【水电站生产工艺管理论文】水电站

相关热词搜索：

水电站生产工艺管理论文

本工程主体及临建工程的混凝土总量约116万m3，其中碾压混凝土(RCC) 为65.85万m3,常态混凝土50.15万m3。混凝土的综合配比为大石16.32%p中石 29.19%p小石22.4%p砂32.08%。根据施工总进度安排，砂石系统建成后共需加工 砂石成品料约254.1万t，其中大石41.48万tp中石74.18万tp小石56.92万tp砂81.52万 t。加工砂石骨料的料源，有26万m3可利用工程开挖的渣料，尚有98万m3需用石 灰岩进行人工机械破碎，石灰岩取自距砂石系统附近的对穿岩料场。

据施工进度、混凝土浇筑强度曲线，本工程最大月混凝土浇筑强度为11.24 万m3，故索风营水电站人工砂石骨料系统的生产能力按11.24万m3设计，能同时 或独立生产常态砂、碾压砂及喷锚混凝土所需的各级配骨料，但考虑到各施工期 对骨料的不同需求，设有6.4万m3的成品储存量来调节骨料的生产与耗用的平衡。

系统采用先进的中央控制和电视监控系统，主要加工设备采用了(法国产)国际最 先进的石灰岩破碎设备及国内一流的筛分、脱水及分级设备，共安装有设备69 台套，装机容量2800kW该系统于2001年9月26日开工，2002年4月12日联动试机 投产成功，比合同工期提前了16d。

1系统生产工艺流程及布置1.1系统生产工艺流程 系统工艺流程见图1，经平衡计算各车间的处理量见表1。

表1索风营水电站人工砂石骨料系统各车间的处理量 项目或车间 骨料直径/mm 合计 ＞80 80～4040～20 20～5 2.5～5 ＜5 骨料配比/% ― 16.32 29.19 22.40 32.09 100 成品料/t ― 123 220 170 242 755 粗碎车间处理量/t 267 257.4 168.5 125.513.3 18.3 850 中碎车间处理量/t ― 94 138 186 46 91 555 筛分(一)车间处理量/t ― 94 307 312 59 108 880 细碎车间处理量/t ― ― ― 233 56201 490 筛分(二)车间处理量/t ― ― ― 545 142 283 970 1.2破碎工艺及设备选型 破碎采用粗、中、细3段破碎，其中：粗碎采用开路；
中、细碎采用与相 应的筛分车间形成闭路循环生产工艺。

(1)粗碎车间：设计生产能力为850t/h。车间内设置2台Nordberg公司生产的 NP1313反击式破碎机， 作者简介：王忠录(1964-)，男，贵州省贵阳市人，高级工程师，从事水利 水电建设施工管理工作。（该文已发表于《贵州水力发电》2004年第3期）。

并列运行，处理最大进料粒径为750mm，单机破碎能力可达470t/h。

(2)中碎车间：主要处理预筛分后的粒径大于80mm和部分40～80mm的石 料，设计生产能力为700t/h。车间内设置2台Nordberg公司生产的NP1213反击式 破碎机，并列运行，其单机破碎能力可达350～400t/h。

图1索风营水电站人工砂石骨料系统工艺流程 (3)细碎车间：主要处理筛分(二)车间后的粒径大于5mm和筛分(一)经脱水 后的2.5～5mm的石料，设计生产能力为500t/h，车间内设置2台Nordberg公司生 产的VI400制砂机，并列运行，其单机破碎能力可达250～300t/h，产砂率为30～35%。由于该机的产砂率偏低，砂的细度模数偏大(M=3.3～3.8)，为满足设计对 砂的细度模数(M=2.2～2.9)的要求，又增设了2台PL-8500立式破碎机来处理 VI400制砂机经筛分处理后的回头料，其单机破碎能力可达80～160t/h，产砂率为 50%～65%。1.3筛分工艺 筛分车间主要起筛洗及分级作用，分预筛分、筛分(一)、筛分(二)等车间。

(1)预筛分车间：设计生产能力为850t/h，车间内设2台2YRK1845重型振动 筛。振动筛采用双层筛网，上层筛网孔为75mm×75mm，下层筛网孔为 37.5mm×37.5mm。对大于80mm的石料经梭槽进入中碎NP1213破碎；
40～80mm 的石料由胶带输送机送入成品仓，小于40mm的全部石料进入圆筒洗石机(圆筒洗 石机单机生产能力230t/h，2台并列运行)，洗去泥土及小于2mm的石粉后，由胶 带输送机送入筛分(一)车间；
小于2mm的石粉经排水沟排入砂水回收系统，进行 处理后再回收利用。

(2)筛分(一)车间：设计生产能力为560t/h，车间内设1台2YRK2460圆振筛。

圆振筛采用双层筛网，上层筛网孔为37.5mm×37.5mm，下层筛网孔为 19mm×19mm。其中20～40mm和20～5mm的石料分别经胶带输送机送入成品 仓；
2.5～5mm的全部石料经ZKR1230脱水筛处理后，由胶带输送机送入制砂转 料仓；
小于2.5的粉砂流入1号回收池处理后再利用。

(3)筛分(二)车间：设计生产能力为700t/h，车间内设1台3YRK2460圆振筛。

圆振筛采用3层筛网，上层筛网孔为37.5mm×37.5mm，中层筛网孔为19mm×19mm， 下层筛网孔为5mm×5mm。筛分(二)主要承担中碎以后骨料的筛分。其中大于 40mm的骨料返回预筛分车间；
40～20mm及20～5mm的石料可经胶带输送机送 入筛分(一)或转料仓；
小于5mm的石料直接由胶带机送入砂筛分车间。

(4)砂筛分车间：设计生产能力为500t/h，车间内设4台2YRK2460圆振筛(主 要处理2台VI400制砂机生产的砂料)和2台YRK2056圆振筛(主要处理两台 PL-8500生产的砂料)。PL-8500生产的砂料含粉率可达20%以上，从而改善了RCC 用砂的石粉含量。

1.4设备配置 根据砂石料的特性和系统工艺流程计算后，系统主要设备的配置见表2。

1.5系统布置索风营水电站砂石骨料生产系统由储料场、粗碎车间、中碎车间、细碎车 间、筛分车间、半成品料仓、转料仓、成品料仓及砂、水处理系统等组成。

粗碎车间设在左岸进场公路旁的山坡上，2台破碎机对称布置；
半成品仓， 上部设定点Y型架皮带机堆料，堆料高度为27m，料仓长75m，宽65m，容量为3.5 万m3；
成品仓由大石仓、中石仓、小石仓、2个砂仓组成，宽50m，长265m，总 容量6.81万m3。

生产中经圆筒洗石机及脱水筛排放的小于2mm的砂、泥污水，经四级砂、 水回收处理系统后，粉砂经2台4PS砂泵回收至螺旋分级机脱水后直接掺入成品砂 中，主要用于调整砂的细度模数；
废水经三级处理后回收利用(设计回收60%， 实际回收达90%)；
污泥排放到污泥回收池，用挖掘机挖装运至弃渣场。

2系统设计的优点与存在问题 系统建成投产后，首先配合索风营电站“建设绿色环保水电站，开发清洁 能源”的目标，在污水排放及治理大气污染上做了很多工作，在石粉回收及废水 处理的回收利用方面都取得了较为明显效果。

表2系统主要设备选型与配置 设备名称 规格型号 铭牌产量/(t・h-1) 设计产量/(t・h-1) 数量/台 进料粒径/mm 功率/kW 反击式破碎机 NP1313470 850 2 ＜750 200 给料筛 B13-56-2V 500 850 2 0～750 11 槽式给料机 900×2100 70～270 180 6 0～300 7.5 电子吸铁器 PCDC-10 ― ― 1― 2.2 圆振筛 2YKR1845 500 850 2 ＜300 30 圆筒洗石机 TX1836 230 330 2 ＜40 75 反击式破碎机 NP1213 400 700 2 80～300 200脱水筛 ZKR1230 70 50 ＜2.5 4*2 圆振筛 3YRK2460 280～880 700 1 0～80 45 立式破碎机 VI400 300 500 2 2.5～60 400 圆振筛 2YRK2460 280～500130 4 2～40 37 立式破碎机 PL-8500 90～160 100 2 2.5～40 200 圆振筛 YRK2052 150～350 130 2 0～40 18 刮泥机 SFJ-16/2 80 60 20～2.5 11 砂泵 4PS 250 250 2 0～2.5 45 螺旋分级机 FG-15 100 75 2 0～2.5 15 脱水筛 ZKR1445 150 100 0～2.5 7.5*2 电磁振动给料机ZG8 ― ― 20 0～80 2 自动识别电子皮带称 ― 1000 850 1 0～80 2 2003年7月至12月主体工程需用骨料7.7万m3，为了满足RCC对用砂的要求 而进行了工艺改进和调整，解决了砂的细度模数及石粉含量问题。

2004年1月至4月主体工程需用骨料21.6万m3，工艺改进主要解决了细度模 数的稳定性及提高石粉含量问题。

2.1关于粗碎、中碎、预筛分设备选型及工艺改进 (1)在粗碎、中碎设备的选型上，根据石灰岩强度不高、易碎的特性，所 选用的NP1313、NP1213反击式破碎机具有破碎比大，产品粒形好，能耗低等特 点。粗碎设计单机生产能力为470t/h，但在破碎机开口为18cm时的实际生产能力 可达760t/h，达到了设计总产量的89%；
中碎设计单机生产能力为350t/h，但在破 碎机开口为6cm时的实际生产能力可达480t/h，达到了设计总生产能力的73%，说 明本系统中粗碎、中碎在设备配置上富裕过大。因此，只要粗碎、中碎处理的设 计生产能力不超过1500t/h，仍以采用2台设备较为合理。

(2)原设计中在棒条给料机下设有YKR1022圆振筛，将小20mm的骨料送入TX1530圆筒洗石机处理后再经1号皮带进入半成品料仓。但在毛料含泥量较高时， 受圆筒洗石机处理能力的限制，使处理后的污水排放造成了污染，环保费用较高， 故应该用皮带机输送出去作弃料处理，可大大降低下一工序的处理难度，这既能 满足环保要求，同时也可降低运行成本。

(3)本系统的中碎设备配置虽有富裕，但经预筛分进入的梭槽坡度(35)偏小， 影响堆料而造成中碎产量偏低，为此增设了附着式振捣器。对大于80mm骨料的 梭槽坡度应改为38～42。

(4)预筛分中小于40mm骨料直接进TX1836圆筒洗石机，冲洗后大于2mm 的骨料进入筛(一)再次冲洗。虽然该设备洗石效果较好，但重点应解决好骨料的 脱水问题，若配合FX型螺旋分级机使用，则效果会更佳。

2.2关于制砂工艺及设备配套的探讨 目前，大多数投入运行的和正在建设中的水电站人工砂石生产系统的制砂 工艺，均沿用20世纪60至70年代的棒磨机制砂工艺，仅在部分大型水电工程中采 用国外先进的制砂设备。国外先进的制砂设备虽然生产强度高，但生产出来的砂 的细度模数偏大(较粗)，仍需采用棒磨机或其他办法进行补充，且有生产成本增 加、细砂流失量大、耗钢量大及对环境污染严重等问题。

RCC对骨料要求较高的问题是砂的细度模数、石粉含量及相对稳定的含水 量，故人工砂石生产系统研究的重点是：一方面是如何使人工砂达到高含粉量 (17%～22%)、稳定的低含水率(6%以下)和波动小于0.2的细度模数(2.2～2.9)指标 (高RCC坝中应用高石粉掺量，可降低水泥用量，从而降低水化热，改善RCC的 泛浆弹塑性和可碾压性等综合性能)；
另一方面是如何最大限度地将生产中95% 的石粉回收利用和70%的废水回收再利用，以减少毛料的开采量，并使排放的废 水达到国家环保规定的一次性排放标准，节约工程成本。

根据高RCC坝对砂细度模数、含水率等指标的特殊要求，针对石灰岩的特 性，索风营人工砂石生产系统采用立轴式制砂机半干式制砂工艺，以消除粉尘对 空气的污染，提高制砂产量及粉砂、废水的回收利用率；
另外，要人为控制好砂 的细度模数及颗粒级配，以改善碾压混凝土的性能，加快施工进度，降低运行成 本。但在系统布置和工艺流程上存在如下问题：
(1)若中碎、制砂相关联的设备一旦发生故障检修，成品料便不能生产，说明布置不够合理。解决的方法应将中碎与制砂系统完全脱离开，并增大转料仓 容量(由650m3增大到3500m3)，使2个系统能单独运行，有6～8h的修理时间，高 峰期便有提高产量的空间。

(2)经转料仓进入制砂机的2条皮带，可改为1条皮带供给制砂机上部的受 料仓后再分别以自落式供给制砂机。这既可减少皮带机数量及运行成本，又可降 低物料直接冲击破碎腔上口，避免抛料头分料不均匀而损坏抛料头和衬板等问题。

(3)VI400制砂机对含水率过于敏感，当含水率为5%～10%时(大于10%时可 进行湿法生产)，受线速度和含水率的限制，经筛分后的回头料中的2.5～5mm的 骨料不容易再次破碎，并且容易造成堵塞抛料头和破碎腔护板，使产砂率和石粉 含量降低；
当含水率小于2%时，扬尘污染严重。因此，进行半干法生产时，含 水率应控制在2%～5%为宜。

(4)原设计砂的筛分是使用2层不同孔径的筛网来解决砂的细度模数问题， 但实际操作中很难调整砂的细度模数，筛网更换的难度也较大，运行成本较高。

试运行后改为单层筛网在同一层面分上下部设不同孔径筛网调整，6座圆振筛分 别使用2.5mm×10mm、3mm×10mm、4mm×10mm的筛网，用给料量的大小来调 整细度模数，从而实现了细度模数的调整。

(5)VI400制砂机生产砂的细度模数偏大(实测M=3.3～3.8)，用筛网调节细 度模数又造成产量下降(设计产量260t/h；
当M=2.7～2.9时实测产量仅为110～ 160t/h)，石粉含量也偏低(实测为11.5%～14.3%)。为了解决这一难题，利用泥沙 在一定水压力作用下自然沉淀分离的原理，设计了一套砂、水回收系统。其工序 为：刮砂机将砂刮入集砂坑后用砂泵抽砂，被搅拌后的浊水经回收槽流入下一级 再回收；
砂泵在一级沉淀池中回收0.63～2.5mm的粉砂，送入1号FC-15螺旋分级 机，经ZKR1445脱水后的筛脱水与干砂混合后进入成品砂仓，一级回收18t/h，脱 水后砂的含水率为4.5%～5.6%，半干式制砂筛分后砂的含水率为1%～2%，两种 混合后的含水率为2.5～3.5%，控制了砂含水率的波动＜0.5%。二级沉淀池主要 回收经1号螺旋分级机处理后所溢流出的小于0.63mm的粉砂；
大于0.08mm的粉砂 和石粉，再用2PS砂泵抽到浓缩箱，经浓缩后进入2号螺旋分级机送至脱水筛；
二 级所回收的0.08～0.63mm的砂为5～7t/h，经回收的砂在25号、26号皮带上与筛分 楼的砂混合后送入成品仓，经检测掺入回收砂混合后砂的细度模数降低了0.15， 石粉含量提高了2%左右，实测为13.6%～17.1%。回收后掺入浓缩箱和2号螺旋分 级机的溢流水流入3号水回收池，3号池将排除的泥进入干化池处理，而清水溢流 入4号清水池回收利用。本系统的土建及设备的投资不大(总投资36万元)，但解决了人工砂石生产系统的环保难题，且经济效益明显，其中节约用水费用(0.75 元/m3)可达125万元，粉砂0.08～2.5mm回收利用可节约费用(砂25元/t)180万元左 右。

(6)按DL/T5112-2000《水工RCC施工规范》要求，人工砂的石粉(d≤0.16mm 的颗粒)含量宜控制在10%～22%，最佳石粉含量应经过试验确定。索风营大坝原 设计的人工砂石粉含量为10%～17%，经专家组论证后对0.08mm以下的石粉含量 作了调整，由于系统设备资源及工艺上已无潜力可挖，只有考虑增加设备投入， 经综合比较后增加了2台PL-8500立轴式破碎机，并要求生产厂商将线速度由 60m/s提高到70m/s，以增大破碎比和获取高石粉量。增加的制砂设备于2004年3 月15日投入运行，在2004年4月20日检测得M值为2.7，误差为0.15；
石粉含量为 17%～21.8%、平均18.3%，于0.08mm的石粉含量为11.6%～14.4%、平均12.8%。

3结束语 索风营人工砂石生产系统，采用半干式制砂工艺，结合砂、水的充分回收 利用，又对系统内场地进行了绿化，皮带及砂仓也增设了防雨、防尘棚，基本实 现了工厂化管理；
经过这2年多运行和改进，现系统运行稳定、可靠。因砂的细 度模数稳定、石粉含量提高，使得2004年3月以后大坝RCC配合比中降低了6%的 粉煤灰掺量，经济效益较为明显；
并较好地解决了人工砂石生产的环保问题，大 大降低了运行成本，为高碾压混凝土坝人工砂石骨料生产探索了一条新的路径， 也为索风营水电站工程争创鲁班奖奠定了基础。

仪器编号线膨胀系数（10-6/℃）复相关系数标准差时效类型 NX15.9720.9962.071微膨胀 NX28.6170.9852.419微膨胀 NX36.2710.9902.065微膨胀 ND13.5150.9763.301先膨胀后微收缩 N15.1040.6996.862微膨胀 N22.3150.9003.501先膨胀后微收缩 N36.0850.7843.221微膨胀N47.7940.9822.056微膨胀 （1）大坝布置了比较完整的安全监测系统，并随着坝体混凝土的浇筑施 工进度，高程1022.0m以下的坝体内部监测仪器已按设计要求全部安装埋设完毕， 监测仪器安装埋设质量及观测质量良好，观测值符合碾压混凝土坝的一般规律；

（2）施工期温度监测成果及时为坝体混凝土的浇筑碾压计划提供依据， 指导了施工，达到了监测设计目的。

TheSafetyMontorsOfDamOfYujianheReserviorInXifengLUOHen,PANGXian-ming, CHENHao,YANGHan-hai (GuizhouDamSafety’sObservationCentre,Guiyang,Guizhou,550002,Chin Abstract:AccordingtothematerialcharacteristicoftheRCCarchdamandcombiningtheproj ectconcreteconditionsoftheYujianhereservoir,thistextintroducestheRCCarchdammonit orestablishmentsituationofinstrumentandequipment,andthearrangementanalysisofobse rvationinformationininitialstage.Itsachievementcanbeforothersimilarprojectreference. Keyword:RCCarchdam;monitordesign;arrangementanalysisofobservationinformationi ninitialstage.