电厂灰场冲灰水回用改造方案（56页）.doc

1、1 总论1.1 概述1.1.1 项目名称：电厂灰场冲灰水回用改造项目发生单位：电厂 1.1.2 设计依据(1) 2003年5月15日宝钢股份公司电厂提出的电厂水力灰渣系统增设渣水分离装置技术改造项目建议书。(2) 2003年6月宝钢股份公司投资处下发的“宝钢股份公司更新改造措施项目设计联络单”。(3) 2003年6月宝钢股份公司设计管理处下发的“宝钢股份公司更新改造措施项目设计任务委托书”编号2003-084。(4) 2003年8月宝钢股份公司投资处下发的将原项目名称改名为电厂灰场冲灰水回用改造1.1.3 设计原则(1) 采用的工艺成熟、可靠,有相同系统的应用实绩。(2) 减少排污量, 符合有

2、关规定与要求，保护环境。(3) 提高电厂灰、渣的综合利用能力,改善环境。(4) 符合股份公司电厂灰渣系统改造及灰场改造总体规划的要求。(5) 执行宝钢股份有限公司建设工程工厂设计统一技术规定和相应的现行国家、地方设计规范、规程。1.1.4 本工程遵循的主要规范及标准(DL 5000-2000)(DL/T5142-2002)(DLGJ 102-91)(GB/T 15321-94)建筑设计防火规范（GBJ1687）（2001年版）建筑结构荷载规范GB 50009-2001混凝土结构设计规范GB 50010-2002建筑地基基础设计规范GB 50007-2002上海市地基基础设计规范DGJ08111

3、999建筑抗震设计规范GB 50011-2001上海市建筑抗震设计规程DBJ08-9-92火灾自动报警系统设计规范GB50116981.2 现状及必要性分析电厂每年有550万吨的锅炉冲灰渣水、渣斗溢水等排放入灰场，在灰场固体物沉淀后废水排入长江，造成能源浪费及环境污染。为节约能源，减少环境污染，采取将灰场冲灰水回用的方法，并将灰渣脱水处理后外运。1.2.1 现状1.2.1.1 电厂1#、2#、3#炉灰渣系统现状电厂锅炉产生的灰渣分为电除尘飞灰、空气预热器和省煤器飞灰、炉底渣。其中1#、2#炉的电除尘飞灰通过气力除灰系统送至干灰贮灰库。炉底渣处理采用水力除渣系统：从炉膛落下的炉渣经水淬化且贮存在

4、炉膛下的水浸式渣斗中，渣经碎渣机破碎后，由高压水力喷射器经输渣管直接输送至灰场。空气预热器和省煤器飞灰通过水力抽灰器产生负压经空气分离器排出空气后靠静压排至灰场。3#炉的电除尘飞灰及空气预热器和省煤器飞灰通过气力除灰系统送至干灰贮灰库。炉底渣处理采用水力除渣系统送至灰场。另外，据电厂提出，当气力除灰系统发生故障时，及干灰销售受季节、气候影响滞销时，1#、2#、3#炉的飞灰都进入水力除渣系统，排入灰场。1.2.1.2灰渣进入灰场现状现进入灰场的灰渣水主要包括：1#、2#、3#炉的炉底渣水、1#、2#炉的空气预热器与省煤器的灰水、事故状态及季节影响下1#、2#、3#炉的灰水、1#、2#、3#炉的渣

5、斗溢流水。其中前3项用水来自电厂冲灰水泵，供水取自电厂循环水回水。后者用水是供渣斗密封用水，水源取自电厂灰用河水升压泵，供水取自电厂循环水进水。这些灰渣水进入灰场后，在灰沟内自然沉淀，渣、水分离后，冲渣水通过加酸调整PH值达标后排入长江，不再回收利用。湿渣挖出堆放在灰场上，自然晾干后综合利用。1.2.1.3灰场库容现状根据电厂提供的1997-2001年排灰渣量数据及开发公司提供的每年干灰湿排量的数据等,将2001年电厂灰渣排放情况列表如下:灰、渣类别1、2、3号炉炉底渣量1、 2号炉干灰湿排量1、2、3号炉干灰湿排量1、2、3号炉干灰干排量灰渣总量数量(万吨)6.5 1.74.218.731.

6、1占总量%21%5%14%60%100%备注干灰湿排指干灰通过水力冲灰系统进入灰场目前灰场的情况:按2001年9月武勘院测绘报告的”库容量统计表”,电厂灰场(按7.5米填方)尚存容积635,609.8立方米。按灰渣比重1.2吨/立方米,若2001年1、2、3炉排出的灰渣全部堆放在灰场,灰场储灰渣能力仅2.45年; 若干灰被利用,湿渣及湿灰堆放在灰场, 灰场储灰渣能力仅6.2年。如新增发电机组, 1、2、3号机组全烧煤,上述2种堆放情况下,仅够存放1.1年及3年。这些都达不到国家对贮灰场储灰渣能力的要求,必须减轻灰场库容压力。1.2.1.4存在问题：(1) 冲渣水不回用造成水资源浪费。(2) 湿

7、灰渣堆放自然晾干的过程污染周边环境。(3) 灰、渣混排的方式不利于电厂粉煤灰渣的综合利用。(4) 现有除灰、渣工艺使灰场储灰渣用地小1.2.2 必要性分析针对以上几个问题,分析此次改造的必要性如下: 节水宝钢工厂设计统一技术规定第4.2.8条规定：煤气洗涤水、冲渣水必须循环或串级使用，不得外排。国家火力发电厂节水导则第5.3.1条及第5.3.3条规定：锅炉排渣装置的溢流水宜循环使用或作为冲灰渣用水。贮灰渣场的澄清水一般不宜外排，经综合技术经济比较后确定回收利用方式。低浓度水力除灰渣系统的火力发电厂，应进行灰水回收再利用，回收水一般供除灰渣系统使用。02年初下发的上海市电力公司发电厂节约用水管理

8、办法的第3.2.3条要求：在一至二年内基本实现冲灰水的回收、重复使用。目前，宝钢电厂的冲灰渣系统用水占全厂取水总量的60%以上，但全部排入灰场，没有回收使用，这是全厂用水单耗过高的主要原因之一。电厂在装机单耗和单位发电量单耗二项用水指标上，与最新颁布的国家标准相比，分别是国家标准的208%和170%。对灰场排废水回收使用，实现零排放是创建世界一流电厂所必须达到的目标。经调查，在上海地区的电厂，冲灰渣水回收使用没有完成的，仅石洞口一厂和宝钢电厂。因此，将宝钢电厂的冲灰渣水经渣、水分离后回用是势在必行的，是本次改造目的中最重要的一点。 保护环境从现有灰场的灰、渣处理工艺来看：灰渣水先在灰池内自然沉

9、淀分离，再将湿灰渣挖出堆放，晾干后装车。整个过程大约需要3个月。作业过程中，湿渣的浆水和晾干后的粉灰飞扬都成了周边环境的污染源，同时也污染了相邻冷轧厂的环境。而要改变这种现状，必须将现有的工艺改造成脱水后的渣能直接装车,不需要靠堆放在灰场晾干。 灰、渣分排分贮利于综合利用粉煤灰综合利用的有关规定中指出：电厂排出的粉煤灰量大，大力开展综合利用，变废为宝，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。电厂厂内除灰系统的设计，要根据灰渣综合利用的要求，按照干灰干排、粗细分排、灰渣分排分贮的原则进行设计。电厂现有除灰渣系统来看，排至灰场的主要为炉底渣，但也有灰，即1#、2#炉空预器及省煤器的灰和事故状态、季

10、节影响下1#、2#、3#炉的灰。这种灰、渣混排的方式大大增加了冲灰渣水量，不仅影响了灰场环境，更不利于电厂粉煤灰渣的综合利用，导致效益低。因而，对此现状需进行改造。排灰改造-股份公司对电厂灰场改造的总体规划中提出2个改造项目,即“电厂1、2号炉省煤器及空预器灰斗及相关系统改造”和“电厂干灰系统改造”。排渣改造-本次改造“电厂灰场冲灰水回用改造”,只将炉底渣水进行回用，形成闭式循环,其余灰水先临时排入灰场。 也作为总体规划项目之一。这3个改造项目均实施后,就真正实现干（灰）、湿（渣）分排分贮的工作制度,显然利于灰、渣的综合利用。(4) 减轻灰场库容压力根据火力发电厂设计技术规程来检查，电厂现有贮

11、灰场的剩余容量已小于安全底线，这对电厂的生产安全威胁将日益增加。现有的灰、渣处理工艺是造成此被动的重要原因。因此，只有从改进电厂现有除灰渣系统出发，减少排入量、增大综合利用量，以减轻电厂灰场库容压力。但本改造若实施后,仍不可避免因渣的销售问题需在灰场堆放,即有一定的储渣场地。电厂灰场改造的总体规划中就这一情况考虑了“灰库改造”的项目,但这个项目实施的前提是本项目的实施,因为采用新的除渣工艺后,灰场的部分灰沟就可改造为灰库,从而扩大灰场的储灰渣能力, 减轻灰场库容压力。(5) 结论综上所述，对电厂现有除灰渣系统进行改造,将送入灰场的冲渣水经渣、水分离后,水回用,渣供综合利用是十分必要的。改造后将

12、达到以下4个目的： 冲渣水回用形成闭式循环节水 渣、水分离后渣立即装车改善环境 灰、渣分排利于综合利用 不再完全利用原有2套灰沟减轻灰场库容压力由此可见,本改造是必要的,通过改造，将有一定的综合效益。1.3 设计范围1.3.1 将炉底渣水与渣斗溢流水经处理后回用，供渣斗冲渣用水及供渣斗密封用水,形成闭式循环。(从灰场新增设施-电厂)1.3.2 将炉底渣水中的渣与水分离后,渣直接装车或送至储渣场。( 从灰场新增设施-储渣场)2 设计方案在确定本设计方案之前，对上海外高桥电厂和南通华能电厂的水力除灰、渣系统的工艺流程及实际运用情况进行了实地考查与调研，具体如下表：上海外高桥电厂南通华能电厂一期二期

13、一期二期冲渣水量m3/h420420380380渣量t/d200200100100物料种类湿渣（炉底渣）湿渣（炉底渣）省煤器、空预器干灰及炉底渣湿渣（炉底渣）渣水分离方式脱水仓脱水仓沉淀池脱水仓冲渣水回用情况全部回用全部回用全部回用全部回用特点节水、占地小、渣水分离效果好、环境状况好节水、占地小、渣水分离效果好、环境状况好节水、占地面积大、环境状况不佳节水、占地小、渣水分离效果好、环境状况好由上表可见，除了南通华能电厂一期(80年代)是将省煤器、空预器干灰及炉底渣一起送水力除灰,新建的上海外高桥电厂与南通华能电厂二期只处理炉底渣(90年代)。另外,在水量渣量相同的情况下,采用脱水仓方式多于沉淀

14、池方式,并与除炉底渣对应。 本设计按二个方案做技术经济比较，第一方案：沉淀池方案；第二方案：脱水仓方案。2.1给排水2.1.1 设计参数电厂提供1#、2#、3#炉底渣、水量及渣斗溢流水量表数量产出时间工作制度冲渣水960 m3/h9h/d间断炉底渣45 t/h9h/d间断渣斗溢流水200 m3/h24h/d连续2001年电厂排灰、渣总量31.1万吨, 如新增发电机组, 1、2、3号机组全烧煤,年灰渣总量为60万吨。将上表中炉底渣量45t/h进行核算,能满足60万吨/年的总量,因此本设计采用上表数据为设计依据。2.1.2 方案概述2.1.2.1 第一方案（沉淀池方案）(1) 工艺流程由电厂输送到

15、灰场的炉底冲渣水管及渣斗溢流水管，在其入灰场出口前分别接出管道送至本冲渣水回用系统中的沉淀池。经沉淀池沉淀后的水进入吸水池，由回水泵组1将吸水池内的水通过缓冲水池送回现有冲灰水集水井，仍作为渣斗冲渣水用；由回水泵组2将吸水池内的水通过缓冲水箱作为灰用河水升压泵的水源，供渣斗密封水用。至此，形成一个闭式循环水系统。冲渣水带来的渣在沉淀池内沉积后，由抓斗式起重机抓起放入两头的贮渣池，待装渣车来再由抓斗抓至车上运走。边上放置皮带输送机将来不及装车的渣输送到旁边的堆场。原有冲渣管入灰场出口仍保留，作为1#2#炉的飞灰、1#2#3#炉的部分干灰临时排放口(临时排放由电厂根据情况电话通知灰场操作)及本套冲

16、渣水回用系统事故状态下的旁路排放口。本方案冲渣水回用系统工艺流程图见附图一。(2) 系统配置本方案的冲渣水回用系统主要由沉淀池、吸水池、贮渣池、抓斗起重机、皮带输送机、回水泵组、缓冲水池、缓冲水箱及管道、附属设施等组成。平面布置图见附图三。 构筑物a. 沉淀池由于现阶段未取得炉底渣的颗粒分析值,且未经颗粒沉降速度试验,因此,沉淀池的几何尺寸无法按这些因素计算确定。本阶段沉淀池的设计按照(DL/T 5142-2002)中的规定:沉淀池的有效容积宜能贮存不小于除渣系统24-48h的排渣量。并综合沉淀时间及表面负荷率等因素，确定本方案中沉淀池的有效容积为2400m3，分为2格，每格沉淀池的有效容积为

17、1200m3，尺寸为50Mx10Mx2.4M(长x宽x水深)正常工作时,1格沉淀池进水、沉淀,另1格沉淀池抓渣,2格交替使用,互不干扰。b. 吸水池吸水池既作为沉淀池的吸水井，又作为其二级沉淀(吸水池内也能抓渣)，因此有效容积为1200m3，分为2格，每格吸水池的有效容积为600m3，尺寸为20Mx10Mx3M(长x宽x水深)c. 贮渣池贮渣池有效容积为1200m3，分为2格，每格贮渣池的有效容积为600m3，尺寸为20Mx15Mx2M(长x宽x深)根据排渣量405t/d,炉底渣的堆积密度1.4t/m3,得出一天的排渣体积数为290 m3。 按照要求贮渣池面积不小于系统12h的总排渣量，再考虑

18、到从沉淀池中带水抓出的渣自然脱水的过程，因此，每格贮渣池按贮存天的渣量。贮渣池分别设置于沉淀池的两头，交替贮存由沉淀池中抓出的渣贮渣池底高于沉淀池底，并有5%的坡度坡向沉淀池，两池中间隔墙有穿孔，将贮渣池中渣的析水引入沉淀池。抓斗起重机设置2套，每套对应1格贮渣池工作抓斗按一次抓渣3吨考虑另设4套皮带输送机，将贮渣池贮满后其余的渣送到边上的堆渣场d. 缓冲水池及缓冲水箱在电厂区域设置一个缓冲水池,一个缓冲水箱,分别贮存由回水泵组1和回水泵组2送来的水。 缓冲水池有效容积500m3，尺寸10Mx8Mx6.6M(长x宽x高),设置为地下式。取代现有循环水回水,作为冲灰泵所在集水井的水源，循环水回水

19、作为补充水,补充系统中因蒸发、漏损及物料带走部分的水。缓冲水箱有效容积200m3，尺寸10Mx6Mx4M(长x宽x高), 设置为地上式。为灰用河水升压泵提供水源,现来自循环水进水的水源作为补充水。 水泵根据炉底渣所需冲渣水量960m3/h及渣斗密封所需水量200m3/h，且2者工作制度不同,考虑设2套回水泵组将沉淀后的水送回电厂。a. 供渣斗冲渣用水泵 供渣斗冲渣用水的泵组(回水泵组1)共3台,2用1备。水泵采用灰渣泵,单台流量为480m3/h,扬程48m。b. 供渣斗密封用水泵供渣斗用水的泵组(回水泵组2)共2台,1用1备。水泵采用灰渣泵,单台流量为200m3/h,扬程60m。 管道新增回水

20、管道(冲渣回水管道DN450,溢流回水管道DN250)部分明设,部分在现有冲灰渣管管沟内敷设。 原有管道改造有二处:一是进入灰场的1#、2#、3#灰渣管及1根备用管合并成一根管道, 1#2#、3#溢流水管合并成一根管道,均接出送到本系统处理的管道并留出旁路管。二是循环水回水池到冲灰泵集水井之间的供水管道(DN900,共3根)改为从缓冲水池接到冲灰泵集水井,并新增1根从循环水回水池到缓冲水池的管道，并在该管上设置电动阀与止回阀。而灰用河水升压泵进水管上新增电动阀,并新增3根从缓冲水箱到灰用河水升压泵的管道。上述在原管路或原系统上的接口预留可安排在除渣系统停运时或机组大修时，以便将来与新增系统相接

21、。 水质稳定系统中由锅炉炉渣导致的活性钙高,水呈碱性(PH值在913之间),不断循环的水质将越来越差。电厂委托清华同方做的成垢机理试验研究表明，灰水管的结垢是由CaCO3的过饱和引起的，通过对加酸、大理石过滤、加阻垢剂、用阻垢管道等几个方法的比较，根据宝钢电厂灰系统实际情况，本设计选择加阻垢剂和用阻垢管道的方法来稳定水质。设置加药间,加阻垢剂的装置为成套设备,带计量泵与储罐液位的控制。 管道采用阻垢耐磨管道。 附属设施按照火力发电厂设计技术规程要求，除灰渣系统应根据生产及生活的需要，设置专用的附属建筑。由于本系统需24h有人值班,而所处灰场区域，附近没有厕所等生活设施，因此设置附属设施有值班室

22、、办公室、备品仓库、检修间、厕所等。具体见建筑专业附图。 生活给排水及消防给水厕所给水取自纬五路上DN400生活消防水管。排水设置小型地埋式污水处理装置，处理后水达到国家二级排放标准后排到灰场现有灰沟中。新增场地雨排水按地坪坡度自然排水，并考虑设置冲洒地坪的水管。根据建筑设计防火规范与建筑体积，水泵房与电气操作室外应设室外消火栓，因此在本区域内设置2套室外消火栓(DN100)，消防给水也取自纬五路上DN400生活消防水管。(3) 控制要求在灰场新增冲渣水回用系统设施所在场地上设置操作控制室，采用PLC控制系统实现CRT画面中央监控与操作，包括水泵、电动阀的运行、停止、故障状态显示及液位计流量计

23、的信号显示。在现场各个用电设备处设置机旁操作箱，设启、停按钮及运行、故障信号灯实现现场控制与操作。在电厂2U EP控制室设置电气控制箱，实现部分电动阀状态与液位信号的监控。电气控制的具体内容如下：a. 工作泵与备用泵互为备用。工作泵故障，备用泵自动切换。b. 回水泵启动7-10秒后，回水泵出口电动阀打开。c. 吸水池液位与回水泵组1、2联锁。高高、低低液位报警。d. 缓冲水池液位与回水泵组1、电动阀1联锁。高高、低低液位报警。e. 缓冲水箱液位与回水泵组2、电动阀2-1、2-2、2-3联锁。高高、低低液位报警。f. 回水泵出水总管上流量计读数与加药泵运行联锁。g. 缓冲水池与缓冲水箱液位信号及

24、电动阀1、2的状态显示在灰场操作室和电厂操作室均能实现。h. 电厂送至灰场的灰渣水管旁路管上的电动阀3控制与状态显示在灰场操作室和电厂操作室均能实现。(其启动的前提是电厂气力除灰系统故障1#2#炉空预器省煤器出灰情况下及本系统故障状况下)(4) 主要设备与材料 渣斗冲渣供水泵 Q=480m3/h H=48m N=110KW 3台 渣斗密封供水泵 Q=200m3/h H=60m N=75KW 2台 桥式起重机 起重量10吨 跨距28.5m 2台带抓斗 皮带输送机 Q=30 m3/h 带宽650mm 4台 电动阀门 DN900 P=1.0MPa 1台 电动阀门 DN500 P=1.0MPa 2台

25、电动阀门 DN350 P=1.0MPa 3台 电动阀门 DN250 P=1.0MPa 4台 电动阀门 DN200 P=1.0MPa 5台 地埋式污水处理装置 Q=0.5m3/h 1套 手动蝶阀 DN900 P=1.0MPa 1个 手动蝶阀 DN500 P=1.0MPa 2个 止回阀 DN900 P=1.0MPa 1个 手动蝶阀 DN450 P=1.0MPa 1个 手动蝶阀 DN350 P=1.0MPa 6个 止回阀 DN350 P=1.0MPa 3个 加药装置 N=2.5KW 1套 焊接钢管 DN900 25米 阻垢耐磨管道 DN450 2200米 阻垢耐磨管道 DN350 180米 阻垢耐磨

26、管道 DN250 2300米 焊接钢管 DN200 50米 手动蝶阀 DN250 P=1.0MPa 6个 手动蝶阀 DN200 P=1.0MPa 5个 止回阀 DN250 P=1.0MPa 2个2.1.2.1 第二方案（脱水仓方案）(1) 工艺流程由电厂输送到灰场的炉底冲渣水管及渣斗溢流水管，在其入灰场出口前分别接出管道分别送至本冲渣水回用系统中的脱水仓和沉淀池。由电厂冲灰泵供水，水力喷射器送出的冲渣水到灰场后压力不能满足进入脱水仓，因此，需设中间水池与中间水泵将水提升到脱水仓，中间水池称为渣水池，中间水泵称为渣水泵。渣斗冲渣水进入脱水仓，经脱水仓渣水分离后，溢流水通过上部溢流堰溢流到沉淀池，

27、底部排渣门析水自流入沉淀池。脱水仓出水水质2000PPm。渣斗溢流水直接送入沉淀池。经沉淀池沉淀后的上层水通过溢流堰溢流到贮水池，出水水质300PPm，经贮水池的再次沉淀与澄清，由回水泵组1将贮水池内的水通过缓冲水池送回电厂冲灰水集水井，仍作为渣斗冲渣水用；由回水泵组2将贮水池内的水通过缓冲水箱作为灰用河水升压泵的水源，供渣斗密封水用。至此，形成一个闭式循环水系统。冲渣水带来的渣通过脱水仓渣水分离后，由底部排渣门排出，渣的含水率25%，直接装车供综合利用。边上放置皮带输送机将来不及装车的渣输送到旁边的堆场。沉淀池底部设置泥浆泵，将沉积的细渣返送到脱水仓处理。贮水池底部设置泥浆阀，定时排泥，送入

28、灰场现有灰沟。另设冲洗泵供脱水仓反冲洗用水、沉淀池与贮水池冲洗喷嘴用水、泥浆泵与渣水泵冲洗用水。原有冲渣管入灰场出口仍保留，作为1#2#炉的飞灰、1#2#3#炉的部分干灰临时排放口(临时排放由电厂根据情况电话通知灰场操作)及本套冲渣水回用系统事故状态下的旁路排放口。本方案冲渣水回用系统工艺流程图见附图二。(2) 系统配置本方案的冲渣水回用系统主要由渣水池、渣水泵组、脱水仓、沉淀池、贮水池、回水泵组、泥浆泵组、冲洗泵组、皮带输送机、缓冲水池、缓冲水箱及管道、附属设施等组成。平面布置图见附图三。 工艺设备及构筑物a. 渣水池根据炉底渣所需冲渣水量960m3/h，及考虑冲渣水管从电厂到灰场的阻损和脱

29、水仓的配水点几何高度，渣水泵组共设3台,2用1备,单台流量为480m3/h,扬程30m。水泵采用灰渣泵。由于从电厂到灰场的管道输送距离近2000米，因此渣水池的有效容积要满足这段距离的输送时间约半小时，再加上一台渣水泵5-10分钟的流量，即按照300m3，尺寸为10Mx10Mx3.5M(长x宽x深)。渣水池内设搅拌机使水池内渣粒不致于沉淀。b. 脱水仓经渣水泵提升后的渣水进入脱水仓。脱水仓是一种具有脱水、储存和自动卸料三种功能的设备。根据火力发电厂设计技术规程除灰渣系统中规定“在灰渣分除系统中，当渣采用水力输送，且需用车或其它输送机械外运利用时，宜采用渣脱水仓的方案。”根据排渣量405t/d,

30、炉底渣的堆积密度1.4t/m3,得出一天的排渣体积数为290m3。按照要求“每台脱水仓的有效容积应能满足贮存24-36h系统的最大排渣量”。脱水仓从进浆到脱水到排渣约需36h，本系统这段时间的排渣量为450 m3，但由于本次冲渣水量较大（近1000m3/h）, 脱水仓容积需考虑缓冲这部分水量。因此，本方案设脱水仓2台（一套）,每台直径12m，有效容积850m3。这样，每台脱水仓可贮存2-3天的渣量。脱水仓正常运行时，二台相互切换交替使用，一台进渣浆，一台脱水、排渣、装车。脱水仓需高压水反冲洗,冲洗水源来自新增冲洗水泵。脱水仓排渣门排出的渣含水率25%，可直接装车外运。另设4套皮带输送机，将未及

31、时装车运走的渣送到边上的堆渣场。c. 沉淀池沉淀池采用辐流式，配备中心传动耙架，能有效处理池中沉淀的渣浆。沉淀池设2座,每座直径15m，有效容积660m3。沉淀池底部设排泥泵，将泥浆送回脱水仓。d. 贮水池贮水池作为二级沉淀与澄清设备，设1座，每座直径16.7m，有效容积700m3。贮水池底部设排泥阀，将泥浆水送到事故灰沟。e. 缓冲水池及缓冲水箱在电厂区域设置一个缓冲水池,一个缓冲水箱,分别贮存由回水泵组1和回水泵组2送来的水。 缓冲水池有效容积500m3，尺寸10Mx8Mx6.6M(长x宽x高), 设置为地下式，取代现有循环水回水,作为冲灰泵所在集水井的水源，循环水回水作为补充水,补充系统

32、中因蒸发、漏损及物料带走部分的水。缓冲水箱有效容积200m3，尺寸10Mx6Mx4M(长x宽x高),设置为地上式，为灰用河水升压泵提供水源,现来自循环水进水的水源作为补充水。 水泵根据炉底渣所需冲渣水量960m3/h及渣斗密封所需水量200m3/h，且2者工作制度不同,考虑设2套回水泵组将沉淀后的水送回电厂。a. 供渣斗冲渣用水泵供渣斗冲渣用水的泵组(回水泵组1)共3台,2用1备。水泵采用灰渣泵,单台流量为480m3/h,扬程48m。 b. 供渣斗密封用水泵供渣斗密封用水的泵组(回水泵组2)共2台,1用1备。水泵采用灰渣泵,单台流量为200m3/h,扬程60m。c. 泥浆泵每座沉淀池底部设置泥

33、浆泵，将底部泥浆打入脱水仓。 泥浆泵共2组,每组泵蛇2台，1用1备。单台流量为50m3/h,扬程45m。d. 冲洗泵冲洗泵组共设2台泵，1用1备。单台流量为100m3/h,扬程65m。供脱水仓反冲洗用水、沉淀池和贮水池喷嘴用水、泥浆泵与渣水泵冲洗用水等。 管道新增回水管道(冲渣回水管道DN450,溢流回水管道DN250)部分明设(设支墩),部分在现有冲灰渣管管沟内敷设。原有管道改造有二处:一是进入灰场的1#、2#、3#灰渣管及1根备用管合并成一根管道, 1#2#、3#溢流水管合并成一根管道,均接出送到本系统处理的管道并留出旁路管。二是循环水回水池到冲灰泵集水井之间的供水管道(DN900,共3根

34、)改为从缓冲水池接到冲灰泵集水井,并新增1根从循环水回水池到缓冲水池的管道，并在该管上设置电动阀与止回阀。而灰用河水升压泵进水管上新增电动阀,并新增3根从缓冲水箱到灰用河水升压泵的管道。 上述在原管路或原系统上的接口预留可安排在除渣系统停运时或机组大修时，以便将来与新增系统相接。 水质稳定系统中由锅炉炉渣导致的活性钙高,水呈碱性(PH值在913之间),不断循环的水质将越来越差。电厂委托清华同方做的成垢机理试验研究表明，灰水管的结垢是由CaCO3的过饱和引起的，通过对加酸、大理石过滤、加阻垢剂、用阻垢管道等几个方法的比较，根据宝钢电厂灰系统实际情况，本设计选择加阻垢剂和用阻垢管道的方法来稳定水质

35、。设置加药间,加阻垢剂的装置为成套设备,带计量泵与储罐液位的控制。 管道采用阻垢耐磨管道。 附属设施按照火力发电厂设计技术规程要求，除灰渣系统应根据生产及生活的需要，设置专用的附属建筑。由于本系统需24h有人值班,而所处灰场区域，附近没有厕所等生活设施，因此设置附属设施有值班室、办公室、备品仓库、检修间、厕所等。具体见建筑专业附图。 生活给排水及消防给水厕所给水取自纬五路上DN400生活消防水管，排水设置小型地埋式污水处理装置，处理后水达到国家二级排放标准后排到灰场现有灰沟中。新增设置冲洒地坪的水管，区域雨排水按地坪坡度自然排水。根据建筑设计防火规范与建筑体积，水泵房与电气操作室外应设室外消火

36、栓，因此在本区域内设置2套室外消火栓(DN100)，消防给水也取自纬五路上DN400生活消防水管。(3) 控制要求在灰场新增冲渣水回用系统设施所在场地上设置操作控制室，采用PLC控制系统实现CRT画面中央监控与操作，包括水泵、电动阀的运行、停止、故障状态显示及液位计流量计的信号显示。在现场各个用电设备处设置机旁操作箱，设启、停按钮及运行、故障信号灯实现现场控制与操作。在电厂2U EP控制室设置电气控制箱，实现部分电动阀状态与液位信号的监控。电气控制的具体内容如下：a. 工作泵与备用泵互为备用。工作泵故障，备用泵自动切换。b. 水泵启动7-10秒后，水泵出口电动阀打开。c. 贮水池液位与回水泵组

37、1、2联锁。高高、低低液位报警。d. 缓冲水池液位与回水泵组1、电动阀1联锁。高高、低低液位报警。e. 缓冲水箱液位与回水泵组2、电动阀2-1、2-2、2-3联锁。高高、低低液位报警。f. 回水泵出水总管上流量计读数与加药泵运行联锁。g. 渣水池液位与渣水泵联锁。高高、低低液位报警。h. 脱水仓反冲洗信号与冲洗泵运行联锁。i. 冲洗泵、泥浆泵、排泥阀均能按时间设定启、停。j. 缓冲水池与缓冲水箱液位信号及电动阀1、2的状态显示在灰场操作室和电厂操作室均能实现。k. 电厂送至灰场的灰渣水管旁路管上的电动阀3控制与状态显示在灰场操作室和电厂操作室均能实现。(其启动的前提是电厂气力除灰系统故障1#2

38、#炉空预器省煤器出灰情况下及本系统故障状况下)(4) 主要设备与材料 渣斗冲渣供水泵或渣水提升泵Q=480m3/h H=48m N=110KW6台 渣斗密封供水泵 Q=200m3/h H=60m N=75KW 2台 冲洗水泵 Q=100m3/h H=65m N=75KW 2台 泥浆泵 Q=50m3/h H=45m N=22KW 4台 脱水仓 12m V=900m3 1套 沉淀池 15m V=660m3 2座 贮水池 16.7m V=700m3 1座 皮带输送机 Q=30m3/h 带宽650mm 4台 搅拌机 N=3KW 4台 电动阀门 DN900 P=1.0MPa 1台 电动阀门 DN500

39、P=1.0MPa 3台 电动阀门 DN350 P=1.0MPa 6台 电动阀门 DN250 P=1.0Mpa 4台 电动阀门 DN200 P=1.0MPa 2台 电动阀门 DN150 P=1.0MPa 15台 排泥阀 DN150 P=1.0MPa 1台 地埋式污水处理装置 Q=0.5m3/h 1套 手动蝶阀 DN900 P=1.0MPa 1个 手动蝶阀 DN500 P=1.0MPa 2个 止回阀 DN900 P=1.0MPa 1个 手动蝶阀 DN450 P=1.0MPa 1个 手动蝶阀 DN350 P=1.0MPa 12个 止回阀 DN350 P=1.0MPa 6个 加药装置 N=2.5KW

40、1套 焊接钢管 DN900 25米 阻垢耐磨管道 DN450 2400米 阻垢耐磨管道 DN350 250米 阻垢耐磨管道 DN250 2300 米 阻垢耐磨管道 DN150 380米 焊接钢管 DN200 50米 手动蝶阀 DN250 P=1.0MPa 6个 手动蝶阀 DN200 P=1.0MPa 2个 手动蝶阀 DN150 P=1.0MPa 25个 止回阀 DN250 P=1.0MPa 2个 止回阀 DN150 P=1.0MPa 6个2.2 电气2.2.1设计内容电厂灰场冲灰水回用改造新增泵、阀等设备配电、控制设计，加药设备、起重机和检修动力配电设计，场地照明。2.2.2 现场调研电厂3#

41、机6kV开关室3C2 6kV母线3C2-5B为备用仓位。2.2.3 设计方案2.2.3.1 方案一(1) 负荷新增动力设备总容量约450kW，计算容量约480kVA。新增动力设备负荷如下：a. 回水泵组（1）：二用一备，3x110kW，电压AC380V；b. 回水泵组（2）：一用一备，2x75kW，电压AC380V；c. 阀门：20x1kW，电压AC380V；d. 起重机：2x40kW，电压AC380V；e. 加药装置：1x2.5kW，电压AC380V；f. 空调：35kW，电压AC380V；g. 照明：22kW，电压AC380V/220V；h. 皮带机：4x5.5kW，电压AC380V；(2

42、) 供电电源在电厂灰场新设置一个电气室约12400x8900 x6000mm3，内设4面6kV高压柜、1台6/0.40.23kV 630kVA变压器、13面0.4kV低压柜为新增设备供配电，其高压电源引自电厂3#机6kV开关室3C2 6kV母线3C2-5B备用仓位。(3) 控制与操作在灰场新设操作室内实现PLC监控，现场设置机旁操作箱，现场操作优先。控制顺序如下： 吸水池高液位，回水泵组1、2启动；吸水池低液位，回水泵组1、2停止；高高液位、低低液位报警。 缓冲水池低1液位，电动阀1开启；低2液位，电动阀1关闭，回水泵组1启动；高液位，回水泵组1停止；高高液位、低低液位报警。 缓冲水箱低1液位

43、，电动阀2开启；低2液位，电动阀2关闭，回水泵组2启动；高液位，回水泵组2停止；高高液位、低低液位报警。 回水泵启动710秒后，出口电动阀开启。 流量计1读数100m3/h，同时流量计2读数10m3/h，加药泵启动；小于该数，加药泵停止。 工作泵故障，备用泵自动投入。 在电厂2UEP电除尘控制室新设一个低压柜，用于控制灰场新增旁路阀，显示水池、水箱的液位状态和电厂新增缓冲水池、缓冲水箱补水阀的启闭状态，并且将故障信号返回至2UEP电除尘控制室故障监视系统。 回水泵采用软启动。因此，新上一套PLC控制系统，对本次新增设备自动控制。新系统约350点DI/O，10点，8点AI。在新设操作室内设置中央

44、HMI操作站，对本次改造新增设备操作站画面上进行监控。手动控制不纳入PLC控制系统。(4) 设备布置新增3面高压柜、14面低压柜、1套PLC柜和1台6/0.40.23kV 630kVA变压器，分别安装在新增高压室、低压室、变压器室和电厂2UEP电除尘控制室；另在操作室设置1台HMI监控设备。水泵及电动阀机旁操作箱安装于工艺设备附近。加药装置控制柜随其成套，1面，设置在机旁。(5) 照明高压室、低压室、变压器室和操作室内设置若干荧光灯，对高低压柜、变压器和HMI监控设备等进行照明。泵房、场地新增设备安装区域设置若干投光灯，对场地进行照明。照明箱就近设置在低压室内。(6)电缆敷设电气室内电缆沿室内

45、电缆沟敷设，至户外设备沿水泥槽埋地敷设，局部穿管或电缆桥架敷设。(7)主要设备及材料 高压柜 4面(其中1面改造) 低压柜 15面(其中1面改造) 变压器(6/0.40.23kV 630kVA) 1台 照明配电箱 1个 PLC（包括HMI及系统软件） 1套 操作箱 2个 荧光灯（36W） 50套 投光灯（400W） 8套 动力电缆 YJV-FR-6kV 3x120 2500米YJV-FR-1kV 3x150+1x70 600米3x25+2x16 300米4x4 2500米 控制电缆 KYJVR-FR-1kV 19x1.5 3000米5x1.5 7000米 应用软件 1套2.2.3.2 方案二(

46、1) 负荷新增动力设备总容量约820kW，计算容量约870kVA。新增动力设备负荷如下：a. 提升泵组: 二用一备，3x110kW，电压AC380V；b. 回水泵组：二用一备，3x110kW，电压AC380V；c. 回水泵组：一用一备，2x75kW，电压AC380V；d. 冲洗泵组: 一用一备，2x75kW，电压AC380V；e. 泥浆泵组: 一用一备，2x22kW，电压AC380V；f. 泥浆泵组: 一用一备，2x22kW，电压AC380V；g. 脱水仓: 1x15kW，电压AC380V；h. 沉淀池: 2x4kW，电压AC380V；i. 阀门：35x1kW，电压AC380V；j. 搅拌机：

47、4x3kW，电压AC380V；k. 加药装置：1x2.5kW，电压AC380V；l.空调：40kW，电压AC380V；m.照明：25kW，电压AC380V/220V；n. 皮带机：4x5.5kW，电压AC380V； 供电电源在电厂灰场新设置一个电气室和操作室约12800x11500x6000 ，内设4面6kV高压柜、1台6/0.40.23kV 1250kVA变压器、21面0.4kV低压柜为新增设备供配电，其高压电源引自电厂3#机6kV开关室3C2 6kV母线3C2-5B备用仓位。 控制与操作在灰场新设操作室内实现监控，现场设置机旁操作箱，现场操作优先。控制顺序如下：a. 贮水池高液位，回水泵组

48、1、2启动；贮水池低液位，回水泵组1、2停止；高高液位、低低液位报警。b. 缓冲水池低1液位，电动阀1开启；低2液位，电动阀1关闭，回水泵组1启动；高液位，回水泵组1停止；高高液位、低低液位报警。c. 缓冲水箱低1液位，电动阀2开启；低2液位，电动阀2关闭，回水泵组2启动；高液位，回水泵组2停止；高高液位、低低液位报警。d. 渣水池高液位，渣水泵启动；渣水池低液位，渣水泵停止；高高液位、低低液位报警。e. 脱水仓反冲洗信号送出，冲洗泵开启，到达设定时间后自动停止。f. 回水泵、提升泵、泥浆泵、冲洗泵启动710秒后，出口电动阀开启。g. 流量计1读数100m3/h，同时流量计2读数10m3/h，

49、加药泵启动；小于该数，加药泵停止。h. 工作泵故障，备用泵自动投入。i. 在电厂2UEP电除尘控制室新设一个低压柜，用于控制灰场新增旁路阀和电厂新增缓冲水池、缓冲水箱补水阀，显示水池、水箱的液位状态，并且将故障信号返回至2UEP电除尘控制室故障监视系统。j. 回水泵和提升泵采用软启动。k. 冲洗泵、排泥泵、排泥阀受设定时间控制启闭。因此，新上一套PLC控制系统，对本次新增设备自动控制。新系统约650点DI/O，10点，8点AI 。在新设操作室内设置中央HMI操作站，对本次改造新增设备操作站画面上进行监控手动控制不纳入PLC控制系统。 设备布置新增3面高压柜、22面低压柜、1套PLC柜和1台6/

50、0.40.23kV 1250kVA变压器，分别安装在新增高压室、低压室、变压器室和电厂2UEP电除尘控制室；另在操作室设置1台HMI监控设备。水泵及电动阀机旁操作箱安装于工艺设备附近。加药装置控制柜随其成套，1面，设置在机旁。 照明高压室、低压室、变压器室和操作室内设置若干荧光灯，对高低压柜、变压器和HMI监控设备等进行照明。泵房、场地新增设备安装区域设置若干投光灯，对场地进行照明。照明箱就近设置在低压室内。 电缆敷设电气室内电缆沿室内电缆沟敷设，至户外设备沿水泥槽埋地敷设，局部穿管或电缆桥架敷设。 主要设备及材料 高压柜 4面(其中1面改造) 低压柜 23面(其中1面改造) 变压器(6/0.

51、40.23kV 1250kVA) 1台 照明配电箱 1个 PLC（包括HMI及系统软件） 1套 操作箱 5个 荧光灯（36W） 65套 投光灯（400W） 10套 动力电缆 YJV-FR-6kV 3x120 2500米YJV-FR-1kV 3x150+1x70 1500米3x25+2x16 600米4x4 4500米 控制电缆 KYJVR-FR-1kV 19x1.5 6000米5x1.5 7000米 应用软件 1套2.3 仪表2.3.1 设计内容(1) 新增工艺缓冲水池、水箱及吸水池、贮水池、渣水池的液位检测及控制设计。(2) 新增工艺回水泵组1、2出水总管流量检测及控制设计。2.3. 2 设

52、计方案2.3.2.1 方案一(1) 主要检测及控制内容： 缓冲水池液位检测、显示、报警、联锁。 缓冲水箱液位检测、显示、报警、联锁。 吸水池液位检测、显示、报警、联锁。 回水泵组1、2出水总管流量检测、显示、联锁。上述所有检测内容送至一套仪表、电气一体化的PLC系统，由PLC系统来实现上述功能。另外，缓冲水箱及缓冲水池的液位还需送电厂2UEP控制室新增的电气控制盘上进行显示。灰场新增的PLC与电厂新增的电气控制盘由电气专业负责设计，新增检测仪表的电源AC220V 50Hz由电气专业负责提供。(2) 主要设备与材料 超声波液位计 3台 电磁流量计(DN450) 1台 电磁流量计(DN250) 1

53、台 数显仪 2台 信号隔离变换器 5台 控制电缆 ZR-KVVRP 3X1.5 6000米 控制电缆 ZR-KVVR 3X1.5 5000米 镀锌钢管 DN25 2500米 镀锌钢管 DN20 2500米 角钢 L50X50X5 500米2.3.2.2 方案二(1) 主要检测及控制内容： 缓冲水池液位检测、显示、报警、联锁。 缓冲水箱液位检测、显示、报警、联锁。 渣水池液位检测、显示、报警、联锁。 贮水池液位检测、显示、报警、联锁。 回水泵组1、2出水总管流量检测、显示、联锁。上述所有检测内容送至一套仪表、电气一体化的PLC系统，由PLC系统来实现上述功能。另外，缓冲水箱及缓冲水池的液位还需送

54、电厂2UEP控制室新增的电气控制盘上进行显示。灰场新增的PLC与电厂新增的电气控制盘由电气专业负责设计，新增检测仪表的电源AC220V 50Hz由电气专业负责提供。(2) 主要设备与材料 超声波液位计 4台 电磁流量计(DN450) 1台 电磁流量计(DN250) 1台 数显仪 2台 信号隔离变换器 6台 控制电缆 ZR-KVVRP 3X1.5 6000米 控制电缆 ZR-KVVR 3X1.5 5000米 镀锌钢管 DN25 2500米 镀锌钢管 DN20 2500米 角钢 L50X50X5 500米2.4 总图2.4.1 概述根据工艺要求，拟在电厂区域增设缓冲水池与缓冲水箱,在灰场区域设置一

55、套冲灰水回用系统。2.4.2 总平面布置拟在电厂3#机主厂房以北、纬五路南侧的空地上布置一个占地12mX10m=120 m2的半地下缓冲水池及一个占地12mX8m=96m2的地上式缓冲水箱。灰场区域的冲灰水回用系统按如下两个方案进行布置:方案一：沉淀池方案该方案拟将冲灰水回用系统布置在灰场区域现有灰池东侧的灰池一号水库上。主要构筑物为两个沉淀池、两个贮渣池、两个吸水池，建筑物有操作室及变压器室、电气室、加药间、泵房，总占地面积为120 mX54m=6480m2。新增两根回水管由灰场新增系统接至电厂新增缓冲水池和缓冲水箱。总平面布置图见附图十二。方案二：脱水仓方案脱水仓用地拟布置在灰场区域现有灰

56、池东侧的灰池一号水库上。主要构筑物为两个沉淀池、一个贮水池、一个渣水池及两个脱水仓，建筑物为操作室及变压器室、电气室、加药间、泵房，总占地面积为75mX62m=4650m2。新增两根回水管由灰场新增系统接至电厂新增缓冲水池和缓冲水箱。总平面布置图见附图十三。2.4.3 竖向布置由于新增冲灰水回用系统用地布置在现有灰池东侧的灰池一号水库上，因此需要对灰池一号水库西南角进行填方处理。灰场区域室外地坪标高拟设为吴淞高程系7.0m，室内地坪标高为7.5m。电厂区域室外地坪标高为宝钢高程4.2m，室内地坪标高4.7m。2.4.4 运输新增一条宽度为10m的运输道路由新增系统所在场地接至灰场的规划道路，转

57、弯半径为15m。2.4.5 主要工程量新增道路面积计3700m2，采用沥青混凝土道路，结构为宝钢B级，面层厚7cm，黑色碎石层6cm，三渣基层厚50cm，沙砾石垫层厚15cm。灰场区域需回填土方量,方案一为33000m3，方案二为18000m3。2.5 建筑2.5.1 设计内容及原则根据工艺要求，配套新建水泵房、变压器室、电气室及操作室、加药间等附属建筑。2.5.1.1 建筑火灾危险性及耐火等级 水泵房、加药间建筑火灾危险性戊类，耐火等级二级设计。 变压器室、电气室建筑火灾危险性丙类,耐火等级二级设计。2.5.1.2 建筑抗震设防烈度按7度设防。2.5.1.3 遵循的设计规范建筑设计防火规范（

58、GBJ1687）（2001年版）。2.5.1.4 设计内容 水泵房 加药间 操作室变压器室、电气室2.5.2 建筑设计 2.5.2.1 方案一：沉淀池方案 水泵房建筑物为单层、钢筋砼框架结构，柱距5m.平面尺寸20m(长)10m(宽)(轴线尺寸)。檐口高度5.0m，保温屋面有组织外天沟排水（具体详见附图四）。建筑面积(轴线间面积)；200m2。 操作室及变压器室、电气室操作室及变压器室、电气室形成一体建筑，同时设置值班室、办公室、仓库及男女厕所（男女比例1：1，共10人）。建筑物为单层、钢筋砼框架结构，柱距5.2m、3.6m,平面尺寸23.2m(长)8.9m(宽)(轴线尺寸)。檐口高度4.1m

59、、6.0m、7.2m（具体详见附图五、六）。保温屋面有组织外天沟排水。建筑面积(轴线间面积)：206.48m2。 加药间单层、钢筋砼框架结构，柱距5.0m。平面尺寸10m(长)8m(宽)(轴线尺寸)。檐口高度4.8m，保温屋面有组织外天沟排水（具体详见附图七）。建筑面积(轴线间面积)：80m2。2.5.2.2 方案二 水泵房单层、钢筋砼框架结构，柱距5m。平面尺寸35m(长)10m(宽)(轴线尺寸)。檐口高度5.0m。保温屋面有组织外天沟排水（具体详见附图八、九）。建筑面积(轴线间面积)；350m2 操作室及变压器室、电气室操作室及变压器室、电气室形成一体，建筑平面为“L”型，同时设置值班室、

60、办公室、仓库及男女厕所（男女比例1：1，共10人），单层、钢筋砼框架结构，柱距5.2m、3.6m。檐口高度4.1m、6.0m、7.2m,具体详见附图十、十一）。，保温屋面有组织外天沟排水建筑面积：243.32m2。 加药间单层、钢筋砼框架结构，柱距5.0m.平面尺寸10m(长)8m(宽)(轴线尺寸)。檐口高度4.8m，保温有组织外天沟排水屋面（具体详见附图七）。建筑面积(轴线间面积)：80m2。2.5.3 建筑装修内外墙面水泥砂浆抹面涂刷丙烯酸外墙涂料，内墙面乳胶漆涂料。钢制门窗。地坪与楼面：电气室水泥砂浆抹面涂刷耐磨油漆，变压器室水泥砂浆抹面。仓库水泥砂浆抹面，男女厕所与办公室铺设防滑地砖,

61、以上面层饰面均做在砼垫层上。男女厕所墙面贴釉面瓷砖，铝合金吊顶。2.5.4 建筑消防、节能2.5.4.1 建筑消防(1) 水泵房、加药间建筑火灾危险性戊类，耐火等级二级设计。(2) 变压器室、电气室建筑火灾危险性按丙类,耐火等级二级设计。(3) 安全疏散：根据建筑设计防火规范厂房的安全疏散的要求，配电室长度大于8m时，疏散出口需设置二个，满足建筑设计防火规范要求。变压器室与配电室、其它建筑之间隔墙采用200mm厚“伊通”轻质加砂砌块砌筑，耐火极限达到4h,满足防火墙要求。建筑设计均满足建筑设计防火规范要求。(4) 室内设置手提灭火器：(5) 室内装修：墙体材料、钢制门窗均属于A级非燃材料。2.

62、5.4.2 环境保护和节能 墙体材料均采用240mm厚砼多孔砖填充墙围护墙体及200mm厚“伊通”轻质加砂砌块砌筑的防火墙，室内设置空调的房间采用保温砂浆抹面满足墙体传热系数小于2.0，屋面均为保温隔热屋面，传热系数小于1.5W/m2.K均满足环境保护和节能要求2.6 结构2.6.1 设计依据2.6.1.1 有关国家及上海市规范、规程：(1)建筑结构荷载规范GB 50009-2001(2)混凝土结构设计规范GB 50010-2002(3)建筑地基基础设计规范GB 50007-2002(4)上海市地基基础设计规范DGJ08111999(5)建筑抗震设计规范GBJ 50011-2001(6)上海市

63、建筑抗震设计规程DBJ08-9-922.6.1.2 宝山钢铁股份有限公司建设工程工厂设计统一技术规定。2.6.2 设计内容2.6.2.1 方案一：沉淀池方案 灰场区域 贮渣池2个（单体尺寸20mX15mX3m） 沉淀池2个（单体尺寸50mX10mX4m） 吸水池2个（单体尺寸20mX10mX4m） 泵房：20mX10m，层高5m，内设2t手动单轨吊车 操作室及变压器室、电气室等:23.2mX8.9m，最大层高7.2m 加药间：10mX8m，层高4.8m 2台电动桥式抓斗起重机露天栈桥结构设计，起重量10t，轨距28.5m，行程100m 区域地坪 电厂区域 缓冲水池：10mX8mX6.6m 缓冲

64、水箱：10mX6mX4m 其他20个2400mmX2400mmX2430mm的电缆井2.6.2.2 方案二：脱水仓方案 灰场区域 脱水仓，沉淀池（2个），贮水池基础结构设计 沉淀池下的泥浆泵房：5mX5mX4m，2个 泵房：35mX10m，层高5m，内设2t手动单轨吊车 操作室及变压器室、电气室：23.6mX11.5m，最大层高7.2m 加药间：10mX8m，层高4.8m 渣水池：10mX10mX3.5m 电厂区域 缓冲水池：10mX8mX6.6m 缓冲水箱：10mX6mX4m 其他20个2400mmX2400mmX2430mm电缆井2.6.3 设计方案电厂灰场场地标高GL为宝钢高程7.000

65、m；电厂区域场地标高GL为宝钢高程4.200m；建构筑物设计基准期均为50年，建筑结构安全等级二级，抗震设防烈度7度（0.1g），抗震设计分组第一组，抗震设防类别丙类。2.6.3.1 方案一本方案一些构筑物和建筑物位于电厂灰场沉淀池内，处于厂内废酸临时排放点，地质情况较复杂。在没有地质报告的情况下初步确定土建结构方案如下：沉淀池、贮渣池、吸水池采用钢筋混凝土结构，在池与池间设伸缩缝，伸缩缝两侧均设池壁，并考虑这些构筑物对不均匀沉降不太敏感，场地回填压实后采用天然地基。露天栈桥设2台10t抓斗式起重机，其轨面标高为GL+8.000m，轨距28.5m，露天栈桥拟选用钢结构，柱基础拟采用30m长高强

66、预应力混凝土管桩，钢筋混凝土承台，其间设钢筋混凝土拉梁。泵房、操作室、变压器室、电气室、加药间等建筑物采用钢筋混凝土框架填充墙结构，柱基采用钢筋混凝土独立桩基承台加钢筋混凝土拉梁，拟采用30m长高强预应力混凝土管桩。上述建筑内设备基础及电缆沟等采用天然地基。以上区域地坪采用200厚钢筋混凝土地坪。缓冲水池及缓冲水箱位于电厂区域，采用钢筋混凝土结构，天然地基。缓冲水池地下埋深约为-6.000m，须采取基坑支护措施。20个电缆井选用钢筋混凝土结构，天然地基。2.6.3.2 方案二在灰场区域，两座脱水仓、两个沉淀池和一个贮水池地面以上均为成套设备，本专业负责其基础的设计。拟采用40m长高强预应力混凝

67、土管桩，钢筋混凝土筏板承台。渣水池采用钢筋混凝土结构，天然地基。泵房、操作室、变压器室、电气室、加药间等建筑物结构方案同工艺方案一，只是建筑面积不同。其区域地坪亦为200厚钢筋混凝土地坪。在电厂区域构筑物和电缆井方案同方案一。2.6.4 结论该工程结构专业技术可行。2.6.5 工程量2.6.5.1 方案一(1) 泵房 20mx10m，层高5m，钢砼框架（上部结构）(2) 加药间10mx8m，层高5m，钢砼框架（上部结构）(3) 电气室等23.2mx8.9m，层高7.2m，钢砼框架（上部结构）(4) 设备基础及其余构筑物混凝土（其中有1个10mX10m水池,埋深6m） 2550m3(5) 地坪2

68、00厚钢砼 3600m2(6) 钢结构 120t(7) 桩材：30m长PHC400A(80厚) 69根2.6.5.2 方案二(1) 泵房 35mx10m，层高5m，钢砼框架(2) 加药间10mx8m，层高5m，钢砼框架(3) 电气室等23.6mx11.5m，层高7.2m，钢砼框架(4) 设备基础及其余构筑物混凝土（其中有1个10mX10m水池,埋深6m）1700m3(5) 地坪200厚钢砼 3600m2(6) 桩材：40m长PHC400A(80厚) 92根30m长PHC400A(80厚) 42根2.7 通信2.7.1 设计依据(1) 火灾自动报警系统设计规范GB5011698。(2) 宝钢工厂

69、设计统一技术规定。2.7.2 设计内容电厂冲灰水回用改造项目需新增电气室、值班室、操作室等，需在上述区域增设通信设施及火灾自动报警设施。2.7.3 设计方案2.7.3.1 通信设施根据工艺要求，在值班室、操作室各设置一台行政电话。本设计拟从原有通信电缆配线箱C-177引一根10对的电话电缆穿管敷设至值班室，在该值班室新设一只10对电话分线箱, 值班室、操作室的电话均从该电话分线箱引接。2.7.3.2 火灾自动报警设施本项目需新增一套火灾自动报警系统，拟在值班室（24小时有人值班）设置一台火灾自动报警控制器，高、低压室设置火灾自动报警探测器约5只，入口处设置手动报警按钮1只、声光报警器1只。当发

70、生火灾时，火灾报警探测器报警或通过手动报警按钮报警，火灾自动报警控制器接收报警信号。2.7.4 主要设备及材料 火灾自动报警控制器 1台 探测器 5只 手动报警按钮 1只 声光报警器 1只 警铃中继器 1只 控制电缆ZR-KVVRP21.5 50米 电话电缆HYAT1020.5 1500米 镀锌钢管G50 1500米 镀锌钢管G25 50米 通信手井 10只 电话分线箱（10P） 1只2.8 暖通2.8.1 设计内容 操作室、值班室、办公室冷暖空调 高压室、低压室单冷空调 厕所通风2.8.2 设计参数2.8.2.1 室外设计参数气象参数(1) 冬季采暖室外计算温度：-2(2) 冬季通风室外计算

71、温度：3(3) 冬季空气调节室外计算温度：-4.0(4) 冬季空气调节室外计算相对湿度：76%(5) 夏季通风室外计算温度：32(6) 夏季通风室外计算相对湿度：71%(7) 夏季空气调节室外计算温度：34.0(8) 夏季空气调节室外计算湿球温度：28.2(9) 夏季空气调节室外日平均温度：30.42.8.2.2 室内设计参数(1) 值班室、操作室等设计温度：冬季：18 夏季：26(2) 电气室设计温度：302.8.3 设计方案值班室、操作室、办公室采用冷暖空调，凝结水排至统一排水管。电气室：高压室、低压室采用分体风冷单冷空调，凝结水排至统一排水管。厕所：换气扇换气。方案一房间名称面积（M2）

72、冷负荷（W）热负荷（W）值班室19.083323.71908办公室19.083323.71908操作室19.084751.41908高压室27.567031.6低压室44.6418910.4厕所：面积9.54 换气量 196m3/h方案二房间名称面积（M2）冷负荷（W）热负荷（W）值班室19.083323.71908办公室19.083323.71908操作室19.084751.41908高压室27.567031.6低压室76.38432402.24厕所：面积9.54 换气量 196m3/h2.8.4主要设备方案一编号设备型号台数1KFR-35GW22KFR-50LW13LF8N14LF22N1

73、5APB152方案二编号设备型号台数1KFR-35GW22KFR-50LW13LF8N14LF35N15APB1522.8.5 主要材料型钢 600Kg3 节能设置电厂冲渣水回用系统后，渣分离后的水不再排入长江，而回到电厂再冲渣，做到冲渣水循环使用，减少了大量的污水排放。由于在渣处理过程中渣带走部分水及系统的蒸发漏损会带走小部分水,故只需取少量的循环回水作为补充水。因此改造后，将节省大部分的水。这样，宝钢电厂的用水单耗会大大降低，从而达到国家要求的标准。4 环境保护本改造实施后,将使电厂灰场排入长江的废水总量减少约400万吨/年,电厂工业废水零排放的目标至少实现了60%。另外，改造后,将改变湿

74、渣与灰浆随意堆放,自然晾干过程中对周边环境造成污染的现状,特别是第二方案,经脱水仓脱出的渣能直接装车运走,不存在晾干堆放的过程,明显改善了环境。对于建筑方面,室内设置空调的房间采用保温砂浆抹面满足墙体传热系数小于2.0，屋面均为保温隔热屋面，传热系数小于1.5W/m2.K均满足环境保护要求。5 安全与消防本工程新增冲渣水回用系统需配备水泵房与电气操作室。另外根据生产及生活需要,设置了办公室等附属建筑。因此按建规要求,设室外消防给水。水泵房、加药间建筑火灾危险性戊类，耐火等级二级设计。变压器室、电气室建筑火灾危险性按丙类,耐火等级二级设计。根据建筑设计防火规范厂房的安全疏散的要求，配电室疏散出口

75、设置二个。变压器室与配电室、其它建筑之间隔墙采用200mm厚“伊通”轻质加砂砌块砌筑，耐火极限达到4h,满足防火墙要求。室内装修所用墙体材料、钢制门窗均属于A级非燃材料。室内设置手提式灭火器(费用计于开办费内)。设有火灾自动报警系统。6 方案比较从理论上来讲,沉淀池和脱水仓都能起到渣、水分离的作用,其相应的处理工艺也都能达到冲渣水回用的目地。本设计提出的这两个方案各有其特点，具体如下: 沉淀池方案 工艺流程简单,设备装置少。 抓斗起重机需人工操作,日班工作量大。 平流沉淀池加吸水池加贮渣池联成一体,导致占地面积大。 渣不能直接装车,需从贮渣池抓到车上才能外运。 带水抓渣的作业,仍影响环境。 机

76、械抓渣，回用水水质较差。 操作维护工作量大。 脱水仓方案 工艺流程相对复杂,设备较多。 所有装备均无需现场整日操作。 同样的处理水量和附属设施,占地面积反而小。 脱水仓自动实现渣水分离,脱水效果好,含水率25%,据经验介绍，这样的渣不会成团或板结。 脱水仓自动卸料,渣可直接装车外运,保护环境。 脱水仓脱出的渣含水率低,利于综合利用。 自动除渣，回用水水质较好。 操作维护工作量小。综合这2个方案的优缺点,认为第二方案脱水仓方案在技术先进与环保方面占优势。而通过向其他电厂了解到, 脱水仓用于水力除渣系统更方便更可靠。也是本项目中宝钢电厂项目建议书中所提出的方案。由于炉底渣属于固态渣,根据火力发电厂

77、设计技术规程除灰渣系统中规定“在灰渣分除系统中，当渣采用水力输送，且需用车或其它输送机械外运利用时，宜采用渣脱水仓的方案。当锅炉采用液态排渣时,宜采用沉淀渣方案。”经调研，在国内电厂除渣系统中基本上存在这两种处理工艺，而沉淀池工艺占少数，90年以后新建与扩建的电厂大部分都采用脱水仓工艺。如,嘉兴电厂一期(2X300MW机组),吴泾电厂八期(2X600MW机组)等。另外，在费用方面对2个方案进行比较，运行费用：方案二比方案一高24%；总投资费用：方案二比方案一高16%。本设计推荐第二方案。7 需要说明问题(1) 本设计推荐的脱水仓方案，是目前新建和改建的电厂水力除渣系统脱水出渣通常采用的方式。但

78、综合宝钢电厂目前水力冲渣的情况，本方案还可作如下改进：减小脱水仓的直径，增加脱水仓的数量，如8m，设2套(每套2台)。并将脱水仓排渣由直接装车改为经皮带输送装车。这样，可以降低脱水仓的高度，利用现有的冲灰水泵就可能将渣水直接送至脱水仓，本方案中作为中间加压的渣水泵及其渣水池就可取消，简化工艺流程，降低运行费用。但若冲灰水泵的出口压力及通过水力喷射器送出的冲渣水压不稳定的话，这个方法显然不可靠。而且投资费用有所增加，整个系统的占地面积要大大增加。(2) 另外有一个方案也能达到电厂冲渣水回用的目的，即完全保留电厂灰场现有的除渣方式，仅在现有的冲渣水排放口处新建一座水泵站，将经过加酸PH调节后的水送

79、回电厂使用。这样，虽然也能节省一部分原水与排污水，但其过程中损失的水量较大，且对环境污染的问题毫无改变，仍解决不了灰场库容的压力，与灰场改造总体规划不符。(3) 本改造的前提条件是必须将1#2#炉的部分飞灰、气力除灰系统故障情况下改走水力除灰及由于季节影响走水力除灰的干灰这三部分灰不送入本系统(为何如此在必要性分析中已阐明,此处不赘述)。这就需要做相应的改造。改造之一是“电厂1#2#炉省煤器和空气预热器及相关系统改造”,将1#2#炉的这部分飞灰进入气力除灰系统,同时提高气力除灰系统的装备水平。 改造之二是“电厂干灰系统改造”,增加干灰库和干灰分选系统。这二个改造已列入股份公司电厂灰渣系统改造及

80、灰场改造总体规划之中,所需投资估算分别为800万与450万。具体内容详见“关于电厂灰场及相关设施改造规划汇报”。(4) 本改造主要是将冲渣水回用。根据近几年电厂排渣量及开发公司对渣处理情况来看,系统排出的渣并不能及时运走,必须有一定的堆放场地。现开发公司正在使用的堆灰渣场地仍可供本次改造后的渣堆放。本改造将新增冲渣水回用设施布置在灰场1号灰池西南角,保留现有堆灰场地。但要真正扩大灰场的储灰能力,现有灰库系统应做改造。 这一改造也已列入股份公司电厂灰渣系统改造及灰场改造总体规划之中。 具体内容详见“关于电厂灰场及相关设施改造规划汇报”。(5) 现阶段由于没有地质报告，而本改造设施所处灰场的地质情

81、况较为复杂，所以结构的基础方案可能有所出入。但地勘任务已经委托，在下阶段设计中应能确定。(6) 本设计中通信只负责电话的配管配线设计，电话的开通及使用需业主自行向设备部通信室申请。8 可行性研究结论本设计提出的二个方案处理工艺成熟，能满足冲渣水回用的要求,因此均可行。而推荐的第二方案运行可靠，运用较广泛,除满足水回用要求,还能保护环境。本次改造实施后,符合电厂对冲渣水回用形成循环系统的要求,大幅度地减少了电厂工业水耗，使电厂工业水单耗达到国家标准，大幅度地减少了工业废水排放量，时电厂工业废水“零排放”工程接近目标。同时，改善了灰场周边环境,使纬五路与1800冷轧的清洁问题得到治理。也为公司对灰渣场的总体规划提供了可贵的库容资源。对提高电厂粉煤灰渣的综合利用率具有直接的作用,有一定的社会效益。