规范燃煤发电厂贮灰场安全评价 保障燃煤发电厂贮灰场安全运行.doc

规范燃煤发电厂贮灰场安全评价保障燃煤发电厂贮灰场安全运行 摘要 国家电力监管委员会东北监管局于2007年10月开展东北区域燃煤发电厂贮灰场安全现状评价工作。制定并完善贮灰场安全评价规定，规范贮灰场安全评价管理程序。现已在东北全面开展贮灰场安全现状评价。能够客观地确切地评定贮灰场安全等级，制定整改计划，及时消除安全隐患，确保评价后的贮灰场安全运行。关键词 火力发电厂；贮灰场；安全评价1 引言贮灰场是燃煤发电厂运行中产生的灰渣的贮存场地。贮灰场可建在山谷、平地、滩涂等场地，相应称为山谷灰场、平原灰场、滩涂灰场。灰渣采用汽车等机械设备输送堆放的贮灰场称为干式贮灰场（简称干灰场），灰渣采用管道水力输送方式存放的贮灰场称为湿式贮灰场（简称湿灰场）。湿灰场贮存水力输送的沉积灰渣和除灰水以及洪水，需修筑设计标准很高的贮灰挡水和排水的水工建筑物。贮灰场设计标准在现行火力发电厂设计技术规程、火力发电厂水工设计规范、火力发电厂灰渣筑坝设计规范中明确规定。湿灰场贮存数百万至数千万立方米的灰渣和水，一旦失事将对下游造成严重危害。为保障贮灰场安全运行，国家电监会东北监管局于2007年10月开展了东北区域燃煤发电厂湿式贮灰场安全现状评价工作。制定并完善贮灰场安全评价规定，规范贮灰场安全评价管理程序。至今已对东北区域内21座贮灰场进行了安全现状评价。2 贮灰场安全评价的必要性我国现在运行的燃煤发电厂贮灰场，大多数采用运行管理简便和运行费用较少的湿式贮灰场。贮灰场是贮存发电厂固体废物灰渣的场所，以前在发电企业生产管理中一直是个不被重视的角落，而这个角落却是重大危险源，尤其山谷灰场，一旦失事，贮存的大量灰渣和灰水直冲下游，严重危及人身财产安全和社会稳定。国内湿式贮灰场出现的安全问题造成社会极大影响。例如：1985年5月20日3时10分，吉林榆树川电厂贮灰场发生垮坝事件。由于排水斜槽采用间断开口，正巧在坝顶标高附近没有开口，致使灰场水位过高，在坝顶护面碎石层发生管涌，引起灰水漫顶，造成初期21.85m堆石坝及后期5级子坝， 共44.15m高的坝体，全部冲毁，灰场内灰渣全部冲掉，下泄灰水59万立方米。造成3人死亡、贮灰场回收水泵房和值班室被冲毁、农灌站及电厂取水口被淹、延吉市供水水源被污染。 2006年6月2日13时56分左右，贵州黔桂发电有限责任公司大沙坝灰场发生灰水泄漏事故，泄漏灰水量约30万立方米，造成2间平房冲毁、1间平房倒塌、1家乙炔厂毁损。2006年6月5日7时30分，吉林省延边州龙井市的延边晨鸣纸业有限公司自备热电厂贮灰场废弃排水井封堵井盖和弧形板破坏，造成约11万立方米灰渣泄漏，冲毁贮灰场下游开山屯镇怀庆村农田约12公顷，农业直接经济损失17.2万元，部分污水经怀庆河流入图们江。贮灰场运行的安全事故，国家有关部门十分重视，国家安全生产监督管理总局、国家电力监管委员会联合下发了关于两起电厂灰渣库事故的通报（安监2006141号）。通报要求各有关企业，进一步落实安全生产主体责任，加强灰渣库（电力系统称贮灰场）安全管理和监管。灰渣库属于重大危险源，要开展灰渣库安全评价工作，进行坝体稳定性验算、构筑物安全性计算等。加大灰渣库隐患排查力度，认真做好存在隐患的灰渣库修复工作，加强灰渣库应急管理，认真研究知制定灰渣库泄漏事故的应急预案，制定有针对性和操作性强的事故应急处置预案，提高对突发事件的处理应变能力和应急响应速度。不难看出，为保障发电企业贮灰场安全运行，构筑和谐社会，保持社会稳定，电力安全监管部门加强电力安全监管，进行贮灰场安全评价工作是十分必要的。3 贮灰场安全评价标准为有效实施东北区域电力安全监管，保障发电企业贮灰场安全运行，维护社会稳定，东北电监局于2007年10月开展东北区域燃煤发电厂贮灰场安全现状评价工作。贮灰场与尾矿库都为贮存固体废弃物的场所。尾矿库安全评价工作起步较早，建立了一套安全评价标准与程序。我们在开展贮灰场安全评价初期，采用了尾矿库的安全评价标准。但贮灰场的沉积灰渣具有质轻均匀、PH值高、抗渗透破坏性及抗震动液化性能差的特性，使设计标准和筑坝技术有其特殊性，同时，电力企业管理体制的特殊性，使贮灰场具有自身的特点。因而，贮灰场安全评价标准不能照搬尾矿库，应吸取尾矿库的经验，结合贮灰场的特点，制定贮灰场的安全评价标准。在尾矿库现行安全评价标准及贮灰场安全评价试点基础上，东北电监局组织制定并完善贮灰场安全评价标准-东北区域燃煤发电厂贮灰场安全现状评价规定（2008年版）。安全评价标准由综合评价项目和必备评价项目两部分组成，其中，综合评价项目分为：安全管理、运行管理、设计施工和监理、坝体技术状况、输排灰及灰水回收系统、排渗排水和排洪系统、防汛及安全度汛、环保，共八项。必备评价项目分为：防洪能力、排水设施、坝体稳定、渗透稳定、综合项目得分率，共五项。必备项目是确定贮灰场安全等级的依据。贮灰场安全等级分为正常灰场、病态灰场、险情灰场、危急灰场，共四级。该安全评价标准强化贮灰场安全运行为主要目标，具有专业性、规范性、适用性。评价内容较完善、准确、严格、规范、便于操作。通过贮灰场安全评价的工作实践，按评价标准可科学地、客观地评定贮灰场现状的安全等级。4 贮灰场安全评价程序结合区域内发电企业的自身特点，东北区域燃煤发电厂贮灰场安全现状评价规定（2008年版）规范了贮灰场安全评价的管理程序。安全评价程序为：发电厂自查自评自改、发电厂申请安全评价、由具备甲级资质的安全评价机构进行安全评价、编制贮灰场安全现状评价报告、由东北电监局组织评审贮灰场安全现状评价报告、落实安全隐患整改计划、整改确认和验收。 通过贮灰场安全评价的工作实践，发电厂自查自评自改可促使电厂管理人员增强贮灰场安全运行意识，加强贮灰场安全运行管理。安全评价工作坚持“评价与指导相结合、指导与服务相结合、服务与监管相结合”，有效地加强对区域电力生产企业依法实施行业安全监管，保障贮灰场安全运行。安全评价执行“高标准、严要求”理念，对贮灰场危险因素或潜在事故隐患进行更加全面、系统的排查。对所列出的贮灰场安全现状评价综合项目表和评价内容进行综合分析和风险度等级分析，利用现代安全评价方法进行真实评价，同时实现闭环管理，发现的问题东北电监局跟踪隐患整治进程，并要求人力、资金和时间按要求计划进行。 5 贮灰场安全评价工作东北电监局率先在辽宁省开展贮灰场安全现状评价工作，然后在吉林、黑龙江两省及蒙东地区全面推进此项工作。至今共完成东北区域内21座贮灰场评价工作，其中，有18座贮灰场安全评价为正常灰场，占评价总数85.7%，有2座贮灰场安全评价为病态灰场，占评价总数9.5%，有1座贮灰场安全评价为险情灰场，占评价总数4.8%。安全评价为病态灰场的有：沈阳XX热电有限公司贮灰场、铁岭XX发电有限公司贮灰场。安全评价为险情灰场的是丹东XX热电有限公司贮灰场。5.1 沈阳XX热电有限公司贮灰场沈阳XX热电有限公司贮灰场为两个低山之间填筑土坝形成的山谷灰场。坝体由主坝、西侧坝、东侧坝组成，总长1416m，最大坝高32m。坝型为灰场内就地开采的亚粘土和风化砂石混合料填筑的不透水土坝。该贮灰场于1989年投产运行。在运行中主坝下游坡面出现许多管涌点，形成大面积渗漏湿片。为防止渗流破坏，保障坝体安全运行，公司于2005年完成了主坝段劈裂灌浆处理，解决了主坝段渗漏问题。并且，公司对厂内除灰系统进行改造，又大力开拓灰渣综合利用市场，鼓励外运贮灰场内灰渣，使贮灰场贮灰高度得到控制，并保持有足够的防洪容积和安全加高。现在，该贮灰场只作为中转灰场使用。在2008年贮灰场安全评价现场检查中，发现西侧坝段下游坡长约100米，又出现高位渗漏，坡面出现沼泽化湿片。坝体实测浸润线位置见图5.1-1，坝面渗透情况见图5.1-3。 图5.1-1 坝体实测浸润线位置图西侧坝段下游坡面出现高位渗漏溢出点，表明坝体浸润线过高，将降低坝体抗滑安全稳定性，并可形成渗流破坏，将严重影响坝体安全运行。经采用瑞典圆弧法验算，该坝体抗滑稳定安全系数不满足现行规范要求。当坝体灌浆治理后坝体抗滑稳定安全系数满足规范要求。由于西侧坝段的渗漏状况，该贮灰场现状安全等级评价为病态灰场。沈阳XX热电有限公司高度重视评审专家提出的隐患整改意见，立即采取隐患整改措施，投资200万元，采用劈裂灌浆治理坝坡渗漏，于2008年10月末完成施工，效果显著，坡面湿片问题得到解决。坝体灌浆治理后浸润线位置图见图5.1-2，坝面渗漏治理后情况图5.1-4。 图5.1-2 坝体灌浆治理后浸润线位置图 （涌水点渗漏形成的积水湿片） （灌浆治理前积水、湿陷坝坡）图5.1-3 坝面渗透情况（2008.8.16） （灌浆竣工后周围湿片消失） （灌浆竣工后积水消失、坝坡干燥）图5.1-4 坝面渗漏治理后情况（2008.10.14）同时，沈阳XX热电有限公司按照专家建议采取均匀取灰的方式保持规定的干滩长度，对损坏的浸润线观测点进行修复，完善坝上照明设施。西侧坝段渗漏治理后经安全评价机构确认，沈阳XX热电有限公司贮灰场已转为正常灰场。5.2 铁岭XX发电有限公司贮灰场铁岭XX发电厂贮灰场为三面环山的山谷灰场。初期坝坝长508m，最大坝高33.0m。坝体采用亚粘土填筑，于1992年建成投产。一级子坝坝高5.0m，于2003年完成加高。目前，将进行二级子坝加高施工。在贮灰场二级子坝加高设计及安全评价过程中，发现坝体浸润线位置过高，在一级子坝坝趾有高位溢出点，左右坝肩有渗水。主坝中间部位实测浸润线（见图5.2-1）表明该处浸润线位置很高，一级子坝坝趾渗漏较为严重。图5.2-1桩号0+230实测浸润线断面图坝体渗漏可能导致渗透破坏，坝体浸润线过高使坝体抗滑安全性降低。经抗滑稳定性验算坝体安全系数为1.007，不满足规范要求。经安全评价，确定为病态灰场。为治理此项隐患，铁岭XX发电有限公司请设计院进行多方案比较论证，经专家反复评审，整治方案确定为辐射井排渗方案（见图5.2-2）。计划出资1300万元进行治理，现于2009年4月中旬开始施工。 图5.2-2 辐射井排渗方案断面图5.3 丹东XX热电有限公司贮灰场 丹东XX热电有限公司贮灰场在安全评价现场调查中发现：坝前在高水位下运行，干滩长度不等，左侧坝前无干滩（见图5.3-1）。初期坝坝顶有渗流溢出点和湿片现象，局部已沼泽化。坝下右侧块石护坡下有明显渗流水声，渗流水质观测目前尚属清澈。初期坝下游坡度过陡，且有明显的隆起、挤压及位移变形（见图5.3-2）。初期坝坝顶下游侧挡土墙有约20米段明显向下游倾移。这些现状表明该贮灰场属于险情灰场。图5.3-1 左侧坝前无干滩 图53.-2 初期坝外坡局部隆起东北电监局对此高度重视，立即对电厂进行通报，并多次组织专家赴贮灰场现场检查，提供切实可行的整改建议，并要求丹东XX有限责任公司限期整改。目前，贮灰场已经采取降低灰水位运行，干滩长度已超过50米以上，未发现初期坝下游坝面原来隆起、位移的部位发生新的变化。对坝下游居民及企业，丹东XX热电有限责任公司已做财产登记、备案。对于丹东海德热电有限责任公司下一步整改，该电厂已制定贮灰场监测设施方案，对坝体进行稳定性分析及坝体安全鉴定。东北电监局将继续跟踪丹东XX有限公司隐患治理情况。6 结语燃煤发电厂湿式贮灰场是发电企业生产管理中一个重大危险源，一旦失事将对下游造成严重危害。贮灰场的设计施工监理是贮灰场安全运行的基础，贮灰场的运行管理是贮灰场安全运行的关键，贮灰场的安全评价是贮灰场安全运行的监管。贮灰场的基建、运行及管理各个环节中，安全评价是保障贮灰场安全运行的重要环节。 对于燃煤发电厂贮灰场运行安全的控制，仅靠一般安全检查尚不能完全发现存在内部的隐患，也无法将贮灰场的治理方案和计划制定得合理，更不能让上级领导部门把贮灰场治理项目列在投资决策的紧急项中。只有进行详细的科学的安全性评价，才能客观地确切地指出危险隐患，明确贮灰场安全等级。有些项目的改造是刻不容缓的，在评价过程中每名管理人员和评价、评审专家都感到责任重大，必须在评价中认真负责，达到效果。东北电监局开展的贮灰场安全评价要求闭环管理，实现发现的安全隐患及时消除和安排计划整改，确保评价后的燃煤发电厂贮灰场安全稳定运行。参考文献1 DL/T 50452006,火力发电厂灰渣筑坝设计规范，中国电力出版社，2006.2 东北区域燃煤发电厂贮灰场安全现状评价规定（2008年版），国家电力监管委员会东北监管局3 沈阳XX热电有限公司贮灰场安全现状评价报告，辽宁东科电力有限公司，2008年8月.4 铁岭XX发电有限公司贮灰场辐射井排渗与二级子坝加高工程初步设计报告，东北电力设计院，2008年6月.5 关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调200456号）6 关于两起电厂灰渣库事故的通报（安监总管一2006141号）