摘要：本文介绍了江苏句容抽水蓄能电站工程综合砂石加工系统的工艺设计流程、设备选型、系统布置等。
关键词：句容抽水蓄能电站工程；砂石加工系统；工艺设计
1 概况
江苏句容抽水蓄能电站工程综合砂石加工系统主要承担上下水库填筑料（垫层料、反滤料和特殊垫层料）、常态混凝土、喷混凝土、沥青混凝土以及外供（EM3）标段混凝土成品砂石骨料的生产任务。其中电站主体工程及主要临建工程常态混凝土（含喷混凝土）总量约92.12万m3，外供混凝土总量约10万m3，沥青混凝土总量约8.72万m3，坝体填筑料约为95.87万m3。系统最高月强度为5.5万m3/月，高峰月骨料需用强度为12.1万t/月，设计生产能力为360t/h，处理能力为450t/h，共计需生产成品骨料约为334万t。本工程2018年4月开工，总工期87个月。
2 工艺流程
2.1 总体工艺方案
根据本工程所需砂石生骨料级配的要求，料源的岩性为白云岩和灰岩，本砂石加工系统总体工艺方案为：总体采用初碎、中碎、细碎三级破碎及干湿法结合的生产工艺，粗碎车间设在毛料堆放场通过桁架皮带机运输到半成品堆场，中碎车间和筛分车间、超细碎车间和筛洗分级车间形成闭路循环，冲洗车间和筛洗分级车间采用湿法生产法，每个车间采用全封闭，达到降尘降噪的要求。用于混凝土的骨料均经冲洗，保证成品骨料含泥量达到实验合格标准，垫层料及反滤料采用干式生产法，在皮带机机头位置加设喷淋装置，达到环保要求。
2.2 工艺流程规模计算
根据工艺流程设计要求，本电站主体工程及主要临建工程常态混凝土（40mm～80mm 、20mm～40mm、5mm～20mm三种粗骨料和≤5mm的细骨料）总量约92.12万m3，外供混凝土总量约10万m3，沥青混凝土总量约8.72万m3，坝体填筑料（上下水库垫层料、反滤料、特殊垫层料）约为95.87万m3。
本系统用于混凝土生产的骨料最高月强度为5.5万m3/月，高峰月骨料需用强度为12.1万t/月，根据现场的生产条件，生产班制应按照每月有效生产25天，每天两班生产，每班按照有效工作时间7小时考虑，系统采用湿法生产，砂率考虑38%，则损耗系数考虑1.25，故下水库综合砂石料加工系统生产能力为360t/h，处理能力为450t/h，共计生产成品骨料约为334万t。
根据招标文件要求和施工进度计划安排，用于坝体填筑料生产系统高峰强度为6.0万m3/月，月骨料需用强度为12.0万t/月。根据现场的生产条件，生产班制应按照每月有效生产25天，每天两班生产，每班按照有效工作时间7小时考虑，系统采用半干法生产，砂率考虑40%，则损耗系数考虑1.16，故上水库垫层料加工系统生产能力为380t/h，处理能力为450t/h，共计生产成品骨料约为120.8万t。
2.3 工艺流程说明
本工艺设计理念为粗碎系统、垫层料（反滤料、特殊垫层料）系统、常态混凝土系统及沥青混凝土系统均为独立的系统，各系统单独运行时，相应分料点由翻板控制。某一系统运行时，与正在运行的系统无关的设备均可关闭。同时，① 因沥青混凝土骨料与常态混凝土骨料为2种不同的料源，所以绝对不可以同时生产（当料源为洞挖料时）。② 除垫层料与反滤料及垫层料与常态混凝土骨料尚可同时生产外，反滤料与常态混凝土骨料因粒径的要求也不可能同时生产，因此，本加工系统原则上均采取单独运行方式，在满足各系统相互独立，互不干扰，方便管理的同时用以降低运行成本。
Ⅰ、粗碎系统工艺流程：由粗碎车间棒条给料机、颚式破碎机、运输胶带机和半成品堆场组成，其中半成品堆场分为（常态砼/垫层/反滤料）半成品料场和（沥青砼骨料）半成品料场，生产运行功率为331kw，半成品料小时生产强度为450t。
Ⅱ、垫层料生产工艺流程：由半成品堆场廊道给料机、第一筛分车间、中碎车间、细碎车间、II分筛车间、超细碎车间、I除尘车间及连接各部位的输送胶带机组成，生产运行功率为1082.9kw，垫层料小时生产强度为400t。填筑需要的垫层料直接由堆场装载机装车，场内地磅房称量后，运输至填筑部位。堆场容积满足高峰期6天的需用量。
Ⅲ、反滤（特殊垫层）料生产工艺流程为：由垫层料堆场廊道给料机、第二筛分车间、细碎车间、II分筛车间、超细碎车间、I除尘车间及连接各部位的输送胶带机组成，生产运行功率为859.8kw，小时生产强度为310t。填筑需要的特殊垫层料和反滤料直接由堆场装载机装车，场内地磅房称量后，运输至填筑部位。堆场容积满足高峰期9天的需用量。
Ⅳ、常态混凝土骨料生产工艺：由半成品堆场廊道给料机、第一筛分车间、中碎车间、细碎车间、第三筛分车间、冲洗车间、I分筛车间、超细碎车间、I除尘车间及连接各部位的输送胶带机组成，生产运行功率为1299.9kw，小时生产强度为330t。系统形成的废水通过场内排水沟进入废水处理系统进行处理。粗堆场容积满足高峰期10天的需用量，细骨料堆场容积满足高峰期13.5天的需用量。
Ⅴ、沥青混凝土骨料生产工艺：由半成品堆场廊道给料机、第一筛分车间、中碎车间、细碎车间、第三筛分车间、沥青砼混合料堆场、第四筛分车间、第五筛分车间、第二超细碎车间、选粉车间、II除尘车间及连接各部位的输送胶带机组成，生产运行功率为1335.6kw，半成品小时生产强度为380t，成品料小时生产能力为100t。系统形成的废水通过场内排水沟进入废水处理系统进行处理。堆场容积满足高峰期7天的需用量。
Ⅵ、废水处理系统工艺：废水处理工艺采用预处理和污水净化器处理废水，箱式压滤机处理污泥的流程进行设计。生产废水首先经管道及沟渠自流进入集水池，通过泵提升至细砂回收装置分离大颗粒泥沙，筛上物用胶带机运输至弃料堆场，筛分后的废水进入调节池；调节池废水经废水提升泵提升至高效旋流净化器中，在废水提升泵出口管道上设置混凝混合器，在混凝混合器前后分别投加混凝和助凝药剂，在管道中完成直流混凝反应；在净化器中经离心分离、重力分离及污泥浓缩等过程从净化器顶部排出清水，收集进入清水池，通过水泵提升至生产高位水池回用；从净化器底部排出的浓缩污泥排入污泥池中，用污泥泵提升至箱式压滤机进行脱水，污泥使用自卸汽车运输至弃渣场。废水处理系统处理能力为405m3/h，废水回收利用率为80%，系统每小时补充水为126m3/h。
具体流程为：毛料由自卸汽车运输至系统毛料卸料平台，严格控制毛料粒径≤1000mm，符合进料尺寸的毛料经粗碎车间破碎后，经胶带机运输至半成品料场堆存；半成品堆场下设廊道，料源经胶带机输送进入第一筛分车间，筛分后形成≥80mm和部分40～80mm的料源，经胶带机进入中碎车间，经过中碎车间反击破碎机破碎后，经胶带机运输第一筛分车间，最终形成闭路循环；剩余的部分40～80mm料源经胶带机运输进入垫层料堆场；部分20～40mm的料源经胶带机运输进入超细碎调节料仓，剩余的部分20～40mm料源经胶带机运输进入垫层料堆场；≤20mm的料源直接经胶带机运输进入垫层料堆场；进入超细碎料仓的料源，经过超细碎车间立轴破破碎后形成≤40（30）mm的料源，经过胶带机运输进入第二筛分车间；经第二筛分车间筛分后的料源，部分20～40mm、部分5～20mm 和部分2.5～5mm的料源经胶带机进入超细碎车间，在经超细碎车间破碎后进入第二筛分车间形成闭路循环，剩余的20～40mm、5～20mm 和2.5～5mm的料源经胶带机运输进入垫层料堆场。填筑需要的垫层料直接由堆场装载机装车，场内地磅房称量后，运输至填筑部位。堆场容积满足高峰期7天的需用量。系统总用电量为1698.8kw。根据招标文件业主要求，所有成品料堆场和筛分车间均进行钢结构密封。
砂石加工系统工艺流程详见图1。
图1 句容抽水蓄能电站工程砂石加工系统工艺流程图
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3 设备的选型
根据本工程骨料级配要求及生产强度需求，破碎设备采用洛阳大华生产的2台DHKS4230型颚式破碎机、2台HS1315P型反击式破碎机、2台PL-900型立轴式破碎机；筛分设备采用12套不同功率的圆振动筛；给料设备采用4台22kw的棒条给料机、43台不同功率的振动式给料机；除铁设备采用4台电磁式除铁器；除尘选粉设备采用4套袋式除尘器和1台选粉机；共有64条不同功率及型号的胶带机；洗砂机采用3台2WCD-914型螺旋式洗砂机。
4 系统布置
句容抽水蓄能电站综合砂石加工系统布置在布置在场内5#公路东南侧，距离上水库坝轴线约3km，系统占地总面积约9.5万m2。根据生产工艺流程，系统主要分为半成品加工、成品加工、成品堆存等工艺单元和与之配套的供水排水、废水处理和供配电、控制系统以及辅助设施等。砂石加工系统具体布置见图2。
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图2 句容抽水蓄能电站工程砂石加工系统平面布置图
5 结束语
句容抽水蓄能电站工程综合砂石加工系统长期运行的可靠性、安全性、环保性及经济性在工艺设计和设备选型上给予了充分的考虑，保证了成品骨料的质量和需求量。经过将近两年多的运行实践证明，该砂石加工系统的实际运行情况良好，安全可靠，生产能力、砂石骨料的质量均满足设计和施工的要求。为句容抽水蓄能电站工程顺利的施工奠定了坚实的基础。
作者简介：高兴（1981-03），男，湖北宜昌人，工程师，从事水利水电工程建设施工管理工作。