浅谈火力发电厂干灰场防渗设计

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1、2010年第3期大众科技No.3，2010（总第127期）DAZHONGKEJI(CumulativelyNo.127)韦炜（广西电力工业勘察设计研究院，广西南宁530023）【摘要】灰场是火力发电厂固体废弃物的主要堆放地，其防渗处理是否得当关系重大。结合相关的规程规范以及设计经验，提出几点对灰场防渗设计的看法。【关键词】干灰场；防渗；设计【中图分类号】X773【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2010)03-0066-03（一）前言主要包括：在我国，以燃煤为主的火力发电厂在发电过程中排放的1.灰场底部的防渗层设计。根据经济、安全和稳定的原灰渣数量巨大，其处置给电厂建设、土地资

2、源和生态环境造则，防渗层的设计又可以分为：成了很大压力。目前，灰渣基本采用贮灰场进行贮放，且贮（1）粘土防渗层设计：放方式以水力贮灰和干贮灰为主，如地层防渗性能较差，大粘土主要是由结晶质的粘土矿物如高岭石、蒙脱石及硅、量灰水将会渗入地下，将会引起贮灰场周围地区地下水位的铝的氧化物等组成的土装矿物，其中高岭石约占矿物总量的壅高及地下水环境的污染。随着国民生活水平的不断提高和80%～90%，SiO2含量为43%～55%、Fe2O3为1%～3.5%、Al2O3对环境保护的日益重视，灰场防渗设计已经成为贮灰场设计为20%～25%、TiO2为0.8%～1.2%。粘土因其颗粒小，遇水形中的一个重要组成部

3、分。成胶体，因而具有较好的抗渗透性。我国电厂排放的粉煤灰，其主要成分有二氧化硅、氧化而当以土壤作为防渗层时，需要考虑什么条件？其决定铝、三氧化铁、氧化钙和三氧化硫等。其中微量元素主要有的因素又是什么？根据国家相关规定土壤作为防渗层时，其-7铜、锌、鉻、钒、氟、砷等。这些物质成分有些为有害甚至渗透系数必须小于或等于1.0x10cm/s。渗透系数又称水力传是有毒的物质，堆积在灰场中时，经喷淋和雨水的冲洗渗出，导系数（hydraulicconductivity)。在各向同性介质中，它流入地表或地下河、池塘、湖泊将导致周边环境严重污染，定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙骨架对人们生命和

4、财产安全造成极大的威胁。的难易程度，表达式为：κ=kρg/η，式中k为孔隙介质的根据我国《一般工业固体废弃物贮存、处置场污染控制渗透率，它只与固体骨架的性质有关，κ为渗透系数；η为标注》（GB18599-2001）及《火力发电厂干式贮灰场设计导则》动力粘滞性系数；ρ为流体密度；g为重力加速度。在各向（Q/DG1-S001-2009）规定，火力发电厂产生的灰渣为“第异性介质中，渗透系数以张量形式表示。渗透系数愈大，土一类一般工业固体废弃物”，灰渣贮存处置场为“Ⅱ类场地”。层透水性愈强。强透水的粗砂砾石层渗透系数〉10m/昼夜；（二）环保要求的防渗设计必须满足弱透水的亚砂土渗透系数为1～0.01

5、m/昼夜；不透水的粘土渗-71.当天然土层的渗透系数小于1.0x10cm/s，且土质均匀透系数<0.001m/昼夜。由此可见渗透系数主要取决于土体分布并有一定的厚度时，可以将天然土层压实后作为防渗层。颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等。当天然土层不满足上述要求时，需人工铺设防渗层，防渗要除此以外，在采用粘土作为防渗层时，还需要考虑：铺-7求相当于渗透系数1.0x10cm/s和厚1.5m的粘土层的防渗性设厚度、抗干裂性能、抗剪强度、抵抗化学侵蚀能力、有效能。压实度、含水量、抗变形能力等；以及灰场的类型、所在地2.必须设计良好的排水系统及回收处理系统。区的年气温变化情况、地下水位高度、年

6、降雨量等外部环境3.应该设置地下水质量监控井，随时监控是否有对地下因素。水系造成污染。使用粘土作为防渗层，其优点在于工程量少、经济性好、（三）结合上述规程规范要求，一般灰场的防渗-7施工简单。但由于渗透系数小于或等于1.0x10cm/s要求较设计内容为苛刻，能达到这一要求的场地并不多，同时粘土防渗层在【收稿日期】2009-12-20【作者简介】韦炜（1982－），男，供职于广西电力工业勘察设计研究院，从事火力发电厂水工结构设计及研究。-66-使用过程中受到外界环境变化影响较大，加之随着我国国民要有点：突出的耐应力开裂能力（耐环境应力开裂）；化学性经济不断发展，人们生活水平的持续提高，对环境保

7、护和可能稳定，耐腐蚀；最低的渗透性，确保污水不会下渗；抗紫持续发展的认识也越来越高。粘土作为天然的防水层，在不外线能力强，暴露在紫外线下不易分解；延伸性较强，适应远的将来势必会被淘汰。变形能力高；具有稳定的低温垂化性能，抗冻性能较好。表1为笔者收集的部分使用天然粘土作为防渗层的电厂（3）笔者就粘土防渗层及土工膜防渗层特点做出比较如设计资料，供大家参考：下：表1表3来宾电厂惠州电厂陕西韩城电陕西渭河电阳西电厂防