黑龙江省大唐鸡西热电有限责任公司 黑龙江省鸡西市 158100
摘要：我国目前多数电厂仍采用湿法排灰输送到贮灰场。粉煤灰的排放不仅占用大量的土地，而且粉煤灰露天堆放会产生扬尘污染大气环境，同时大气降雨渗水将会对地下水和灰场附近的地表水体造成污染。
关键词：贮灰场；综合；治理
引言：大唐鸡西热电有限责任公司位于鸡西市鸡冠区，其灰场位于电厂西部偏南约7km的鸡西市鸡冠区三合村大乌拉草沟，贮灰场为山谷灰场。
1贮灰场现状
2010年，该灰场进行了山谷灰场平原治理，在灰场内修筑储灰格坝储存粉煤灰，修建的储灰格坝坝基标高231.50米，坝顶高程234.70米，坝顶已超过了征地标高3.20 米（灰场实际征地标高为231.50米），通过贮灰场的综合治理使得每年冬天灰水回收量充足、水质良好，确保了正常发电和冬季供热任务。但同时还存在着很多问题：主要是粉煤灰没有实现再利用，灰场储灰量逐年递增，使得灰场储灰、蓄水库容逐年减少，灰滩增加、扬尘现象加剧，库容储灰、储水量呈逐年下降趋势。如不解决贮灰场增容问题，将直接影响到正常发电和冬季供热。同时因大面积的干滩扬尘，给周边的自然环境造成严重的环境污染。现在库区内有一条高速公路沿东西向与主坝平行穿过灰场，标高约为234.700米，距主坝距离约为45米(如图1)。
2贮灰场的污染因素
在降水的冲刷和浸泡下，粉煤灰中的有害成分，转入水体，将对灰场周围的地下水体产生污染。当冲灰水发生溢流时，将对下游水体产生污染。灰场的粉煤灰易产生扬尘，悬浮在大气中的扬尘不仅影响能见度，而且在潮湿环境中对建筑物造成腐蚀。贮灰场对周围声环境的影响主要为泵类噪声及灰水输送噪声、流水噪声影响，其影响较小。贮灰场一旦发生坝体泄漏、漏洞、破裂时，均会造成灰水外溢而影响坝下河流水质及居民的正常生活，存在环境风险。
3环保措施
3.1蓄水运行，防止飞灰
许多灰场运行实践表明，蓄水运行或保持灰面潮湿状态，是防止扬灰的一个有效措施。灰场设计中虽然提出了灰场蓄水运行的要求，但实践中许多灰场没有达到要求。这可能由于运行管理不当，也可能因为设计上存在一些问题，如排水井孔口堵塞或叠梁加高操作不便，调节不够灵活，使水池面积很小，灰面过大。有的灰场面积大，特别是平地或河滩灰场，表面蒸发水量大，加之坝体和坝基透水，根本蓄不起水来。灰管集中放灰，使放灰口附近灰渣很快沉积，平滩面太大，极易风干扬灰。
另一种办法是在坝前分散放灰，即从沿坝布置的除灰母管上引出儿根支管，使灰渣均匀地沉积在坝前，这样不仅使自由水面离开坝体，增加了坝体的安全性，而且各支管排出的灰水使灰面保持潮湿状态，避免扬灰。
3.2确保灰排水水质符合排放标准
为确保灰排水水质不污染环境，设计中应采取相应措施。为减少排水中悬浮物含量，给灰水澄清创造有利条件，要求放灰点到排水井有足够长的的距离和保持排水井周围有一定的水域。一般说来，排水井应设置在放灰口300米以外，这一距离与灰渣颗粒度有关，细颗粒含量大，宜远些。为便于灰水的连继回收，排水竖井的孔口应布置成螺旋形，并在排水井周围设置浮筒式挡圈，以拦挡水面的漂珠。灰水水质的另一常迂问题是PH值超标，这与灰场本身无关，需另行治理。
3.3降低下游地下水位
灰场及坝体渗透水和灰场溢流水会引起下游地下水位上升。因此，在选择灰场地址和设计过程中，不仅要对灰场本身进行调查研究和勘测，而且要对排水沟道踏勘调查。排水或地下水位升高对农田和建筑物等有不利影响的，应采取工程措施防止。为节约用水，灰排水宜回收重复利用。
挡灰坝应建成不透水的粘土坝，或有防渗体的碎石坝等。透水地基要进行防渗处理。若考虑后期采用灰渣筑坝或受当地建筑材料限制必须建造透水坝时，则坝下游可设置截水明沟或截水墙，将渗透水回收引出。
3.4确保坝体安全
随着灰场容积加大，坝高增加，一旦拦灰坝发生事故，后果是严重的。为了确保坝体安全，特别是灰渣坝的安全，我们根据多年设计和运行实践的经验教训，总结出以下几条设计原则:
3.4.1控制坝体浸润线
浸润线是灰场内沉淀池水流在坝体中渗流形成的稳定地下水位线。在浸润线以下坝体处于饱和状态，浸润线以上处于非饱和状态。由于土石料和灰渣浸水后物理力学性质有很大变化，因此采取适当工程措施，尽可能降低浸润线，是直接关系坝体安全稳定性的一个关键。最低限度要求是使浸润线不从坝体的下游坡面逸出，否则必须采用反滤护坡，以防止坝体的渗透破坏。排水设施不良的土坝及后期加高的灰渣坝，其浸润线位置很高，往往从坝坡逸出，如浑江电厂太平沟灰场，朝阳电厂灰场等，都产生过坝坡渗透。由于及时的采用有反滤的块石护坡，才使坝坡免于破坏。采用灰渣筑坝时，初期坝采用堆石或碎石筑成的透水坝是降低浸润线的有效措施。当环境有严格要求，不允许灰水渗透到下游时，为降低浸润线和后期加高子坝的需要，采用坝前设置水平排水体的不透水初期坝是较适宜的。
3.4.2设计稳定的边坡
根据灰场的功能和运行特点，在坝前放灰时，一般在坝前形成3汤左右的灰清冲积坡，因而初期坝及加高子坝的上游坡一般只需满足筑坝材料自身稳定坡度的要求即可。而下游坝坡如同水坝一样，需认真设计其边坡。边坡稳定设计是对初期坝体土石料特性，天然地基条件，以及作为灰渣坝充填地基和充填材料的灰渣特性的综合稳定验算。为使坝型和边坡的设计既经济合理又安全可靠，必须正确掌握天然地基的地质资料，筑坝材料资料，灰渣的物理力学指标，然后经稳定计算确定合理的坝型，并注意坝体结构设计。
3.4.3设计稳定的排水设施
灰场的排水系统在正常情况下是排除经澄清后达到排放标准的灰水，在洪水期同时排放灰坝上游汇集的洪水。因此，确保排水系统的畅通及控制灰场水位使在坝前形成千滩，是实现灰场功能、满足环境要求和安全运行的关键。排水系统的尺寸、型式及布置除满足澄清灰水及泄洪的要求外，排水井基础应有原土地基，避免建在软弱土层或灰渣地基上，以免发生不均匀沉陷而倾倒。排水管应设法铺设在均匀地基上，如有突变，应做好接头处理，特别注意穿越坝基时要做好基础和防渗处理。灰场中排水管上要有足够的压重，以免灰场运行初期管道受力变位。
3.4.4贮灰场环境治理
现有贮灰场子坝加高增容可以解决库容问题，但需要同步进行环境治理，重点是防止扬尘和改善景观。
⑴ 灰场周围种植高棵树林，形成隔离带，起到挡风抑尘的作用，在灰面上播撒草仔，形成天然保护膜。
⑵ 对不使用的区域进行履土，减少裸露灰面面积。
⑶ 在可用库区内修建喷淋系统，定期洒水，保持灰场表面湿润，防止产生扬尘。
⑷ 在灰场道路两侧种植树木，形成屏障，将贮灰场隔开，修建排水沟、泄洪沟，平整道路，改善贮灰场周边环境。
结语
为减轻贮灰场对附近地表水体及地下水的环境的影响，采取的主要措施有： 对贮灰场地基作防渗处理，以减少有害的灰水通过地基渗漏到地下及坝外；湿法贮灰场的排水竖井或斜槽应离排水点有足够的距离；加强贮灰场运行监测，严格控制灰水量，尤其注意坝前灰水量的控制；在洪水期注意灰水量调节。
参考文献：
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[3]李世鹏. 火力发电厂干贮灰场的设计要点[J]. 黑龙江科技信息,2012,(30):278.
[6]陈合雨,于海立. 浅谈干贮灰场的环保措施[J]. 内蒙古水利,2010,(01):74.
论文作者:李志勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/10
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