方形汽車(chē)卸煤溝經(jīng)濟(jì)效益研究

喬支昆 陳婷 尹新偉 胡月龍 王艷春

摘 要：傳統(tǒng)汽車(chē)卸煤溝底部為楔形結(jié)構(gòu)，有加大倒角，本文旨在改變傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，介紹一種底部無(wú)倒角的方形汽車(chē)卸煤溝，分析其經(jīng)濟(jì)性以及與其配套的出料裝置、抑塵系統(tǒng)，以降低施工難度、減小開(kāi)挖深度、增加汽車(chē)卸煤溝的儲(chǔ)煤量，具有較大的推廣價(jià)值。文章提出了傳統(tǒng)的楔形結(jié)構(gòu)卸煤溝結(jié)構(gòu)布置上容易出現(xiàn)的問(wèn)題并對(duì)方形卸煤溝及精確抑塵系統(tǒng)進(jìn)行分析，最后分析了方形卸煤溝方案的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：方形汽車(chē)卸煤溝 方形溝（斗）給料機(jī) 精確除塵系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）04（c）-0073-02

卸煤溝包括汽車(chē)卸煤溝和火車(chē)卸煤溝，結(jié)構(gòu)上兩者均采用縫隙煤槽形式。對(duì)于機(jī)組容量較小的電廠，幾乎均采用汽車(chē)卸煤溝作為其卸煤設(shè)施。卸煤溝作為一種工業(yè)構(gòu)筑物，由于生產(chǎn)工藝的要求，其結(jié)構(gòu)布置與普通建筑有較大不同：主體結(jié)構(gòu)處于地下，地上部分是普通的排架結(jié)構(gòu)，供卸煤用。從橫截面上看，通常卸煤溝的下部呈逐漸收窄的坡?tīng)罱Y(jié)構(gòu)，這樣物料在下降過(guò)程中逐漸集中到中心部位，在葉輪給煤機(jī)的作用下被排到下部的輸煤皮帶上。

1 傳統(tǒng)汽車(chē)卸煤溝

傳統(tǒng)的楔形結(jié)構(gòu)卸煤溝結(jié)構(gòu)布置上容易出現(xiàn)的問(wèn)題如下。

（1）楔形結(jié)構(gòu)隨著深度的加大，截面積是減小的，單位體積的儲(chǔ)煤量也在減小。在相同儲(chǔ)煤量的情況下，這種結(jié)構(gòu)會(huì)增大溝深，增加土方工作量，致使成本大大增加。

（2）傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置，卸煤溝底部為楔形，來(lái)煤會(huì)沿著楔形壁下落，下落過(guò)程中，卸煤溝的寬度減小，呈收口狀，會(huì)造成煤的自然下流不順暢，甚至造成側(cè)壁的積煤和蓬煤的狀況，影響卸煤的順暢運(yùn)行，且對(duì)側(cè)壁襯板的磨損非常嚴(yán)重，增加成本。

（3）煤溝上部粉塵污染來(lái)源主要為自卸汽車(chē)卸車(chē)作業(yè)產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入卸煤溝。卸車(chē)作業(yè)時(shí)由于自卸車(chē)廂距離煤溝地坪有一定高差，卸煤溝采取楔形布置，有較大的倒角，燃煤在落入煤溝的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，特別是當(dāng)燃煤粒度較小水分較低時(shí)粉塵污染尤其嚴(yán)重。

2 方形卸煤溝及精確抑塵系統(tǒng)

現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，卸煤溝整體為楔形結(jié)構(gòu)，側(cè)壁安裝耐磨損的襯板，汽車(chē)來(lái)煤后，經(jīng)過(guò)煤篦子下落到卸煤溝，經(jīng)過(guò)楔形的側(cè)壁自流至溝底，然后通過(guò)安裝于底部的葉輪給煤機(jī)將來(lái)煤按設(shè)定的流量撥落至下層的帶式輸送機(jī)皮帶上，來(lái)煤由此運(yùn)輸至卸煤溝外。為了避免卸煤溝由于楔形布置帶來(lái)的各類(lèi)缺陷，將卸煤溝下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為方形，去掉底部較大的倒角。汽車(chē)來(lái)煤后，經(jīng)過(guò)煤篦子下落。卸煤溝底部布置山錐結(jié)構(gòu)，煤經(jīng)過(guò)山錐，下滑至山錐兩側(cè)，并形成煤堆。山錐下方布置方形溝（斗）給料機(jī)，按照設(shè)定的流量將煤通過(guò)山錐和卸煤溝底面的縫隙撥至方形溝（斗）給料機(jī)下部的帶式輸送機(jī)上。

2.1 方形汽車(chē)卸煤溝結(jié)構(gòu)布置上的優(yōu)勢(shì)

結(jié)合方形溝（斗）給料機(jī)出料，方形汽車(chē)卸煤溝在布置上實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)化。

（1）改變傳統(tǒng)楔形結(jié)構(gòu)，采用方形結(jié)構(gòu)，減小施工難度，降低開(kāi)挖深度；減少側(cè)壁的積煤和蓬煤的狀況，保證卸煤的順暢運(yùn)行，減小對(duì)側(cè)壁襯板的磨損，降低維護(hù)成本。

（2）降低開(kāi)挖深度，卸煤溝底部的帶式輸送機(jī)標(biāo)高降低，從底部出來(lái)的帶式輸送機(jī)所需的爬坡高度降低，造價(jià)降低。

（3）去掉卸煤溝底部較大的倒角，避免燃煤在落入煤溝的過(guò)程產(chǎn)生大量粉塵（原楔形結(jié)構(gòu)，特別當(dāng)燃煤粒度較小水分較低時(shí)粉塵污染尤其嚴(yán)重）。

（4）方形溝（斗）給料機(jī)比傳統(tǒng)葉輪給煤機(jī)的撥料直徑大，可以滿足方形卸煤溝底部無(wú)倒角，開(kāi)口尺寸大的撥煤要求。雙向撥煤，避免了積煤或蓬煤現(xiàn)象，從而提高效率，降低成本。

給料機(jī)應(yīng)用于底部為方形布置的卸煤溝，所述給料機(jī)由葉輪、葉輪座、旋轉(zhuǎn)電機(jī)及行走電機(jī)等部分組成，葉輪直徑達(dá)4.8m，雙側(cè)撥料，這種給料機(jī)在實(shí)際操作中具有較大的適應(yīng)范圍，而且能夠增加卸煤溝的儲(chǔ)存量。

2.2 方形汽車(chē)卸煤溝精確抑塵系統(tǒng)

傳統(tǒng)楔形結(jié)構(gòu)給料機(jī)的微霧抑塵的所有除塵設(shè)備均布置在葉輪給煤機(jī)上，而針對(duì)大直徑、雙側(cè)撥料的給料機(jī)，其旋轉(zhuǎn)電機(jī)、行走電機(jī)及機(jī)身的重量均比傳統(tǒng)的給料機(jī)大，機(jī)身的布置空間有限，若采用隨機(jī)式微霧抑塵裝置將導(dǎo)致機(jī)身的尺寸和重量過(guò)大，而不利于土建的施工設(shè)計(jì)。方形卸煤溝下部出料裝置為方形溝（斗）給料機(jī)，配套精確除塵系統(tǒng)，取消給料機(jī)自帶水箱，減輕給料機(jī)自重，降低輪壓。將微霧產(chǎn)生系統(tǒng)布置于卸煤溝的檢修平臺(tái)及卸煤溝的中間上部，在給料機(jī)正上方的三角梁處布置微霧噴頭，依據(jù)位置傳感器，感應(yīng)給料機(jī)位置信號(hào)，定點(diǎn)噴霧，實(shí)現(xiàn)精確除塵。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

以2×660MW機(jī)組為例，選用橋式下傳動(dòng)葉輪給煤機(jī)。卸煤溝長(zhǎng)120m，按年接卸354×104t計(jì)，每個(gè)車(chē)位年接卸能力為21×104t。每米儲(chǔ)煤量為24t煤槽內(nèi)可貯煤3840t。

按傳統(tǒng)楔形結(jié)構(gòu)布置卸煤溝，該貫通式縫式煤槽深9.7m，寬10m，煤槽傾角采用不對(duì)稱(chēng)角度，一側(cè)為700，一側(cè)采用650角，內(nèi)部襯高耐磨、低摩擦系數(shù)材料。煤槽下部設(shè)兩個(gè)縫隙出口，對(duì)應(yīng)布置兩條皮帶機(jī)，每條皮帶機(jī)上設(shè)兩臺(tái)葉輪給煤機(jī)，葉輪給煤機(jī)出力均為1800t/h，設(shè)有變頻裝置調(diào)節(jié)其出力。

按本方形卸煤溝方案布置，該貫通式縫式煤槽寬10m，深度為7.7m，相對(duì)于傳統(tǒng)布置方式，深度降低2m。煤槽下部設(shè)兩個(gè)縫隙出口，對(duì)應(yīng)布置兩條皮帶機(jī)，每條皮帶機(jī)上設(shè)兩臺(tái)葉輪給煤機(jī)，葉片直徑為4.8m，葉輪給煤機(jī)出力均為1800t/h，設(shè)有變頻裝置調(diào)節(jié)其出力。葉輪給煤機(jī)落料口設(shè)有密封罩，密封罩頂部設(shè)有漏料口，可隔離煤下落產(chǎn)生的粉塵。

采用卸煤溝底部采用方形布置，煤槽深度可降低2m，相對(duì)于長(zhǎng)120m，寬10m的卸煤溝來(lái)說(shuō)，減少了開(kāi)挖土方2400m3，土建造價(jià)降低。卸煤溝底部的煤落入帶式輸送機(jī)的皮帶上，由帶式輸送機(jī)將煤運(yùn)入卸煤溝外的轉(zhuǎn)運(yùn)站里。由于轉(zhuǎn)運(yùn)站一般為地上10～20m，帶式輸送機(jī)由地下運(yùn)出達(dá)到轉(zhuǎn)運(yùn)站，需要有一定的爬坡高度和角度。傳統(tǒng)方案中，帶式輸送機(jī)的爬坡角度為16°，輸送機(jī)總長(zhǎng)度約為66m。采用方形卸煤溝方案后，帶式輸送機(jī)的爬坡角度為14°，輸送機(jī)總長(zhǎng)度約為66m。相對(duì)于傳統(tǒng)方案，輸送機(jī)總長(zhǎng)度變化較小，爬坡角度減小了2°。在帶式輸送機(jī)的選型上，電機(jī)功率會(huì)減小，這既降低系統(tǒng)耗電量，也節(jié)約了設(shè)備成本。

采用該尺寸的方形卸煤溝土建造價(jià)每米可比傳統(tǒng)楔形卸煤溝節(jié)省2.1萬(wàn)元，120m的卸煤溝土建造價(jià)節(jié)省了255萬(wàn)元。采用非常規(guī)的大直徑葉輪給煤機(jī)，每臺(tái)造價(jià)增加5萬(wàn)元，120m卸煤溝需要4臺(tái)葉輪給煤機(jī)，設(shè)備造價(jià)增加20萬(wàn)元。總體來(lái)說(shuō)，該尺寸的卸煤溝，采用底部采用方形布置后，比傳統(tǒng)的楔形結(jié)構(gòu)造價(jià)節(jié)省了235萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

方形卸煤溝以較大儲(chǔ)煤量的優(yōu)勢(shì)，完全可以滿足對(duì)煤量需求較高大型火力發(fā)電機(jī)組的煤量需求。方形卸煤溝作為新型布置形式，結(jié)構(gòu)更加合理，節(jié)省工程造價(jià)，大大降低施工難度，必將成為未來(lái)卸煤溝形式的發(fā)展趨勢(shì)。下部出料裝置方形溝（斗）給料機(jī)，可以滿足方形卸煤溝設(shè)計(jì)要求，封閉擋板，防粉塵外泄，減低卸煤系統(tǒng)的粉塵污染，改善了卸煤系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境。其可應(yīng)用于火力發(fā)電廠和煤化工、鋼鐵廠、造紙、制糖等相關(guān)有自備電廠的企業(yè)，適用于煤粉爐、循環(huán)流化床鍋爐。項(xiàng)目實(shí)施的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)電廠輸煤系統(tǒng)采用方形卸煤溝具有很高的參考價(jià)值，項(xiàng)目的技術(shù)成果將具有廣闊的推廣應(yīng)用空間，同時(shí)為公司創(chuàng)造較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)提高公司品牌有著積極意義。成果完成后能夠解決傳統(tǒng)楔形結(jié)構(gòu)布置帶來(lái)的各類(lèi)問(wèn)題，而且添加了除塵功能，對(duì)整個(gè)輸煤系統(tǒng)流程都是一項(xiàng)革命，具有很高的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 許莉，許鵬偉，王心梅.火電廠汽車(chē)卸煤溝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].科技傳播，2014（3）：42-43.

[2] 孫培福，楊秀軍，康寧.汽車(chē)卸煤溝的抑塵措施探討[J].科技視界，2015（17）：306-307.