越南某电厂煤炭码头输煤转运站装卸工艺设计



越南某电厂煤炭码头输煤转运站装卸工艺设计

莫嘉琳　陈　文

中交第二航务工程勘察设计院有限公司

摘　要：以越南某电厂配套的煤炭进口码头工程为背景，结合工程实际，从平面布置、输煤功能要求出发，对码头某转运站输煤工艺的难点进行了分析，并对该转运站进行了合理的输煤工艺设计。使用短程的双向可逆运行的带式输送机及脉动式筛分设备方案解决了多流向输煤转接的问题。

关键词：带式输送机； 转运站； 输煤

1　工程概况

越南沿海综合发电项目位于越南南部茶荣省沿海县茶荣镇，距离胡志明市约250 km。总体规划分为3个电站子项目(见图1)：沿海1期燃煤电站项目2×660 MW(简称DH1)，沿海2期燃煤电站项目2×660 MW(简称DH2)，沿海3期燃煤电站项目2×660 MW(简称DH3)和沿海3期扩建燃煤电站项目1×660 MW(简称DH3E)。沿海海港项目作为DH1、DH2、DH3及DH3E的配套大型港口工程，由南、北两座防波堤掩护，内有3个码头，即一期码头、二期码头和三期码头。

图1　越南沿海综合发电项目海港码头-总体图

本工程为一期码头，先于其他2期码头实施。一期码头为DH1和DH3的公共专用供煤码头，年供煤量要求为700万t。码头前方配备2台额定能力为1 500 t/h的链斗式卸船机，采用双侧靠泊的方案，水平运输采用2条额定能力为1 500 t/h的带式输送机。

2　T1转运站输煤流程设计的难点

码头输煤工艺需要具备煤炭取制样、计量、除铁等基本功能。转运站内设备的布置直接影响到输煤作业的可靠性和转运站投资的大小。本工程码头输煤工艺设计的难点在于T1转运站的输煤流程设计(见图2)。

图2　越南沿海综合发电项目海港码头-输煤流程图

2.1　转运站 T1的地理位置的特殊性

T1转运站是一期码头和三期码头向DH1和DH3输煤的必经之地。一期码头和三期码头各2条带式输送机(#1、#2、#3、#4)进入T1转运站，4条同样参数的带式输送机(#5、#6、#7、#8)从T1转运站出来，其中2条进入DH1的料场(#5、#6)，另外2条(#7、#8)进入DH3的料场。此外，T1转运站南向紧挨电厂场区道路，接着滨临海边护坡，北向则紧靠着DH3的煤炭料场，受地理位置的限制较多。此外，进入DH1的2条带式输送机(#5、#6)和进入DH3的2条带式输送机(#7、#8)之间必须预留一定的间距，以保证不影响T1转运站的输煤布置，而这样则增加了T1转运站宽度。

2.2　转运站内输煤功能的特殊性

依据业主要求，一期码头两路进口带式输送机和三期码头两路进口带式输送机中的任意一条带式输送机必须具备向DH1的2条带式输送机和DH3的2条带式输送机供煤的功能，即带式输送机#1、#2、#3、#4可以任意的向带式输送机#5、#6、#7、#8卸煤转接。一般情况下，一条带式输送机通过直溜筒与一条带式输送机衔接，完成一对一的卸料转接，或是一条带式输送机通过三通溜管与两条带式输送机衔接，完成一对二的卸料转接。而4条入料带式输送机和4条出料带式输送机之间都要求完成物料转接，即1条带式输送机要求向4条带式输送机的转接卸料，通过传统的直溜管或三通溜管是无法一次性实现的。这对T1转运站内的装卸设备提出了新的要求。T1转运站输煤工艺的难点在于站内设备众多，输煤工艺转接方向多、流程复杂。

2.3　T1转运站内筛分设备选型的特殊性

受地理位置的限制，一期码头来煤的筛分处理只能在T1转运站内进行，准确的说只能在#1、#2带式输送机的头部滚筒处连接筛分设备。一般情况下，筛分设备物料的流动方向和入料带式输送机的运行方向保持一致，以保证物料流通的顺畅。#1、#2带式输送机中心线间隔为3.4 m，一期的水工引桥长度约1 200 m，为了减少一期码头长引桥的投资，必须在合理的前提下，尽可能的限制码头引桥的宽度，则筛分设备的外形轮廓在宽度方向必须受到#1、#2带式输送机中心线间隔距离的限制，而且考虑到设备周围的检修或人行通道，除杂设备的外形宽度必须小于3.4 m，甚至更小。尽管筛分设备在料流运行方向进行前后的错位布置可以解决设备外形宽度上的限制，但这会增大转运站的尺寸，增加转运站的投资。

散货物料的筛分，特别是含水率较高的散货物料的筛分，是装卸流程中一个容易堵料的环节。码头来煤的含水率高达27.4%，而筛分后粒度要求小于100 mm。从技术要求可以看出，本工程筛分设备处理能力为1 500 t/h，筛分能力大，防堵料要求高。

T1转运站内筛分设备的特殊性在于，该设备的外形宽度对引桥宽度和转运站的大小影响很大，为了不影响引桥宽度，降低转运站的投资，筛分设备的外形宽度不宜过大。

3　T1转运站输煤工艺的设计

3.1　多流向物料转接功能的实现

为实现多流向物料转接的功能，在入料带式输送机和出料带式输送机之间，采用运距较短的可逆运行的带式输送机，两端各配有三通溜管。这样流经该可逆运行的带式输送机则实现了向4个方向的输煤。双向可逆运行的带式输送机如图3所示。

图3　双向可逆运行的带式输送机

本工程采用的短程带式输送机长约9.4 m。

运距短的带式输送机与运距长的带式输送机相比，前者由于旋转周期短，胶带的使用频率高很多，同等条件下更容易磨损。另一方面，运距短的带式输送机容易跑偏，而双向运行的短运距带式输送机更容易跑偏。

为了解决短程带式输送机胶带易磨损的问题，在整机运行张紧力很小的情况下，采用钢绳芯胶带，并增加胶带层数，以提高设备的耐磨性。同时，为了减少或避免跑偏现象的发生，带式输送机增加了自动调心托辊组的数量，同时利用螺旋张紧的方式保证整机有足够的张紧力，并在落料点位置采用了物料调节器，保证落料的均匀及落料点相对胶带位置的对中。物料调节器可根据料流的实际情况，通过调节丝杠手轮实现物料落料的居中、均匀。

3.2　筛分设备的选型分析

目前散货物料的筛分设备主要有滚轴筛、直线型振动筛及脉动式筛分机。

滚轴筛筛面由多根平行排列、上下交错地装有筛盘的滚轴组成，滚轴通过链、齿轮传动而旋转，转动方向与物料流动方向相同。筛轴按不同的工作角度布置，物料不同工作角度位置运行时速度不同。粗大物料沿筛面随滚轴的转动而运动，细物料则从筛孔中落下[1]。滚轴筛一般配合碎煤机一起工作，滚轴在同方向转动时对物料具有搅动作用，可使结团的物料散开，小于筛孔间隙的颗粒受自重及筛轴的旋转力的作用，透过筛轴间的缝隙落下，大于筛孔间隙的颗粒留在筛面上继续向前运动，并落入碎煤机，以达到筛分的目的。但在高筛分能力的前提下，滚轴的搅动作用有限，而且滚轴筛体积大、整体笨重，更适合在矿山出矿粗选的条件下使用，对于煤炭进口泊位来说，来煤的粒度较为均匀，滚轴筛实用性不强。

直线型振动型筛分设备由激振器、带网格箱体、弹性装置等部件组成。其利用振动电机产生的激振力，使箱体带动栅格做纵向、横向的往复运动，倾斜布置的振动筛箱体，物料在振动作用下不断抛射回落。这样，粒度小于筛网孔径的小颗粒物料被分离，掉入栅格下方的落料口，成为筛下物，而大于孔径的物料则继续向前，直至离开箱体被筛除[2]。对含水率较高的煤炭，由于筛格的存在，粘料堵塞现象不可避免，需要及时的清洁网格，直接影响筛分时间和效率。

脉动式筛分机的煤流经装有左旋及右旋楔形抛物线型齿板的全浮动驱动滚筒，在重力和冲击力作用下沿齿板做各种复合运动。在间歇性回转脉冲力作用下，有效物料(块煤)大部分破碎，分离汇流至落煤口。超标物料(矸石及未被破碎的块煤)跟随齿板做旋转运动，在离心力作用下产生二次撞击，随后在重力作用下跌落，再经由多次过滤机构。脉动式筛分设备对于除去原煤中的大型煤块、煤矸石、石块及杂物等异物，具有较好的效果，对高湿度的煤炭适应性强，可以减少粘料现象的发生。

基于输煤工艺的功能要求以及筛分的技术要求，本设计对额定筛分能力1 500 t/h的滚轴筛、直线型振动筛、脉动式筛分机等3种广泛应用于电厂配套码头的筛分设备进行了综合比选[3]，见表1。

表1　3种类型筛分设备基本参数表

滚轴筛直线型振动筛脉动式筛分机额定能力1500t/h1500t/h1500t/h轮廓尺寸(长×宽×高)6．1×3．3×3．4m7．3×2．9×3．6m4．2×2．3×3．2m入料形式侧面入料侧面入料侧面入料入料高度3m3m2m设备自重18t11t12t振动荷载较大大较小堵塞现象不易堵料易堵料不易堵料筛分效果较好较好较好

从表1可以得出，滚轴筛的外形轮廓宽度约3.3 m，由于#1、#2带式输送机的中心线间距为3.4 m，除非2台滚轴筛错位布置，否则设备难于安装，而设备的错位布置，则会增大T1转运站的尺寸。因此滚轴筛不适合本项目的设计要求。直线型振动筛的外形宽度适中，两2台设备四周的检修通道虽然不是很富裕，但也基本满足设备安装的要求。该类型设备的缺点在于振动荷载较大，且由于筛格面网的存在，更容易堵料。而对于脉动式筛分机，其外形轮廓轻巧，占地面积小，而且整体荷载小，不宜堵料，相较之下更加适合本工程的设计条件。

4.3　T1转运站输煤工艺的实现

T1转运站最终外形尺寸(长宽高)为30 m×27 m×22.3 m,如图4、图5所示。

图4　T1转运站布置图(一)

T1内设置了除铁器、取制样等设备，实现了码头来煤的除铁、取制样等基本功能。脉动式的筛分设备，结构简单，实际运行效果反馈良好。双向可逆运行的带式输送机，受料均匀，无跑偏现象出现。此外，T1内考虑了三期码头的带式输送机#3 、#4向带式输送机#5 、#6 、 #7 、#8物料转接的空间。

图5　T1转运站布置图(二)

5　结语

本文结合工程实际，提出了短程的双向可逆运行带式输送机的方案，解决了多流向输煤转接的问题。采用结构轻巧的脉动式筛分机作为除杂设备，有效约束了T1转运站、引桥的尺寸。双向可逆运行带式输送机和脉动式筛分机的使用，对于具有类似输煤要求的码头转运站，有一定借鉴意义。

参 考 文 献：

[1]　莫凤依, 龙书云, 张建. XGS14-10型滚轴筛煤机在火铺矿选煤厂的应用[J]. 煤矿机械, 2010 (8).

[2]　周侃, 周瑞. 煤炭筛分工艺在内河码头中的应用[J]. 港口设计, 2012 (2): 55-59.

[3]　陈文, 张文东. 脉动式筛分设备在电厂煤炭进口专用码头中的应用[J]. 港口设计, 2014 (1): 80-84.

[4]　DTII(A)型带式输送机设计手册[M]. 冶金工业出版社. 2003.

莫嘉琳：430071， 武汉市武昌区民主路555号

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

Mo Jialin　Chen Wen

CCCC Second Harbor Consultants Co.,Ltd.

Abstract：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.

Key words：belt conveyor; transfer station; coal transfer

收稿日期：2016-06-27

DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.05.010