序 灰坝是指燃煤火力发电为堆存废渣(煤灰)而修建的档灰坝,是广义的 尾矿坝的一种。
我国的电力建设一直是以燃煤火力发电为主,2010年燃煤火电装机容量 达7.07亿kW,灰渣年排放量达到3.9亿1,虽然我国粉煤灰的综合利用率较 高,但是每年仍有1.2亿:的灰渣需要贮放。
贮灰场成为燃煤火力发电厂必不 可少的组成部分。
电力行业一直非常重视贮灰场的建设和安全运行,20世纪80年代,当时 水利电力部就责成南京水利科学研究院组成专家组,赴全国各电厂检查灰坝 安全,提出除险加固对策。
同时设立部重点科技项目“灰渣筑坝技术研究”, 由南京水利科学研究院负责,在华东电力设计院、谦壁电厂等设计院和电厂 的合作下,历时4年,提出了档灰坝设计薪惠想和薪型挡灰坝型,开发了灰渣 筑坝技术,包括振冲加固灰坝技术、排渗加固灰坝技术和水力充填灰渣筑坝 技术,根据研究成果,编制了《火力发电厂灰渣筑坝设计规范》(DL/T 5045一2006),获得了国家科技进步奖,水利电力部领导希望课题组能继续努 力,编写出一本具有中国特色的《灰渣贮放手册》。
其后,尽管领导机构不断变化,课题组同志没有忘记组织上的期望,他 们继续研究,不断进取,在全面总结研究成果和工程实践的基础上,完成了 当初编写《手册》的任务,并定名为《灰坝工程》一就是放在读者面前的 这本专著。
本书的特色是既有先进性,也富有实用性。
先进性反映在拼弃沿 用档水坝模式建造挡灰坝的方法,提出充分利用非饱和状态灰渣本身强度来 档灰的新的设计思想:实用性表现在阐述了灰坝工程设计的全部内容,包括: 设计标准、岩土工程勘测、水文计算、灰渣特性、灰坝的渗流、稳定和应力 变形计算、灰坝的防渗、排渗、排水结构设计、环境保护和安全监测设计, 并介绍了工程实例。
因此,本书不仅反映了我国灰渣贴放技术特别是灰渣筑 坝技术的科技成果,也代表了我国火力发电厂灰坝工程的设计水平。
本书的 出版填补了煤灰贮放的空白,对我国的电力建设将起到很好的作用。
我在阅读了本书原稿后,还有一些感想。
在相当长的时间内,我国的电
源结构仍将以燃煤发电为主,煤灰的排放和堆存仍将是压占土地和污染环境 的严峻问题。
第一,必须进一步研究扩大煤灰的综合利用,化废为室,减轻 建设贮灰场和灰坝的压力:第二,燃煤电厂的建筑物众多,规划、设计、建 设、运行很复杂,灰坝虽说是最后一座较次要的建筑物,然面灰坝如果失事, 往往会对下游人民生命财产和生态环境造成严重的次生灾害,国外尾矿坝失 事灾害时有所阅,我国也曾发生过这种事故,因此对灰坝的设计、建造和监 测绝不能摔以轻心,本书中的经验可起重要的参考作用;第三,随着科技的 发展,工程专业和学科有愈分愈细的趋势。
其实,有许多问题是跨学科的, 需要各专业综合解决,如火电厂的煤灰处理和灰场建设问题就是电厂规划设 计、建筑材料研究和坝工设计的交集。
当年水利电力部组织水利科研院所和 电力设计及运行部门共同攻关,是个正确的决策。
我希望今后有关部门和科 技人员能继续通力合作,使我国的煤灰利用和灰坝建设技术能再上台阶,为 我国电力建设和环境保护做出新的贡献。
这些看法谨供作者及广大的读者参 考指正。
是为序。
潘家舒 中国科学院院士、中国工程院院士 2011年5月19日于北京医院
前言 我国电力建设一直是以燃煤火力发电为主,2010年全国电力装机容量 9.62亿kW,年发电量42280亿kWh,其中燃煤火电装机容量7.07亿kW, 燃煤电厂发电量32490亿kWh.需要燃煤(标准煤)10.9亿t,灰渣年排 放量达到3.9亿t。
我国长期重视粉煤灰的综合利用,2010年综合利用率可能 达到70%,因此2010年约有1.2亿t的灰渣需要贮放。
火电厂主要采用水力 除灰系统,2010年水力输送灰渣的灰渣水排放量约达到9亿t。
如此巨量的灰 渣和灰渣水都需要贮灰场来贮放和处置。
贮灰场是燃煤火力发电厂必不可少的主要组成部分,贮灰场建设要做到 占地少、投资低、无污荣、保安金,其重点是做好贮灰场工程的设计与施工。
早期挡灰坝的设计采用的是挡水坝设计理念,虽然可以减轻或避免下游水 质污染,但是将水力排放灰渣的水全部都贮存在灰场中是不合理的,往往造成 灰坝工程投资偏大,而且风险也较大。
20世纪80年代,某电厂灰场运行不当造 成灰坝溃决,引起电力行业对灰坝安全的重视。
当时水利电力部责成南京水利 科学研究院组成水利电力部专家组赴全国各电厂检查贮灰场安全,及时提出除 险加固的对策。
同时设立部重点科技项目“灰渣筑坝技术研究”,由南京水利科 学研究院负责承担,在各单位的大力合作下,该项目研究历时4年,结合谏壁、 徐州、姚孟、邹县等大型电厂建设,提出了灰坝设计的薪思想和具有三维组合 ...