Дренированные золоотвалы тепловых электростанций с противофильтрационными плёночными экранами

• Автор: Алимбаева, Юлия Джеткизгеновна
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 Анализ противофильтрационных мероприятий на золоотвалах

гидротехнических сооружениях

1.2.1 Классификация золоотвалов и противофильтрационных

конструкций
1.2.2 Ретроспектива строительства гидротехнических сооружений с полимерными плночными противофильтрационными конструкциями

1.2.3 Сравнительная характеристика конструкций из полимерных

материалов
1.2.4 Обзор существующих способов укладки плночных экранов и завес в гидротехнических сооружениях
1.2.5 Формирование требований к технологии создания противофильтрационных пленочных завес

1.3 Моделирование теплообменных процессов в золотвалах ТЭС

1.3.1 Обзор существующих постановок и решений задачи со свободной границей
1.3.2 Математическая постановка и решение задачи термо
влажностного режима гидросооружения
1.3.3 Формирование требований к моделированию процессов теплообмена в дренированных золоотвалах
1.4 Выводы по разделу
2 Исследование степени водонепроницаемости самоуплотняющихся
стыков плночных экранов
2.1 Предварительный эксперимент по изучению свойств самоуплотняющихся стыков пленочных завес
2.2 Основной эксперимент по изучению свойств самоуплотняющихся стыков пленочных завес
2.2.1 Цели и задачи экспериментов
2.2.2 Силовая фильтрационная установка
2.2.3 Методика проведения экспериментов
2.3 Анализ влияния основных конструкционных и эксплуатационных факторов на работу 1образного стыка
2.3.1 Влияние высоты отгиба и гидростатического напора на степень
1.1 Сущность проблем, связанных с фильтрацией на золоотвалах
1.2 Противофильтрационные мероприятия в специальных
водонепроницаемости стыка
2.3.2. Влияние предварительного смачивания внутренней поверхности
стыка на его проницаемость
2.3.3 Влияние конфигурации стыка на интенсивность фильтрации
2.3.4 Влияние динамического уплотнения пригрузочного слоя грунта, давления вышележащих слоев грунта и ЗШМ на интенсивность фильтрации
2.4 Выводы по разделу
3 Экспериментальное исследование температурновлажностного режима дренированного золоотвала
3.1 Физическая постановка задачи
3.2 Применение теории подобия к физическому эксперименту
3.3 Предварительные эксперименты
3.3.1 Оборудование, материалы и их характеристики
3.3.2 Расчт параметров модели золоотвала
3.3.3 Методика проведения эксперимента
3.3.4 Обработка результатов предварительных экспериментов
3.4 Основной эксперимент
3.4.1 Коэффициенты подобия
3.4.2 Оборудование, приборы, материалы и их характеристики
3.4.3 Методика проведения эксперимента
3.4.4 Обработка и анализ результатов
3.5 Выводы по разделу
4 Теоретическое исследование температурновлажностного режима дренированного золоотвала
4.1 Численное решение задачи температурного режима дренированного золоотвала типа 1А
4.1.1 Одномерная модель температурного режима золоотвала
4.1.2 Вывод уравнения сопряжения энергии
4.1.3 Алгоритм решения задачи
4.1.4 Вычислительная программа
4.2 Выявление более эффективной математической модели
температурного режима дренированного золоотвала типа 1А
4.3. Анализ результатов вычисления температурного режима золоотвала
4.4 Выводы по разделу
5 Устройства и технология укладки плночных конструкций в
золоотвале
5.1 Формирование требований к устройствам для укладки плночных 9 экранов, завес и диафрагм
5.2 Характеристики и принцип действия модифицированных 9 укладчиков плночных завес и диафрагм
5.2.1 Устройства для образования многоярусной пленочной диафрагмы в 9 водоподпорных сооружениях
5.2.2 Устройства для укладки плночного экрана завесы
5.3 Экономическое обоснование устройства для укладки 5 плночного экрана завесы
5.4 Выводы по разделу
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Эксперимент по исследованию температурно 7 влажностных процессов
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Блоксхема программы расчта термовлажностного 4 режима золоотвала
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Сметы на укладку плночного 0 противофильтрационного экран
НАУЧНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ПРИЛОЖЕНИЕ А. Фильтрационные исследования
ВВЕДЕНИЕ


В связи с ужесточением экологических требований к промышленным объектам и, в частности, к ответственным гидротехническим сооружениям существует народнохозяйственная проблема повышения эффективности складирования и утилизации золошлаковых материалов гидротехнических сооружений ТЭС, решение которой позволит обеспечить устойчивое функционирование данных объектов и уменьшение вредного воздействия на окружающую среду. Вечно мрзлые грунты распространены на территории северных и северновосточных районов, площадь которых составляет более всей территории России. В этих районах эксплуатируются тепловые электростанции на тврдом топливе Воркутинские ТЭЦ1 и ТЭЦ2, УстьИлимская ТЭЦ, Интинская ТЭЦ, Аркагалинская ГРЭС, Анадырская ТЭЦ, Магаданская ТЭЦ, и др . Основным условием наджной эксплуатации золошлакохранилища или золоотвала является обоснованный прогноз его температурного режима 3, . Особого внимания требуют хранилища с применением плночных противофильтрационных конструкций в условиях Центральной Сибири в связи с тем, что перечисленные специфические моменты, в частности изменение гидрологических условий могут приводить к повышению противодавления на плночный экран ,. На стадии проектирования названных гидротехнических сооружений необходимо выполнение комплекса теплотехнических расчтов по прогнозу температурного режима тела этого сооружения и его основания. Прогноз температурного режима тела включает в себя решение внешней по отношению к телу сооружения и внутренней задач. Внешняя задача предполагает прогноз температурного режима системы гидрозолоудаления ГЗУ по всей технологической цепочке ТЭС напорный трубопровод надводный пляж намыва отстойный пруд. К внутренней задаче относится прогноз температурного режима тела ЗШХ и его основания, формирующийся под влиянием теплообмена с внешней средой и температурного режима системы ГЗУ, главным образом, отстойного пруда. В результате проведения комплекса теплотехнических расчтов определяется тип ЗШХ, прослеживается граница промерзанияоттаивания в профиле сооружения и его основании, оценивается устойчивость наружных откосов и вероятность осадок ложа золохранилища и его боковых зон. При проектировании намывных ЗШХ на территориях с низкими температурами воздуха специального обоснования требуют способы ведения строительных работ, правила эксплуатации ЗШХ, а также природоохранные мероприятия, направленные на минимизацию нарушения окружающей природной среды . В настоящее время существует достаточное методическое обеспечение инженерных расчтов температурнофильтрационного режима гидротехнических сооружений в условиях вечной мерзлоты. Разработан и создан ряд прикладных программ по расчту температурновлажностного режима на языках Паскаль, Фортран , . Однако большинство из них относится к грунтовым плотинам. Дренированные золоотвалы начали исследоваться относительно недавно. При расчте термовлажностного режима решается задача со свободной границей задача Стефана. Традиционная математическая постановка задачи включает уравнения теплопроводности и граничные условия четвртого рода на свободной границе, что является не адекватным физическим процессам в соответствии с приведнными далее выкладками. Как следствие возникает неточность в получаемых результатах. Указанный недостаток предполагается устранить модифицированием постановки задачи. В работе рассмотрен дренированный золоотвал с плночным экраном в основании и л образными стыками, образованными краями соседних полотнищ плнки при укладке. Также предлагаются укладчики плночных экранов, диафрагм и завес, при использовании которых создаются данные стыки. Изначально предполагается, что Лобразные стыки являются абсолютно непроницаемыми, основываясь на опыте их эксплуатации, упомянутом ниже и физических процессах, описанных в экспериментальной части. Для подтверждения подобного предположения был поставлен физический эксперимент и проведено исследование фильтрационных характеристик стыков плночных экранов на специально созданной установке. В соответствии с нормативными документами золоотвалы по конструктивным признакам можно подразделить на две большие группы дренированные и недренированные.