一种满足严格环保要求的电厂粉煤灰和炉渣泊位装船工艺

1 引言

燃煤电站煤炭在锅炉燃烧后会产生大量的粉煤灰和炉渣，多年来，绝大部分的粉煤灰都采取堆存方式处理，占地面积大，也会对生态造成极大危害[1]。有效利用锅炉余料，对灰渣进行综合处理，实现经济和环境利益最大化，已经在全世界成为一种趋势。粉煤灰和炉渣从码头出口，是灰渣综合利用的前提。本文针对迪拜某电厂项目产生的粉煤灰和炉渣的船舶外运特点，结合环保要求，从节省码头岸线及工程投资的角度出发，提出了将粉煤灰和炉渣2种特性迥异的物料在同一泊位装船的工艺方案。

比如在教学《The environment》一课时，我先将其中重点单词和短语的教学过程录制下来，让学生们在课前进行观看学习，对教学中“environmentalist”“preservation”“poisonous”“pol lution”等需要掌握的词汇有大致的了解，然后在课堂中将更多的时间放在学生的英语阅读能力和表达能力的训练上，使学生不仅能记住英语知识，还能够灵活地运用英语知识。

2 装船作业要求

装船机的能力根据电厂输送设备能力和合同要求确定，粉煤灰装船机额定能力为450 t/h，最大能力为500 t/h。炉渣装船机额定能力为1 000 t/h，最大能力为1 100 t/h。业主目前无法确定粉煤灰及炉渣的运输船型，要求粉煤灰及炉渣的装船作业需适应不同类型的一系列船型，包含带盖的驳船以及专业的自卸船，设计代表船型见表1。对敞口驳船需覆盖90%以上的舱口，满足装载量9 800 t的要求。同时粉煤灰和炉渣也需要满足相应自装卸船型的装船要求。粉煤灰和炉渣不能同时进行装船作业。

表1 设计代表船型

船型总长×型宽×型深×吃水/m货种10000t驳船110×31×6.5×4.3炉渣及粉煤灰5000DWT自装卸船110×21×9.3×4.3粉煤灰5000DWT自卸船110×23.5×7.8×4.3炉渣

3 装船泊位的工艺布置

3.1 灰码头的装船工艺布置方案

由于需同时考虑粉煤灰及炉渣的出口，两者物料特性差异较大，不能采用同一设备装船，因此灰码头上布置了1台粉煤灰装船机和1台炉渣装船机。

常用的装船机主要有固定式装船机、移动式装船机、摆动式装船3类。固定式装船机易于采取防尘措施，基础结构及机型构造简单，设备费用较低，但其覆盖范围较小，仅能用于特定接口的船舶，且需要配合移船作业。移动式装船机作业灵活，与固定式装船机相比，大大提高了装载作业的覆盖面，但尾车无法密闭，环保效果差，基础工程费用高。摆动式装船机较直线式装船机作业覆盖范围小，但是基础结构简单，工程造价总体便宜[2]。

(2)应收账款单据造假。因为是两方签订的合同，债权的真实性不能保证。存在造假的可能性，不能保证真实，不能实现追溯。

装卸工艺的设计应当在满足装船要求的同时，尽量减小码头平台的尺寸。移动式装船机建设施工费用高，环保不满足本项目要求；固定式装船机需要配合移船，不能满足覆盖舱口的要求。因此，本项目采用折线摆动式装船机，根据粉煤灰和炉渣的物料性质，粉煤灰装船机的臂架采用螺旋式输送机，炉渣装船机选用皮带机输送。

如图1所示，在灰出口码头中部布置2台装船机，两机间距11 m，左边为炉渣装船机，右边为粉煤灰装船机。粉煤灰及炉渣装船机不同时作业，一台设备在作业时，另外一台设备固定在停机位上，且不影响作业的设备装船。

图1 工艺平面布置图

3.2 粉煤灰装船方案

3.2.1 粉煤灰装船机

早期的粉煤灰输送方式多采用埋刮板输送机，设备维护工作量大，环境污染较严重。近年来，随着相关技术的成熟，气力输送装船技术逐渐成为粉煤灰水路出运的常用方式。气力式装船机的装船能力有限，额定能力一般不超过200 t/h，在装船系统设计中不能追求大的装船能力，若要达到项目需求，相应配套设施的成本将会更高[3]。

由于粉煤灰装船机的装船能力要求较大，气力式的装船机无法满足要求，因此采用螺旋机械式的装船机。根据敞口驳船舱口的覆盖要求，本次设计选取了折线式摆动弧形轨道装船机来进行粉煤灰装船(见图2)。

1.粉煤灰装船机 2.主臂架 3.副臂架 4.防尘罩最高位置 5.防尘罩最低位置
图2 粉煤灰装船结构图

电厂的粉煤灰运输管道与装船机的气灰分离罐连接，粉煤灰装船额定能力为450 t/h。粉煤灰装船机上设置一个缓冲仓，电厂来的粉煤灰通过管道运输至缓冲仓，进行气灰分离，缓冲仓上留有10个粉煤灰管道的接头，满足一/二期电厂的输灰要求。

燃油的理化特性主要包括密度、热值、粘度、十六烷值、水含量、硫含量等系列指标值，与燃油分子结构紧密相关[4]。在应用过程中，燃油理化特性影响其在发动机缸内的喷射、雾化、着火延迟、热量释放率等[5]。为保证生物燃料在车用发动机上的应用，开展组分特征分析是生物燃料应用研究的基本前提。由于生物燃料的制备原料及方法差异较大，本文选用了三种典型生物燃料和石化柴油作为研究对象，开展组分及特性分析对比研究。

1.炉渣装船机的停机位 2.气力管道 图3 粉煤灰装船机的覆盖范围

缓冲仓下设置2级水平运输的螺旋机输送臂架，主臂架的回转半径为28 m，回转角度为-65°～+40°，辅臂架的回转半径为27 m，回转角度为-90°～+90°。装船溜筒可伸缩作业，伸缩行程为11.9 m。整个装船的装卸设备均按照合同要求，为密封形式，满足环保要求。

3.2.2 粉煤灰装船机装舱口驳船

粉煤灰装船机在作业时，炉渣装船机停在左边的停机位上，且副臂架不超过码头前沿线。船型为驳船时，根据装船机的位置、各机构间的运动关系以及驳船的舱口尺寸位置，粉煤灰装船机的装船范围见图3阴影部分所示，在不考虑物料流动特性的情况下能覆盖大部分的船舱。

3.2.3 粉煤灰装船机装自装卸船

当粉煤灰运输船型为自卸船时，根据船型特点，粉煤灰装船机溜筒接口与船上固定位置的接口连接，直接装船。接口布置在船舶的中部，由图3可见，装船机完全能覆盖自装卸船接料点平面位置要求。同时,装船机的高度设计也满足空载高水位及满载低水位的接料点高度要求(见图4)。

正说着，布莱德先生回来了。他说：“很抱歉，但是没有办法。南希去世了，就在刚才。我到了她的床边，她很平静。”

3.3 炉渣装船方案

3.3.1 炉渣装船机

1.空载高水位接料高度 2.满载低水位接料高度
图4 粉煤灰装船机对自装卸船的高度适应

根据炉渣的物料特性，炉渣通过皮带机由后方电厂运至码头区域，整个皮带机均封闭在皮带机廊道内。炉渣装船机和后方的AC-4皮带机连接，额定能力为1 000 t/h。炉渣在装船机上由2级臂架皮带机进行水平运输，转运至装船溜筒。装船机整机沿弧形轨道回转，回转角度为-44°～+60°，装船机的副臂架自身可做回转运动，回转角度为-90°～+90°，装船溜筒可伸缩作业，伸缩行程为17 m。炉渣装船机上物料转接处，包括后方皮带机AC-4给料至装船机主臂架、装船机主臂架给料至副臂架、副臂架给料至装船溜筒，均设置了除尘器进行收尘，空气达标后排出，除尘器收集的物料能自动送回至物流流程(见图5)。

1.炉渣装船机 2.AC-4皮带机头部滚筒 3.柔性防溢裙板 4.防尘罩最高位置 5.防尘罩最低位置
图5 炉渣装船结构图

3.3.2 炉渣装船机装驳船

企业各物流部门信息系统缺乏统一的标准，导致系统之间沟通难度大，不能使信息共享的目的顺利实现，对技术服务平台和公共物流信息平台的建立造成了极大的影响。

炉渣装船机在作业时，粉煤灰装船机停在右边的停机位上，主、副臂架停机状态见图6。粉煤灰装船机的停靠位置不影响船舶的靠离泊及炉渣的装船作业。根据装船机的位置、各机构间的运动关系，以及驳船的舱口尺寸位置，炉渣装船机的装船范围为图6阴影部分，装船机的溜筒能够覆盖驳船的大部分舱口范围。

3.3.3 炉渣装船机装自卸船

1978年，改革开放的春风吹暖云岭大地，个体户的梦想在“万物生长”的时代沃土中发芽；40年后，树木成林，云南民营经济从无到有，从小到大，从弱到强，稳增长、促创新、增就业、助脱贫，成为推动经济社会发展不可或缺的重要力量，唱响一曲“春天的故事”。

业主提供的炉渣自卸运输船只能进行卸船作业，不具备自装船功能，因此装船机溜筒需覆盖自卸船的大部分舱口。炉渣装船机的装自卸船的范围为图7阴影部分，溜筒能够覆盖自卸船的大部分舱口范围，满足装船要求。

4 装船时溜筒的环保方案

为了保证环保效果，粉煤灰装船机和炉渣装船机的溜筒采用双套管设计，内筒用于物料下落，溜筒的底部采用了裙摆式的防尘罩。装船作业过程保持防尘罩的裙边始终与物料接触，在2层套筒之间形成一个负压环境，使粉尘不易外溢。

由于各区铁矿成因类型的不同，组成的主要铁矿物不同，现通过对各类矿床矿区分布情况、矿床规模、成矿特征、矿床成因对比分析，预测下一步找矿方向。

1.飞灰装船机的停机位 2.AC-4皮带机廊道
图6 炉渣装船机对驳船的覆盖范围

1.飞灰装船机的停机位 2.AC-4皮带机廊道
图7 炉渣装船机对自卸船的覆盖范围

在装船机溜筒的上方，副臂架的头部漏斗上设置1个除尘装置。负压含尘气体经除尘器处理后排入大气。灰装船过程中，受风、浪、潮位和货舱内货物重量的影响，船舶与装船机的接口高度会变化。装船机和船舶的接口均为柔性连接，溜管长度会随船舶接口的高度变化自动升降(见图8)。炉渣自卸船的货舱为敞口形式，装船作业时，为保证环保要求，装船机的溜筒伸入到船舱内,溜筒前端的防尘罩和舱底接触后，才能进行装船作业。

1.除尘器 2.臂架 3.空气 4.装船机溜筒 5.物料 6.除尘器
图8 溜筒结构图

5 结语

为了满足粉煤灰及炉渣装驳船时装载量达到9 800 t的要求，用三维建模软件对船舱内的装载情况进行模拟。根据粉煤灰及炉渣的物料特性，结合驳船装载时装船机的作业范围，利用BIM软件Inventor对装船后船舱内的货物的堆积状态进行大致的模拟，货物的堆积高度按6.5 m计算，在不使用平仓设备的情况下，利用物料的自堆积角度，粉煤灰可装至10 942 m3，即9 847.8 t；炉渣可装至10 447 m3，即10 447 t，可满足装船的装载量要求。

参 考 文 献

[1] 付建生，张军礼，付丹，等.粉煤灰的利用[J].湖北造纸.2008(1):45-46.

[2] 王海炳，吴喆.粉煤灰气力输送装船工艺[J].港口装卸.2016(1):24-25.

[3] 交通部第一航务工程勘察设计院.港口工程设计手册(上册)[M].北京：人民交通出版社，2001：810-813.