ПРЕДИСЛОВИЕ

Топливно-энергетический баланс Советского Союза, составленный исходя из наиболее эффективного использования топливных ресурсов страны и разведанности запасов их месторождений, определяет долю твердого топлива в производстве электроэнергии на тепловых электрических станциях (ТЭС) около 50%. При этом выход золошлаковых материалов по ТЭС Минэнерго СССР за 1965—1975 гг. увеличился с 40 до 70 млн. т и такая интенсивность роста сохранится на ближайшие годы.

Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 гг., утвержденными XXV съездом КПСС, предусматривается более полное использование вторичных сырьевых и топливно-энергетических ресурсов и отходов производства с целью увеличения объема продукции промышленности строительных материалов и экономии дефицитных материалов.

Постоянным источником сырья для изготовления строительных материалов и конструкций могут служить золы и шлак ТЭС. Они применяются при производстве легких и тяжелых бетонов и всех видов легких заполнителей (керамзита, зольного гравия, аглопорита), при производстве цемента, изготовлении золосиликатного и глинозольного кирпича, в дорожном и аэродромном строительствах, а также в сельском хозяйстве для раскисления почв.

По состоянию на 1975 г. наибольшее применение на ТЭС имело гидравлическое удаление и складирование золошлаковых материалов. Наряду с этим в связи с расширением использования золы и шлака в различных отраслях народного хозяйства в 70-е годы на ТЭС начали внедряться пневматические системы отбора сухой золы из золоуловителей.

В настоящее время в народном хозяйстве используется лишь часть золы и шлака ТЭС, поэтому вопросам организованного складирования золошлаковых материалов с применением гидравлического транспорта для их удаления продолжает уделяться серьезное внимание.

Современные золоотвалы — это ответственные гидротехнические сооружения, намываемые из золошлакового материала в процессе его складирования. Следовательно, проектирование и возведение их должны иметь соответствующее научное обоснование. Требования к надежности золоотвалов как гидротехнических сооружений должны учитывать тенденцию к наращиванию их на максимально возможную по техническим соображениям высоту с целью уменьшения отчуждения земельных угодий. Так, известны золоотвалы высотой 35—40 м, а в будущем будут возводиться золоотвалы высотой более 50 м.

Важной задачей является усовершенствование системы складирования золошлаковых материалов. При возведении золоотвалов следует предусматривать использование золошлакового материала в поярусные дамбы наращивания, что позволит получить значительную экономике капитальных затрат. Большое значение приобретают обоснованный выбор рациональной технологии намыва в зависимости от физико-механических свойств и химического состава золошлакового материала, а также вопросы осветления воды в отстойном пруде. Целесообразно внедрение так называемых дренированных отвалов, на которых осветление сточной воды обеспечивается за счет инфильтрации ее через намываемые отложения; при этом отпадает надобность в отстойных прудах.

Складирование золошлакового материала ТЭС должно производиться с соблюдением водного законодательства и постановления Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов в части предотвращения загрязнения подземных и поверхностных вод водоемов, а также охраны воспроизводства рыбных запасов. Должно быть предотвращено загрязнение атмосферы от пыления поверхности отложений золошлакового материала (за счет искусственного дождевания, химического закрепления разбрызгиванием реагентов с вертолетов и пр.).

Зола и шлак образуются в результате термохимических превращений неорганической части топлива и различаются по своим физическим и химическим свойствам в зависимости от рода топлива и его генезиса, а также от применяемых систем золоулавливания и шлакоудаления на котельных агрегатах. Физико-химические свойства оказывают влияние на конструктивные решения золоотвалов и схемы складирования материала, поэтому в книге подробно рассмотрены свойства золошлаковых материалов и обусловленные этими свойствами процессы взаимодействия золы и шлака с водой при гидравлическом транспарте и оборотном водоснабжении системы золоудаления.

При написании книги авторы поставили перед собой следующие основные задачи: охарактеризовать физические свойства золы и шлака твердых топлив при различных системах золоулавливания и шлакоудаления на котельных агрегатах ТЭС; рассмотреть химико-минералогический состав золы и шлака и их взаимодействие с водой при гидравлическом транспорте и оборотном водоснабжении; обобщить физико-механические свойства намытых золошлаковых материалов; изложить методы расчета намыва золошлаковых материалов и расчета осветления воды в отстойном пруде; дать обоснование конструкции золоотвалов на водоупорном и дренированном основании и методику их расчета и проектирования; осветить основные направления использования в народном хозяйстве золы и шлака различных твердых топлив ТЭС.

Построение книги выполнено в соответствии с последовательностью производственных операций по выдаче золы и шлака на котельных агрегатах, перемещению их гидравлическим транспортом от ТЭС да золоотвала, намыву (складированию) на золоотвалах различной конструкции и, наконец, осветлению воды в отстойных прудах. Общие вопросы проектирования золоотвалов и основные направления использования золошлаковых материалов ТЭС вынесены в последующие главы. Такой порядок построения книги дает возможность логично изложить все взаимосвязанные непрерывные процессы выдачи, транспорта и намыва золошлакового материала.

В книге не рассмотрена методика расчета гидравлического транспорта золошлаковых материалов в связи с его спецификой, которая выходит за рамки содержания книги.

В книге изложены результаты исследований, выполненных в 1971— 1975 гг. во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидротехники имени В. Е. Веденеева, в Теплоэлектропроекте и его отделениях, в Уральском филиале Всесоюзного теплотехнического института, а также на золоотвалах 60 ТЭС Советского Союза, сжигающих характерные твердые топлива. Кроме того, были использованы отечественные и зарубежные публикации по данному вопросу.

Книга будет полезна проектировщикам, строителям и эксплуатационному персоналу тепловых электрических станций, а также сотрудникам научно-исследовательских организаций, занимающихся вопросами, связанными с обоснованием гидравлического транспорта и намыва золошлаковых материалов. Приведенные в книге сведения могут служить справочным материалом по свойствам золы и шлака отечественных твердых топлив.

Исследования систем гидрозолоудаления и золоотвалов многих тепловых электрических станций были проведены (по программе, разработанной авторами книги) отделами изысканий Московского, Ленинградского, Уральского, Львовского и Новосибирского отделений института Теплоэлектропроекта. Сотрудникам перечисленных подразделений, принявших участие в этих работах, авторы выражают глубокую признательность.

Авторы выражают благодарность заведующему комплексной лабораторией грунтовых сооружений ВНИИГ М. П. Павчичу за содействие в проведении исследований, результаты которых изложены в настоящей книге, и А. А. Фрейдбергу за ценные замечания, сделанные им при просмотре рукописи, способствующие улучшению содержания книги как в трактовке отдельных вопросов, так и в отношении стиля изложения. Авторы также благодарят Р. С. Гордееву за помощь в оформлении рукописи книги.

В написании книги приняли участие: В. Г. Пантелеев — гл. 1 (§ 1-2, 1-3, 1-4 написаны совместно с Э. Л. Лариной), гл. 3 (кроме § 3-3 и 3-4), гл. 5 (§ 5-2 и 5-3 написаны совместно с Г. С. Агеевым), гл. 7 (§ 7-3 написан совместно с Э. А. Лариной и § 7-6 совместно с В. Н. Кирилловым), гл. 8 (кроме § 8-4—8-6); В. А. Мелентьев — гл. 4 (кроме § 4-4); гл. 6, § 8-4, 8-6 и гл. 10; Э. Л. Добкин — гл. 9 (§ 9-1, 9-13 написаны совместно с Г. С. Агеевым); В. М. Матюшин — гл. 11; В. Н. Кириллов — § 4-4, § 7-6 совместно с В. Г. Пантелеевым, § 8-5; Ю. С. Большакова и Т. М. Гельдина (совместно) — § 2-2, 2-3, 3-3, 3-4; Т. Е. Сергеева —§ 2-1, 2-4.

Все пожелания и замечания по книге просьба направлять по адресу: 113114, Москва, Шлюзовая наб., 10, изд-во «Энергия».

Авторы

Назад, на страницу описания