圓形煤場與條形煤場的技術(shù)經(jīng)濟對比

駱 浩 曹 雄 宋小弦

（1.浙江工程設(shè)計有限公司，杭州310002；2.巨化集團技術(shù)中心，浙江 衢州324004）

某化工公司原有露天煤場，煤場儲存電煤100 kt（自備電廠使用）、塊煤40 kt（煤制氣工藝需要），以滿足自有電廠及煤化工原料需要；原煤部分由鐵路運輸，部分由汽車運輸。原有露天煤場儲煤損耗大，占地面積大，對周邊環(huán)境污染影響較大，已不符合環(huán)保要求，故考慮將原有煤場進行封閉式改造。

目前國內(nèi)常用的封閉式儲煤設(shè)施有：1)圓形封閉煤場。圓形擋煤墻加球形網(wǎng)架鋼屋蓋，內(nèi)設(shè)回轉(zhuǎn)堆取料設(shè)備；2)條形封閉煤場。條形帶棚的封閉煤場加行走堆取料機；3)筒倉。整體立式混凝土筒倉結(jié)構(gòu)，帶式輸送機直接堆料，配多臺垂直行走的撥煤機取料；4)全封閉球型儲料倉。薄殼球拱形，整體式結(jié)構(gòu)，采用進料帶式輸送機直接堆料，多臺撥煤機取料[1]。

第3種筒倉封閉效果好、設(shè)備簡單、維護方便，但筒倉儲量小，且在4種儲煤設(shè)施中筒倉造價相對最高。如國內(nèi)現(xiàn)有的30 kt儲煤筒倉造價，不計基礎(chǔ)處理費用，每座約3 000萬元。

第4種全封閉球型儲料倉是比較先進的儲煤方式，以其優(yōu)越的環(huán)保性能、獨特的施工工藝技術(shù)（球型料倉的建造包括環(huán)形底座建造、外層聚氨酯薄膜充氣膨脹、噴射聚亞氨酯泡沫隔離層、搭建鋼筋結(jié)構(gòu)、噴射混凝土等工序）、精密的設(shè)計、先進的技術(shù)經(jīng)濟指標以及美觀的造形，正在被國內(nèi)越來越多的業(yè)內(nèi)人士所認識。

由于第3種方案容積較小且造價高，第4種方案未見實際案例且涉及美國某公司的專利，故不考慮此2種煤場。本文僅對第1種圓形封閉煤場和第2種條形封閉煤場的這2個方案設(shè)計進行技術(shù)經(jīng)濟比較。

1 圓形封閉煤場

2種煤的松散密度均為0.9 t/m3，粒度0～50 mm。考慮到2種不同的煤源不能混存，根據(jù)圓形封閉式煤場堆取料機的特點。必須為2種煤源分別建設(shè)單獨的圓形封閉式煤堆場。

1.1 100 kt電煤場

根據(jù)工程煤場貯煤量100 kt的要求，選用YG1000/100頂堆側(cè)取堆取料機。YG1000/100頂堆側(cè)取堆取料機技術(shù)參數(shù)見表1[2]。

表1 YG1000/100頂堆側(cè)取堆取料機技術(shù)參數(shù)Tab 1 Technical parameters of YG1000/100 top and side take heap reclaimer

配合該堆取料機需配套設(shè)計設(shè)置1座100 m直徑的圓形封閉煤場。煤場煤堆高度約30 m，環(huán)形煤堆角度約240°，環(huán)形鋼筋混凝土側(cè)墻高15.7m。見圖1。

圖1 100 kt圓形封閉煤場Fig 1 Acircular closed coal of lookt

入煤場膠帶輸送機伸至煤場內(nèi)，其頭部架于圓形堆取料機頂端，用于卸煤系統(tǒng)向煤場存煤。出煤場膠帶輸送機由煤場中心的圓錐形煤斗延伸至轉(zhuǎn)運站，用于煤場向系統(tǒng)上煤。出煤場的膠帶輸送機均為帶寬1.2m，帶速2.5m/s，出力1 kt/h，單路布置。

1.2 40 kt塊煤場

塊煤貯煤量40 kt，選用YG1000/70頂堆側(cè)取堆取料機。堆取料機技術(shù)參數(shù)見表2[2]。

表2 YG1000/70頂堆側(cè)取堆取料機技術(shù)參數(shù)Tab 2 Technical parameters of YG 1000/70 top and side take heap reclaimer

此堆取料機配套設(shè)計設(shè)置1座70 m直徑的圓形封閉煤場。煤場煤堆高度約20.3m，環(huán)形煤堆角度約240°，環(huán)形鋼筋混凝土側(cè)墻高15m。

同100 kt圓形封閉式煤場，入煤場膠帶輸送機伸至煤場內(nèi)，其頭部架于圓形堆取料機頂端，用于卸煤系統(tǒng)向煤場存煤。出煤場膠帶輸送機由煤場中心的圓錐形煤斗延伸至轉(zhuǎn)運站，用于煤場向系統(tǒng)上煤。見圖2。

圖2 40 kt圓形封閉煤場Fig 2 A circular closed coal yard of 40 kt

2 條形封閉煤場

條形封閉煤場可考慮將100 kt電煤與40 kt塊煤存儲于一個倉內(nèi)，通過管理手段合理安排2種煤的堆放位置。煤場內(nèi)設(shè)置1座斗輪堆取料機，斗輪堆取料機型號DQ1000/1000×25型，具體技術(shù)參數(shù)見表3[2]。

表3 DQ1000/1000×25斗輪堆取料機技術(shù)參數(shù)Tab 3 Technical parameters of DQ1000/1000 x 25 bucketwheel stacker reclaimer

斗輪堆取料機有效行程300 m，堆煤高度14 m。在其上設(shè)置一座長350 m、跨度75 m的全封閉干煤棚。煤場四周和堆取料機上設(shè)有噴水霧裝置，以防止煤塵飛揚，減少對環(huán)境的污染。條形封閉煤場方案的平面布置見圖3。

圖3 條形煤場Fig 3 Strip coal yard

3 方案比較

圓形封閉煤場方案和條形封閉煤場方案均能滿足工藝系統(tǒng)運行的要求，并各有特點。現(xiàn)進行從技術(shù)性和經(jīng)濟性比較。

3.1 技術(shù)性

1)安全可靠性。方案一圓形封閉煤場配國產(chǎn)圓形堆取料機，堆取料分開作業(yè)，運行靈活可靠、技術(shù)先進、環(huán)保性能好，現(xiàn)已在不少電廠得到應用。方案二采用條形封閉煤場配斗輪滾輪堆取料機，技術(shù)成熟、工藝系統(tǒng)運行靈活、可靠性高，在國內(nèi)許多露天煤堆場得到了廣泛的應用。2個方案均為全封閉煤場，受氣候（風、雨、雪等）條件影響很小，不存在運煤系統(tǒng)和鍋爐制粉系統(tǒng)煤濕堵煤現(xiàn)象，因此系統(tǒng)運行具有高的可靠性[3]。

2)環(huán)保性。2個方案煤場，受環(huán)境氣候的影響很小，可以有效避免煤場煤塵外逸，滿足環(huán)保要求，對保護工廠及周邊城鎮(zhèn)環(huán)境和空氣質(zhì)量更為有利。

3)廠區(qū)占地。方案一100 kt煤堆高度達26m，提高了空間的利用率，減少了占地面積。根據(jù)計算，采用圓形煤場的煤場占地面積要比條形煤場減少約13×103m2多，節(jié)約利用土地。圓形煤場在減少廠區(qū)占地方面的優(yōu)勢是相當明顯的。方案二條形煤場由于煤堆堆高較低，約14 m，需要較大的煤場面積保證貯煤量。

3.2 經(jīng)濟性

貯煤場2個方案的靜態(tài)投資比較見表4。

由表4可以看出，本期工程靜態(tài)投資方案一（圓形封閉煤場）比方案二（條形封閉煤場）高約4 500萬元人民幣。

表4 2種方案投資比較Tab 4 Comparison of two kind investment projects

4 結(jié)論

擬定的2個方案均能滿足本工程貯煤的要求。方案一所述的全封閉圓形煤場，不受環(huán)境氣候的影響、系統(tǒng)可靠性高、運行經(jīng)濟性好、環(huán)保性好、占地少、具有優(yōu)勢；方案二相對占地較大，但建筑施工相對簡單，且總投資比方案一節(jié)約4 500萬元。綜合考慮本工程建設(shè)位于原露天煤場，場地面積足夠，因此選擇使用條形煤場。

[1]張成相.輸煤系統(tǒng)中幾種儲煤形式的比較分析[J].科技創(chuàng)新導報,2012(15):56-57.

[2]陸大明.起重運輸機械產(chǎn)品樣本:起重運輸機械卷[M].2版.北京:機械工業(yè)出版社,2005.

[3]曾先進,卓鄭煒.全封閉圓形煤場在運煤系統(tǒng)中的應用[J].福建建筑,2008(12):13-14.