книги из ГПНТБ / Руководство по проектированию золоотвалов тепловых электрических станций П 20-74 ВНИИГ

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

РУК ОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ З О Л О О ТВ АЛ О В ТЕПЛОВЫ Х ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

П 20-74

ВНИИГ

«ЭНЕРГИЯ» Ленинградское отделение

1974

УДК 621.182.9

«Руководство по проектированию золоотвалов ТЭС» яв­ ляется уточненным и существенно расширенным переизданием аналогичных «Указаний», разработанных и выпущенных в 1965 г. ВНИИГом им. Б. Е. Веденеева.

«Руководство» составлено с учетом современных требова­ ний к намывным гидротехническим сооружениям и дополнено рядом разделов, освещающих основные положения проектиро­ вания, выбор конструкций золоотвалов, использование золо­ шлаковых материалов для возведения дамб наращивания, рас­ четы отстойных прудов и водного баланса при оборотном во­ доснабжении систем ГЗУ, а также вопросы эксплуатации золо­ отвалов.

Значительно расширены приложения, в которых отражены результаты изучения физико-механических свойств и химико­ минералогического состава золошлаковых материалов, выпол­

ПРЕДИСЛОВИЕ

В «Указаниях по проектированию золоотвалов тепловых элек­ трических станций» (Л., «Энергия», 1965) рассматривались ос­ новные вопросы проектирования золоотвалов с учетом научноисследовательских работ, опыта проектирования, строительства и эксплуатации золоотвалов до 1961 г.

За десятилетний период со времени ввода в действие «Указа­ ний» значительно возросли мощности тепловых электрических станций и соответственно увеличился выход золошлакового ма­ териала на станциях, использующих твердое топливо. К настоя­ щему времени объем уложенного золошлакового материала на отвалах некоторых станций составляет десятки, миллионов куби­ ческих метров, а высота отвалов достигает 40 м.

Современные золоотвалы тепловых электрических станций являются ответственными гидротехническими сооружениями, авария которых может привести к тяжелым последствиям не только для станции, но и для многих объектов народного хозяй­ ства и населенных пунктов, расположенных вблизи отвала.

В 1970—1973 гг. ВНИИГом и Теплоэлектропроектом на 58 электрических станциях и золоотвалах изучены физико-механи­ ческие свойства золошлаковых материалов многих твердых топ­ лив, выполнены исследования отстойных прудов, обобщен накоп­ ленный опыт проектирования, строительства и эксплуатации зо­ лоотвалов.

Кроме того, в связи с опубликованием в 1971 г. Основ водного законодательства СССР и в 1972 г. Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР об усилении охраны природы и улуч­ шении использования природных ресурсов, особенно остро вста­ ли вопросы оборотного водоснабжения систем гидрозолоудаления и осветления воды на золоотвалах.

Все это послужило основанием для пересмотра «Указаний по проектированию золоотвалов» и переработки их с учетом совре­ менных требований к проектированию этих специфических объек­ тов энергетического строительства.

В настоящее время известны четыре типа конструкции золо­ отвалов ТЭС:

I. Дренированные золоотвалы.

II. Золоотвалы с поярусным обвалованием из золошлакового материала.

3

III. Золоотвалы с поярусным обвалованием из грунта.

IV. Золоотвалы с ограждающей дамбой из грунта, возводимой - на проектную высоту отвала.

Идея дренированного золоотвала заключается в том, что на­ мыв золошлакового материала производится на основание с раз­ витой дренажной сетью, служащей для сбора водной составляю­ щей пульпы, которая профильтровывается через намытые отло­ жения. Таким образом, на дренированном золоотвале осветление воды происходит за счет фильтрации в отложениях золошлаково­ го материала. На таком золоотвале не требуется возведения об­ валования, поскольку формирование откоса намыва обусловлено инфильтрацией водной составляющей пульпы.

Вопросы проектирования и расчета дренированных золоотвалов настоящим «Руководством» не регламентируются, ввиду незавершенности соответствующих исследований в 1973 г. Пред­ полагается, что «Руководство по проектированию дренированных. золоотвалов» будет разработано после окончания полного комп­ лекса исследований.

В целях повышения качества проектирования золоотвалов и усиления авторского надзора за их строительством, особенно в случае использования золошлакового материала для поярусного обвалования, настоящим «Руководством» золоотвалу присвоено следующее определение: «золоотвал — гидротехническое соору­ жение, намываемое из золошлакового материала в процессе его складирования». На основе этого определения в «Руководстве» введена новая терминология для отдельных элементов отвала. Исключен термин «ограждающая дамба золоотвала», который имел в виду условный объем намытого золошлакового материа­ ла в пределах низового клина золоотвала. Вместо этого в «Руко­ водстве» введены следующие термины для отдельных элементов золоотвала с поярусным обвалованием: «первичная дамба» и «дамба наращивания». Термин «ограждающая дамба» оставлен лишь для золоотвала IV типа, на котором дамба из грунта воз­ водится на проектную высоту отвала и служит как бы подпор­ ной стенкой для намытого золошлакового материала.

При составлении «Руководства» использованы «Временные указания по применению в проектах золоотвалов рассредоточен­ ного выпуска пульпы из золопроводов и устройству дрен внутри золоотвалов» (Теплоэлектропроект, 1971 г.) и «Типовая инструк­ ция по эксплуатации пульпопроводов внешнего гидрозолоудале­ ния и золоотвалов» (ОРГРЭС, 1971 г.).

«Руководство» разработано с учетом отзывов и замечаний следующих организаций: Среднеазиатского отделения ТЭП, Львовского отделения ТЭП, Рижского отделения ТЭП, Киевско­ го отделения ТЭП, Союзводоканалпроекта. Промэнергопроекта, НИИ гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана, ОРГРЭСа, Южного отделе­ ния ОРГРЭСа, Управления по водным проблемам и очистке сточных вод Минмелиоводхоза РСФСР, ЦУРЭНа Минрыбхоза

4

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Область применения

1.1.Настоящее «Руководство» регламентирует вопросы про­ ектирования золоотвалов, предназначенных для складирования золошлаковых материалов, удаляемых с тепловых электрических станций гидравлическим транспортом.

1.2.При проектировании золоотвалов, расположенных в сей­ смических областях (более 6 балл), в районах распространения

вечной мерзлоты, на участках с просадочными грунтами, в гор­ ных районах, подверженных действию селевых потоков и т. д., кроме настоящего «Руководства» следует применять соответ­ ствующие специальные нормативные документы, а также учиты­ вать имеющийся опыт строительства в аналогичных условиях.

Терминология

1.3. При проектировании золоотвалов надлежит придержи­ ваться следующей терминологии.

Золошлаковый материал — смесь негорючих веществ, остав­ шихся после полного сгорания топлива.

Зола (летучая зола)— частицы золошлакового материала, которые выносятся дымовыми газами из топки и улавливаются золоуловителями.

Шлак — частицы золошлакового материала крупностью более 0,25 мм по строительной классификации. По теплотехнической классификации шлак — материал, который образуется в топке котла и скапливается по мере сгорания топлива в шлакосборниках.

6

Золоотвал, шлакоотвал — гидротехническое сооружение, на­ мываемое из золошлаковых материалов в процессе их складиро­ вания.

Шлаковая зона золоотвала — зона отложения шлаковых частиц, пространство между которыми заполнено золой, образую­ щаяся в результате фракционирования материала при намыве.

Зольная зона — зона отложения зольных частиц.

Первичная дамба — дамба, возводимая до начала заполнения золоотвала и предназначенная для образования начальной ем­ кости отвала. Конструктивно первичная дамба является частью низового клина золоотвала. Низовым клином именуется часть се­ чения золоотвала от оси дамбы, примыкающая к наружному от­ косу.

Дамба наращивания (дамба обвалования, обвалование) — дамба из золошлакового материала или из грунта, возводимая на поверхности намытого золошлакового материала и предназна­ ченная для предотвращения растекания пульпы на наружный от­ кос золоотвала.

Ограждающая дамба — дамба из грунта, возводимая на про­ ектную или конечную высоту отвала и служащая как бы под­ порной стенкой для намытого золошлакового материала.

Откос намыва (пляж) — поверхность отложений золошлако­ вого материала выше уровня воды отстойного пруда, в пределах которой происходит осаждение из потока пульпы частиц золы и шлака.

Отстойный пруд (золоотстойник) — водоем в пределах золоот­ вала, предназначенный для осаждения наиболее мелких частиц золы, т. е. для осветления воды.

Подводный откос намыва — поверхность зольных отложений ниже уровня воды.

Осветленная вода (сбросная вода) ■—вода, отводимая из от­ стойного пруда.

Водосброс осветленной воды — сооружение для приема ос­ ветленной воды из отстойного пруда и для регулирования уров­ ня воды в отстойном пруде. В качестве водосбросов, как правило, применяются водосбросные колодцы.

Коллектор осветленной воды (водоотводящий коллектор) — трубопровод, предназначенный для отвода осветленной воды от водосброса.

7

транспортируется по общим пульпопроводам и поступает в один отвал, и

пульпы производится по отдельным пульпопроводам, а склади­ рование— на разных отвалах.

П р и м е ч а н и е . Раздельная система ГЗУ применяется при соответствую­ щем технико-экономическом обосновании или при наличии реальных потреби­ телей золы или шлака ТЭС.

Рис. 1. Виды золоотвалов

с —равнинный золоотвал; б —пойменный золоотвал; в —овражный золоотвал; / —пульпопровод; 2 —выпуски; 3 —водосбросной колодец; -/—коллектор ос­ ветленной воды; 5 —водоотводной канал.

1.5. Системы водоснабжения ГЗУ могут быть:

оборотными, когда отводимая из отстойного пруда осветлен-

8

■пая вода возвращается на ТЭС и повторно используется для ГЗУ или других нужд станции,

прямоточными, когда осветленная вода сбрасывается из золоотвала в прилегающие водоемы, а подача воды для ГЗУ произ­ водится из системы водоснабжения ТЭС.

Рис. 2. Типы конструкции золоотвалов

/ —дренированный золоотзал; I I —золоотвал с поярусным обвалованием из золо­ шлакового материала; / / / —золоотвал с поярусным обвалованием из грунта; I V —золоотвал с ограждающей дамбой из грунта; а —первичная дамба; б—дамба наращивания из золошлакового материала; б ' —то же, из грунта; в—проектный

откос. .

П р и м е ч а н и е. Прямоточная система водоснабжения может применять­ ся лишь в исключительных случаях при соответствующем технико-экономи­ ческом обосновании и соблюдении правил охраны поверхностных вод и поло­ жения об охране рыбных запасов в водоемах, а также согласовании с органа­ ми санитарного надзора, рыбоохраны, Минмелиоводхоза и других заинтере­ сованных организаций.

9