸露的灰面,並使其儘快發揮環境、社會及經濟效益。
(6)在灰場底表面平鋪一層厚約500mm的粘土層,並碾壓密實,力使滲漏係數達到10-7以下(由於灰場內粘土豐富,可直接在灰場內取用粘土)。同時在灰場運行期間注意進行灰場範圍內及附近地下水質監測,若發現有害物質超標,及時研究治理方案。
(7)按照環保部門的要求,應定期測定飛灰污染的具體數據,便於進行有效控制。
通過以上措施,灰場的飛灰及灰水滲漏問題可得到有效控制,灰場運行能滿足環保要求。

參考資料


1、http://www.01hr.com/dianlizhaopin/electpin_article_detail.do?op=detail&id=1994