火烧寨沟砂石加工、混凝土拌和及制冷系统平面布置优化.doc

火烧寨沟砂石加工、混凝土拌和及制冷系统工艺及布置优化李盛林 刘晓阳（中国水利水电第七工程局糯扎渡水电站火烧寨沟砂石加工、混凝土拌和及制冷系统 云南糯扎渡）摘要：糯扎渡火烧寨沟砂石加工、混凝土拌和及制冷系统由水电七局承建其系统设计、建设和运行砂石系统按设计处理能力 800t/h 设计混凝土拌和及制冷系统设计规模，按满足前期常态混凝土高峰月浇筑强度 5.4×104m3/mon 及后期预冷混凝土高峰月浇筑强度 5×104m3/mon 进行设计本文主要介绍系统优化前的工艺流程、平面布置以及优化后的工艺流程、平面布置关键词：糯扎渡火烧寨砂石砼系统 系统工艺 平面布置 优化一、概况糯扎渡水电站位于云南省思茅市翠云区和澜沧县交界处的澜沧江下游干流上，是澜沧江中下游河段八个梯级规划的第五级电站总装机容量5850MW（9×650MW） ；工程枢纽由直心墙堆石坝、左岸溢洪道、左岸泄洪隧洞、右岸泄洪隧洞以及左岸地下式引水发电建筑物等组成火烧寨沟人工砂石加工、混凝土拌和及制冷系统设置于右岸下游火烧寨沟，布置区域靠近沟口砂石加工系统主要供应 1#～5#导流洞后半段、左右岸泄洪洞、大坝工程、溢洪道消力池及护岸工程和引水发电系统（不含进水口）等工程约 220×104m3混凝土所需的粗细骨料。

系统按设计处理能力 800t/h 设计共需制备成品砂石料约 450×104t，料源全部从火烧寨沟存渣场回采主体工程可用开挖料混凝土拌和及制冷系统主要担负左右岸 1#～5#导流洞后半段、厂房尾水渠、左右岸泄洪洞、下游护岸工程、大坝垫层、溢洪道消力池和导流洞堵头等混凝土的生产任务需供应混凝土总量约 140×104m3，其中预冷混凝土约46×104m3，预冷混凝土主要用于溢洪道消力池和导流洞堵头工程部位系统骨料全部由本系统砂石加工系统供应系统设计规模，按满足前期常态混凝土高峰月浇筑强度 5.4×104m3/mon 及后期预冷混凝土高峰月浇筑强度 5×104m3/mon进行设计同时，制冷系统按满足 16℃的混凝土出机口温度要求进行设计二、砂石加工、混凝土拌和及制冷系统原加工工艺及平面布置简介该系统中混凝土拌和及制冷系统生产工艺基本没作调整，所以着重介绍砂石加工系统的生产工艺和平面布置优化2.1 砂石系统成品骨料级配由于系统供料的工程部位多，供料对象复杂，砂石系统设计应满足生产三级配骨料、二级配骨料和一级配骨料三种工况时的产品级配平衡要求计算用成品骨料级配参考值见表 2-1表 2-1 成品骨料参考级配表碎 石人工砂40~8020~405~205~15＜58％22.2％25.3％3.3％41.2％2. 2 砂石系统生产能力计算根据该砂石加工系统承担的工程部位的混凝土浇筑月强度特点，该系统需满足混凝土浇筑高峰强度 9 万 m3/月的成品骨料需求量。

则按 1m3混凝土需成品骨料 2.2t、每月 25 天工作日、每天 2 班制 14h，计算成品骨料的小时生产量为qhd=Qhd×A/（25×14）=90000×2.2/（25×14）=566t/h考虑加工损耗系统 1.33，则系统粗碎设计处理能力为566×1.33=753 t/h考虑一定的富余，粗碎车间设计处理能力取为 800t/h2. 3 原砂石加工系统工艺流程简介毛料来源于火烧寨沟存碴场，回采的毛料经自卸车运输至粗碎车间毛料经粗碎车间 2 台 JM1312HD 破碎后进入半成品料堆，半成品料经胶带机输送至中碎车间（中碎车间布置 2 台 S4800EC 液压圆锥破碎机） ，破碎后的骨料经胶带机进入预筛分车间（布置 2 台 2YKR2452 圆振动筛、1 台 YKR2452 圆振动筛） 半成品料经预筛分车间分级后＞80mm 超径石和部分 40～80mm 的大石进入细碎车间（细碎车间布置 2 台 HP300 圆锥破碎机）进行破碎，细碎破碎后的骨料再次进入预筛分车间预筛分车间另外部分 0～80mm 的大石进入大石冲洗车间出成品大石，其分级出＜40mm 的中小石部分直接进入主筛分车间（主筛分车间布置3 台 2YKR2460 圆振动筛） ，部分中小石先经过超细碎车间 1 台 RP109 破碎后再进入主筛分车间。

主筛分车间筛出的成品中石 40～20mm、成品小石 20～5mm 经胶带机进入成品粗骨产堆场，多余部分中小石进入细碎车间（布置 2 台 RP109立轴冲击式破碎机）进行制砂，主筛分车间同时生产部分成品砂超细碎车间破碎后的骨料经胶带机进入检查筛分车间（布置 3 台 2YKR2460 圆振动筛） ，分级后出 15～5mm 成品米石和＜5mm 成品砂，部分 15～5mm 的米石进入棒磨机车间（布置 2 台 MBZ2136 棒磨机）进行制砂糯扎渡水电站火烧寨沟砂石加工系统工艺流程简图见下图：各种成品骨料生产能力表火烧寨沟砂石加工系统原工艺流程简图（图一）2. 4 原砂石加工系统、混凝土拌和及制冷系统的平面布置根据该工艺流程并结合起来现场的实际情况，该砂石加工系统、混凝土拌及制冷系统的平布置如下：糯扎渡水电站火烧寨沟砂石加工系统、混凝土拌和及制冷系统平面布置下图：1:1 1:0.8648.50位位670.00658.001:1.51:1.51:1.5位位位位1:17003800m位位位位686.00630.00644.50646.70648.00650.00650.00682.00682.00J17J1比例尺:J16J15645.00649.00火烧寨沟砂石加工、混凝土拌和及制冷系统原平面布置图（图二）2.5 原砂石加工系统、混凝土拌和及制冷系统的工艺及布置的特点及优缺点本砂石加工、混凝土拌和及制冷系统在工艺流程和平面布置上主要特点及不足之处：1、粗碎车间两台 JM1312 的颚式破碎机共用一条出料胶带机，单线生产。

因单台 JM1312 颚式破碎机生产能力较大，两台颚破给一条胶带机供料，出料胶机输送量大，功率大、负荷较高；如只运转一台颚破，又造成胶带机功率富余、效率不高而且一旦出料胶带机出现故障，整个粗碎车间都不能运行，保障率不高如采用两条出料胶带机，双线生产，将有效地提高设备运行效率和系统运行的保障率2、砂石系统在中碎车间设置了一个中碎车间料仓，中碎料仓布置在半成品料和中碎车间3、原砂石加工系统的超细碎车间共布置 3 台 RP109 型冲击式破碎机，超细碎车间分二处布置一处布置 1 台 RP109 冲击破，布置位置在预筛分车间和主筛分车间之间，主要作用是对中小石进行整形；另一处有 2 台 RP109 型冲击破，布置在检查筛分车间之后，主要作用是用中小石来制砂在主筛分车间前布置一台超细碎设备（RP109） ，能起到对中小石整形的作用，改善成品中小石的粒性但砂石加工系统加工的毛料岩性是花岗岩，经粗碎、中碎、细碎车间处理后的骨料粒形较好（根据本电站上游砂石加工系统的生产实验数据，针片状在 5%以内） ，不需要整形从布置上说，如在主筛分车间前布置一台超细碎设备也增加了平面布置的难度4、砂石系统除给本混凝土拌和系统供应成品骨料外，还需外供部分成品骨料。

外供部分成品骨料采用胶带机上料、装车仓装车的方式进行供料5、供水系统与砂石加工系统主筛分车间、检查筛分车间以及拌和系统的拌和站等主要用水点距离较远，供水管路较长，尤其是废水处理系统距产生废水的筛分车间较远，需布置长达 120m 的排水沟排水沟不仅开挖量大，清淤难度也相应增加6、砂石加工系统 650m 高程平台总面积相对较小、布置的破碎筛分车间多、胶带机数量众多，系统设备安装难度大、运行期检修难大7、625 环线路至 645 上坝公路的连接线从砂石系统成品砂堆场和混凝土拌和系统之间穿过，该连接线车流量大，对系统安全运行存在一定的干扰8、拌和系统 2 座拌和站和 5 座 1500T 的胶凝材料罐布置于 630 米高程平台，630 平台是在一个“V”冲沟上回填起来的，回填土石方约 20 万 m3，沟底高程为 607 米，回填最大深度为 23 米为了防止江水倒灌同时为了保证冲沟内的河水能流到江中，630 米平台外侧的拦渣坝为透水性坝体，汛期的江水、枯期的河水长期在 630 平台下流动，使得回填起来的 630 平台不均匀下沉的可能性很大这将给布置在 630 平台的 2 座拌和站和 5 座 1500T 水泥罐的正常运行造成安全隐患。

三、砂石加工、混凝土拌和及制冷系统工艺及布置优化我部于 2006 年 2 月进场根据系统原工艺流程和平面布置要求，在保证系统产量不变、产品质量不变以及系统主要设备不变的情况下，对本砂石加工、混凝土拌和及制冷系统的工艺就行了优化，同时对平面布置进行了调整工艺优化、布置调整的部分及其优点如下：1、针对粗碎车间出料胶带机由单线改为双线，一条线上的胶带机或颚式破碎机出现故障，另一条线的颚破和胶带机还能继续运转这样既增加了系统运行的保障率，又能提高设备的运行效率同样半成品料仓给中碎供料的胶带机也由单线改为又线生产2、在平面布置上取消了中碎料仓因为半成品料堆的骨料经胶带机直接上了中碎车间，半成品料堆实际上就相当于中碎车间的调料仓，取消原布置的中碎调节料仓，这样不仅省掉一个中碎料仓，也相应减少了一条胶带机3、将超细碎车间由二处合为一处，取消了主筛分前的 1 台起整形作用的超细碎车间这样既不影响成品中小石的质量，又少布置一台超细碎设备，减少了平面布置难度4、本砂石加工系统主要给系统内的混凝土拌和系统供料，外供成品骨料所在比例不大，外供成品骨料部分零星用料部位多，换料较频繁，将造成上料胶带机频繁变换成品骨料种类，且上料胶带机功率大、运输距离长（成品粗骨料上料胶带机共长 266m、成品细骨料上料胶带机长 173m） ，实际运行过程中操作复杂、可靠性不高，所以取消上料胶带机和装车仓，改由装载机供料。

5、供水系统的低位水池及废水处理系统改布置在主筛分车间和检查筛分车间旁边，废水处理后就近排至右侧 2m×1.5m 火烧寨沟主排水厢涵这样布置既缩短供水管路长度，减少废水排水沟工程量，也减少了运行期清淤工程量6、砂石系统平面布置优化后超细碎车间由二处变为一处，还减少了一个中碎料仓车间减少了，车间由原来零乱变为矩形布置，布置更清晰胶带机由原来的 48 条变成优化后的 34 条（胶带机总长由 2227m，减少至 1722.2m，减少了 22.7%；胶带机总功率由 1051KW 减少至 629.5KW，减少了 40.1%， ） ，既减少了建安工程量，降低了系统安装难度，也缩短安装工期，还减少了运行成本7、针对成品砂堆场和混凝土拌和系统之间的 625 连接路，根据现场实际情况，将连接路改到混凝土拌和系统靠河侧，不再从系统内部穿过，有利于系统运行安全8、经业主、监理同意，我部将混凝土拌和系统移位，不再布置在 630 平台将砂石系统高位水池旁边的山坡挖平，拌和站布置在开挖后的基岩上，5 个15000T 的胶凝材料罐改布置在原 625 公路连接线上布置后的拌和楼、胶凝材料罐都布置在基岩上，消除了系统正常运行的安全隐患。

优化后的砂石加工系统工艺流程简图如下：各种成品骨料生产能力表火烧寨沟砂石加工系统优化后的工艺流程简图（图三） 火烧寨沟砂石加工、混凝土拌和及制冷系统优化后的平面布置图（图四） 四、本系统工艺及布置优化的意义砂石加工、混凝土拌和系统投标时较多采用自带设计方案投标，投标阶段作施组的有效时间短而施组设计、系统工艺及结构设计图纸、工程量计算等工作量大，对系统工艺及平面布置很难做到充分的优化设计一旦中标，对原投标阶段的加工工艺、平面布置及结构设计的优化就显得尤其重要该系统中标，我部在监理、业主的帮助下对原投标设计进行了积极的优化在系统主要设备没有任何改动的情况下，工艺及平面布置取得了较好的优化效果优化后砂石系统中碎、细碎、超细碎及预筛分、主筛分、检查筛分车间成矩形布置，比原平面布置清晰，胶带机由 48 条减少至 34 条，既节省了系统的建安工程量，缩短了。