МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ имени Б. Е. ВЕДЕНЕЕВА

И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР ВСЕСОЮЗНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМТЕПЛОЭЛЕКТРОПРОЕКТ

---

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЗОЛОШЛАКООТВАЛОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

П 26-85 ВНИИГ

ЛЕНИНГРАД

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ имени Б. Е. ВЕДЕНЕЕВА

ВСЕСОЮЗНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМТЕПЛОЭЛЕКТРОПРОЕКТ

---

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ 30Л0ШЛАК00ТВАЛ0В ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

П 26-85 ВНИИГ

ЛЕНИНГРАД

1986

1.7. В зависимости от особенностей рельефа местности и гидрографической сети района различают следующие виды зо-лошлакоотвалов (рис. 1): равнинные, кссогорные (склоновые), овражные, пойменные и котлованные.

Рис. 2. Типы конструкций золошлакоотвалов /-Д — дренированный золошлакоотвал, образованный надводным намывом; 1-Б — дренированный золошлакоотвал с прудом инфильтрации; I-В — ком* бинированный золошлакоотвал с дренированной боковой зоной и отстойным прудом; // — золошлакоотвал с поярусными дамбами наращивания из золошлакового материала; 111 — золошлакоотвал с поярусными дамбами наращивания из грунта; IV — золошлакоотвал с ограждающей дамбой из грунта на проектную (конечную) высоту; I — шлаковая зона; 2 — зольная зона; 3 — трубчатый дренаж; 4 — распределительный пульпопровод, 5— первичная дамба; б —дамба наращивания; ? — ограждающая дамба из грунта полную высоту отвала.

1.8. По конструкции намывные (гидравлические) отвалы делятся на следующие основные типы (рис. 2):

тип I-A'—дренированный отвал без отстойного пруда и дамб наращивания;

тип 1-Б — дренированный отвал с дамбами и прудом инфильтрации;

тип I-B — отвал с боковой дренированной зоной и отстойным прудом;

тип II — золошлакоотвал с дамбами наращивания, возводимыми в процессе эксплуатации из золошлакового материала;

тип III — то же с дамбами наращивания из грунта;

тип IV — золошлакоотвал с ограждающей дамбой из грунта на проектную (конечную) высоту.

1.9.    Заполнение намывных золошлакоот-валов может производиться по двум схемам (рис. 3): «от дамбы к пруду» и «от берега к дамбе».

1.10.    Различают рассредоточенный и сосредоточенный способы намыва. При рассредоточенном способе сброс пульпы производится из нескольких выпусков на распределительном пульпопроводе, при сосредоточенном — из торца пульпопровода.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ СКЛАДИРОВАНИЯ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ

Исходные положения

2.1. Проектирование системы гидрозолоудаления (ГЗУ) и золошлакоотвала ведется в соответствии с Инструкцией СН 202-81 * [42].

Как правило, выполнению проекта (рабочего проекта) должна предшествовать разработка технико-экономического обоснования или расчета (ТЭО или ТЭР). В технико-экономическом расчете должны быть определены следующие принципиальные вопросы:

выбор технологической схемы внутристанционного и внешне, го золошлакоудаления на ТЭС;

выбор возможных площадок для строительства нового золо* шлакоотвала;

долгосрочное складирование золошлаковых материалов на нормативный срок (25 лет);

назначение основных конструктивных решений сооружений внешнего ГЗУ и природоохранных мероприятий;

определение сметной стоимости строительства.

При выполнении ТЭР должны быть согласованы с контролй-рующуми органами (санитарный надзор, рыбоохрана, Минвод-хоз, Мингео СССР) Основные проектные решения, оформлен

U

акт выбора площадки, определена необходимость выполнении научно-исследовательских работ для обоснования проектных решений и др.

Проектирование золошлакоотвалов ведется, как правило, в две стадии: проект и рабочая документация и только в отдельных, наиболее простых случаях, в одну стадию — рабочий проект. Объем проектных работ определяется Инструкцией СН 202-81 *. Неотъемлемой частью проекта (рабочего проекта) является раздел по организации эксплуатации золошлакоотвала.

2.2.    Проект системы внешнего золошлакоудаления ТЭС должен обеспечивать надежную и бесперебойную работу по удалению, транспортированию и складированию золошлаковых отходов тепловой электростанции при оптимальных капиталовложениях и эксплуатационных затратах, с максимальной механизацией строительных и эксплуатационных работ, с соблюдением экологических и безопасных условий эксплуатации.

2.3.    Выбор способа удаления и складирования золы и шлака должен производиться на основании технико-экономического сопоставления возможных технологических схем золошлакоудаления с соблюдением мероприятий по охране окружающей среды и обеспечением возможности использования золы и шлака в народном хозяйстве. При наличии реальных потребителей сухой золы предпочтение должно отдаваться внутристанционному пневмозолоудалению, при котором из-за отсутствия контакта с водой обеспечивается сохранение свойств золы (например, вяжущих).

Для отгрузки золы потребителям применяется пневматическая система, а транспорт на отвал неиспользованной части золы и шлака — гидравлический.

На ТЭС с котельным оборудованием для жидкого шлако-удаления рекомендуется раздельное транспортирование золы и жидкого шлака, при этом шлакоотвал должен располагаться на возможно близком к ТЭС расстоянии.

2.4.    При расстоянии до отвала более 10—15 км, а также при реконструкции систем ГЗУ в связи со строительством новых золошлакоотвалов на основании технико-экономических расчетов должен быть решен вопрос о целесообразности применения ком* бинированной системы золошлакоудаления с оперативным на* мывным отвалом.

Комбинированные системы золошлакоудаления предусмат* ривают наличие двух подсистем, работающих в независимых друг от друга режимах. На участке ТЭС — оперативный отвал применяются* как правило, гидравлические способы удаления* транспортирования и складирования золошлаковых отходов.

Опорожнение оперативного золошлакоотвала и транспорт до Основного отвала может осуществляться как механическим способом (экскаваторы и автотранспорт, конвейеры, канатные дороги), так и гидравлическим (земснаряды и гидротранспорт)*

12

Работа земснаряда предусматривается обычно в теплое время года. При реконструкции системы ГЗУ, связанной с исчерпанием емкостей на действующих золошлакоотвалах, оперативный отвал может размещаться в пределах этих отвалов.

2.5.    При наличии реальных потребителей золошлакового материала из золошлакоотвала проект отвала должен предусматривать возможность разработки и отгрузки материала в условиях непрерывной эксплуатации отвала.

При необходимости выдачи шлака применяется раздельное удаление и складирование золы и шлака в разных отвалах. В зависимости от местных условий отвалы шлака и золы могут быть расположены на одной площадке, примыкая друг к другу, или на разных площадках.

Примечание. При наличии на ТЭС совместной системы ГЗУ для выделения шлака могут применяться шлакоотборники.

2.6.    Золошлакоотвал, как правило, проектируется только для складирования золы и шлака тепловой электростанции. Отходы близко расположенных от ТЭС промышленных предприятий разрешается направлять в золошлакоотвал только в том случае, если эти отходы, вследствие особенностей своего химического и гранулометрического состава, не изменят свойства золошлакового материала, что может затруднить его использование в народном хозяйстве. Кроме того, в случае применения гидравлической системы доставки промышленных отходов в отвал возможно образование недопустимого избытка воды в системе гидрозолошлакоудаления ТЭС.

Расчет емкости зодошлакоотвалов

2.7.    В соответствии с нормами технологического проектирования [24] и с учетом СНиП П-58-75 [48] вновь вводимая в эксплуатацию ТЭС должна располагать емкостью золошлакоотвала, рассчитанной на срок эксплуатации не менее 5 лет (после ввода станции на проектную мощность). При проектировании нового или наращивании существующего золошлакоотвала действующей ТЭС затраты на строительство отвала определяются исходя из 5-летнего срока складирования золошлаков.

При благоприятных топографических, геологических или других местных условиях разрешается при соответствующем технико-экономическом обосновании принимать затраты на строительство золошлакоотвала исходя из объемов складирования на период до 10 лет.

Вопросы долгосрочного складирования золы и шлака на период не менее 25 лет с указанием предельного заполнения золошлакоотвала или возможных площадок для размещения новых золошлакоотвалов приводятся в ТЭР (или в проекте, если ТЭР не выполняется),

13

Примечания: 1. В районах перспективной застройки рекомендуется пред-усматривать резервирование площадей для золошлакоотвалов на весь срок возможной эксплуатации основного оборудования ТЭС (до 50 лет).

2. При наличии реальных потребителей золошлакового материала и при соответствующем обосновании допускается уменьшение емкости проектируемого отвала.

2.8.    Необходимая емкость золошлакоотвала для его заполнения в течение каждого года вычисляется по формуле

\у/    _ А_зш

^w год — ' - .

Wd

где Ггод — расчетная годовая емкость отвала, м³; Л_зш — годовой выход золы и шлака (для систем с раздельным золошлако-удалением и складированием в расчет берутся выходы отдельно золы Аз и шлака А_ш), т; ц — коэффициент заполнения отвала; для намывных золошлакоотвалов 14 = 0,80-^0,90; для насыпных золошлакоотвалов ц = 0,95-ь 1,0; р а — осредненная плотность материала, укладываемого в отвал, т/м³. Величина ра принимается по материалам изысканий или опытной укладки в отвал; для предварительных расчетов намывных отвалов — по табл. 2-2 приложения 2, насыпных отвалов — также по этой таблице.

2.9.    Для предварительной оценки площади, необходимой для размещения нового золошлакоотвала, допускается пользоваться данными, приведенными в табл. 1.

Таблица 1

Выход золо Ориентировочная площадь отвалов, га шлаковых ма териалов, тыс. т./год , равнинных косогорных, пойменных овражных <100 15—50 10—30 5—20 100—500 20-100 15—70 10—50 500-1000 60-200 50—150 40—120 1000-2000 200-500 150—400 100-300 >2000 500-1000 400—800 300-600

2.10. Классификацию золошлакоотвала следует определять по конечной проектной высоте его согласно табл. 2, составленной с учетом [24, 48].

2.11. Класс золошлакоотвала может быть повышен в следующих случаях:

при высоте более 50 ,м; при расположении золошлакоотвалов выше планировочных отметок ближайших населенных пунктов или объектов народнохозяйственного значения (промышленные предприятия, железнодорожные магист-

рали, автомобильные магистральные дороги, нефтегазопроводы, сельскохозяйственные объекты);

ёсли авария золошлакоотвала вызывает остановку ТЭС; при емкости золошлакоотвала свыше 50 млн. м³.

Класс насыпных золошлакоотвалов независимо от высоты следует принимать, как правило, IV. Повышение класса насыпных золошлакоотвалов допускается при соответствующем обосновании.

Выбор вида золошлакоотвала в зависимости от рельефа местности

2.14.    Овражные золошлакоотвалы размещаются в оврагах или балках, перегороженных дамбами. В зависимости от местных условий овраг перегораживается одной дамбой или двумя (выше и ниже течения водотока). Овражные отвалы являются наиболее рациональными, поскольку они обеспечивают создание больших емкостей для складирования при относительно, небольшой протяженности дамб. Так как овражные отвалы имеют, как правило, большую высоту, необходимо уделять особое внимание инженерно-геологическим и гидрогеологическим обоснованиям проекта. Особую сложность при их проектировании представляет отвод водотока и поверхностных вод с водосборной площади, примыкающей к золошлакоотвалу.

2.15.    Пойменные золошлакоотвалы располагаются в поймах рек и примыкают, как правило, к надпойменным склонам. Для

этих золошлакоотвалов необ-    _ *    .

„    1аолица 3

ходимо предусматривать мероприятия по предотвращению фильтрации в близкорасположенный водоем. При сложной конфигурации поймы следует проводить модельные исследования для изучения влияния золошлакоотвала на режим реки в паводковый период. Расчетный горизонт воды и тип крепления назначаются исходя из обеспеченности расчетного расхода в зависимости от класса золошлакоотвала (табл. 3) [52].

Примечание. Пойменные золошлакоотвалы допускается устраивать лишь в особых случаях при соответствующем обосновании, например, при отсутствии других возможных площадок.

2.16.    Комбинированные (косогорно-равнинные, пойменно-равнинные, овражно-равнинные)—это золошлакоотвалы переходного типа, на которых в процессе наращивания в пределах отведенной площади предусматривается (выше некоторой отметки заполнения) строительство дамб по всему периметру.

2.17.    Котлованные золошлакоотвалы размещаются в естественных или искусственных понижениях (котлованах, угольных разрезах, шахтах, карьерах и др.) и при складировании не требуют возведения дамб. Особую сложность для этих отвалов представляет отвод осветленной воды за пределы отвала и про-тивофильтрационные мероприятия.

2.18.    Для обеспечения возможности ведения работ по наращиванию дамб все типы намывных отвалов, кроме овражных и котлованных, делаются секционированными. По количеству секций золошлакоотвалы разделяются на:

двухсекционные для попеременного заполнения и устройства дамб наращивания;

многосекционные (три и более секций) для попеременного заполнения, осушения намытых отложений и для устройства дамб наращивания.

Площади и емкости каждой секции должны быть примерно одинаковыми. Не рекомендуется проектировать отвалы с площадью каждой секции более 500 га (для всех видов золошлаковых материалов). Оперативные золошлакоотвалы, предназначенные для разработки золошлаковых отложений экскаваторами, принимаются, как правило, трехсекционными. На насыпных отвалах секционирование не предусматривается.

2.19.    Выбор площадки для размещения золошлакоотвала и трасс инженерных коммуникаций от ТЭС до отвала должен производиться в соответствии с СН 202-81 * [42].

Как правило, выбор площадки под золошлакоотвал выполняется одновременно с выбором площадки строительства тепловой электростанции. При необходимости строительства нового отвала действующей ТЭС, в случае завершения заполнения существующего, допускается производить выбор площадки для размещения золошлакоотвала вне общего комплекса.

2.20.    При выборе места расположения отвала необходимо руководствоваться следующими основными положениями [50]:

организация отвала необходимой емкости должна обеспечивать минимальный объем приведенных затрат на весь планируемый период заполнения;

золошлакоотвал следует размещать на площадках, сложенных слабофильтрующими грунтами, на малоценных в сельско-и лесохозяйственном отношении землях (на заболоченных пло-

16

щадях, в оврагах, балках, на солончаках, оголенных склонах)¹, в отработанных карьерах;

не рекомендуется размещать намывные отвалы на площадках, расположенных выше жилых поселков, промышленных предприятий, в пределах водоохранной зоны рек, водохранилищ, водоемов, подземных источников водоснабжения;

расположение отвала должно быть выбрано с подветренной стороны к направлению доминирующих ветров в летнее время (по розе ветров) от ТЭС, промышленных предприятий, населенных пунктов, охранной зоны источников водоснабжения (с целью уменьшения возможных последствий пыления);

не рекомендуется размещать отвалы на закарстованных или подработанных горными выработками площадках, при сильнотрещиноватых породах основания и на оползневых склонах, а также на площадках, сложенных породами с наличием термокарста.

2.21.    Санитарный разрыв от отвала до промышленных, жилых, общественных, лечебно-оздоровительных зданий и сооружений, а также от мест массового отдыха населения должен быть не менее 500 м [38].

Примечания: 1. Для небольших отвалов площадью до 100 га при согласовании с органами санитарного надзора и Минводхоза допускается принимать санитарный разрыв размером 300 м.

2. В зоне санитарного разрыва не допускается проектирование и строительство зданий и сооружений с постоянным обслуживающим персоналом.

Изыскания под сооружения системы золошлакоудаления

2.22.    Изыскания должны выполняться на основании технического задания, составленного по предварительным йроектным разработкам и материалам выбора площадок возможного расположения золошлакоотвала.

2.23.    Изыскания для изучения инженерно-геологических и гидрогеологических условий сооружений ГЗУ должны проводиться с учетом того, что золошлакоотвал ТЭС может быть потенциальным источником загрязнения подземных и поверхностных вод. Поэтому наряду с обычным комплексом инженерногеологических изысканий должны проводиться специальные гидрогеологические изыскания и исследования, предназначенные для выявления опасности загрязнения поверхностных и подземных вод водами золошлакоотвала и для обоснования разработки защитных противофильтрационных мероприятий.

2.24.    На предварительной стадии проектирования нового золошлакоотвала выполняются сбор и анализ имеющихся литературных и фондовых материалов о природных условиях района, существующих и намечаемых к строительству промышленных предприятиях, а также водном хозяйстве данного района — запасах подземных вод и их использовании, размещении водозаборов, систем канализации и т. п.

17

Если имеющихся материалов недостаточно, то проводится рекогносцировочное обследование района, а при необходимости — облегченные изыскания: бурение отдельных скважин, проведение электроразведки на площадках возможного размещения отвала и в зоне его влияния, определение расходов воды в близлежащих водотоках, установление их минимальных, средних и максимальных значений, определение уровней и химического состава подземных вод и вод близлежащих водотоков и водоемов.

2.25.    Изыскания под сооружения системы золошлакоудале-ния ТЭС выполняется согласно «Временным руководствам по инженерным изысканиям для теплоэнергетического строительства», «Временным рекомендациям по составу изысканий для выбора площадок под золоотвалы» и «Рекомендациям по инженерно-геологическим исследованиям золоотвалов», выпущенным Теплоэлектропроектом.

В ряде случаев, когда вопросы изысканий для проектирования и возведения золошлакоотвалов выходят за рамки вышеперечисленных документов, например, при размещении ТЭС в пределах северной строительно-климатической зоны, на территориях, подработанных горными выработками, в сейсмоопасных районах с высокой балльностью (более 6 баллов), при создании сверхвысоких золошлакоотвалов и др., должны быть привлечены научно-исследовательские изыскательские организации соответствующего профиля.

2.26.    На основе технического задания и общего представления о геологических и других природных условиях района размещения золошлакоотвала составляется программа инженерногеологических и гидрологических изысканий, целью которых является:

определение фильтрационных потерь из отвала; прогнозирование зоны загрязнения фильтрационными водами и районирование рассматриваемой территории по защищенности грунтовых вод по методике ВСЕГИНГЕО («Методические рекомендации по гидрогеологическим исследованиям и прогнозам для контроля за охраной подземных вод»);

определение величины подъема грунтовых вод в зоне влияния фильтрационного потока;

оценка степени изменения минерализации подземных вод в зоне фильтрационного потока отвала и влияние этого изменения на действующие в районе отвала водозаборы, а также на почвенный и растительный покровы;

определение степени изменения минерализации воды в прилегающих водотоках и водоемах на участках выклинивания в них фильтрационного потока отвала;

обоснование необходимости противофильтрационных и перехватывающих дренажных устройств для защиты почв, подземных вод, водотоков и водоемов от загрязнения,

18

2.27.    Для изучения перечисленных в п. 2.26 вопросов проводятся инженерно-геологические и гидрогеологические полевые и лабораторные исследования на площади отвала и прилегающей к нему территории до близлежащих гидрогеологических границ (питания, стоков) водоносных горизонтов, с которыми будет связана эксплуатация отвала. Состав и объем исследований зависят от гидрологических, геологических и гидрогеологических условий района, места размещения и размеров зо-лошлакоотвала. Во всех случаях необходимо установить:

геологическое строение района размещения отвала;

гидрогеологические условия района отвала, включая фильтрационные свойства пород зоны аэрации ниже горизонта подземных вод;

условия формирования и разгрузки подземных вод в водоемы и водотоки;

режим подземных вод;

физико-механические свойства грунтов;

физико-химические свойства грунтов;

физико-химические параметры взаимодействия стока отвала с природными водами и горными породами.

2.28.    В состав инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий для проектирования любого золошлакоотвала входят: съемка, буровые, опытно-фильтрационные работы и специальные полевые и лабораторные исследования физико-механических и физико-химических свойств грунтов, золошлаковых материалов, наблюдения за режимом подземных и поверхностных вод.

2.29.    В результате проведения комплексной инженерно-геологической и гидрогеологической съемки должны быть изучены общие геоморфологические, геолого-литологические и гидрогеологические условия площадки проектируемого золошлакоотвала и прилегающей территории в направлениях возможного растекания стоков и подпора грунтовых вод. Съемкой должны быть выявлены гидрогеологические границы водоносных горизонтов, в которые может поступать фильтрационный расход из отвала. Материалы съемки служат основой для определения объема и вида разведочных и опытных выработок. Съемка должна дополняться материалами разведочных и опытных работ, полученных в ходе изысканий. В окончательном виде съемка служит основой для составления расчетных схем и моделей.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАМЫВНЫХ ЗОЛОШЛАКООТВАЛОВ

Исходные положения

3.1. Намывные золошлакоотвалы — ответственные гидротехнические сооружения, возводимые из золы и шлака в процессе их складирования, что определяет требования, которые предъявляются к проекту таких сооружений. От надежной работы зо-

2*

УДК 621.182.9

«Рекомендации по проектированию золошлакоотвалов тепловых электрических станций» разработаны на основе ранее изданных «Руководства по проектированию золоотвалов ТЭС»: П 20-74/ВНИИГ и «Руководства по проектированию дренированных золоотвалов ТЭС»: П64-77/ВНИИГ с включением дополнительных разделов — проектирование насыпных отвалов, охрана окружающей среды и др. Большая часть разделов из ранее выпущенных Руководств существенно расширена и дополнена в соответствии с современными требованиями к золошлакоотва-лам — местам складирования отходов производства. В Рекомендации включены последние результаты научных разработок по вопросам расчета золошлакоотвалов как намывных гидротехнических сооружений. Расширено использование золошлаковых материалов для возведения дамб наращивания отвалов.

В приложения Рекомендаций включены новейшие данные по физико-механическим свойствам золошлаковых отложений, по химическому составу осветленной воды оборотных систем ГЗУ. Приведены примеры конструкций построенных золошлакоотвалов. Рекомендации составлены во ВНИИГе им, Б. Е. Веденеева при участии института Атомтеплоэлектропроект.

(g) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники имени Б. Е. Веденеева (ВНИИГ), 1986

лошлакоотвала зависит нормальная работа тепловой электростанции и защита окружающей среды от загрязнений.

3.2. В проекте золошлакоотвала необходимо предусматривать наиболее полное использование отведенной территории пу'-тем возведения отвала на максимально возможную по техническим соображениям высоту и устройства карьеров грунта в чаше отвала.

Рис. 4. Северная строительно-климатическая зона / — граница зоны; 2~ район распространения вечномерзлых грунтов за пределами зоны.

3.3. При выборе типа намывного золошлакоотвала и назначении его конструкции необходимо учитывать:

надежность работы сооружений в течение всего периода эксплуатации;

экономичность, низкую материалоемкость и трудоемкость работ по строительству, эксплуатации, ремонту и наращиванию сооружений золошлакоотвала;

предотвращение загрязнения поверхностных и грунтовых вод, а также запыленности воздушного бассейна;

возможность наращивания золошлакоотвала в соответствии с принятой технологией;

необходимую степень осветления воды, возвращаемой на ТЭС для повторного использования в системе ГЗУ;

20

ПРЕДИСЛОВИЕ

Развитие электроэнергетики СССР предусматривает интенсивное строительство наряду с атомными и гидравлическими станциями тепловых электростанций, работающих на различных видах топлива, в том числе и на твердом топливе. В восточных районах страны строятся крупные топливно-энергетические комплексы на базе Экибастузского, Канско-Ачинского и Южно-Якутского угольных бассейнов. Годовой выход золы и шлака на тепловых электростанциях Минэнерго СССР к 1985 г. превысил 100 млн. т, имеется тенденция к удвоению выхода этих отходов каждые 10—15 лет.

Несмотря на ежегодное увеличение объема утилизации золошлаковых материалов в народном хозяйстве, все же большая часть золы и шлака удаляется в отвалы, расположенные, как правило, вблизи станций.

Возросшие требования к охране окружающей среды, предусмотренные соответствующими постановлениями Партии и Правительства, ставят перед проектными организациями, занятыми проектированием тепловых электростанций, жесткие условия по разработке мероприятий, предотвращающих загрязнения грунтовых и поверхностных вод, а также по борьбе с запы-лением воздушного бассейна.

Современные золошлакоотвалы тепловых электростанций — ответственные гидротехнические сооружения, характерной особенностью которых является совмещение строительства и эксплуатации, поэтому проект каждого золошлакоотвала должен включать раздел по организации его эксплуатации и наращиванию во время заполнения.

Золошлакоотвалы могут быть потенциальными источниками загрязнения окружающей среды за счет фильтрации из намываемых золошлаковых отходов и пылеобразования на поверхности отложений. Надежное предотвращение вредного воздействия отвалов на окружающую среду является одной из основных задач проектирования системы складирования золошлаковых отходов тепловой электростанции.

Расширение использования золы и шлака в различных областях народного хозяйства определяет целесообразность замены гидравлической системы удаления на пневматическую с подачей золы в пристанционные силосы, откуда она отгружается потребителям. При временном отсутствии потребления золы про-

3

изводится ее транспортировка в отвалы гидравлическим или механическим транспортом. Вопросы проектирования золошла-коотвалов при «сухой» отвозке до настоящего времени не были регламентированы, что до некоторой степени препятствовало расширению такого способа складирования золы и шлака.

Все вышеизложенное послужило основанием для разработки новой редакции «Рекомендаций по проектированию золошлако-отвалов тепловых электрических станций» на основе ранее изданных руководств с включением разделов и отдельных неразработанных вопросов. В новую редакцию Рекомендаций включены дополнительно вопросы охраны окружающей среды, расчеты намыва золошлакового материала, проектирования насыпных отвалов, проектирования системы складирования с оперативным золошлакоотвалом и др. Большая часть разделов из ранее изданных Руководств существенно расширена и дополнена.

В связи с выпуском настоящих Рекомендаций теряют силу «Руководство по проектированию золоотвалов тепловых электрических станций»: П 20-74/ВНИИГ и «Руководство по проектированию дренированных золоотвалов ТЭС»: П 64-77/ВНИИГ, а также Временные руководящие указания [3].

Рекомендации разработаны в комплексной лаборатории грунтовых сооружений ВНИИГа доктором техн. наук В. А. Ме-лентьевым с учетом отзывов и замечаний, полученных от следующих организаций:

Института Атомтеплоэлектропроект;

Московского отделения Атомтеплоэлектропроекта;

Харьковского отделения Атомтеплоэлектропроекта;

Института ВНИПИЭнергопром, а также от отдельных специалистов: бригадного инженера Юж-техэнерго М. И. Федоренко; начальника отдела экспериментальных работ Рижского отделения Атомтеплоэлектропроекта В. А. Земетиса и рук. группы отдела А. М. Щербака.

В составлении отдельных разделов рекомендаций приняли участие сотрудники лаборатории экологической технологии удаления золы и шлака ВНИИГа: зав. группой В. Н. Яковлев и канд. биолог, наук Л. В. Баснина, которыми составлены разделы по охране воздушного бассейна и консервации золошлакоот-валов, зав. группой Э. Л. Добкин, составивший разделы по проектированию отстойных прудов и расчетам водного баланса, а также инж. Т. М. Гольдина и канд. хим. наук Т. Е. Алексеева, разработавшие таблицу химического состава воды оборотных систем ГЗУ. Канд. техн. наук Т. В. Матрошилина и инж. Г. А. Чугаева из комплексной лаборатории грунтовых сооружений разработали методику расчета устойчивости откосов золо-шлакоотвалов; инж. Э. А. Ларина составила методику оценки упрочнения во времени золошлаковых отложений; доктор техн.

4

наук В. f. Пантелеев принял участие в составлении раздела по составу и свойствам золошлаковых материалов.

От института Атомтеплоэлектропроект в составлении Рекомендаций приняли участие: гл. гидротехник Р. Г. Минасян, гл. специалист по гидрозолоудалению К. П. Боричев, гл. инженер проекта МОАТЭПа Д. С. Седлович.

Экспертное рассмотрение Рекомендаций провели следующие организации:

Свердловский НИИ Гигиены труда и профзаболеваний Министерства здравоохранения РСФСР;

Лаборатория охраны вод МИСИ им. В. В. Куйбышева;

Управление водных проблем и водопользования Минводхоза РСФСР;

Центральное управление по рыбохозяйственной экспертизе и нормативам по охране и воспроизводству рыбных запасов Министерства рыбного хозяйства СССР (ЦУРЭН);

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии Министерства геологии СССР (ВСЕГИНГЕО).

На основании экспертных заключений получено согласование «Рекомендаций по проектированию золошлакоотвалов тепловых электрических станций» со следующими союзными Министерствами:

Министерством здравоохранения СССР;

Министерством геологии СССР;

Министерством рыбного хозяйства СССР;

Министерством мелиорации и водного хозяйства СССР.

	Рекомендации	П 26-85 ВНИИГ Взамен
Министерство энергетики	по проектированию	П 20-74
и электрификации СССР	золошлакоотвалов	ВНИИГ
	тепловых электрических станций	в П 64-77
		ВНИИГ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Область применения

1.1.    Настоящие Рекомендации распространяются на проектирование намывных и насыпных отвалов, предназначенных для складирования золы и шлака тепловых электрических станций.

1.2.    При проектировании золошлакоотвалов, расположенных в сейсмоопасных областях (более 6 баллов), в северной строительно климатической зоне, на участках с просадочными грунтами, на территориях, подработанных горными выработками или имеющих естественные карсты, а также в горных районах, подверженных действию селевых потоков, кроме настоящих Рекомендаций следует применять соответствующие нормативные документы и учитывать опыт строительства в аналогичных условиях [35, 40, 41, 43, 51], а также в случаях необходимости привлекать научно-исследовательские организации для обоснования проектных разработок.

Терминология

1.3.    При проектировании золошлакоотвалов надлежит придерживаться следующей терминологии.

Золошлаковый материал (золошлаковые отходы)—смесь негорючих веществ, которые остались после сгорания топлива, включающая некоторое количество недожога.

Зола (летучая зола, зола-унос) — частицы золы, которые выносятся дымовыми газами из топки котла и улавливаются золоуловителями.

Шлак — частицы золошлакового материала крупностью более 0,25 мм по строительной классификации. По теплотехнической классификации шлак—материал, который образуется в топке котла и скапливается по мере сгорания топлива в шлако-сборниках.

Золошлаковая, эоловая, шлаковая пульпа — смесь золошлакового материала, золы, шлака с водой.

Пульпопровод (золошлакопровод, золопровод, шлакопро-вод) — трубопровод, по которому транспортируется золошлаковая, золовая, шлаковая пульпа.

Магистральный пульпопровод — пульпопровод от здания ТЭС до золошлакоотвала.

Распределительный пульпопровод — пульпопровод, прокладываемый на участках' отвала, откуда производится сброс пульпы для намыва.

Намывной золошлакоотвал — гидротехническое сооружение, возводимое намывным способом при удалении золы и шлака с тепловой станции гидротранспортом.

Насыпной золошлакоотвал — сооружение, возводимое отсылкой золы и шлака механическим транспортом.

Оперативный золошлакоотвал — отвал небольшой емкости, размещаемый вблизи станции, куда зола и шлак доставляются гидротранспортом. Удаление этих материалов из оперативного золошлакоотвала в основной отвал осуществляется с помощью механического транспорта или гидравлическим способом.

Шлаковая зона намывного золошлакоотвала — зона отложения шлаковых частиц при почти полном отсутствии зольных.

Золошлаковая зона намывного золошлакоотвала — зона отложения смеси шлаковых и зольных частиц.

Зольная зона — зона отложения зольных частиц.

Первичная дамба—а амба, возводимая до начала эксплуатации отвала и предназначенная для образования начальной его емкости.

Дамба наращивания (дамба обвалования, обвалование) — дамба из золошлакового материала или грунта, возводимая в процессе эксплуатации на намытых золошлаковых отложениях.

Ограждающая дамба — дамба из грунта, возводимая на проектную (конечную) высоту отвала и служащая как бы подпорной стенкой для намытого золошлакового материала.

Откос намыва (пляж) — поверхность отложений золошлакового материала выше уровня воды отстойного пруда.

Русловой поток пульпы — блуждающий поток пульпы на от* косе намыва.

7

Отстойный пруд (зол oof стой ник) — водоем в пределах отвала, предназначенный для осаждения мелких частиц золы, т. е. для осветления воды.

Бассейн осветленной воды, вторичный отстойный пруд — водоем за пределами отвала, предназначенный для дополнительного осветления воды, т. е. для осаждения наиболее мелких частиц золы, которые не выпали в осадок в отстойном пруде, и для регулирования работы системы возврата осветленной воды.

Подводный откос намыва — поверхность зольных отложений ниже уровня воды.

Осветленная вода (сбросная, сточная вода) — вода, отводимая из отстойного пруда.

Водосброс осветленной воды — сооружение для приема осветленной воды из отстойного пруда и для регулирования уровня воды в пруде. В качестве водосбросов, как правило, применяются водосбросные колодцы.

Коллектор осветленной воды (водоотводящий коллектор)— трубопровод, предназначенный для отвода осветленной воды от водосброса в бассейн осветленной воды.

Примечание. В скобках приведены не рекомендуемые, но имеющие распространение термины.

Классификация систем золошлакоудаления и золошлакоотвалов

1.4.    Наиболее распространены следующие системы внешнего золошлакоудаления на тепловых электрических станциях.

Гидравлическая система, при которой пульпа (золовая, золошлаковая, шлаковая) перекачивается с помощью насосов по пульпопроводу или транспортируется самотеком по каналу (лотку, трубе) на отвал.

Механическая система, при которой зола удаляется в пределах станции пневмотранспортом в пристанционные сил осы, откуда периодически вывозится автотранспортом или другим транспортом потребителям или в отвал. Шлак при механической системе удаляется гидравлическим способом до пристанционного отстойника, откуда с помощью грейферного крана перегружается на сухогрузный транспорт и вывозится потребителям или в отвал.

Комбинированная система складирования, включающая оперативный намывной отвал вблизи ТЭС и основной отвал, куда золошлаковый материал доставляется механическим транспортом.

1.5.    В зависимости от применяемой системы золошлакоудаления могут быть намывные (гидравлические) отвалы и насыпные (сухие) отвалы.

1.6.    Система водоснабжения ГЗУ, как правило, должна быть оборотной, когда отводимая из отстойного пруда на отвале осветленная вода возвращается на ТЭС и повторно используется

8

для ГЗУ. Прямоточная система водоснабжения со сбросом осветленной воды в водоемы может применяться лишь в исключительных случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании и соблюдении Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, Основ водного законодатель-

Рис. 1. Виды золошлакоотвалов а — райнинный, б — пойменный; в — овражный; 1 — пульпопрб-йод; 2 — выпуски; 3 — водосбросной колодец; 4 — коллектор осветленной воды; 5 — водоотводящий канал; 6 — отстойный пруд; 7 — надводный откос нарыва; 8 — бассейн осветленной воды.

ства Союза ССР и союзных республик и положения об охране рыбных запасов и регулирований рыболовства в водоемах СССР, а также согласовании с органами санитарного надзора, рыбоохраны и Минводхоза и других заинтересованных организаций.

9