一种燃煤电厂灰渣场固结排水系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于燃煤电厂废弃物处理技术领域，具体涉及一种燃煤电厂湿法贮灰灰渣场固结排水系统及方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]大型水力输灰贮灰渣场是燃煤电厂必建项目之一，多数电厂事先建造挡渣坝体，灰渣由电厂经水力输送到灰渣场内并沉积固结，在沉积的粉煤灰上逐级堆填，加高至灰渣场设计高程。目前国内已建成的灰渣场大多未设置排渗系统，灰渣场的灰渣沉积层含水量高、孔隙比大、密实度低且灰渣颗粒均匀、比重小，因此灰渣沉积层的天然强度与抗剪能力均较低，不能保证灰渣场的安全与稳定，限制了挡渣坝的设计高程，难以充分利用渣场的储灰库容。
[0004]经对现有的技术文献检索发现，当前针对灰渣场的排水固结设计措施，如设置排水竖井，筒形钢筋框架，外壁包裹土工布层，该方法能够降低灰体浸润线，实现灰渣的排水固结。此方法也有自身局限性，一是排水竖井是孤立点存在，在灰渣场内部难以形成有效的排水通道，虽瞬时集水有效，但排水不畅，不利于固结;二是因排水效果有限，要全面有效固结，必须设置大密度的排水竖井，如此提高造价，对于几年或十几年就贮满废置的贮灰渣场，显然是不经济的。再如建造透水性挡渣坝，可使坝前灰渣沉积层中浸润面位置降低，但排水效果存在差异，远离透水坝位置灰渣固结效果差，难以全面固结，同时灰水未经处理直接排放污染环境。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明为了解决目前灰渣固结排水措施的缺陷问题，提供了一种系统的灰渣场固结排水系统及方法，应用于湿法贮灰，强化固结排水效果，保障灰渣场的安全稳定性。
[0007]本发明的系统所采用的技术方案是:一种燃煤电厂灰渣场固结排水系统，其特征在于:包括灰渣场排渗子系统、坡面反滤层以及坝体排水管；
所述灰渣场排渗子系统由碎石级配料铺设水平排水通道和垂直排水通道组成;所述水平排水通道为多层结构，层内布置纵横相交的排水通道，在纵横交汇处布置垂直排水通道，通过垂直排水通道将各水平层排水通道相连接，形成空间骨架结构的灰渣场排渗子系统；所述坡面反滤层由砂砾料反滤层、无纺土工布层和浆砌石层组成，斜铺在挡渣坝的坡面上；
所述坝体排水管分层布置在挡渣坝内，穿过所述坡面反滤层后与所述灰渣场排渗子系统连通。
[0008]作为优选，所述水平排水通道为多层结构，层间距为2.5-3.0m。
[0009]本发明的方法所采用的技术方案是:一种燃煤电厂灰渣场固结排水方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤I:填筑存贮灰渣场的挡渣坝，其具体实现过程包括以下子步骤:
步骤1.1:在挡渣坝坝址断面上均匀布置坝体排水管，填筑挡渣坝至分层高度；
步骤1.2:在分层高度坝体上重复步骤1.1直至挡渣坝的设计高程；
步骤2:修筑坡面反滤层，其具体实现过程包括以下子步骤:
步骤2.1:在建造完成挡渣坝后，在挡渣坝坡面铺设浆砌石层；
步骤2.2:在浆砌石层上覆盖土工布层；
步骤2.3:在土工布层上铺设砂砾料反滤层；
步骤3:修筑灰渣场排渗子系统，其具体实现过程包括以下子步骤:
步骤3.1:在灰渣场原始地面铺设一层碎石级配料；
步骤3.2:通过灰渣栗将灰渣排放至灰渣场，堆至分层高度；
步骤3.3:在灰渣面上开挖纵横交错的排水槽，回填碎石级配料；
步骤3.4:重复步骤3.2和步骤3.3直至灰渣存放达到灰渣场贮灰设计高程；
步骤3.5:在各纵横交汇处垂直向下打入塑料透水管，并在管内充填级碎石级配料。
[0010]作为优选，步骤1.1中所述分层高度为2.5-3.0m。
[0011]作为优选，步骤3.2中所述分层高度与步骤1.1中所述分层高度相等。
[0012]作为优选，步骤3.3中所述排水槽，各层的排水槽同一水平面上投影重叠，即各层间对应的纵横交汇点在同一竖直方向上。
[0013]本发明的优点及有益效果为:
1、本发明灰渣场排渗系统中使用常见碎石级配料分层布置:层内分布纵横排水通道，层间由垂直排水通道相连，提供灰渣场的固结排水的畅通途径，灰渣堆填过程中的排水固结，具有持续高效的排水固结特性。
[0014]2、本发明除灰渣本身的密实度和抗剪强度有显著提高外，灰渣场排渗系统构建的密实碎石级配料形成稳定的空间骨架结构，提高灰渣复合体的承载与抗剪能力，增强了灰渣场的稳定可靠性。
[0015]3、本发明中坡面反滤层结构由砂砾石保护层、土工布和浆砌石层构成，形成的反滤层结构防止灰渣经排渗结构通过坝体排水通道流出，过滤灰渣场的排水，保护环境。
[0016]
【附图说明】
[0017]图1:是本发明实施例的系统剖面图；
图2:是本发明实施例的系统横切面A-A俯视图；
图3:是本发明实施例的系统坡面反滤层结构局部大样图。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]请见图1、图2和图3，本发明提供的一种燃煤电厂灰渣场固结排水系统，包括灰渣场排渗子系统、坡面反滤层以及坝体排水管；
灰渣场排渗子系统由碎石级配料铺设水平排水通道和垂直排水通道组成;水平排水通道为多层结构(层间距为2.5?3.0m)，层内布置纵横相交的排水通道，在纵横交汇处布置垂直排水通道，通过垂直排水通道将各水平层排水通道相连接，形成空间骨架结构的灰渣场排渗子系统;坡面反滤层由砂砾料反滤层、无纺土工布层和浆砌石层组成，斜铺在挡渣坝的坡面上;坝体排水管分层布置在挡渣坝内，穿过所述坡面反滤层后与所述灰渣场排渗子系统连通。
[0021]本发明提供的一种燃煤电厂灰渣场固结排水方法，包括以下步骤:
步骤I:填筑存贮灰渣场的挡渣坝，其具体实现过程包括以下子步骤:
步骤1.1:在挡渣坝坝址断面按照I根/m的密度均匀布置坝体排水管，填筑挡渣坝至分层高度2.5-3.0m;
步骤1.2:在分层填筑高度坝体上同样布置坝体排水管道，继续填筑至下一个分层高度；
步骤1.3:在分层高度坝体上重复步骤1.1、步骤1.2直至挡渣坝的设计高程；
步骤2:修筑坡面反滤层，其具体实现过程包括以下子步骤:
步骤2.1:在建造完成挡渣坝后，在挡渣坝坡面铺设50cm厚浆砌石层；
步骤2.2:在浆砌石层上覆盖幅宽1m的土工布层；
步骤2.3:在土工布层上铺设30cm厚砂烁料反滤层；
步骤3:修筑灰渣场排渗子系统，其具体实现过程包括以下子步骤:
步骤3.1:在灰渣场原始地面铺设一层碎石级配料，级配料为6?1cm的级配石料，层厚30cm；
步骤3.2:通过灰渣栗将灰渣排放至灰渣场，，堆至分层高度2.5-3.0m;
步骤3.3:在灰渣面上开挖纵横交错的断面30cmX 30cm排水槽，回填碎石级配料；
步骤3.4:重复步骤3.2和步骤3.3直至灰渣存放达到灰渣场贮灰设计高程；
步骤3.5:在各纵横交汇处垂直向下打入塑料透水管，并在管内充填级碎石级配料。
[0022]灰渣的含水通过排水空间骨架结构的排渗通道，流至坡面反滤层，经护坡石料及无纺土工布过滤的水体，通过坝体排水管排出场外。
[0023]应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0024]应当理解的是，本说明书中所描述的具体实施例，其流程、技术内容所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均落入本发明专利的保护范围内。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种燃煤电厂灰渣场固结排水系统，其特征在于:包括灰渣场排渗子系统、坡面反滤层以及坝体排水管；所述灰渣场排渗子系统由碎石级配料铺设水平排水通道和垂直排水通道组成;所述水平排水通道为多层结构，层内布置纵横相交的排水通道，在纵横交汇处布置垂直排水通道，通过垂直排水通道将各水平层排水通道相连接，形成空间骨架结构的灰渣场排渗子系统；所述坡面反滤层由砂砾料反滤层、无纺土工布层和浆砌石层组成，斜铺在挡渣坝的坡面上； 所述坝体排水管分层布置在挡渣坝内，穿过所述坡面反滤层后与所述灰渣场排渗子系统连通。2.根据权利要求1所述的燃煤电厂灰渣场固结排水系统，其特征在于:所述水平排水通道为多层结构，层间距为2.5?3.0m。3.一种燃煤电厂灰渣场固结排水方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I:填筑存贮灰渣场的挡渣坝，其具体实现过程包括以下子步骤: 步骤1.1:在挡渣坝坝址断面上均匀布置坝体排水管，填筑挡渣坝至分层高度； 步骤1.2:在分层高度坝体上重复步骤1.1直至挡渣坝的设计高程； 步骤2:修筑坡面反滤层，其具体实现过程包括以下子步骤: 步骤2.1:在建造完成挡渣坝后，在挡渣坝坡面铺设浆砌石层； 步骤2.2:在浆砌石层上覆盖土工布层； 步骤2.3:在土工布层上铺设砂砾料反滤层； 步骤3:修筑灰渣场排渗子系统，其具体实现过程包括以下子步骤: 步骤3.1:在灰渣场原始地面铺设一层碎石级配料； 步骤3.2:通过灰渣栗将灰渣排放至灰渣场，堆至分层高度； 步骤3.3:在灰渣面上开挖纵横交错的排水槽，回填碎石级配料； 步骤3.4:重复步骤3.2和步骤3.3直至灰渣存放达到灰渣场贮灰设计高程； 步骤3.5:在各纵横交汇处垂直向下打入塑料透水管，并在管内充填级碎石级配料。4.根据权利要求3所述的燃煤电厂灰渣场固结排水方法，其特征在于:步骤1.1中所述分层高度为2.5?3.0m。5.根据权利要求3所述的燃煤电厂灰渣场固结排水方法，其特征在于:步骤3.2中所述分层高度与步骤1.1中所述分层高度相等。6.根据权利要求3所述的燃煤电厂灰渣场固结排水方法，其特征在于:步骤3.3中所述排水槽，各层的排水槽同一水平面上投影重叠，即各层间对应的纵横交汇点在同一竖直方向上。
【专利摘要】本发明公开了一种燃煤电厂灰渣场固结排水系统及方法，采用碎石级配料铺设水平、垂直排水通道：水平层内纵横布置，纵横交汇处布置垂直排水通道，形成空间骨架结构的灰渣场排渗子系统。灰渣的含水通过排水空间骨架结构的排渗通道，经坡面反滤层及无纺土工布过滤，通过灰渣场挡渣坝体内布置的排水管排出。本发明加速在灰渣堆填过程中的排水固结，具有持续高效的排水固结特性。同时灰渣场排渗系统构建的密实碎石级配料形成稳定的空间骨架结构，提高了整个灰渣复合体的承载与抗剪能力，增强了灰渣场的稳定可靠性。本发明中坡面反滤层能防止灰渣的细颗粒经排渗结构通过坝体排水通道流出，过滤灰渣场的排水，保护环境。
【IPC分类】E02D3/10
【公开号】CN105672242
【申请号】CN201511014455
【发明人】宋凤莲, 程毅, 谢炎柏, 巫世晶
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月31日