燃煤發電廠貯灰場子壩加高采取的安全對策措施

摘 要：根據燃煤發電廠貯灰場子壩加高的特點，特別從防洪度汛、排水系統、壩體結構、壩體滲流、除灰渣系統、運行管理和安全管理共7個方面提出了相應的對策措施，以便于工程技術人員及安全管理者更好的防范貯灰場事故發生。

關鍵詞：發電廠 貯灰場 安全 對策措施

一、引言

為了提高燃煤發電廠貯灰場安全水平，結合貯灰場子壩加高具體情況，依據國家和地方的有關法律、法規以及標準、規范的規定，按照有針對性、技術可行性、經濟合理性的原則，特別提出安全對策措施建議，為燃煤發電廠貯灰場子壩加高安全生產管理提供重要依據。

二、防洪度汛

防洪度汛方面通常采取的措施有：

1.灰場必須設置排洪設施，并滿足防洪要求。防洪標準應根據灰場的安全等級，綜合考慮庫容、壩高、使用年限及對下游可能造成的危害等因素確定，必要時提高防洪標準，其后期防洪可按可能最大洪水進行設計。山谷型灰場的灰場和排洪設施在設計時應考慮灰場的調洪作用。各運行階段的調洪水深應按洪水過程線經調洪演算確定，但必須保證各階段的壩頂安全超高和壩體穩定。

2.灰場的排洪方式，應根據地形、地質條件、洪水總量、調洪能力、回水方式、操作條件與使用年限等因素，經過技術比較確定。灰場宜采用排水井（斜槽）、排水管（隧洞）排洪系統，必要時采用溢洪道或截洪溝等排洪設施。山谷型干灰場應設計截洪和排洪的導流設施。山谷型干灰場周圍山坡宜設截洪溝，設計標準可按重現期為十年一遇洪水考慮。山谷干貯灰場上游設有攔洪壩時，其壩高應根據不同排洪設施對設計洪水進行調洪演算，并經過多方案的技術經濟比較確定。下游的灰堤宜設排水棱體。

3.干灰場的防洪：應注意日常運行時碾壓堆灰面自庫首坡向庫尾，且必須保證永久外邊坡區始終高出堆灰面不小于1.5m。排水豎井的排水孔應隨灰面上升逐漸封堵，封堵高度距灰面約0.5m左右。小的洪水可蓄在庫內，通過下滲、蒸發等途徑排掉。較大的洪水則通過排水豎井、涵管排出灰場。雨季，應采取在灰面臨時挖溝等型式以保證庫內積水盡快匯集至庫尾，以避免干灰面長期泡水影響干灰碾壓作業。絕對禁止庫內蓄洪過多以至于洪水漫過庫首碾壓邊坡區的頂面。

4.洪水過后應對壩體和排洪構筑物進行全面認真的檢查與清理，發現問題及時修復，同時，采取措施降低壩水位，防止連續降雨后發生垮壩事故。不得在灰場灘面或壩肩設置泄洪口，有地形條件的灰場，可設置非常排洪通道。

5.貯灰場在防洪度汛方面應重點注意以下幾點：應完善防洪組織措施計劃并落實，汛前進行安全檢查和防洪維護；防汛器材、設備應配備齊全、保持完好，落實到位；通訊設施器材配備齊全、完好暢通；道路平坦、暢通，滿足巡視搶險要求；壩上照明設施能滿足夜間作業和搶修要求。

三、排水系統

排水系統方面通常采取的措施有：

1.排水系統必須保持通暢，及時排除澄清灰水及洪水，控制灰場水位，使壩前保持設計要求的限值干灘長度，對于山谷灰場一般不小于150m。

2.根據氣候條件及灰水澄清程度，必須對排水井或其他型式的排水設施堵塞孔口、加疊梁、加蓋板，實施調整水位。應保持澄清灰水連續排放，回收利用。

3.設計排水系統時，應考慮終止使用時在井座或支洞末端進行封堵的措施。排水構筑物的基礎應避免設置在工程地質條件不良或需要填方的地段。無法避開時，應進行地基處理設計。當貯灰場四周有匯水流域時，宜將匯水截流并引至灰場外。當山谷干貯灰場下游設初期壩并采取由下游向上游堆灰方式時，灰場內宜設排水設施。在排水構筑物上或灰場內適當地點，應設置清晰醒目的水位標尺。

4.干灰場內宜設噴灑水池，應有完善的供水設施。場內應配備噴灑機具，其中應至少有一輛灑水車。運灰道路宜配備清掃、噴灑機具。

四、壩體結構

壩體結構方面通常采取的措施有：

1.子壩加高應分析原壩體的浸潤線觀測資料，并對原壩體和沉積灰渣地基進行勘探試驗，作為子壩加高設計的依據；子壩坡度應按壩高、子壩材料、壩基灰渣固結程度、浸潤線位置、抗震設防烈度等因素，考慮子壩個體及灰壩整體的穩定性確定。個體子壩上游坡不宜陡于1：1.5。下游邊坡不宜陡于1：2.0。初期壩以上各級子壩的下游坡平均坡度不宜都與1：3.5。

2.子壩下游坡腳與前期壩壩坡基礎面應緊密結合，結合厚度不宜小于2m；子壩壩頂寬度應按敷設灰管路、運行檢修道路、機械施工等要求確定。如無特殊要求，一般采用4m；子壩壩頂面應設坡向灰場一側的排水坡，坡度宜采用2%～3%。；子壩與岸坡的連接處應妥善處理。岸坡應徹底清基，岸坡開挖應大致平順。子壩防滲體應坐落在相對不透水的土基上，或嵌入岸坡開挖到強風化巖層下部的齒槽內，或沿岸坡向上游適當延伸，增加滲徑；子壩下游坡和岸坡連接處以及子壩下游坡腳處應設排水溝，排水溝可用漿砌石砌筑。

3.灰渣水充填筑壩應滿足如下標準：填筑灰渣壓實度一、二級灰壩不應低于0.96。灰渣相對密度不應低于0.7，在地震區浸潤線以下不應低于0.75。

4.壩體構造應滿足如下要求：灰渣水利充填筑壩壩坡應滿足壩體穩定性要求。上游坡不宜陡于1：2.0，下游坡不宜陡于1：2.5。灰渣壩體上游坡應鋪設可靠防滲層，一般采用土工膜，并與壩肩可靠連接。灰渣壩體下游坡應鋪設可靠的防濾層，一般采用土工布。灰渣壩體坡面可根據當地材料情況，選用碎石、干（漿）砌石、混凝土板等進行護坡。壩頂應鋪設可靠的蓋面材料。壩體排滲設施應滿足灰場運行期降低壩體浸潤線和施工期水利充填灰漿脫水固結的要求。壩體與岸坡的連接，宜設置齒槽，槽的深度和底寬均不宜小于1.0m，坡度不宜陡于1：1.0。

5.灰壩壩頂寬度應按敷設灰管、交通道路及施工條件等要求確定，其最小寬度不應小于3.5m。壩頂面可向上、下游側或上游側放坡，坡度宜根據降雨強度在1%～3%之間選擇。

五、壩體滲流

壩體滲流方面通常采取的措施有：

1.子壩上游應設置排滲設施。排滲設施的型式可選用水平排滲管、網狀排滲管、輻射排滲管、排滲盲溝及它們的組合。其型式及設置位置需經滲流計算或滲流試驗合理確定。

2.對于子壩前洪水持續時間長，或難以長期保持干灘的情況，應在子壩底部設置排滲設施。排滲設施的型式及設置位置需經滲流計算或滲流試驗合理確定。排滲設施的型式一般選用水平排滲管，并由橫向排水管將滲水引至子壩下游。

3.水平排滲管應平行壩軸線敷設。排滲管宜選用塑料管、開孔的鋼管，鋪設卵（碎）石和土工布濾層，或采用帶濾層的軟式透水管。管徑及滲水能力由滲流計算或滲流試驗確定。

4.灰場運行期間應加強觀測，注意壩體浸潤線埋深及其出逸點的變化情況和分布狀態，嚴格按設計要求控制。在灰場運行過程中，如壩體浸潤線超過控制線，應經技術論證和安全部門批準增設或更新排滲設施。當壩面或壩肩出現集中滲流、流土、管涌、大面積沼澤化、滲水量增大或滲水變渾等異常現象時，應及時采取針對性措施處理。

六、除灰渣系統

除灰渣系統方面通常采取的措施有：灰渣管道宜采用鋼管或根據灰水的性質采用耐磨、防結垢的復合管材，灰水回收管道宜采用鋼管、復合管或盈利鋼筋混凝土管；灰渣管敷設在明槽或不通行地溝內時，其一側應設排水溝。排水溝的縱向坡度不應小于0.1%；灰渣管道之間，管道與溝壁、溝底及地面（設支墩時）之間的凈空不應小于300mm；灰渣管道支座間的距離，應根據管材的強度和允許撓度經設計計算確定。鋼管的支座間距一般可采用10m～12m，允許撓度可采用支座間距的1/300；灰水回收系統應設置水量計量裝置。回收水泵管上應視具體情況采取消除水錘的措施；灰渣管道的支墩宜采用混凝土結構，支架宜采用鋼筋混凝土結構，支墩和支架按GB50010執行；嚴寒地區的灰渣管的支架基礎應考慮地基凍脹的影響，并采取適當的防凍漲措施；貯灰場內澄清水排水溢流豎井（斜槽）溢流堰的頂部，應歲堆灰高度逐漸加高，周圍宜形成足夠的澄清水域。

七、運行管理

運行管理方面通常采取的措施有：

1.對管理站的維護機具、交通工具、通訊設施的進行完善和維護；灰場應設專責運行管理人員，負責運行管理的日常維護。運行管理人員應負下列主要職責：監視浸潤線位置，監視壩前排灰的均勻性和沉積情況；監視排水系統是否暢通及灰場水位變化、干灘長度變化；監視灰水回收系統工作情況；做好記錄與分析工作，出現異常情況需及時匯報并處理。

2.運行管理單位應保持壩體觀測設施齊全、完好，并定期進行壩體位移、壩體沉降、壩體浸潤線埋深及其出溢點變化情況等安全監測。壩體位移監測。在貯灰場竣工三年內，可以每月監測一次；竣工三年后，一般情況下，每季度監測一次；在汛期及發生地震等特殊情況下應加強監測。壩體沉降監測。一般情況下，每季度監測一次；在汛期及發生地震等特殊情況下應加強監測。浸潤線監測。正常情況下，每月測量一次，汛期及發 生地震等特殊情況下，應增加觀測次數。根據浸潤線監測數據，應及時繪出壩體浸潤線。地下水位變化監測。地下水位監測應重點監測其變化幅度及與地表水的聯系。系統動態觀測時間不少于1個水文年，并每月觀測一次，雨季應增加觀測次數。監視壩前貯灰標高，在灰場達到限值貯灰標高時，必須重視加高或停止使用。

八、安全管理

安全行管理方面通常采取的措施有：

1.電廠貯灰場在安全管理方面應滿足以下規定：發電廠是貯灰場安全生產責任主體，應遵守國家有關法律法規和標準規范，落實安全生產責任制，保障安全生產投入，明確貯灰場安全管理機構，配備熟知貯灰場安全知識、具備貯灰場相應專業技能的技術人員；運行管理單位具體負責貯灰場安全運行管理，應建立健全貯灰場安全生產規章制度，加強貯灰場安全巡視檢查和日常維護工作， 積極消除缺陷和隱患，確保貯灰場運行安全；運行管理單位應加強貯灰場運行管理，完善貯灰場排灰方案，優化貯灰場運行方式，依據設計文件控制貯灰場灰水位、堆灰坡向、預留安全超高等，保持滿足安全運行的干灘長度。

2.貯灰場應設置明顯、齊全、清晰、規范的安全警示標志。

3.企業主要負責人和安全管理人員具有安全生產知識考核合格證書。貯灰場作業人員經有關業務主管部門考核合格，取得作業操作資格證書，作業人員持證上崗率應為100%。

4.按規定為從業人員配備符合國家標準或行業標準的勞動防護用品。

5.建立事故應急搶險組織，制定防洪、垮壩事故的搶險應急預案，并組織演練。

6.依法參加工傷保險，為從業人員繳納保險費。

九、結語

本文依據國家及行業相關標準，針對燃煤發電廠貯灰場子壩加高后的實際情況，綜合歸納整理出了貯灰場子壩加高應采取的安全措施，為燃煤發電廠貯灰場安全管理提供幫助和技術支持。

參考文獻：

[1]GB 50660-2011，大中型火力發電廠設計規范[S].

[2]DL/T 5339-2006，火力發電廠水工設計技術規范[S].

[3]DL/T 5045-2006，火力發電廠灰渣筑壩設計規范[S].

[4]國家電力監管委員會，燃煤發電廠貯灰場安全監督管理規定[Z]，2003.

作者簡介：劉紹中（1963—），男，遼寧沈陽人，高級工程師，現就職于中國能源建設集團遼寧電力勘測設計院有限公司，主要從事發電廠水工設計及研究工作。