青海黃河瑪爾擋水電站砂石加工系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

摘 ?要：青海黃河瑪爾擋水電站砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用“多破少磨、四段破碎、末級(jí)出成品”、半干法、風(fēng)選分級(jí)選粉，全封閉骨料加工與機(jī)械除塵相結(jié)合等工藝，成功解決了在冬季寒冷結(jié)冰地區(qū)、環(huán)保要求較高條件下人工砂石骨料加工系統(tǒng)冬季生產(chǎn)的難題，廢水回收工藝解決了廢水處理達(dá)標(biāo)和廢渣零排放的難題，實(shí)現(xiàn)了全流程環(huán)保。本文介紹了青海黃河瑪爾擋水電站砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模、工藝流程、設(shè)備選型及系統(tǒng)布置。

關(guān)鍵詞： 黃河瑪爾擋水電站;砂石加工系統(tǒng);工藝設(shè)計(jì)

1 ?概況

瑪爾擋水電站位于青海省海南藏族自治州同德縣與果洛藏族自治州瑪沁縣交界處的黃河干流上，距果洛州瑪沁縣拉加鎮(zhèn)上游約5km，是龍羊峽以上黃河干流湖口～羊曲河段規(guī)劃實(shí)施的第十二個(gè)梯級(jí)水電站。電站正常蓄水位3275m，相應(yīng)庫容14.82億m3，調(diào)節(jié)庫容2.415億m3，具有季調(diào)節(jié)能力，電站裝機(jī)容量為2200MW，多年平均發(fā)電量72.394億kw.h。工程規(guī)模為一等大（1）型工程。

砂石加工系統(tǒng)布置大壩下游黃河左岸瑪爾擋大橋下游側(cè)與旗中溝之間的場(chǎng)地上，占地面積大約為2.78萬m2。承擔(dān)引水發(fā)電及泄洪防空洞工程所需砂石骨料的生產(chǎn)任務(wù)，工程混凝土總量約為75.95萬m3，需成品砂石骨料大約167.09×104t，其中碎石102.51×104t，砂64.58×104t。

砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理規(guī)模450t/h，成品骨料生產(chǎn)能力為380t/h（其中：砂233.1t/h，骨料146.9t/h），滿足引水發(fā)電及泄洪防空洞工程高峰期月澆筑強(qiáng)度5萬m3混凝土所需要的粗細(xì)骨料。生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備總裝機(jī)功率3389kw，系統(tǒng)最大用水量145t/h。料源來自工程開挖的洞渣料，石料巖性為變質(zhì)砂巖與二長(zhǎng)巖。

2 ?系統(tǒng)生產(chǎn)工藝

2.1 ?總體工藝方案

工藝流程設(shè)計(jì)按合理、可靠、可調(diào)、保證產(chǎn)品質(zhì)量為原則，根據(jù)破碎的巖石巖質(zhì)屬中等硬度、可加工性的特點(diǎn)以及所需生產(chǎn)的骨料級(jí)配要求，工藝流程設(shè)計(jì)為半干法生產(chǎn)、開路與閉路相結(jié)合，四段破碎、兩段篩分、立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)制砂的生產(chǎn)工藝;四段破碎，即：粗碎、中碎、細(xì)碎以及超細(xì)碎。

2.2 ?工藝流程計(jì)算

根據(jù)工藝流程設(shè)計(jì)要求，砂石加工系統(tǒng)按滿足混凝土澆筑高峰時(shí)段的二級(jí)配、三級(jí)配混凝土用粗、細(xì)骨料的供料所需的生產(chǎn)能力配置，設(shè)計(jì)產(chǎn)品為40mm～80mm、20mm～40mm、5mm～20mm三種粗骨料和≤5mm的細(xì)骨料。

2.3 ?系統(tǒng)工藝

（1）粗碎車間

粗碎車間主要處理630～120mm的石料，其設(shè)計(jì)處理能力為350t/h。毛料采用自卸汽車從洞挖料中轉(zhuǎn)料場(chǎng)運(yùn)至粗碎車間的受料坑，原石料進(jìn)入粗破車間，經(jīng)2臺(tái)ZSW110*490型棒條給料機(jī)篩分后，粒徑小于120mm石料由A1膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入預(yù)篩分洗石車間，粒徑大于120mm的超徑石經(jīng)2臺(tái)DHKS4230型顎式破碎機(jī)加工后由A4經(jīng)A5膠帶機(jī)進(jìn)入半成品堆場(chǎng)。

（2）預(yù)篩分洗石車間

預(yù)篩分洗石車間設(shè)計(jì)處理能力360t/h，運(yùn)行中視毛料的含泥量狀況決定是否采用該車間，若毛料含泥量較少，則不啟用該車間，經(jīng)棒條給料機(jī)篩分后粒徑小于120mm石料以及經(jīng)顎式破碎機(jī)加工后的骨料均直接經(jīng)A4、A5膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入半成品料堆場(chǎng)。若毛料含泥量較多，則啟用預(yù)篩分洗石車間，小于120mm石料進(jìn)入預(yù)篩洗石車間后，經(jīng)1臺(tái)YKR1860振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，篩孔尺寸為20mm，且振動(dòng)篩上方加高壓水沖洗，其中粒徑大于20mm的物料直接經(jīng)A2膠帶機(jī)上A3膠帶機(jī)，粒徑小于20mm的石料進(jìn)入XLZ-1118洗石機(jī)進(jìn)行水洗后一同上A3膠帶機(jī)，A3膠帶機(jī)上A5膠帶機(jī)與經(jīng)顎式破碎機(jī)加工后的物料一同進(jìn)入半成品料堆。洗石廢水經(jīng)排水溝流入廢水處理系統(tǒng)處理。

（3）中碎車間

中碎車間設(shè)計(jì)處理能力為450t/h，主要處理0～180mm的石料。半成品料堆場(chǎng)下設(shè)卸料廊道，由3臺(tái)GZG100-150自同步慣性振動(dòng)給料機(jī)供料，經(jīng)B1膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入中碎集料倉，中碎集料倉下設(shè)置一臺(tái)GZG125-175振動(dòng)給料機(jī)向HPY400C（或CC400）型圓錐破碎機(jī)均勻給料，物料經(jīng)破碎后，經(jīng)B2、B3膠帶機(jī)運(yùn)輸至第一篩分車間。

（4）第一篩分車間

第一篩分車間設(shè)計(jì)處理能力為720t/h，車間內(nèi)配置3YKR2460型圓振篩2臺(tái)，它由3層篩面組成，第一層篩孔按80mm設(shè)置，大于80 mm的骨料由B4經(jīng)B5膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)碎車間集料倉;第二層篩孔按40mm設(shè)置，40～80 mm的骨料經(jīng)分料控制器分成兩路：一路向B7膠帶機(jī)供料，經(jīng)YA1236沖洗篩沖洗后再經(jīng)C6膠帶機(jī)輸送進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng);另一路經(jīng)由B4、B5膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)碎車間;第三層篩孔按20mm設(shè)置，20～40 mm的骨料經(jīng)分料控制器分成兩路：一路向B6膠帶機(jī)供料，經(jīng)YA1236沖洗篩沖洗后再經(jīng)C5膠帶機(jī)輸送進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng);另一路經(jīng)由B4、B5膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)碎車間。粒徑≤20 mm骨料經(jīng)由B8、B9膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第二篩分車間。

（5）細(xì)碎車間

細(xì)碎車間設(shè)計(jì)處理能力為280t/h，細(xì)碎車間主要處理大于20mm的石料。進(jìn)入細(xì)碎車間集料倉的骨料由1臺(tái)GZG80-120型振動(dòng)給料機(jī)進(jìn)入HPY300（或CC300）型圓錐破碎機(jī)進(jìn)行破碎加工后，由B2、B3膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入第一篩分車間形成閉路循環(huán)。

（6）第二篩分車間

第二篩分車間設(shè)計(jì)處理能力為680t/h，采用干式篩分，配置2YKR2460型圓振篩2臺(tái)，它由兩層篩面組成，第一層篩孔篩孔按5mm設(shè)置，5～20 mm的骨料經(jīng)分料控制器分成兩路：一路向B15膠帶機(jī)供料，經(jīng)沖洗后再經(jīng)另一分料控制器分成兩路：一路向B15膠帶機(jī)供料，經(jīng)沖洗篩YA1236進(jìn)行沖洗后經(jīng)C2膠帶機(jī)進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng)，另一路經(jīng)由B10、B11膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)料堆場(chǎng);第二層篩孔篩孔按3mm設(shè)置，3～5 mm的骨料經(jīng)分料控制器分成兩路：一路向B12膠帶機(jī)供料，經(jīng)B14膠帶機(jī)運(yùn)送進(jìn)入選粉車間，經(jīng)選粉機(jī)分級(jí)后再經(jīng)C3、C4膠帶機(jī)輸送進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng);另一路經(jīng)由B10、B11膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入制砂調(diào)節(jié)料堆場(chǎng)。粒徑≤3 mm骨料經(jīng)B13膠帶機(jī)到B14膠帶機(jī)運(yùn)送進(jìn)入選粉車間，經(jīng)選粉機(jī)分級(jí)后也經(jīng)C3、C4輸送進(jìn)入成品骨料堆場(chǎng)。

（7）超細(xì)碎車間

超細(xì)碎車間設(shè)計(jì)處理能力500t/h，制砂調(diào)節(jié)堆場(chǎng)下設(shè)卸料廊道，由3臺(tái)GZG80-100型自同步慣性振動(dòng)給料器供料，經(jīng)C1膠帶機(jī)運(yùn)輸進(jìn)入超細(xì)碎車間的2臺(tái)PLS-1000Ⅱ型立軸式?jīng)_擊破碎機(jī)，物料經(jīng)破碎后經(jīng)B9運(yùn)輸進(jìn)入第二篩分車間形成閉路循環(huán)。

（8）供排水系統(tǒng)

廢水處理系統(tǒng)由廢水收集渠、預(yù)沉濃縮池、反應(yīng)沉淀池、清水池和加藥間等相關(guān)構(gòu)筑物及設(shè)備組成，廢水處理規(guī)模為160m3/h，廢水處理過程包括初始預(yù)處理、二度處理及清水回收。2個(gè)預(yù)沉濃縮池為廢水初始預(yù)處理裝置，主要為去除廢水中的粗顆粒，將其懸浮物含量降低在500mg/L以下。廢水二度處理設(shè)備及設(shè)施為反應(yīng)沉淀池、加藥裝置、清水池、加壓泵房及輸水管網(wǎng)和設(shè)備等。

3 ?設(shè)備的選型

根據(jù)各生產(chǎn)廠家提供的破碎曲線及類似系統(tǒng)生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和有關(guān)規(guī)范提供的混凝土的級(jí)配，工藝流程中各主要工藝節(jié)點(diǎn)的料流量，按滿足二、三級(jí)配混凝土所需骨料的要求，考慮破碎設(shè)備的負(fù)荷及篩分設(shè)備的效率等綜合因素進(jìn)行設(shè)備的選型。青海黃河瑪爾擋水電站砂石加工系統(tǒng)主要設(shè)備配置為：粗碎車間配置2臺(tái)DHKS4230型顎式破碎機(jī)，2臺(tái)ZSW490×110型棒條振動(dòng)給料機(jī);中碎車間配置1臺(tái)HPY400C型圓錐破碎機(jī)，1臺(tái)GZG125-17型5振動(dòng)給料機(jī);細(xì)碎車間配置1臺(tái)HPY300型圓錐破碎機(jī)，1臺(tái)GZG80-120型振動(dòng)給料機(jī)，超細(xì)碎車間配置2臺(tái)PLS-1000Ⅱ型立軸沖擊式破碎機(jī);第一篩分車間配置2臺(tái)3YKR2460型圓振動(dòng)篩;第二篩分車間配置2臺(tái)3YKR2460型圓振動(dòng)篩。

4 ?系統(tǒng)布置

砂石加工系統(tǒng)布置黃河左岸瑪爾擋大橋下游側(cè)與旗中溝之間的場(chǎng)地上。按照來料加工、場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸、骨料堆存并充分利用地形高差合理布置。系統(tǒng)占地總面積約2.78萬m2。根據(jù)生產(chǎn)工藝流程，系統(tǒng)主要分為半成品加工、成品加工、成品堆存等工藝單元和與之配套的供水排水、廢水處理和供配電、控制系統(tǒng)以及輔助設(shè)施等。

5 ?結(jié)束語

由于料源以變質(zhì)砂巖與二長(zhǎng)巖為主，骨料針片狀的含量很容易超標(biāo)，為此，在系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)時(shí)，采用全整形工藝，粗碎、中細(xì)碎設(shè)備均選用進(jìn)口破碎機(jī)，可以較好地降低了產(chǎn)品的針片狀含量，并采用兩級(jí)篩分工藝進(jìn)行連續(xù)級(jí)配調(diào)節(jié)，從而保證粗骨料針片狀含量指標(biāo)和粗骨料連續(xù)級(jí)配滿足規(guī)范要求。系統(tǒng)工藝流程設(shè)計(jì)，綜合考慮了瑪爾擋水電站混凝土施工所需砂石骨料的各種要求，即要滿足高峰時(shí)段生產(chǎn)的不均勻性、持續(xù)性、高強(qiáng)度的需要，又考慮了低峰時(shí)段系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，并且重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性、安全性及經(jīng)濟(jì)性在工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選用上給予了充分的考慮，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和供應(yīng)量。

結(jié)合工程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中采用“多破少磨、四段破碎、末級(jí)出成品”、半干法、風(fēng)選分級(jí)選粉，全封閉骨料加工與機(jī)械除塵相結(jié)合等工藝，成功解決了在冬季寒冷結(jié)冰地區(qū)、環(huán)保要求較高條件下人工砂石骨料加工冬季生產(chǎn)的難題，實(shí)現(xiàn)了骨料生產(chǎn)的全流程環(huán)保，為類似工作環(huán)境條件下的砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)。

作者簡(jiǎn)介：顧民（1970-3），女，北京市大興人，助理工程師，從事機(jī)電安裝施工管理工作。