熊玲燕，王曉磊

（1.中交第一航務工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222；2.天津港聯(lián)盟國際集裝箱碼頭有限公司，天津 300461）

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華能煙臺八角電廠廠外輸煤系統(tǒng)工藝設(shè)計

熊玲燕1，王曉磊2

（1.中交第一航務工程勘察設(shè)計院有限公司，天津 300222；2.天津港聯(lián)盟國際集裝箱碼頭有限公司，天津 300461）

對華能煙臺八角電廠廠外輸煤系統(tǒng)裝卸工藝系統(tǒng)設(shè)計工作進行了整理回顧，針對圓管帶式輸送機布置方案、圓管帶式輸送機選型以及煤炭除大塊方案進行了論述，以利于后續(xù)類似工程的參考與借鑒。

輸煤系統(tǒng)；圓管帶式輸送機；除大塊裝置；裝卸工藝

引 言

華能煙臺八角電廠北距煙臺港西港區(qū)一期工程碼頭2 km，利用已建成的煙臺港西港區(qū)一期工程501#泊位卸燃煤進廠，電廠輸煤系統(tǒng)煤炭年輸送量為400萬t，電廠與碼頭之間的長距離輸煤設(shè)備采用圓管帶式輸送機，其煤炭輸送能力為國內(nèi)最大。本文主要從八角電廠廠外輸煤系統(tǒng)裝卸工藝方案、煤炭輸送設(shè)備選型和輸煤系統(tǒng)除大塊方案三個方面進行論述。

1 裝卸工藝方案

501#泊位為20萬t級的專業(yè)化散貨卸船泊位，碼頭上配置了3臺橋式抓斗卸船機，其跨內(nèi)布置了帶式輸送機 BM1/BM2。承運煤炭的船舶靠泊后，利用橋式卸船機將煤炭卸至碼頭帶式輸送機 BM2上，經(jīng)煙臺西港T1轉(zhuǎn)接機房轉(zhuǎn)接至帶式輸送機BJ3上，再經(jīng)轉(zhuǎn)接機房TG2輸送至圓管帶式輸送機BG1上；BG1圓管帶式輸送機由北向南布置，繞過煙臺西港一期工程T16機房，上跨預留的鐵路聯(lián)絡(luò)線和煙臺西港一期工程堆場中部既有的10 m擋墻后，繼續(xù)向南延伸，跨越疏港大道，沿高速路延長段西側(cè)向南、跨港界和電廠北圍墻進入電廠T電轉(zhuǎn)接機房。

電廠廠外輸煤系統(tǒng)與煙臺西港碼頭卸船流程的切換點位于T1轉(zhuǎn)接機房，需對其進行相應改造，在BM2帶式輸送機頭部漏斗下增加三通，并在T1機房二層增設(shè)帶式輸送機BJ3，使BM2帶式輸送機輸送過來的物料既可保留轉(zhuǎn)接至煙臺西港一期工程卸船系統(tǒng)的BJ2-1帶式輸送機上，也可轉(zhuǎn)運至電廠輸煤系統(tǒng)的BJ3帶式輸送機上。

遠期電廠輸煤系統(tǒng)煤炭年輸運量增加至 800 萬 t，并將燃煤的卸船作業(yè)調(diào)整到煙臺港西港區(qū)319#、320#泊位。319#、320#碼頭上配置橋式卸船機，在橋式卸船機陸側(cè)軌后方新建帶式輸送機BM5/BM6，同時在320#泊位東側(cè)新建轉(zhuǎn)接機房TG1和帶式輸送機 BJ1/BJ2。由于轉(zhuǎn)接關(guān)系的改變，需改造近期建設(shè)的TG2轉(zhuǎn)接機房并拆除近期建的BJ3帶式輸送機，同時在圓管帶式輸送機BG1上方再布置一條圓管帶式輸送機BG2。裝卸工藝流程詳見圖1。

圖1　裝卸工藝流程

2 輸送設(shè)備選型和布置

2.1 BG1/BG2輸送設(shè)備選型

電廠輸煤系統(tǒng)為專業(yè)化連續(xù)輸運系統(tǒng)。連續(xù)輸送機是沿固定路線連續(xù)不斷輸送物料的高效率輸送設(shè)備，目前在港口行業(yè)使用較為廣泛的連續(xù)輸送設(shè)備主要包括普通帶式輸送機和圓管帶式輸送機。

普通帶式輸送機物料在形成平行或槽型截面的膠帶上進行輸送，它具有運行平穩(wěn)、輸送能力大、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、投資較少等優(yōu)點。

圓管帶式輸送機是把物料置于圍成管狀的輸送帶內(nèi)進行密閉輸送的連續(xù)輸送設(shè)備，其輸送原理與普通帶式輸送機相同，即通過膠帶作為傳力和物料的輸送載體，由轉(zhuǎn)動靈活的托輥作為輸送物料膠帶的支撐。

圓管帶式輸送機相對于普通帶式送機具有輸送距離長、輸送機可呈水平和垂直方向彎曲布置、不易灑料、環(huán)保性能好、皮帶機爬坡性能好、節(jié)省轉(zhuǎn)接機房個數(shù)，且避免了物料的風吹日曬和雨淋，保證輸送物料的質(zhì)量等優(yōu)點，但圓管帶式輸送機相較帶式輸送機成本略高。

八角電廠廠外輸煤系統(tǒng)主要輸送設(shè)備包括BJ1/BJ2/BJ3/BM5/BM6輸送機和BG1/BG2輸送機。BM5/BM6輸送機為碼頭輸送機，BJ1/BJ2/BJ3輸送機均為長度 100 m 以內(nèi)的短輸送設(shè)備，因此BJ1/BJ2/BJ3/BM5/BM6輸送機均采用普通帶式輸送機形式。BG1/BG2輸送機全長近2 km，由北向南穿越煙臺西港區(qū)一期工程、疏港大道及其南側(cè)的600多米山區(qū)。BG1/BG2輸送機尾部布置在煙臺港西港區(qū)一期工程東側(cè)TG2轉(zhuǎn)接機房內(nèi)，其選型受到建設(shè)場地條件限制，主要表現(xiàn)在以下兩方面：

1）港區(qū)內(nèi)，西側(cè)緊鄰煙臺西港BC8/BC9帶式輸送機和防風網(wǎng)，東側(cè)緊鄰港區(qū)大道，在該段區(qū)間輸送機 BG1/BG2可用空間寬度北段 5.6 m，南段6.1 m。

2）在距TG2轉(zhuǎn)接機房約280 m處，已建有煙臺西港一期工程的T16轉(zhuǎn)接機房，且T16機房周邊沒有新建機房用地，輸送機BG1/BG2在經(jīng)過T16機房時需要繞行。

因此輸送機BG1/BG2采用圓管帶式輸送機。

2.2 圓管帶式輸送機規(guī)格

為了充分利用碼頭卸船能力，電廠輸煤系統(tǒng)能力需與501#泊位卸船能力相匹配，該泊位上碼頭帶式輸送機BM2帶寬1.8 m，帶速3.75 m/s，煤炭額定輸送能力為3 500 t/h；因此電廠輸煤系統(tǒng)單線額定能力確定為3 500 t/h。

文獻［2］中相關(guān)確定管徑的計算公式如下：

式中：D為管狀帶式輸送機直徑；Q為管狀帶式輸送機最大輸送能力；j經(jīng)計算，確定圓管帶式輸送機管徑600 mm，帶寬2 250 mm，輸送速度為6.0 m/s。由于本工程圓管帶式輸送機輸送能力大，輸送速度高，全長近2 km，且提升高度大，圓管帶式輸送機膠帶選用阻燃型鋼絲繩帶，驅(qū)動采用變頻驅(qū)動。

2.3 圓管帶式輸送機BG1/BG2布置方案

圓管帶式輸送機BG1全長約2 017 m，提升高度約89 m，全程均為高架棧橋布置，橫跨在煙臺西港一期工程電纜溝之上，尾部位于TG2機房內(nèi)，毗鄰西港一期 BC8/BC9帶式輸送機和防風網(wǎng)。在煙臺港西港區(qū)段由于建設(shè)空間所限BG1/BG2圓管帶式輸送機呈上下兩層布置，從管帶機尾部往南1 630多米均為上下兩布置形式；管帶機驅(qū)動布置于其頭部附近，由于管帶機驅(qū)動部位膠帶需要完全展開，因此在管帶機向南到達驅(qū)動裝置之前，通過上層圓管帶式輸送機 BG2水平拐彎和垂直拐彎兩次空間變位實現(xiàn)兩機的水平并行布置。雙路圓管帶式輸送機布置詳見圖2～圖6。

圖2　圓管帶式輸送機尾部展開段斷面

圖3　防風網(wǎng)側(cè)圓管帶式輸送機斷面

圖4　T16機房側(cè)圓管帶式輸送機斷面

圖5　圓管帶式輸送機水平拐彎段斷面

圖6　圓管帶式輸送機成管段并列布置剖面

3 輸煤系統(tǒng)除大塊方案

施工圖階段八角電廠輸煤系統(tǒng)進行了建設(shè)規(guī)模調(diào)整，輸煤系統(tǒng)僅實施近期設(shè)計內(nèi)容；同時對設(shè)計煤炭粒度進行了調(diào)整，由50 mm調(diào)整為300 mm，且大于200 mm粒度的煤炭為極少數(shù)比例。針對這一情況，需在TG2機房內(nèi)布置除大塊裝置，提出了旋轉(zhuǎn)鉤齒式除大塊方案和滾軸篩除大塊方案進行比選。

3.1 旋轉(zhuǎn)鉤齒式除大塊器工作原理及布置方案

鉤齒式除大塊器由清掃裝置、鉤齒分離裝置、物料導流裝置構(gòu)成。清掃裝置由鑲嵌在清掃輪軸上的鋼絲繩組成，鉤齒分離裝置是鋼制弧型鉤齒成排鑲嵌在筒狀驅(qū)動軸上，導流裝置用于規(guī)整煤流。鉤齒式除大塊器工作原理示意見圖 7，當煤流通過物料導流裝置，旋轉(zhuǎn)的鉤齒便將煤流中的大塊鉤出，并帶到另一側(cè)棄掉；鉤齒式除大塊器防卡堵性能好、安裝方便、維護便捷。由于鉤齒式除大塊器布置于BJ3帶式輸送機頭部滾筒正前方，因此除鐵器只能布置在BJ3帶式輸送機中段，除鐵器磁場強度為1800GS。旋轉(zhuǎn)鉤齒式除大塊方案布置見圖8。

圖7　旋轉(zhuǎn)鉤齒式除大塊器工作原理示意

圖8　旋轉(zhuǎn)鉤齒式除大塊方案布置

3.2 滾軸篩除大塊器工作原理及布置方案

滾軸篩的篩面由很多根平行排列的，其上交錯地裝有篩片的滾軸組成。滾軸篩采用傾斜式變傾角布置形式，篩軸下設(shè)有清掃裝置，防止篩軸、篩片粘煤；每一組篩軸設(shè)有一套驅(qū)動裝置，滾軸篩除大塊器工作原理示意見圖 9。物料進入篩機后受煤流沖擊力作用迅速散開，所有滾軸同時作用，篩面上不易積存物料。滾軸篩利用單電機單軸旋轉(zhuǎn)推動物料沿篩面向前運動，小粒度煤炭從滾軸之間縫隙通過，大塊物料由滾軸帶向一端移動并排出；當任一組篩軸故障時，燃煤仍然可在前一篩軸推動下越過故障篩軸繼續(xù)前進。該方案中，TG2機房內(nèi)BJ3頭部滾筒上方布置除鐵器，除鐵器磁場強度為1 800 GS。滾軸篩除大塊方案布置見圖10。

圖9　滾軸篩除大塊器工作原理示意

圖10　滾軸篩除大塊方案布置

3.3 除大塊實施方案

由于TG2機房空間及其周邊空間所限，采用旋轉(zhuǎn)鉤齒式煤炭除大塊裝置，除下來的大塊物料只能放在路邊上的雜物池內(nèi)，這會對煙臺港西港一期工程交通造成阻塞，且道路通行不安全；同時，旋轉(zhuǎn)鉤齒式除大塊方案中除鐵器只能布置在BJ3帶式輸送機與BC9帶式輸送機之間，設(shè)備檢修不便，且其地面基礎(chǔ)需與煙臺一期工程 BC8/BC9帶式輸送機做成聯(lián)合基礎(chǔ)。滾軸篩除大塊方案中除大塊器布置于TG2機房內(nèi)BJ3帶式輸送機頭部滾筒下方，由于BJ3帶式輸送機尾部位于 T1轉(zhuǎn)接機房內(nèi)，當其出T1機房時受其空間布置所限，BJ3帶式輸送機爬坡角度不大于2.5°，其頭部滾筒距BG1管帶機帶面約4 m，因此除大塊器與BJ3帶式輸送機頭部漏斗需做成一體。綜合考慮，最終將滾軸篩除大塊方案作為實施方案，見圖11。

圖11　除大塊實施方案布置

4 結(jié) 語

本文結(jié)合煙臺港西港區(qū)一期工程現(xiàn)狀和華能煙臺八角電廠廠外輸煤系統(tǒng)要求，對廠外輸煤系統(tǒng)設(shè)計進行了回顧。在不改變煙臺西港第二條卸船線流向及適應各種場地限制情況下，實現(xiàn)既有碼頭與電廠之間煤流銜接及煤炭輸運；并對圓管帶式輸送機進行了選型；同時針對大粒度煤炭的處理提出兩種除大塊方案，并結(jié)合工程現(xiàn)狀進行比選；可為類似工程的建設(shè)提供參考和借鑒。

Technological Design of Outer Coal Handing System Applying to Huaneng Yantai Bajiao Power Plant

Xiong Lingyan1， Wang Xiaolei2
（1.CCCC First Harbor Consultants Co.， Ltd.， Tianjin 300222， China；2.Tianjin Port Alliance International Container Terminal Co.， Ltd.， Tianjin 300461， China）

The technological design of outer coal handling system has been sorted out and reviewed， which applies to Huaneng Yantai Bajiao power plant. In addition， the discussion has been made for the type selection of pipe conveyor and the option of large-size removing system. The above study will provide

for the continuous similar projects.

coal handling system； pipe conveyor； large-size coal removing system； handling process

U653.922

A

1004-9592（2016）03-0017-04

10.16403/j.cnki.ggjs20160305

2015-12-04

熊玲燕（1983-），女，工程師，主要從事港口工程裝卸工藝設(shè)計工作。

［1]中交第一航務工程勘察設(shè)計院有限公司. 華能煙臺八角電廠廠外輸煤系統(tǒng)工程初步設(shè)計［R］. 2015.

［2]中國電力工程顧問集團公司. 管狀帶式輸送機設(shè)計導則［M］. 2010.