越南某電廠煤炭碼頭輸煤轉運站裝卸工藝設計

莫嘉琳　陳　文

中交第二航務工程勘察設計院有限公司

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越南某電廠煤炭碼頭輸煤轉運站裝卸工藝設計

莫嘉琳陳文

中交第二航務工程勘察設計院有限公司

以越南某電廠配套的煤炭進口碼頭工程為背景，結合工程實際，從平面布置、輸煤功能要求出發，對碼頭某轉運站輸煤工藝的難點進行了分析，并對該轉運站進行了合理的輸煤工藝設計。使用短程的雙向可逆運行的帶式輸送機及脈動式篩分設備方案解決了多流向輸煤轉接的問題。

帶式輸送機； 轉運站； 輸煤

1　工程概況

越南沿海綜合發電項目位于越南南部茶榮省沿海縣茶榮鎮，距離胡志明市約250 km。總體規劃分為3個電站子項目(見圖1)：沿海1期燃煤電站項目2×660 MW(簡稱DH1)，沿海2期燃煤電站項目2×660 MW(簡稱DH2)，沿海3期燃煤電站項目2×660 MW(簡稱DH3)和沿海3期擴建燃煤電站項目1×660 MW(簡稱DH3E)。沿海海港項目作為DH1、DH2、DH3及DH3E的配套大型港口工程，由南、北兩座防波堤掩護，內有3個碼頭，即一期碼頭、二期碼頭和三期碼頭。

圖1　越南沿海綜合發電項目海港碼頭-總體圖

本工程為一期碼頭，先于其他2期碼頭實施。一期碼頭為DH1和DH3的公共專用供煤碼頭，年供煤量要求為700萬t。碼頭前方配備2臺額定能力為1 500 t/h的鏈斗式卸船機，采用雙側靠泊的方案，水平運輸采用2條額定能力為1 500 t/h的帶式輸送機。

2　T1轉運站輸煤流程設計的難點

碼頭輸煤工藝需要具備煤炭取制樣、計量、除鐵等基本功能。轉運站內設備的布置直接影響到輸煤作業的可靠性和轉運站投資的大小。本工程碼頭輸煤工藝設計的難點在于T1轉運站的輸煤流程設計(見圖2)。

圖2　越南沿海綜合發電項目海港碼頭-輸煤流程圖

2.1轉運站 T1的地理位置的特殊性

T1轉運站是一期碼頭和三期碼頭向DH1和DH3輸煤的必經之地。一期碼頭和三期碼頭各2條帶式輸送機(#1、#2、#3、#4)進入T1轉運站，4條同樣參數的帶式輸送機(#5、#6、#7、#8)從T1轉運站出來，其中2條進入DH1的料場(#5、#6)，另外2條(#7、#8)進入DH3的料場。此外，T1轉運站南向緊挨電廠場區道路，接著濱臨海邊護坡，北向則緊靠著DH3的煤炭料場，受地理位置的限制較多。此外，進入DH1的2條帶式輸送機(#5、#6)和進入DH3的2條帶式輸送機(#7、#8)之間必須預留一定的間距，以保證不影響T1轉運站的輸煤布置，而這樣則增加了T1轉運站寬度。

2.2轉運站內輸煤功能的特殊性

依據業主要求，一期碼頭兩路進口帶式輸送機和三期碼頭兩路進口帶式輸送機中的任意一條帶式輸送機必須具備向DH1的2條帶式輸送機和DH3的2條帶式輸送機供煤的功能，即帶式輸送機#1、#2、#3、#4可以任意的向帶式輸送機#5、#6、#7、#8卸煤轉接。一般情況下，一條帶式輸送機通過直溜筒與一條帶式輸送機銜接，完成一對一的卸料轉接，或是一條帶式輸送機通過三通溜管與兩條帶式輸送機銜接，完成一對二的卸料轉接。而4條入料帶式輸送機和4條出料帶式輸送機之間都要求完成物料轉接，即1條帶式輸送機要求向4條帶式輸送機的轉接卸料，通過傳統的直溜管或三通溜管是無法一次性實現的。這對T1轉運站內的裝卸設備提出了新的要求。T1轉運站輸煤工藝的難點在于站內設備眾多，輸煤工藝轉接方向多、流程復雜。

2.3T1轉運站內篩分設備選型的特殊性

受地理位置的限制，一期碼頭來煤的篩分處理只能在T1轉運站內進行，準確的說只能在#1、#2帶式輸送機的頭部滾筒處連接篩分設備。一般情況下，篩分設備物料的流動方向和入料帶式輸送機的運行方向保持一致，以保證物料流通的順暢。#1、#2帶式輸送機中心線間隔為3.4 m，一期的水工引橋長度約1 200 m，為了減少一期碼頭長引橋的投資，必須在合理的前提下，盡可能的限制碼頭引橋的寬度，則篩分設備的外形輪廓在寬度方向必須受到#1、#2帶式輸送機中心線間隔距離的限制，而且考慮到設備周圍的檢修或人行通道，除雜設備的外形寬度必須小于3.4 m，甚至更小。盡管篩分設備在料流運行方向進行前后的錯位布置可以解決設備外形寬度上的限制，但這會增大轉運站的尺寸，增加轉運站的投資。

散貨物料的篩分，特別是含水率較高的散貨物料的篩分，是裝卸流程中一個容易堵料的環節。碼頭來煤的含水率高達27.4%，而篩分后粒度要求小于100 mm。從技術要求可以看出，本工程篩分設備處理能力為1 500 t/h，篩分能力大，防堵料要求高。

T1轉運站內篩分設備的特殊性在于，該設備的外形寬度對引橋寬度和轉運站的大小影響很大，為了不影響引橋寬度，降低轉運站的投資，篩分設備的外形寬度不宜過大。

3　T1轉運站輸煤工藝的設計

3.1多流向物料轉接功能的實現

為實現多流向物料轉接的功能，在入料帶式輸送機和出料帶式輸送機之間，采用運距較短的可逆運行的帶式輸送機，兩端各配有三通溜管。這樣流經該可逆運行的帶式輸送機則實現了向4個方向的輸煤。雙向可逆運行的帶式輸送機如圖3所示。

圖3　雙向可逆運行的帶式輸送機

本工程采用的短程帶式輸送機長約9.4 m。

運距短的帶式輸送機與運距長的帶式輸送機相比，前者由于旋轉周期短，膠帶的使用頻率高很多，同等條件下更容易磨損。另一方面，運距短的帶式輸送機容易跑偏，而雙向運行的短運距帶式輸送機更容易跑偏。

為了解決短程帶式輸送機膠帶易磨損的問題，在整機運行張緊力很小的情況下，采用鋼繩芯膠帶，并增加膠帶層數，以提高設備的耐磨性。同時，為了減少或避免跑偏現象的發生，帶式輸送機增加了自動調心托輥組的數量，同時利用螺旋張緊的方式保證整機有足夠的張緊力，并在落料點位置采用了物料調節器，保證落料的均勻及落料點相對膠帶位置的對中。物料調節器可根據料流的實際情況，通過調節絲杠手輪實現物料落料的居中、均勻。

3.2篩分設備的選型分析

目前散貨物料的篩分設備主要有滾軸篩、直線型振動篩及脈動式篩分機。

滾軸篩篩面由多根平行排列、上下交錯地裝有篩盤的滾軸組成，滾軸通過鏈、齒輪傳動而旋轉，轉動方向與物料流動方向相同。篩軸按不同的工作角度布置，物料不同工作角度位置運行時速度不同。粗大物料沿篩面隨滾軸的轉動而運動，細物料則從篩孔中落下[1]。滾軸篩一般配合碎煤機一起工作，滾軸在同方向轉動時對物料具有攪動作用，可使結團的物料散開，小于篩孔間隙的顆粒受自重及篩軸的旋轉力的作用，透過篩軸間的縫隙落下，大于篩孔間隙的顆粒留在篩面上繼續向前運動，并落入碎煤機，以達到篩分的目的。但在高篩分能力的前提下，滾軸的攪動作用有限，而且滾軸篩體積大、整體笨重，更適合在礦山出礦粗選的條件下使用，對于煤炭進口泊位來說，來煤的粒度較為均勻，滾軸篩實用性不強。

直線型振動型篩分設備由激振器、帶網格箱體、彈性裝置等部件組成。其利用振動電機產生的激振力，使箱體帶動柵格做縱向、橫向的往復運動，傾斜布置的振動篩箱體，物料在振動作用下不斷拋射回落。這樣，粒度小于篩網孔徑的小顆粒物料被分離，掉入柵格下方的落料口，成為篩下物，而大于孔徑的物料則繼續向前，直至離開箱體被篩除[2]。對含水率較高的煤炭，由于篩格的存在，粘料堵塞現象不可避免，需要及時的清潔網格，直接影響篩分時間和效率。

脈動式篩分機的煤流經裝有左旋及右旋楔形拋物線型齒板的全浮動驅動滾筒，在重力和沖擊力作用下沿齒板做各種復合運動。在間歇性回轉脈沖力作用下，有效物料(塊煤)大部分破碎，分離匯流至落煤口。超標物料(矸石及未被破碎的塊煤)跟隨齒板做旋轉運動，在離心力作用下產生二次撞擊，隨后在重力作用下跌落，再經由多次過濾機構。脈動式篩分設備對于除去原煤中的大型煤塊、煤矸石、石塊及雜物等異物，具有較好的效果，對高濕度的煤炭適應性強，可以減少粘料現象的發生。

基于輸煤工藝的功能要求以及篩分的技術要求，本設計對額定篩分能力1 500 t/h的滾軸篩、直線型振動篩、脈動式篩分機等3種廣泛應用于電廠配套碼頭的篩分設備進行了綜合比選[3]，見表1。

表1　3種類型篩分設備基本參數表

從表1可以得出，滾軸篩的外形輪廓寬度約3.3 m，由于#1、#2帶式輸送機的中心線間距為3.4 m，除非2臺滾軸篩錯位布置，否則設備難于安裝，而設備的錯位布置，則會增大T1轉運站的尺寸。因此滾軸篩不適合本項目的設計要求。直線型振動篩的外形寬度適中，兩2臺設備四周的檢修通道雖然不是很富裕，但也基本滿足設備安裝的要求。該類型設備的缺點在于振動荷載較大，且由于篩格面網的存在，更容易堵料。而對于脈動式篩分機，其外形輪廓輕巧，占地面積小，而且整體荷載小，不宜堵料，相較之下更加適合本工程的設計條件。

4.3T1轉運站輸煤工藝的實現

T1轉運站最終外形尺寸(長寬高)為30 m×27 m×22.3 m,如圖4、圖5所示。

圖4　T1轉運站布置圖(一)

T1內設置了除鐵器、取制樣等設備，實現了碼頭來煤的除鐵、取制樣等基本功能。脈動式的篩分設備，結構簡單，實際運行效果反饋良好。雙向可逆運行的帶式輸送機，受料均勻，無跑偏現象出現。此外，T1內考慮了三期碼頭的帶式輸送機#3 、#4向帶式輸送機#5 、#6 、 #7 、#8物料轉接的空間。

圖5　T1轉運站布置圖(二)

5　結語

本文結合工程實際，提出了短程的雙向可逆運行帶式輸送機的方案，解決了多流向輸煤轉接的問題。采用結構輕巧的脈動式篩分機作為除雜設備，有效約束了T1轉運站、引橋的尺寸。雙向可逆運行帶式輸送機和脈動式篩分機的使用，對于具有類似輸煤要求的碼頭轉運站，有一定借鑒意義。

[1]莫鳳依, 龍書云, 張建. XGS14-10型滾軸篩煤機在火鋪礦選煤廠的應用[J]. 煤礦機械, 2010 (8).

[2]周侃, 周瑞. 煤炭篩分工藝在內河碼頭中的應用[J]. 港口設計, 2012 (2): 55-59.

[3]陳文, 張文東. 脈動式篩分設備在電廠煤炭進口專用碼頭中的應用[J]. 港口設計, 2014 (1): 80-84.

[4]DTII(A)型帶式輸送機設計手冊[M]. 冶金工業出版社. 2003.

莫嘉琳：430071， 武漢市武昌區民主路555號

Design of Handling System of the Coal Transfer Station for a Coal Terminal of a Power Plant in Vietnam

Mo JialinChen Wen

CCCC Second Harbor Consultants Co.,Ltd.

Considering the actual engineering application of a power plant in Vietnam, the handling system of the coal import terminal is studied. From the view of the general layout and coal handling requirement, the difficulties of the coal handling technology in the transfer station are analyzed. And an optimized coal handling scheme for the transfer station is proposed. By utilizing the short reversible belt conveyor and pulse type screening machine, the multiple flow coal transfer problems are finally resolved.

belt conveyor; transfer station; coal transfer

2016-06-27

10.3963/j.issn.1000-8969.2016.05.010